高中化学复习中IMMEX―C系统应用初探
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摘要：IMMEX-C不仅有评价功能，也有教学功能。基于IMMEX-C评价的复习教学设计既是对日常教学的超越，同时也是对日常化学教学的补充，有助于发现、诊断学生在日常化学学习中的问题，促进学生知识应用和理解，提高学生运用化学知识解决化学问题的能力。以“元素周期律”复习课的教学设计为例，就发现、优化、干预、稳定、深化五个方面加以说明。
关键词：immex-C；化学复习；元素周期律；教学设计
文章编号：1005C6629（2016）11C0037C06 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 IMMEX-C化学复习教学特色
美国加州大学洛杉矶医学院罗纳德・史蒂文森教授以现代化的信息手段和人工神经网络的方法，结合现代科学对人类在认知过程中大脑的生理行为的认识，创立了IMMEX（Interactive Multimedia Exercises）即“多媒体互动测训平台”，它通过创立一个激励学习的环境，借助于先进的教育技术手段将学生隐含在脑海中的解决问题的思维过程，通过直观的手段展现出来，并通过数学模型进行有效的量化来进行评估。本文在IMMEX理念和技术的支持下，基于IMMEX-C（Interactive Multimedia Exercises-China）国内研发平台（http：//.cn/），就高中学生在化学复习中，学科知识复习和问题解决能力的评价开展实践研究，从学生的思维过程、策略表现、绩效水平等三个维度进行综合评价，为学生化学复习提供新的视角和方法。
IMMEX-C包含问题解决任务环境和多层次评估模块。首先是问题解决任务环境，IMMEX-C系统中的每一个问题被称为问题集，有多个变式组成。这些变式具有相同的问题情境，但在具体内容设计上有所不同，且难度不一。IMMEX-C把问题的已知条件，包括解题的关键信息、精心设计的干扰信息和情境信息，以及解决问题所需要的背景知识等拆分为菜单选项，以网页链接的形式展现，只有点击菜单项，才会显示相应的信息。这样的设计使IMMEX-C中的问题解决遵循了科学探究的假设演绎学习模式，学生需要通过描述情境界定问题、判断哪些是有用信息、制定搜索策略、收集信息、最终形成并展示其理解的决策。并且问题解决任务的设计和菜单方式的呈现，让系统可以通过记录学生的信息点击行为，分析学生的问题解决过程。
其次是多层次评估模块，IMMEX-C试图回答以下五个问题：问题解决得怎么样？简单或困难的问题被解决了吗？使用了什么样的解题策略？随着练习，问题解决策略改进了吗？下一次学生会使用什么解题策略？IMMEX-C收集学生化学问题解决过程中对信息项的选择情况，真实记录学生问题点击与否、先后顺序、次数多少等，洞察学生解决问题思维足迹，客观评价学生解决问题的思维过程表现。
思维回路图，是利用图形化形式描绘出学生在问题信息项之间“游走”的足迹，是真实、直观反映学生问题解决的思维过程。其中并排的小圆圈代表了化学问题中的各信息选项，选项之间的连线则代表学生了对信息项选择的路径，连线的高度代表选项的先后顺序。
“思维回路图”犹如医学上“脑电图”、“心电图”，从图像上直观感知学生脑海中解决问题所思、所想，检测到学生解决化学问题的思维通路。为了更清晰、准确评价学生的思维过程，我们以思维回路图的“步长”和“回路”为变量具体计数，通过“步长”和“回路”的组合将学生思维过程分为四种状态，即：“思维混沌状态、思维谨慎状态、思维跳跃状态、思维敏捷状态”，从学生解决问题所表现的思维状态，就可以具体分析评价学生解决问题的思维过程的特点（见表1）。
IMMEX-C也通过四象限图统计分析学生完成问题解决的“效率-效果”。效率，描述的是速度与选项的关系；效果，描述的是信息丝辞榭鲇胄率的关系。借用经济学中的“效率-效果关系模型”，“四象限图”横坐标轴为“效果”坐标，从左到右依次增加；纵坐标轴为“效率”坐标，从下到上依次增大；坐标轴反映所有学生解决此问题集的效率、效果的平均值，所设的四个象限分别为：“效率高效果好”、“效率高效果差”、“效率低效果差”、“效率低效果好”。
依据美国IMMEX四象限图的统计图表，将学生解决问题的绩效水平分为四个状态，即：高绩效状态、较高绩效状态、较低绩效状态、低绩效状态，分别对应四个象限（见表2），以“绩效水平状态”分析评价学生解决化学问题结果的差异性、发展性和稳定性。
IMMEX-C不仅有评价功能，也有教学功能。基于IMMEX-C评价的复习教学设计既是对日常教学的超越，同时也是对日常化学教学的一个补充，有助于发现、诊断学生在日常化学学习中的问题，促进学生知识应用和理解，提高学生运用化学知识解决化学问题的能力。
2 基于IMMEX-C评价的教学范式设计
为了更体现IMMEX-C在化学教学中的优势，发挥IMMEX-C评价在教学过程中的诊断、优化、促进学生化学问题解决能力的功能。经过教学实践研究，设计的“基于IMMEX-C评价的教学范式”，具体如图3所示[1]。