超过130万P-8学生使用MIND研究所(MIND Research Institute)的在线课程ST Math，该课程采用视觉化、游戏化的方法来教授数学。最近，我与MIND的首席数据科学官安德鲁·库尔森(Andrew Coulson)就该项目的数学学习方法和更广泛的教育技术评估进行了交谈。库尔森负责ST Math的学生和教师使用情况及结果评估。
瑞克
瑞克:什么是ST数学-它是如何工作的，它与所有其他数学课程和课程有什么不同?
安德鲁:ST Math是一款针对学前班到八年级学生的辅助视觉教学程序，它利用大脑天生的时空推理能力来理解和解决作为游戏呈现的数学问题。当学生第一次遇到数学概念时，ST Math避免复杂的抽象。游戏中没有新的数学符号或词汇，只有动画视觉谜题，一开始很简单，但经过设计变得具有挑战性，必须通过解决才能继续前进。这些谜题提供了动态的视觉模型来解释为什么数学是有效的。这种较低的认知负荷为开始学习提供了较低的障碍。无论学生的数学水平如何，他们都通过测试自己的想法，并从数千次重复的即时、视觉的形成性反馈中学习。对他们来说，ST数学是一个具有挑战性的游戏，所以他们有动力坚持下去并取得胜利。
瑞克:为什么要把它做成游戏?
安德鲁:在我们的例子中，数学本身就是游戏。没有多余的或分散注意力的功能穿插着数学问题。我们的研究表明，游戏中常见的非数学功能，如角色创建或计时器，会让一些孩子分心，所以我们删除了它们!使用游戏机制(游戏邦注:如包含信息反馈和内在动机)对于学术内容具有重要意义。你需要多少次机会才能解决谜题，但最终你必须解决它。学生们不相信游戏设计师会把谜题设计得太难，所以他们会坚持挑战。
瑞克:这个想法从何而来?
安德鲁:25年前，加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的神经科学研究人员发现，我们的大脑天生就能操纵视觉模式。这些研究人员创造了视觉谜题来测试这一观察结果，发现所有的学生都有惊人的高视觉推理能力。他们知道，这种天生的能力并没有被用来解决一个严重的教育问题:对数学缺乏深刻的概念理解。这导致了我们非营利组织的成立和我们独特方法的专利。我们继续我们的研究，并创建了一个使用视觉谜题的数学课程。
瑞克:ST Math的费用是多少?
安德鲁:ST数学可以由地区和学校购买。ST Math网站的订阅模式为全校所有年级的学生提供了使用ST Math的机会，每年收费3500美元起，根据注册人数而定。如果他们的孩子没有通过学校使用ST Math，家庭可以订阅ST Math Homeschool。由于2019冠状病毒病和随之而来的学校关闭，ST数学家庭学校于2020年3月14日免费向家庭开放。该项目将一直免费到2022年6月。
瑞克:一些家长可能会对基于游戏的学习持谨慎态度——你如何向他们保证学生实际上是在学习呢?
安德鲁:我同意对于将非学术性乐趣与实际学习混合在一起的游戏的谨慎态度。对于在家里监督孩子玩ST数学的家长，我想说的是:看看孩子的脸，看看他们是否有大量的时间在进行更高层次的思考。看看你的孩子是否受到挑战，当他们克服挑战时是否会庆祝。甚至可以自己尝试一些谜题!
瑞克:你如何评估项目的学习成果?
安德鲁:ST Math的报告有助于确保工作效率。教师报告说明了每个学生所涉及的数学，以及他们在谜题完成中的使用时间和生产力。虽然有些努力是有益的，但老师可以检查考试前后的分数，并在学生努力时收到提醒。在ST Math的功效方面，我们有第三方评估，并建立了具有可重复结果的年度研究节奏。我们的一个有史以来规模最大的研究，其中包括超过15万名学生，由独立研究人员WestEd发布，并由SRI验证。研究人员发现，一直使用ST数学的学校在全州范围内的排名比同类学校高出14个百分点。
瑞克:你有最喜欢的成功故事吗?
安德鲁:我们都听过这样的说法:有些人有“数学基因”，而有些人没有。当他们的一个认为自己没有机会理解数学的孩子对自己的能力变得投入和自信时，父母们会很高兴。这不是一个研究数据点，这是那个家庭改变生活的时刻。在MIND工作的近二十年里，我听过太多这样的故事——多得数不清!其中一个让我印象特别深刻的故事是关于一个在华盛顿公立学校上幼儿园的孩子的，他曾经是一个内向的学生，自从使用了ST Math之后，他就茁壮成长了。通过ST Math获得的成功不仅提高了他的信心，也为他打开了领导的机会。当学生在早期完成了ST数学的100%后，他就开始以迷你数学教练的身份分享他的专业知识，帮助其他学生度过难关并取得成功。我喜欢这样的故事，它表明ST Math的价值甚至超越了数学。
瑞克:对于评估教育科技产品的家长或老师，你能给他们一两条具体建议吗?
安德鲁:特别是在过去的一年里，公司为学校和家庭提供了大量的学习资源。每个学生的需求都是不同的，所以我建议家长们研究一下一种资源是否有可靠的、最新的、反复的证据表明它适用于不同的学生群体，因为这样它就更有可能为你的孩子增加价值。我们实际上把一个电子书帮助家长和老师做到这一点。此外，了解供应商推荐的使用要求是什么，以获得结果，并确保您的孩子正在使用。
为清晰起见，本采访经过编辑和浓缩。
