基于數(shù)據(jù)采集與分析的課堂互動(dòng)教學(xué)模式研究

魏凱 陳捷 張龍娟

有效的課堂互動(dòng)是促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)、掌握知識(shí)的重要一環(huán)。筆者針對(duì)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀，對(duì)學(xué)生的課堂互動(dòng)和參與過(guò)程數(shù)據(jù)展開研究。本研究根據(jù)“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教學(xué)結(jié)構(gòu)模式，從“教”與“學(xué)”兩個(gè)維度，立足于教師和學(xué)生雙重視角，形成了“課前—課中—課后”縱向維度和“教學(xué)活動(dòng)—學(xué)習(xí)活動(dòng)”橫向維度的雙維度模型設(shè)計(jì)，并以此設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)課程，選取實(shí)驗(yàn)班開展研究，通過(guò)對(duì)課堂中師生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集與統(tǒng)計(jì)對(duì)課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行分析，以期為教師更好地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況、改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、提高教學(xué)效率提供數(shù)據(jù)支撐。

● 課堂互動(dòng)教學(xué)模式設(shè)計(jì)

當(dāng)前，課堂互動(dòng)教學(xué)模式的研究大體可以歸為兩類：一類著重關(guān)注整個(gè)課堂互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)的主要要素，研究各要素之間的相互關(guān)系，形成課堂互動(dòng)教學(xué)的結(jié)構(gòu)模式;另一類則從某一層次或視角入手，鑒別課堂師生互動(dòng)教學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，構(gòu)建相對(duì)完整的描述課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程的操作序列，形成課堂互動(dòng)教學(xué)的過(guò)程模式?？傊陨蟽深愌芯糠謩e從靜態(tài)地考察各要素之間關(guān)系和動(dòng)態(tài)地分析課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程的操作序列這兩個(gè)層面展開。然而，課堂互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)呈現(xiàn)復(fù)雜而多變的特點(diǎn)，如果割裂動(dòng)態(tài)的課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程和靜態(tài)的課堂互動(dòng)教學(xué)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，那么對(duì)課堂互動(dòng)教學(xué)模式的理解將是不全面的。因此，對(duì)各教學(xué)要素進(jìn)行靜態(tài)設(shè)計(jì)，并且結(jié)合教育數(shù)據(jù)對(duì)教學(xué)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，是對(duì)傳統(tǒng)課堂互動(dòng)模式進(jìn)行優(yōu)化的重要途徑和方法。根據(jù)上述方法，筆者對(duì)“教”與“學(xué)”過(guò)程中的課前、課中及課后的行為進(jìn)行模型化設(shè)計(jì)，融入通過(guò)平板、電子白板等互動(dòng)教學(xué)設(shè)施所進(jìn)行的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)檢測(cè)、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控、提供數(shù)據(jù)分析報(bào)告等功能，設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)采集與分析的課堂互動(dòng)教學(xué)模式（如圖1）。

基于數(shù)據(jù)采集與分析的課堂互動(dòng)教學(xué)模式主要分為兩個(gè)部分：一是課堂互動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)模式;二是課堂互動(dòng)教學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)支持。整個(gè)模型主張教學(xué)以人為本、教學(xué)動(dòng)態(tài)生成、師生對(duì)話與互動(dòng)等，體現(xiàn)信息技術(shù)在促進(jìn)教學(xué)開放性、靈活性和適應(yīng)性等方面的作用。

（1）課堂互動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)模式。根據(jù)課前、課中以及課后三個(gè)階段，主要從“教”與“學(xué)”兩個(gè)維度，立足于教師和學(xué)生雙重視角，將整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行分解，同時(shí)，著重分析和設(shè)計(jì)教師的教學(xué)活動(dòng)與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)之間的互動(dòng)活動(dòng)，形成了“課前—課中—課后”縱向維度和“教學(xué)活動(dòng)—學(xué)習(xí)活動(dòng)”橫向維度的雙維度模型設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)貫徹“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的學(xué)教并重的教學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)關(guān)注教學(xué)過(guò)程中的課堂交互，促進(jìn)學(xué)生自主、合作、探究能力的提高。

（2）課堂互動(dòng)教學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)支持。在課堂教學(xué)中，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得、分析和處理學(xué)生學(xué)習(xí)情況真實(shí)反饋信息的技術(shù)，被稱為“互動(dòng)反饋技術(shù)”。這種互動(dòng)反饋技術(shù)由兩部分構(gòu)成：一部分是能夠接受和發(fā)送反饋信息的學(xué)生端系統(tǒng)，如遙控器、接收器、智能學(xué)習(xí)終端（計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)等），相當(dāng)于互動(dòng)教學(xué)的硬件設(shè)備;另一部分是能夠?qū)崿F(xiàn)參與互動(dòng)、進(jìn)行反饋信息處理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理的教師端應(yīng)用平臺(tái)（教室多媒體計(jì)算機(jī)、交互大屏/電子白板、軟件系統(tǒng)），相當(dāng)于互動(dòng)教學(xué)軟件應(yīng)用系統(tǒng)。這些信息包括學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的定位分類信息、內(nèi)容關(guān)聯(lián)的心智操作定位分類信息，這些定位分類信息，在課前設(shè)計(jì)階段體現(xiàn)在交互視頻情境設(shè)計(jì)中、互動(dòng)反饋教學(xué)提問(wèn)（問(wèn)題）設(shè)計(jì)中，即（按點(diǎn)）設(shè)計(jì)定位信息。這些信息還包括在課堂教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)情境視頻和提問(wèn)產(chǎn)生的學(xué)生思維參與狀況信息，以及學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程性成果統(tǒng)計(jì)信息、學(xué)生認(rèn)識(shí)成效等方面的反饋數(shù)據(jù)報(bào)表等。

