何光峰,李美娟
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TIMSS數(shù)學(xué)錄像課研究及其借鑒意義
何光峰,李美娟
(北京教育科學(xué)研究院,北京 100191)
錄像課研究是國際教育評估協(xié)會1995年和1999年數(shù)學(xué)與科學(xué)趨勢研究(The Trend of International Mathematics and Science Study,TIMSS)項目的組成部分,開創(chuàng)了運用大規(guī)模錄像課進(jìn)行課堂教學(xué)評價的先河.以數(shù)學(xué)錄像課研究為例,介紹該項目錄像課樣本的選擇、錄像課研究的目的、錄像課研究編碼的開發(fā)、錄像課編碼框架的特點、研究中面臨的問題及解決方法,在此基礎(chǔ)上分析它對全面評價課堂教學(xué)質(zhì)量,診斷并改進(jìn)教學(xué)問題,構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價體系的借鑒意義.
TIMSS;錄像課;課堂教學(xué)評價
錄像課研究是國際教育評估協(xié)會1995年和1999年數(shù)學(xué)與科學(xué)趨勢調(diào)查研究(The Trend of International Mathematics and Science Study,TIMSS)項目的組成部分.該項目在問卷調(diào)查和學(xué)業(yè)測試的基礎(chǔ)上,嘗試進(jìn)行大規(guī)模的錄像課研究.1995年,項目對美國、德國和日本的八年級數(shù)學(xué)進(jìn)行錄像課研究.1999年,研究對象擴展到7個國家和地區(qū).國內(nèi)學(xué)者對這兩次錄像課研究及其借鑒意義都有介紹[1].隨著時間的推移,基于實證基礎(chǔ)的錄像課研究實施思路和編碼方法更具借鑒價值.為此,以1995年的數(shù)學(xué)錄像課研究為例,對錄像課樣本的選擇、錄像課編碼框架的開發(fā)、錄像課編碼框架的特點進(jìn)行概述,并分析該項目研究的借鑒意義.
1.1 樣本選擇的依據(jù)
數(shù)學(xué)錄像課的樣本來源于美國、德國和日本3個國家的八年級數(shù)學(xué)課.之所以選擇這3個國家的數(shù)學(xué)課,源于美國在TIMSS數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)測試中,成績低于德國、日本這兩個發(fā)達(dá)國家.為了尋找影響學(xué)生學(xué)業(yè)成績的因素,由美國國家教育統(tǒng)計中心資助,研究小組分別在日本、德國和美國選擇了50節(jié)、100節(jié)和81節(jié)八年級數(shù)學(xué)錄像課進(jìn)行研究[2].
1.2 錄像課的內(nèi)容
項目組對錄像課的內(nèi)容沒有具體要求.按照各國八年級的數(shù)學(xué)課程內(nèi)容任意選擇.通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),錄像課涉及10個內(nèi)容領(lǐng)域,分別是:①數(shù)的認(rèn)識,②測量,③幾何學(xué):位置、直觀與圖形,④幾何學(xué):對稱、全等與相似,⑤比例,⑥函數(shù)、關(guān)系式與方程式,⑦數(shù)據(jù)表示、概率和統(tǒng)計,⑧數(shù)學(xué)分析初步,⑨證明與建構(gòu),⑩其它內(nèi)容.這10個內(nèi)容,基本涵蓋了八年級數(shù)學(xué)課程的所有內(nèi)容.
可以看出,錄像課樣本的選擇有3個特點:一是基于數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平測試的背景,選擇了學(xué)生數(shù)學(xué)水平較好的國家;二是緊密結(jié)合學(xué)業(yè)測試的年級——八年級,分析影響學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平的因素;三是涵蓋了數(shù)學(xué)課程的各個領(lǐng)域.
TIMSS錄像課研究目的有3個:①了解美國八年級數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀;②了解兩個對比國家日本和德國的八年級數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀;③了解美國教師對教學(xué)改革的觀念以及教學(xué)改革的實施現(xiàn)狀[2].從這3個目的可以看出,TIMSS錄像課研究,從比較研究的視角,以分析美國與其他發(fā)達(dá)國家數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的不同為根本宗旨,為改進(jìn)美國數(shù)學(xué)教學(xué)提供建議.
