基于ITIAS的智慧課堂師生互動行為研究

楊威 崔瑩

摘? ?要：本文以某大學(xué)智慧課堂為例，采用基于信息技術(shù)的課堂互動分析系統(tǒng)（Information Technology-Based Interaction Analysis System，ITIAS ），構(gòu)建了智慧課堂師生互動分析模型。該模型將師生互動分為課前、課中、課后環(huán)節(jié)，泛在采集師生互動數(shù)據(jù)，篩選有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行形式化編碼、轉(zhuǎn)換，通過師生互動行為進(jìn)行分析，診斷智慧課堂師生互動存在的問題，提出了在智慧課堂環(huán)境下師生互動行為的特征。

關(guān)鍵詞：智慧課堂;ITIAS;師生互動

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2019）07-0086-05

一、引言

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)與教育持續(xù)融合，課堂教學(xué)數(shù)據(jù)采集與分析、課堂師生互動交流、學(xué)習(xí)過程評價(jià)與反饋，以及個(gè)性化輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)均發(fā)生了質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng)課堂教學(xué)環(huán)境具有了數(shù)字化、智能化的要素，成為新型的“智慧課堂”。

國外對智慧課堂研究主要包括三個(gè)方面：第一，學(xué)習(xí)方式的個(gè)性化、自主化和多元化;第二，關(guān)注學(xué)習(xí)活動本身的學(xué)習(xí)模式建構(gòu);第三，智慧課堂技術(shù)手段對學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。國內(nèi)對智慧課堂的研究大多數(shù)是理論層面的，對智慧課堂環(huán)境中的師生互動分析研究較少。

目前，大學(xué)課堂主要由教師、學(xué)生、教材、黑板、“PPT+大屏幕”等元素組成。師生互動交流貧乏，缺少采集工具，缺少師生互動交流的有效性分析。智慧課堂支持技術(shù)主要由交互式白板、移動通信網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)終端設(shè)備、錄音錄像設(shè)備、課堂教學(xué)管理系統(tǒng)等組成。課堂教學(xué)管理系統(tǒng)支持師生互動數(shù)據(jù)采集、存儲和分析。

二、研究設(shè)計(jì)

1.智慧課堂師生互動分析模型的設(shè)計(jì)

課堂教學(xué)互動通常被認(rèn)為是在某一環(huán)境下師生雙方根據(jù)某個(gè)話題而展開的相互交流、共同探討從而相互影響的教學(xué)活動，在師生互動時(shí)可采用技術(shù)作為輔助支撐、論點(diǎn)查詢的教學(xué)過程。它包含人、技術(shù)、資源、環(huán)境四個(gè)方面。[1]智慧課堂的互動是指在信息技術(shù)的支撐下教師和學(xué)生不僅可以進(jìn)行面對面的師生交流，還可以在技術(shù)的支持下進(jìn)行線上和線下的交流，創(chuàng)設(shè)了師生、生生、師與技術(shù)、生與技術(shù)互動的環(huán)境，提供了大量支持高互動的資源與工具等。

傳統(tǒng)課堂的教學(xué)流程通常采取“5+4流程”結(jié)構(gòu)，[2]由教師的教和學(xué)生的學(xué)構(gòu)成，教師“教”的過程是指，課前教師備課，課中教師講課、提問、布置作業(yè)，課后教師批改作業(yè);而學(xué)生“學(xué)”是指，課前預(yù)習(xí)，課中聽課、回答問題，課后完成作業(yè)。整個(gè)過程形成了“課前、課中、課后”持續(xù)發(fā)展的課堂教學(xué)循環(huán)。但在傳統(tǒng)課堂模式中，“教”與“學(xué)”的互動方式僅僅是通過言語互動，缺乏深入的互動交流。

