整合型弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)iFIAS軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)

摘要：在介紹和比較弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)（FIAS，F(xiàn)landers Interaction Analysis System）和各種擴(kuò)展FIAS的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了整合型FIAS輔助編碼分析軟件iFIAS（Integrated Flanders Interaction Analysis System），該軟件不僅可以提供多種已知編碼方式的選擇，還可以由用戶添加自定義編碼，為教師利用弗蘭德斯進(jìn)行課堂教學(xué)分析提供了工具。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：弗蘭德斯；iFIAS；課堂教學(xué)分析

DOIDOI：10.11907/rjdk.143782

中圖分類號(hào)：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2015）002010403

基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：2013年度國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（ZC317013159）

作者簡介作者簡介：陳宏（1991-），男，浙江杭州人，杭州市富陽中學(xué)教育集團(tuán)中學(xué)二級(jí)教師，研究方向?yàn)榻逃浖こ?、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育、信息技術(shù)與課程整合。

0引言

美國教育家弗蘭德斯在20世紀(jì)60年代提出了弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)FIAS[1]。作為教師課堂評(píng)價(jià)過程中重要的信息反饋工具，F(xiàn)IAS廣泛應(yīng)用于師生在課堂言語互動(dòng)過程中的觀察和分析。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)FIAS系統(tǒng)進(jìn)行了多次改善[2]，但由于FIAS利用手動(dòng)編碼進(jìn)行課堂分析，效率較低，再加上編碼輔助分析軟件共享度較低[3]，導(dǎo)致FIAS分析系統(tǒng)未廣泛應(yīng)用于教師專業(yè)發(fā)展實(shí)踐中。本文嘗試開發(fā)一款整合各種弗蘭德斯互動(dòng)分析理論的輔助軟件，幫助教師提高課堂互動(dòng)分析效率，促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

1FIAS及其擴(kuò)展

1.1FIAS互動(dòng)分析系統(tǒng)

FIAS源于弗蘭德斯的一種觀念：在一堂課的所有教學(xué)行為中，語言行為大約占80%，是一種主要的課堂教學(xué)行為。因此，對(duì)課堂內(nèi)的師生語言行為進(jìn)行互動(dòng)分析是評(píng)價(jià)一堂課的最好方法。

完整的FIAS互動(dòng)分析系統(tǒng)由3部分構(gòu)成：①一張量表，描述課堂互動(dòng)行為的分類，用于編碼；②一個(gè)說明，制定了觀察和記錄編碼維度的標(biāo)準(zhǔn)；③一個(gè)遷移矩陣，用于編碼數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與分析，這些都有效客觀地記錄了課堂交互行為。FIAS互動(dòng)分析量表及遷移矩陣如表1所示。

表1FIAS課堂教學(xué)師生言語行為互動(dòng)類別

注：資料來源文獻(xiàn)[4]。

弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)包含10個(gè)維度、3個(gè)類別。前7個(gè)維度都屬于教師語言，其中1～4為教師施加間接影響，5～7為教師施加直接影響；而學(xué)生語言分為學(xué)生被動(dòng)應(yīng)答和學(xué)生主動(dòng)發(fā)言。在課堂觀察中，要求每3秒記錄一次，對(duì)每3秒的課堂語言活動(dòng)都按編碼系統(tǒng)規(guī)定的意義賦予一個(gè)編碼號(hào)作為觀察記錄。這樣，一節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)大約40-50分鐘，共有800～1 000個(gè)編碼，它們表達(dá)著活動(dòng)中按時(shí)間順序發(fā)生的一系列事件，進(jìn)而表現(xiàn)出課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)、教師的行為模式和教學(xué)風(fēng)格[5]。

1.2FIAS互動(dòng)分析系統(tǒng)的擴(kuò)展及比較

自FIAS互動(dòng)分析系統(tǒng)應(yīng)用以來，國內(nèi)外學(xué)者從研究需求出發(fā)，對(duì)FIAS提出了多種改進(jìn)，主要對(duì)FIAS 的10個(gè)維度進(jìn)行了細(xì)分和擴(kuò)充。

Amidon將弗蘭德斯互動(dòng)分析編碼系統(tǒng)的部分交互行為加以細(xì)分，將編碼總數(shù)擴(kuò)充至24個(gè)，最終形成弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)的修改提議，但由于編碼類別大量增加，這套編碼系統(tǒng)較難掌握和應(yīng)用。

顧小清和王煒[6]提出了IFIAS編碼系統(tǒng)：IFIAS（information technologybased interaction analysis system）對(duì)FIAS系統(tǒng)在多個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。如對(duì)教師語言活動(dòng)中提問的細(xì)分、增加學(xué)生言語行為的類別、增加技術(shù)的類別來反應(yīng)技術(shù)在課堂教學(xué)中的意義等。