課堂教學(xué)信息豐富,確定從哪幾個維度著手進(jìn)行比較研究,即開發(fā)哪些錄像課編碼,是錄像課研究最重要的一步,也是錄像課分析的核心內(nèi)容.基于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)差異國際比較的視角,項目組圍繞數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的內(nèi)容、方法、組織形式、語言、教學(xué)片段和整體教學(xué)質(zhì)量6個主要維度,開發(fā)了錄像課的編碼并進(jìn)行了分析.
3.1 數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容的編碼
所謂教學(xué)內(nèi)容,是指數(shù)學(xué)課堂上,教師在教什么,學(xué)生在學(xué)什么.項目組對此進(jìn)行編碼的角度有兩種:內(nèi)容的類別和內(nèi)容的復(fù)雜程度(或難度).從內(nèi)容的類別來看,主要編碼了概念教學(xué)及概念的應(yīng)用教學(xué)、數(shù)學(xué)證明教學(xué)兩大類共5種編碼,從內(nèi)容的難度來看,主要編碼了學(xué)習(xí)任務(wù)的復(fù)雜程度和習(xí)題的復(fù)雜程度兩大類共6種編碼.
3.1.1 概念教學(xué)和概念應(yīng)用教學(xué)的編碼
從概念教學(xué)的角度,項目組開發(fā)了3種編碼:①數(shù)學(xué)概念教學(xué),即讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)核心概念和數(shù)學(xué)原理的教學(xué);②概念應(yīng)用教學(xué),讓學(xué)生能夠運用概念、原理解決具體數(shù)學(xué)問題,形成問題解決技能的教學(xué);③概念教學(xué)與概念應(yīng)用教學(xué)的混合,指兼具上述兩種內(nèi)容的教學(xué).
通過這3種編碼,分析不同國家數(shù)學(xué)課堂上各種教學(xué)內(nèi)容所占的比率和差異.結(jié)果發(fā)現(xiàn),美國課堂概念教學(xué)的比例低于德國和日本課堂.美國課堂比較注重應(yīng)用教學(xué),關(guān)注學(xué)生具體問題解決能力的培養(yǎng),而日本課堂既關(guān)注概念教學(xué),又關(guān)注應(yīng)用教學(xué).
3.1.2 證明教學(xué)
從有無證明教學(xué)內(nèi)容的角度,項目組開發(fā)了兩種編碼:①有證明教學(xué)內(nèi)容的教學(xué),即數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,不僅讓學(xué)生理解原理和概念的涵義,而且提出一個假設(shè),讓學(xué)生探究這個假設(shè)正確與否,這個過程即證明;②沒有證明教學(xué)內(nèi)容的教學(xué).研究結(jié)果表明,日本課堂出現(xiàn)“證明”教學(xué)內(nèi)容的百分比高于德國和美國課堂.
3.1.3 數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)任務(wù)
從學(xué)習(xí)任務(wù)復(fù)雜程度的角度,項目組開發(fā)了3種編碼:①多數(shù)任務(wù)是單步驟的;②多數(shù)任務(wù)是多步驟的;③單步驟與多步驟任務(wù)相等.結(jié)果發(fā)現(xiàn),日本多數(shù)任務(wù)是多步驟的比例最高,美國最低.由此可以推論:日本數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)任務(wù)復(fù)雜程度最高.
3.1.4 數(shù)學(xué)課堂練習(xí)
從數(shù)學(xué)練習(xí)復(fù)雜程度的角度,項目開發(fā)了3種編碼:
①常規(guī)練習(xí),使用已經(jīng)知道的方法進(jìn)行的練習(xí);②非常規(guī)練習(xí),創(chuàng)設(shè)一種新的解決方法解決問題,例如一題多解的題目,讓學(xué)生想出不同的方法來完成任務(wù);③將概念原理應(yīng)用于新的情境中的練習(xí).結(jié)果發(fā)現(xiàn),日本課堂教學(xué)中,3種練習(xí)所占用的時間百分比分別是40.8%、15.1%和44.1%.美國95%以上都屬于常規(guī)練習(xí).由此推論,日本課堂上數(shù)學(xué)練習(xí)的復(fù)雜程度也最高.