智慧課堂的教學(xué)流程采用“11+10”結(jié)構(gòu)，[3]課前教師制作教學(xué)材料，在制作材料時(shí)可以選擇多種媒體形式，比如可以選擇在某個(gè)主題方面比較有權(quán)威性高校教師的視頻，經(jīng)過自己剪輯，編輯成既符合本校教學(xué)目標(biāo)又能給學(xué)生帶來深刻啟發(fā)的微視頻。根據(jù)知識點(diǎn)的要求可以編寫課后題。將這些資源發(fā)布到平臺上，學(xué)生在課前能夠根據(jù)教師發(fā)布的資源進(jìn)行自主預(yù)習(xí)。然后可以將自己的疑惑發(fā)布到平臺上，與教師和同學(xué)進(jìn)行交流，也可以將自己的學(xué)習(xí)心得體會發(fā)布出去。教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)停留的時(shí)間，發(fā)布的疑問、心得體會這些數(shù)據(jù)，針對性地修改教學(xué)方案。課中教師根據(jù)學(xué)生的問題進(jìn)行講解，教師講解的內(nèi)容通常都是拓展知識的延伸。在講解的時(shí)候教師采用信息化手段創(chuàng)設(shè)情境，教師可以將自己的教師機(jī)、手機(jī)、APD等設(shè)備通過無線傳輸?shù)蕉鄠€(gè)一體機(jī)上實(shí)現(xiàn)多屏教學(xué)，在講解完問題后，教師可以根據(jù)問題布置新任務(wù)讓學(xué)生展開合作探究等活動并完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教師可以讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)答題，然后進(jìn)行測試，讓學(xué)生知識得到鞏固內(nèi)化。并對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評和讓學(xué)生進(jìn)行問卷反饋。在課后根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行針對性輔導(dǎo)，讓學(xué)生的知識真正得到內(nèi)化。其整個(gè)教學(xué)活動師生間的互動如圖1所示。

2.內(nèi)容分析工具設(shè)計(jì)

ITIAS是在信息技術(shù)初期提出來的，其教學(xué)環(huán)境由多媒體教柜、PPT、投影機(jī)組成，對技術(shù)的劃分比較簡單。對人與技術(shù)的互動方面停留在把技術(shù)作為一種輔助手段階段，教師上課呈現(xiàn)教學(xué)資源，學(xué)生使用展示的教學(xué)內(nèi)容以及觀看資源。智慧課堂有人機(jī)交互、課程錄制、物聯(lián)控制、統(tǒng)一管理等功能，增加了許多支持互動的設(shè)備，比如交互式一體機(jī)、平板等。教師在上課時(shí)進(jìn)行知識擴(kuò)展需要使用多種設(shè)備進(jìn)行資源展示，在APP上隨時(shí)可以查看學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)，學(xué)生可以多屏展示自己的學(xué)習(xí)成果，這種立體循環(huán)的互動模式可以使互動高效。將ITIAS無法實(shí)現(xiàn)的教師邊講授邊展示資源或分享評價(jià)作品等教學(xué)行為描述出來。因此，將人與技術(shù)分為“直接作用”和“間接作用”。直接作用指觀察期間的唯一行為是教師或?qū)W生使用技術(shù)，間接作用指觀察期間既有教師講課也伴隨著教師使用技術(shù)展示資料或進(jìn)行分析。如圖2所示，其中顏色的深淺代表“間接作用”中人與技術(shù)互動的不同類型，將教師使用技術(shù)與學(xué)生使用技術(shù)做了細(xì)的劃分，如表1所示。

3.數(shù)據(jù)采集

本研究按照智慧課堂環(huán)境下課堂教學(xué)互動分析編碼表進(jìn)行編碼，對教學(xué)視頻按照3秒取樣作為觀察記錄數(shù)據(jù)。45分鐘的教學(xué)視頻大約記錄600～800個(gè)編碼，它們表達(dá)著按時(shí)間順序課堂上發(fā)生的一系列事件，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以揭示課堂教學(xué)中師生的語言互動、教學(xué)的結(jié)構(gòu)等教學(xué)行為。[5]