方海光在IFIAS的基礎(chǔ)上，針對(duì)IFIAS系統(tǒng)編碼類別多、編碼難度大以及互動(dòng)類型難以判斷的問題對(duì)IFIAS系統(tǒng)做了部分改進(jìn)[7]，整合了相似的編碼維度，在編碼時(shí)仍分別計(jì)數(shù)，但是在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)僅在特定需要時(shí)加以區(qū)分，同時(shí)還原了傳統(tǒng)FIAS分析矩陣中利用閉環(huán)判斷教學(xué)模式的功能。改進(jìn)后的IFIAS系統(tǒng)編碼維度變?yōu)?4個(gè)，共16個(gè)觀察維度。

2iFIAS設(shè)計(jì)與開發(fā)

實(shí)踐反思是教師專業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，筆者根據(jù)弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)了整合型弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)iFIAS軟件，該軟件有效解決了數(shù)據(jù)處理復(fù)雜性問題，為數(shù)據(jù)分析提供了技術(shù)支持。通過數(shù)據(jù)分析，幫助師范生或教師了解與他人的差距，從而提出改善課堂師生互動(dòng)狀況的建議，改進(jìn)教學(xué)行為，加快教師師范技能提升，促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展。

iFIAS致力于整合現(xiàn)有FIAS分析系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并開發(fā)便于用戶操作的半自動(dòng)編碼、一鍵生成圖形化分析結(jié)果的弗蘭德斯編碼分析系統(tǒng)。

2.1iFIAS原型設(shè)計(jì)

iFIAS系統(tǒng)包含3個(gè)主要模塊：①FIAS編碼方式設(shè)置；②視頻采集編碼；③視頻分析和交流評(píng)價(jià)。iFIAS系統(tǒng)原型設(shè)計(jì)如圖1所示。其中，視頻采集編碼和視頻分析是本系統(tǒng)的核心功能，而FIAS編碼方式的設(shè)置則是本系統(tǒng)的特色功能。

圖1iFIAS系統(tǒng)原型設(shè)計(jì)

2.2iFIAS數(shù)據(jù)分析功能設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)分析是iFIAS編碼分析系統(tǒng)的核心功能。FIAS編碼系統(tǒng)提供了若干分析公式，但這些公式僅適用于10維度的FIAS編碼。前期研究發(fā)現(xiàn)，可以通過維度分析實(shí)現(xiàn)對(duì)其它編碼統(tǒng)計(jì)公式的推導(dǎo)。其中，維度分析指教師語言、學(xué)生語言、教師對(duì)學(xué)生積極或消極的影響、沉默、技術(shù)應(yīng)用等不同維度的分類統(tǒng)計(jì)，由此實(shí)現(xiàn)多種編碼方式的整合。

2.2.1課堂結(jié)構(gòu)分析

課堂結(jié)構(gòu)分析是指一節(jié)課中，對(duì)教師語言、學(xué)生語言、沉默、技術(shù)應(yīng)用等所占比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和運(yùn)算。將統(tǒng)計(jì)結(jié)果生成直觀餅圖，其計(jì)算公式如表2所示。

2.2.2動(dòng)態(tài)交互比率分析

動(dòng)態(tài)交互比率與課堂結(jié)構(gòu)有相似之處。課堂結(jié)構(gòu)包括教師語言、學(xué)生語言、沉默、技術(shù)應(yīng)用，而動(dòng)態(tài)交互比率僅涉及到教師和學(xué)生，它強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生的交互在每分鐘所占比例以及連續(xù)時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化，是根據(jù)弗蘭德斯互動(dòng)分析代碼記錄，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析繪制的分布圖，縱坐標(biāo)表示一分鐘內(nèi)師生語言行為比率，橫坐標(biāo)代表時(shí)間，此坐標(biāo)系中的圖像可以直觀反映出師生語言行為持續(xù)、銜接和變化。計(jì)算出每分鐘比率后添加到各自的曲線上，最后呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化。

2.2.3教師教學(xué)傾向分析

通過分析教師對(duì)學(xué)生直接、間接影響以及積極、消極影響，客觀呈現(xiàn)教師課堂教學(xué)傾向。其中，間接、直接影響值>1，表示教師傾向多采用引導(dǎo)性的語言影響學(xué)生，<1表示教師對(duì)學(xué)生的回答缺乏引導(dǎo)；積極、消極影響值>1，表示教師傾向?qū)W(xué)生的回答施加積極強(qiáng)化，<1表示消極強(qiáng)化，即批評(píng)。教學(xué)傾向計(jì)算公式如表3所示。

2.2.4師生情感氣氛

通過對(duì)矩陣的統(tǒng)計(jì)分析，呈現(xiàn)師生交互狀態(tài)下的穩(wěn)定程度，即穩(wěn)態(tài)格；積極格表示教師與學(xué)生之間的氣氛融洽，反之，缺陷格表示教師與學(xué)生之間有情感交流隔閡，計(jì)算公式如表4所示。