3.2 數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式的編碼
數(shù)學(xué)教學(xué)的方式指數(shù)學(xué)課堂上數(shù)學(xué)概念等內(nèi)容的教學(xué)是怎樣進(jìn)行的.項目組將其具體分為概念教學(xué)的方式、概念應(yīng)用教學(xué)的方式、學(xué)習(xí)任務(wù)的控制方式3大類7種編碼.
3.2.1 概念教學(xué)方式
從概念教學(xué)方式的角度,項目組開發(fā)了兩種編碼:①概念“講授”,即概念由教師或個別學(xué)生直接提供而不是推導(dǎo);②概念“推導(dǎo)”,即概念是教師或教師與學(xué)生合作推導(dǎo)出來的.分析發(fā)現(xiàn),美國課堂上概念“講授”的比例高于德國和日本,而概念“推導(dǎo)”的教學(xué)低于這兩個國家.
3.2.2 概念應(yīng)用教學(xué)方式
從應(yīng)用概念解決問題的方式的角度,項目組開發(fā)了兩種編碼:①采用教師所教的方法;②鼓勵學(xué)生用不同的方法.結(jié)果發(fā)現(xiàn),美國課堂由教師提供方法的比例最高,日本課堂由學(xué)生提供方法的比例最高.
3.2.3 對任務(wù)控制的編碼
從學(xué)習(xí)任務(wù)控制的角度,項目組開發(fā)了3種編碼:①由教師控制,指教師提供解題方法,學(xué)生用來解決相似的任務(wù);②由學(xué)生控制,指教師要求學(xué)生考慮多種任務(wù)解決方法,學(xué)生可以自由決定采取哪幾種;③二者并存.統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),美國課堂教師控制的比例較高,占83%.
3.3 課堂教學(xué)語言的編碼
項目組對教學(xué)語言編碼的開發(fā),從4個層次進(jìn)行:第一個層次是從語言主體的角度,分為教師語言和學(xué)生語言;第兩個層次是從語言功能的角度,分為啟發(fā)語言、指示語言、傳遞信息語言、接納語言、反應(yīng)語言等.據(jù)此,教師語言分為6種,學(xué)生語言分為5種;第三個層次是從語言之間的聯(lián)系進(jìn)行分析.例如,研究小組對“啟發(fā)——反應(yīng)”這樣的語言片段進(jìn)行了編碼.分析每一個語言片段的長度和每節(jié)課有意義的語言片段的個數(shù).
下面是一個“啟發(fā)——反應(yīng)”的語言片段:
教師:一共花了多少錢?
教師:大家一起說,花了多少?
學(xué)生一起:180元.
教師:對.
第四個層次是對課與課聯(lián)系的語言進(jìn)行分析.通過教師的語言,統(tǒng)計這節(jié)課與上一節(jié)課或下一節(jié)課是否有聯(lián)系,以此來分析教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系性.
例如,從教師語言和學(xué)生語言的角度,得出了美國教師語言最多的結(jié)論;從教學(xué)語言關(guān)系的角度,得出了美國“啟發(fā)—反應(yīng)”教學(xué)片段的個數(shù)最多,日本“啟發(fā)—反應(yīng)”教學(xué)片段的時間最長,日本的課與課之間的聯(lián)系是系統(tǒng)的,而德國和美國的課與課聯(lián)系較少等結(jié)論.