三、ITIAS在課堂教學(xué)分析中的應(yīng)用

本文的樣本選自山西師范大學(xué)課改教師開設(shè)的一門《現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用》課程，在智慧教學(xué)環(huán)境下使用錄播軟件將其中一節(jié)課錄制下來，通過智慧課堂環(huán)境下的課堂教學(xué)互動分析編碼表做分析，可以揭示課堂教學(xué)中師生的語言互動、教學(xué)的結(jié)構(gòu)，以及行為模式和風(fēng)格。

1.教學(xué)結(jié)構(gòu)分析

在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境下，由于學(xué)生接觸多媒體的機(jī)會少，教學(xué)互動也是簡單地通過提問、做題等互動方式，因此大多數(shù)課堂依然是以教師為主的課堂。智慧課堂環(huán)境下由于師生互動的方式比較多，更有利于學(xué)生主動性的發(fā)揮。

如圖3所示，在智慧課堂環(huán)境下，教師行為和學(xué)生行為接近1∶1，說明在智慧教室環(huán)境下更有利于學(xué)生與教師的互動，以及學(xué)生和學(xué)生的互動，更能發(fā)揮學(xué)生的主動性。沉寂主要是指學(xué)生在軟件切換時(shí)停留的時(shí)間。

2.言語互動行為分析

（1）教師言語分析

教師言語指的是教師采用間接影響作用的話語（本研究的編碼 1、2、3、4、5）與產(chǎn)生直接影響的話語（本研究的編碼 6、7、8）占教師話語的比率。[6]如表2所示，在教師言語中教師直接言語達(dá)到了80%，說明了在整節(jié)課中教師多采用了講授和指示這一類語言。從量化數(shù)據(jù)分析，課堂互動中教師依然是課堂的主導(dǎo)者。其大部分課堂屬于講授型提問，占教師言語比率的48.57%，引發(fā)學(xué)生主動探討性活動不多。

（2）學(xué)生言語分析

學(xué)生言語指在學(xué)生言語中由學(xué)生主動引發(fā)的話語比率。[7]由表2得知學(xué)生主動闡述其理解的比率為59.74%，學(xué)生主動提問的比率占12.99%，學(xué)生簡答應(yīng)答比率為10.39%?？梢苑治龅贸鰧W(xué)生對教師提問的回應(yīng)不是簡單的應(yīng)答，而是具有一定擴(kuò)展性的闡述理解。說明學(xué)生對這節(jié)課的學(xué)習(xí)情況比較好。在學(xué)生陳述其作品時(shí)，其他學(xué)生能夠主動提出問題并加以討論。

（3）技術(shù)的使用

在傳統(tǒng)的多媒體教室中，學(xué)生和教師、同伴之間除了言語互動之外，也僅僅將技術(shù)作為輔助演示教學(xué)內(nèi)容的工具。在智慧教室中，技術(shù)更加便利教師的教學(xué)，教師既可以借助技術(shù)手段展示教學(xué)內(nèi)容，也可以分享“學(xué)生成果”。學(xué)生作品在展示的時(shí)候可以引起學(xué)生的共鳴，促使學(xué)生思維的碰撞，使全體學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容得以擴(kuò)充，形成學(xué)生自我思考、自我解決的良好氛圍。如圖4、5、6所示，在整個(gè)過程中，教師可以及時(shí)查看學(xué)生課堂練習(xí)完成情況并給以及時(shí)反饋。教師借助云平臺可以進(jìn)行診斷教學(xué)。

從圖7分析得出，教師使用技術(shù)不僅用來資源展示（53.2%），而且將技術(shù)應(yīng)用于學(xué)情分析（19.5%）和作品的分享與評價(jià)（7.8%）。教師能夠較多地使用技術(shù)進(jìn)行學(xué)情分析，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。通觀整個(gè)視頻學(xué)生使用技術(shù)大多停留在展示作品與答題評價(jià)反饋方面。

