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想入非非也是教育的重要一环

Thu Jul 28 2016 14:18:19 GMT-0700 (Pacific Daylight Time)

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  怎样才能让学生在学习时集中注意力?怎样激发他们对科研的兴趣和激情?这或许是困扰很多老师的大难题。那么老师不妨先找个有趣的话题,例如,“择偶偏好”,带着这样的话题和学生一起做研究,会有什么事情发生呢?

  同事曾经告诉我,在课堂中,60%的学生们头脑里都想过与性有关的事情。”帕萨迪纳市立学院副教授瓦莱丽·福斯特说。难道我们的老师需要用一些“成人笑话”来激发学生的学习兴趣吗?福斯特或许可以给我们一个很好的回答。福斯特带领她的学生构建了一个关于人类择偶倾向性的模型,并因为她非同一般的切入点和有效地引导学生进行科研而获得了《科学》杂志颁发的探索式教学奖。

  传统模式下的科研导师制

  《科学》杂志在其网站主页上表示,杂志设立探索式教学奖的目的,是为了表彰那些引导大学生开启科研思维的优秀教学范例。这些教学范例旨在培养和激发学生的科研兴趣,同时增加他们对科学的认知和理解,从而能够在自己感兴趣的领域内提出问题并有计划地解决问题。

  福斯特在得奖后回顾自己带领学生进行建模的教学过程时觉得,先提出问题、再进行研究的学习模式其实学生并不那么喜欢。福斯特在接受采访时曾表示:“学生有时候会要求我直接告诉他们要考什么内容,但是我觉得若能先让他们提出问题,自己去找答案,这会比我告诉他们要考什么更有必要。”福斯特还会对她的学生说:“嘿,说不定你以后从事的工作就跟这些问题有关,你得自己学会解决它们。”

  对于为什么会选择“择偶偏好”这个切入点,福斯特表示,配偶的选择是一个有趣并值得研究的话题。学生们总是会对男女问题想得很多,“择偶偏好”这个题目正中学生们的兴趣。男生和女生在心中各有选择另一半的标准,福斯特带领学生对此话题进行了多次的头脑风暴交流,学生最后都积极地参与进来,开始了模型的建立工作。

  思考、实践再思考

  “择偶偏好”研究项目是以“独立思考—分组实践”的模式展开的。福斯特给每个学生发去不同的文献资料,让学生们参与研究主要的文献,然后把大家召集起来,交流讨论,分享各自的收获,接着鼓励大家提出假设,并设计实验进行验证。虽然学生们被分为3~4人一组,但是每名学生都要在分析文献后,给出自己独立的提案,福斯特会给予指导,最后帮助学生汇总为统一的研究方向,然后由小组共同合作进行实验。有人可能认为,这些研究技能的运用,应该在高年级的本科生或研究生中进行,可福斯特认为,较低年级的学生运用此种模式并通过反复的训练和评估也能取得成功。

  在建立模型的过程中,福斯特的学生们提出了许多有趣的假设。比如男生会倾向于喜欢温柔的女生而非女汉子类型,男人的声音若是低沉有磁性会增加女生对他们的好感。此外,女生则更青睐有冒险精神、有礼貌并充满爱心的男士。在实施调查的过程中,实验样本的选取,也需要逐步进行。学生们会先选取一个较小的样本量(30人)进行预实验,以此来评估自己建模的方法是否合适,比较不同实验方案的优劣,最终经过大家一致决定,选择最佳的方法对更大的样本量(100人)进行最后实验,从而获取实验数据。

  那如何保证成功建立模型呢?在福斯特看来,定期的测评反馈是实验的关键。老师通常会在学生进行个人文献研究、小组试点研究、数据分析、试点结果评价阶段给予指导,并会给学生作客观的评价。尽管有些学生可能会喜欢直接跟自己的导师沟通设计方案,但福斯特更乐意看到学生能经过集体讨论后取得更好的修改意见。福斯特建议学生,如果自己的提案让其他同学觉得不解或者反对,应该经过老师的指导后设计出一个简单易懂的提案与大家再次探讨,最终确定一个最优的方案。“尽管我们鼓励学生在学习的各个阶段进行合作,包括数据分析,但是最后的总结论文写作还需要学生自己独立完成。”福斯特说。

  “试错”是科研的本质

  当然,这样的实验也并非一帆风顺,挑战会出现在建立模型的每一个阶段。关于文献检索,学生们可以发挥多样的搜索能力并通过运用有效的关键词得到部分资料,但学生更需要老师对专业术语作更详细的解释,如此他们才能在搜索时得到更准确的结果。有时,在学生寻求帮助的时候,福斯特并非直接告诉学生该怎么做,而是要求学生先去思考,思考自己的假设是否站得住脚,并能获得足够的文献做支撑。对学生来说,建立新的假设很困难,福斯特认为,老师应该鼓励他们勇于创新,禁止抄袭公开发布的概念和观点,通过实验和理解塑造自身的批判性思维能力。

  在经过文献搜寻和试点研究以及不断地集体讨论后,学生们可能会发现他们得到的实验结果跟假设是矛盾的,很多学生无法识别出其设计上的缺陷,在写总结论文时甚至想更改最初的假设,或为不理想的实验结果找借口。福斯特认为,在这种情况下,老师需要安抚学生并引导学生去解决自己的问题,应该告诉他们,结果不支持假设,这是可以接受的。但作为老师更需要强调,学生不应该在总结论文中为自己的实验“失败”找借口,而是需要为自己不理想的结果找到原因。福斯特觉得,老师需要一再给学生强调的是,试错(反复试验,从失败中找到解决方法)是科学研究过程中最正常的部分,也是科学研究重要的本质,每个人都会不停犯错,再不停地改正错误。

  此外,在从事科学研究的任何阶段,福斯特认为学生能不断提出问题是好事。大多数学生都会有具体的问题,老师应特别重视那些往往不善于表达或对概念掌握不够准确的学生,及时关心和询问他们的研究进程。

  并不复杂的教学方式

  引导学生提出问题,最终解决问题。福斯特的教学方式其实并不复杂。《科学》杂志的副主编麦卡特尼曾在接受采访时表示,福斯特女士和她的团队构建的择偶偏好模型完美契合了探索式教学的精神。福斯特的学生得以在完全自由的情况下进行他们的研究,并且构建的模型有很好的应用性,整个研究过程也不需要依赖精密的仪器,快捷而有效。福斯特希望这次赢得《科学》杂志的探索式教学奖可以鼓舞学生们坚持这种学习方式。

  《救救清华大学的这些孩子吧》是清华大学工程物理系教授程曜发布在网上的一篇文章。他在文中提到这样一段经历,在期末考试时,他问了学生一个问题:什么是科学方法?物理学和你所就读的学科方法,有何不同?有一个生物系的学生回答,物理有很多要背,生物也有很多要背,非常不容易同时记住。这个回答让程曜大为惊讶,他一度认为学生是和自己开玩笑。

  在当下的中国,应试教育或许依旧是一个无法完全被替代的模式,但在我们拥有包容与开放的学术环境的大学里,能带领学生发现问题、解决问题的探究型教学方式是否可以有更多的尝试?老师作为“传道授业解惑者”,是为了启发学生理解知识、引导学生解决问题而出现,更是为了培养学生追求科学、追求真理的精神而出现。虽然那些具有探索性学习能力的学生也许会在那些传统的、以死记硬背为捷径的考试中碰壁,但是福斯特认为,假以时日,这些学生必定收获更多。



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