3.4 課堂教學(xué)組織形式的編碼
從課堂教學(xué)組織形式的角度,研究小組開發(fā)了3種編碼:①集體教學(xué),即這段時間由教師與全體學(xué)生一起工作,講授面向全體,是全班的活動;②獨立學(xué)習(xí),即在這段時間,學(xué)生進(jìn)行個體學(xué)習(xí)或小組學(xué)習(xí),獨立學(xué)習(xí)又分為個體獨立學(xué)習(xí)和小組獨立學(xué)習(xí),或者個體與小組混合學(xué)習(xí);③集體教學(xué)與獨立學(xué)習(xí)并存,指教師讓部分學(xué)生獨立學(xué)習(xí),部分學(xué)生進(jìn)行整班教學(xué).結(jié)果發(fā)現(xiàn),德國集體教學(xué)的時間較多,美國學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的時間較多,日本小組學(xué)習(xí)的時間較多.
3.5 主要教學(xué)片段的編碼
課堂教學(xué)片段眾多,研究小組對主要片段進(jìn)行了編碼:①任務(wù)布置片段,分為兩個子編碼,一是布置任務(wù),二是提出要求.②學(xué)生學(xué)習(xí)片段,分為4個子編碼,一是進(jìn)行任務(wù)學(xué)習(xí),二是進(jìn)行作業(yè)練習(xí),三是考試,四是上述任務(wù)學(xué)習(xí)的混合.③學(xué)生分享片段,分為3個子編碼,一是分享任務(wù)學(xué)習(xí)結(jié)果,二是分析作業(yè)做法與答案,三是分享考試結(jié)果.④教師講解片段.結(jié)果發(fā)現(xiàn),日本課堂教學(xué)包含的教學(xué)片段數(shù)量最多,平均每節(jié)課8.7個,美國課堂做作業(yè)的片段多于日本和德國,日本課堂教師講解的片段多于美國和德國.
3.6 課堂教學(xué)質(zhì)量的等級編碼
除了上述定量的分析外,研究小組還對錄像課的整體教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行判斷.使用低、中和高3個等級,每節(jié)課由4名專家進(jìn)行評價.如果評分者不同意某一判定,則通過討論解決分歧,最終所有4名評分者均同意.盡管評定存在主觀因素,但是獨立評分者之間高度一致.結(jié)果發(fā)現(xiàn),德國和日本課堂教學(xué)質(zhì)量的評分高于美國.德國和日本課堂教學(xué)獲得“高”級的課分別占28%和39%,美國則為0.89%.
TIMSS錄像課研究是第一次大規(guī)模的錄像課國際比較研究.研究小組開發(fā)的編碼框架,盡管比較初步,但具有開拓的意義.
首先,從教學(xué)內(nèi)容的編碼來看,是按照“數(shù)學(xué)概念與原理—學(xué)習(xí)任務(wù)—練習(xí)”的思路進(jìn)行的.?dāng)?shù)學(xué)概念與原理是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容,研究小組首先對此進(jìn)行分析,比較不同國家在核心教學(xué)內(nèi)容上的比例;其次是對學(xué)習(xí)任務(wù)復(fù)雜程度的對比;第三是對習(xí)題難度的對比.通過這樣的比較,研究小組總結(jié)了不同國家數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容上的特點.
其次,從教學(xué)方式的編碼來看,研究小組是從以教師為主體還是以學(xué)生為主體這樣的思路進(jìn)行的.以概念教學(xué)方式為例,以教師為主體的教學(xué),主要采用概念的講授;以學(xué)生為主體的教學(xué),則采用師生共同進(jìn)行概念推導(dǎo).因此將概念教學(xué)方式的編碼為兩類:“講授”與“推導(dǎo)”.同樣,將概念的應(yīng)用和其他練習(xí),編碼為“采用教師提供的方法”和“采用學(xué)生自己的方法”兩種.