從中可以得出以下結(jié)論：工具、軟件平臺的切換較多，說明教師對技術(shù)比較熟練;教師在資源展示的過程中，常常將資源作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過提問、講授等方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的傳輸以及引發(fā)學(xué)生的思考;通過案列發(fā)現(xiàn)學(xué)生主動應(yīng)答的時(shí)間是作品的分享和演示的過程。

3.教學(xué)評價(jià)分析

在傳統(tǒng)多媒體教室中，課堂評價(jià)主要是教師的言語評價(jià)和學(xué)生的互評;在智慧教室下，技術(shù)促使評價(jià)方式多樣化，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)互動的高效。通過課程分析可以知道，在智慧教室下的評價(jià)方式有以下特點(diǎn)：

一是教學(xué)評價(jià)不再是教師的主場，學(xué)生的主動性更能被調(diào)動起來。學(xué)生可以借助技術(shù)進(jìn)行互動測試、自我評價(jià)、同伴評價(jià)等。二是教師的評價(jià)更加準(zhǔn)確高效。教師可借助云端快速獲得學(xué)生練習(xí)的反饋信息、完成情況和疑惑的地方，對學(xué)生知識的掌握情況更加了解，便于進(jìn)行針對性的講解，提高課堂利用率。三是評價(jià)方式不唯一。除了言語點(diǎn)評學(xué)生學(xué)習(xí)，教師還可以在學(xué)生分享展示、探究活動中實(shí)時(shí)掌握學(xué)生信息，積極引導(dǎo)、激勵、調(diào)整教學(xué)。

四、結(jié)束語

本文通過分析在智慧課堂環(huán)境下師生的互動特征與存在的問題，總結(jié)如下：

1.智慧課堂環(huán)境下，學(xué)生主動性得到發(fā)揮

在智慧課堂中，學(xué)生言語和使用技術(shù)與教師言語與使用技術(shù)接近1∶1，教師使用技術(shù)多為展示學(xué)習(xí)內(nèi)容、查找資料輔助論證、教學(xué)評價(jià)。學(xué)生使用技術(shù)多為展示成果、利用技術(shù)學(xué)習(xí)、探究等。但是研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)過程中教師言語中講授過多，應(yīng)指引學(xué)生探究，讓學(xué)生主動性更能發(fā)揮。

2.教學(xué)互動形式豐富

在智慧課堂中，言語互動方面多為引導(dǎo)學(xué)生思考或闡述理解。技術(shù)的使用使教師與多媒體、學(xué)生與多媒體之間的互動更加深入，同時(shí)提供教學(xué)診斷的依據(jù)。評價(jià)方式不再是唯一的教師的言語評價(jià)，而是學(xué)生承擔(dān)著學(xué)習(xí)評價(jià)的重任，有助于學(xué)生自我反思與提高。

3.互動效果較好

智慧課堂的互動打破了時(shí)空的限制，在課前學(xué)生可以根據(jù)教師的資源進(jìn)行學(xué)習(xí)、發(fā)布自己的疑問。課上可以直接提問教師或與同伴交流，能夠得到教師以及同伴的反饋，或者可以展開辯論，學(xué)生可以在APP上進(jìn)行評價(jià)。在整個(gè)互動過程中教師不斷幫助學(xué)生進(jìn)行知識的建構(gòu)，讓學(xué)生形成自己的知識體系，有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次的思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和解決問題能力，所以這種課堂互動是高效的互動。

4.教師應(yīng)重視學(xué)生思維外顯

在本案例中，通過數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)教課的過程都是教師講授性提問，學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的回答。思維外顯就是學(xué)生能將自己內(nèi)化的知識通過學(xué)習(xí)顯性化，比如表達(dá)自己的觀點(diǎn)與看法。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)多考慮一些教學(xué)活動使其能夠通過技術(shù)引發(fā)學(xué)生思維的碰撞，促進(jìn)師生良好互動。

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（編輯：王天鵬）