2.3iFIAS主要模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主界面如圖2所示。用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，首先進(jìn)行FIAS編碼方式設(shè)置。本系統(tǒng)集成了諸如FIAS、iFIAS、改進(jìn)后的iFIAS在內(nèi)的多種FIAS編碼方式，用戶可以在其基礎(chǔ)上進(jìn)行修改或直接添加新的FIAS編碼方式，以適應(yīng)研究、分析的需要。iFIAS編碼方式界面如圖2所示。

完成設(shè)置后，選擇“載入視頻”開始對(duì)視頻進(jìn)行采集和分析。采集是對(duì)課堂實(shí)錄視頻的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)進(jìn)行定位，目的是忽略由于錄制原因?qū)е碌臒o效視頻片段。在采集時(shí)，如果該視頻不是第一次編輯，可以選擇加載之前定義好的視頻位置，以降低前后幾次編碼的誤差。點(diǎn)擊“完成”按鈕后結(jié)束對(duì)視頻的采集。

iFIAS系統(tǒng)可以同時(shí)加載多個(gè)視頻。編碼時(shí)，主界面的視頻列表中選擇相應(yīng)的視頻，點(diǎn)擊“開始編碼”進(jìn)入編碼記錄。本系統(tǒng)根據(jù)FIAS理論要求，實(shí)現(xiàn)每3秒自動(dòng)暫停視頻并彈出維度列表，要求用戶對(duì)該3秒的師生交互行為進(jìn)行編碼選擇。在記錄編碼維度的同時(shí)，還可以輸入簡短的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，以方便修改編碼或分析。

在編碼過程中，用戶可以通過直接單擊單元格定位到對(duì)應(yīng)的視頻節(jié)點(diǎn)位置，系統(tǒng)將自動(dòng)把視頻定位到該位置并重放，此時(shí)用戶可以對(duì)編碼進(jìn)行修改。

視頻播放結(jié)束即可完成編碼，此時(shí)可以重復(fù)上一步操作，修改編碼，待確認(rèn)后可以保存編碼數(shù)據(jù)或點(diǎn)擊“分析矩陣”，系統(tǒng)將對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行重組編碼，重組后導(dǎo)出分析矩陣，同時(shí)直接呈現(xiàn)課堂結(jié)構(gòu)，分析矩陣如圖3所示，也可以導(dǎo)入Excel原始編碼文件直接呈現(xiàn)分析矩陣。根據(jù)分析矩陣，用戶可以選擇分析交互動(dòng)態(tài)比率、教師教學(xué)傾向、師生情感氣氛，或直接導(dǎo)出編碼數(shù)據(jù)。

對(duì)遷移矩陣的數(shù)據(jù)分析是本系統(tǒng)最為重要的部分，在功能上，可以“一鍵生成”所需的分析結(jié)果；本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶選擇的不同編碼方式，采用不同的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方式以適應(yīng)不同用戶的多種需要。

3結(jié)語

（1） iFIAS在教學(xué)研究中的優(yōu)勢(shì)。iFIAS是對(duì)同類軟件的整合與補(bǔ)充，它可以實(shí)現(xiàn)教師利用FIAS理論進(jìn)行課堂分析所需的大多數(shù)功能。 iFIAS是對(duì)FIAS的擴(kuò)展，教師可以根據(jù)實(shí)際需求，對(duì)FIAS的編碼維度實(shí)現(xiàn)個(gè)性化擴(kuò)展，形成自己的一套FIAS編碼維度量表用于課堂分析評(píng)價(jià)或研究。在這兩方面的共同促進(jìn)下，幫助教師完成課堂互動(dòng)分析，了解自身或他人的優(yōu)勢(shì)與不足，取長補(bǔ)短，從而在累積實(shí)踐性經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上使教師自身專業(yè)能力得到更好發(fā)展。

（2） iFIAS存在的不足及改進(jìn)方向?，F(xiàn)有的FIAS分析系統(tǒng)，包括本系統(tǒng)在內(nèi)，大多是單機(jī)版，雖然功能較為完善，但軟件資源很難在網(wǎng)上搜索并下載。同時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)中，對(duì)分析視頻的要求都是本地視頻，使FIAS應(yīng)用有局限性。綜上所述，iFIAS系統(tǒng)的改進(jìn)方向?qū)⑹且劳芯W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以外鏈或上傳視頻的方式實(shí)現(xiàn)在線分析。此外，iFIAS系統(tǒng)應(yīng)在B/S架構(gòu)下，融合Web2.0技術(shù)提供一個(gè)簡易的SNS服務(wù)，通過對(duì)比、討論、分享、反思，更有效地利用課堂分析數(shù)據(jù)。

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：杜能鋼）