第三,從教學(xué)語言的編碼來看,不僅關(guān)注語言的類別和語言的功能,而且關(guān)注語言之間的聯(lián)系性,以此分析師生語言之間、課與課之間的聯(lián)系.語言占課堂教學(xué)時間的70%以上,對課堂語言進(jìn)行分析,能夠發(fā)現(xiàn)不同課堂教學(xué)的特點.TIMSS小組對語言的分析延續(xù)了19世紀(jì)60年代以來弗蘭德斯等對語言分類的思路,先按照“語言主體——教師與學(xué)生”進(jìn)行分類,然后再按照語言的不同功能進(jìn)行分類.在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對富有教學(xué)意義的語言片段進(jìn)行分析,例如對“教師啟發(fā)——學(xué)生反應(yīng)”語言片段的分析,比較不同國家?guī)熒鷩@一個內(nèi)容進(jìn)行語言互動的時間.
第四,既關(guān)注教學(xué)的各個要素,也關(guān)注教學(xué)的結(jié)果——教學(xué)質(zhì)量高低的分析.研究小組把很大的精力放在了教學(xué)各個要素的分析上,如教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式等,但在最后,研究小組對各國錄像課教學(xué)質(zhì)量的水平等級進(jìn)行編碼,以比較不同國家錄像課教學(xué)質(zhì)量的高低.
TIMSS錄像課研究,在其實施的不同階段,面臨很多的問題或挑戰(zhàn).主要表現(xiàn)在以下幾個方面.
5.1 抽樣的問題
總體來看,抽樣的數(shù)量基本滿足了研究的需求.但是“在一個特定的課題領(lǐng)域,一份100個課堂的樣本從全國的角度來說還是太小了,而且也因為每一名教師只能提取一個樣本而受到了進(jìn)一步的限制.”[3]為此,這個研究小組在后來實施的“學(xué)習(xí)者視角研究項目”中,改變了抽樣的方法,不是抽取一位教師的一節(jié)數(shù)學(xué)課,而是每位教師連續(xù)的10~15節(jié)數(shù)學(xué)課,以更深入地了解不同國家課堂教學(xué)的特點[4].
5.2 編碼理解一致性問題
相對于抽樣存在的問題,編碼過程中面臨的問題更具有挑戰(zhàn)性.不同文化背景下的編碼者,對同一個內(nèi)容的編碼存在差異.為解決這個問題,項目組在日本、德國和美國3個國家,每個國家選擇了兩名不同專業(yè)(精通數(shù)學(xué)專業(yè)和數(shù)學(xué)教學(xué)專業(yè))的編碼成員,構(gòu)成編碼小組,共同開發(fā)編碼方案.這6名小組成員通過觀看27節(jié)測試錄像課,完成編碼方案的開發(fā)任務(wù).
5.3 編碼內(nèi)容的選擇問題
對于研究者來說,課堂教學(xué)信息量大,如何選擇能反映教學(xué)特征的信息進(jìn)行編碼,是面對的首要問題.為了解決這一問題,研究者采用了定性研究與定量研究相結(jié)合的方法:首先采用定性的方法,對某個國家一節(jié)或多節(jié)課進(jìn)行定性的語言描述,并與相應(yīng)的視頻片段結(jié)合,以便能對視頻片段的涵義有統(tǒng)一的理解.在此基礎(chǔ)上提出假設(shè).然后,依據(jù)這種假設(shè),對全樣本錄像課進(jìn)行定量分析,來驗證或修正假設(shè).在操作方法上形成了“課堂觀察—提出假設(shè)—編碼—驗證”的流程.例如,課堂被打擾是觀察美國課堂提出的假設(shè),而日本編碼者對此提出了異議.因為在日本,課堂被打擾是幾乎不存在.但是進(jìn)一步的定量分析則證實,這種課堂打擾在美國課堂很普遍,成為美國教學(xué)區(qū)別日本教學(xué)的一個特點.正是運用這種定性與定量研究相結(jié)合的方法,研究小組選擇并確定了編碼的重點內(nèi)容.
TIMSS開創(chuàng)了運用大規(guī)模錄像課研究進(jìn)行不同國家課堂教學(xué)特點研究的先河.它不僅使參與國了解學(xué)生數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)習(xí)成就的現(xiàn)狀,而且深入了解參與國的課堂教學(xué)的特點,為各國尤其是美國改進(jìn)教學(xué)提供了重要的依據(jù).這種指向改進(jìn)的錄像課研究具有如下借鑒意義.
6.1 為診斷教學(xué)問題、改進(jìn)教學(xué)提供借鑒
TIMSS錄像課研究的最終目的,是以數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)測試成績較好的發(fā)達(dá)國家德國和日本為參照系,審視美國中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問題,進(jìn)而提出改進(jìn)教育實踐的建議.從CIPP教育評價模型的視角來看TIMSS的研究,可以發(fā)現(xiàn)TIMSS對學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的測評,是對教育結(jié)果的評價.TIMSS錄像課研究,是對教育過程的評價.正如Stufflebeam所說,CIPP評價的目的是改進(jìn),而不在于證明[5].這種既重視教育結(jié)果的評價,也重視教育過程的評價,有利于評價者更深入、全面地理解評價對象的問題和優(yōu)勢,從而更有助于教育的改進(jìn).盡管TIMSS錄像課過去很多年了,其教育評價為教育改進(jìn)服務(wù)的理念仍值得學(xué)習(xí).
6.2 為全面評價課堂教學(xué)質(zhì)量提供借鑒
TIMSS進(jìn)行的錄像課研究,既有等級質(zhì)量優(yōu)劣的分析,也有教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、組織形式、教學(xué)語言等各個教學(xué)要素的分析.等級質(zhì)量的分析,在于判斷課堂教學(xué)的質(zhì)量,以便進(jìn)行橫向和縱向的比較,使評價者了解課堂教學(xué)質(zhì)量水平.而教學(xué)要素的分析,在于分析課堂教學(xué)的特征,使評價者了解課堂教學(xué)質(zhì)量的影響因素.因此,在評價課堂教學(xué)時,不能僅僅進(jìn)行質(zhì)量高低的判斷,僅僅給一個分值或等級,同時還要對課堂教學(xué)要素進(jìn)行“麻雀解剖”,以了解影響課堂教學(xué)效果的因素.
6.3 為構(gòu)建教育質(zhì)量監(jiān)控體系提供借鑒
TIMSS作為一項國際比較教育研究,不僅采用了學(xué)業(yè)測試、問卷調(diào)查和課程分析,而且將錄像課研究作為監(jiān)控體系的組成部分.在國際視野下,分析不同國家數(shù)學(xué)教學(xué)的特征.依據(jù)此結(jié)果,對美國的教學(xué)實踐進(jìn)行多方面的反思,并提出相應(yīng)的改革建議[6].由此可以看出,這種基于測試結(jié)果的錄像課研究,是教育質(zhì)量國際比較研究的重要措施,使研究者不僅可以了解學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的差異,而且可以了解與學(xué)業(yè)質(zhì)量相關(guān)的課程差異、課堂教學(xué)差異.
當(dāng)然,由于TIMSS錄像課研究是第一次進(jìn)行的國際課堂教學(xué)評價的比較研究,難免會存在各種不足,如錄像課樣本過于隨機導(dǎo)致課程內(nèi)容差異太大,從而影響比較的深入;不同國家課堂教學(xué)受文化影響差異較大,難以評價其優(yōu)劣;錄像課編碼的種類有待完善等.但它的探索,為中國教育評價研究提供了很多借鑒.
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[責(zé)任編校:張楠]
Method and Reference of TIMSS Mathematics Videotape Classroom Study
HE Guang-feng, LI Mei-juan
(Beijing Academy of Educational Science, Beijing 100191, China)
Mathematics Videotape Classroom Study is the very important method of the TIMSS study in 1995 and 1999. This is the first time to assessment teaching with massive videotape. The paper introduce the method of the videotape sample selection, the Coding Scheme Developing and the researching outcome. Finally, the paper analysis the reference to the basic mathematics education of China.
TIMSS assessment; videotape classroom study; mathematics education
G40-03
A
1004–9894(2016)05–0088–04
2016–04–06
北京教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點課題——基于錄像課分析的教學(xué)問題診斷研究(CADA16035)
何光峰(1971—),女,山東聊城人,研究員,主要從事教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價研究.