在整個(gè)課堂互動(dòng)教學(xué)中，要著重注意以下三點(diǎn)：①創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生興趣;②以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體;③平等對(duì)話，活躍學(xué)習(xí)氛圍。

● 基于數(shù)據(jù)采集與分析的課堂交互教學(xué)應(yīng)用案例

本研究以北師大版數(shù)學(xué)七年級(jí)下冊(cè)第四章第3節(jié)第3課時(shí)《探索三角形全等條件》的內(nèi)容重新設(shè)計(jì)課程開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，通過(guò)應(yīng)用平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析。

1.前期分析

在本章節(jié)的前兩個(gè)課時(shí)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了SSS、ASA、AAS三種判定三角形全等的條件，學(xué)生對(duì)如何探索三角形全等條件有一定認(rèn)知，本節(jié)課可以讓學(xué)生自主探索判定三角形全等的最后一個(gè)條件：SAS。

2.設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程

（1）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。①知識(shí)與技能目標(biāo)：通過(guò)組內(nèi)畫圖比較，得出SAS的結(jié)論，培養(yǎng)思維的全面性;能夠利用全等條件判定兩個(gè)三角形全等并會(huì)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言說(shuō)明理由;②過(guò)程與方法目標(biāo)：體驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的過(guò)程，培養(yǎng)協(xié)作探究能力;③情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：感受數(shù)學(xué)探究的樂(lè)趣和成就感，培養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)思路。此前，學(xué)生已經(jīng)用兩節(jié)課的時(shí)間探索了三角形全等的條件，對(duì)如何探究、如何畫圖有了一定的了解，本堂課是探究的最后一節(jié)課，為了讓學(xué)生有更多的主動(dòng)權(quán)，并且培養(yǎng)學(xué)生的作圖能力，本節(jié)課放棄用拼湊的方式探究三角形全等條件，而是對(duì)學(xué)生提出更高的要求：用尺規(guī)作圖的方式畫出符合條件的三角形，再進(jìn)行比較。為了提高課堂效率和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，筆者使用信息技術(shù)輔助教學(xué)，利用全景課堂，分享學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，通過(guò)課堂檢測(cè)的大數(shù)據(jù)分析，迅速掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性地根據(jù)學(xué)生掌握情況，推送基礎(chǔ)題或提高題。

（3）課堂教學(xué)流程。本節(jié)課的主要教學(xué)流程包括以下五個(gè)環(huán)節(jié)：課前檢測(cè)→探索新知→應(yīng)用SAS→小結(jié)→課堂檢測(cè)（如下頁(yè)表1）。

● 教學(xué)效果分析

1.學(xué)生互動(dòng)行為分析

互動(dòng)是課堂教學(xué)中必不可少的一部分，通過(guò)全景課堂后臺(tái)對(duì)學(xué)生課堂互動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并加以分析，對(duì)分析課堂教學(xué)行為有重要意義。表2體現(xiàn)了本節(jié)課堂上班級(jí)學(xué)生課堂互動(dòng)總量，可以看出，學(xué)生在課堂上利用全景課堂互動(dòng)頻繁，且形式多樣，其中點(diǎn)贊的數(shù)量最多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他互動(dòng)形式。從中可以看出相較于評(píng)論，學(xué)生在課堂互動(dòng)中更習(xí)慣使用點(diǎn)贊這種淺層次的互動(dòng)方式。為此，教師應(yīng)在教學(xué)設(shè)計(jì)或者教學(xué)過(guò)程中注意鼓勵(lì)學(xué)生多發(fā)表評(píng)論表達(dá)觀點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)行更深層次的交流。

2.學(xué)生知識(shí)掌握程度分析

及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況進(jìn)而調(diào)整教學(xué)進(jìn)度可以使教學(xué)達(dá)到更好的效果。教師可在平臺(tái)上發(fā)布題目，學(xué)生作答后平臺(tái)可迅速收集學(xué)生答案，并對(duì)客觀題的答題結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，幫助教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。以圖2所示的客觀題為例，學(xué)生作答后教師可直接獲得統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如表3所示，班級(jí)中93.5%的學(xué)生答對(duì)此題，可見班級(jí)中絕大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)掌握此知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)答錯(cuò)的3位學(xué)生，教師可對(duì)此題涉及知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單講解以幫助學(xué)生理解，如學(xué)生還存在疑問(wèn)可在課后進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)。

通過(guò)測(cè)試題對(duì)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握情況進(jìn)行檢測(cè)，教師可針對(duì)測(cè)評(píng)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng)，解答學(xué)生疑惑，補(bǔ)充課程知識(shí)內(nèi)容。課程講解結(jié)束后測(cè)評(píng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示，我們可以看到每道題目學(xué)生的正確率都接近95%，同時(shí)四道題目的平均正確率為94%，錯(cuò)誤率僅為6%，由此可見學(xué)生已基本掌握本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)并能應(yīng)用于解答題目。

教育信息化應(yīng)用融合創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)，需要多方面的共同努力。期望“教育信息化”不再只是研究者嘴邊的專業(yè)名詞，而是成為學(xué)校里的教學(xué)常態(tài)，也期望“信息化”不再僅僅是呈現(xiàn)知識(shí)的手段，而是注重教學(xué)方法，從知識(shí)呈現(xiàn)走向互動(dòng)討論，通過(guò)多種應(yīng)用融合和創(chuàng)新，真正實(shí)現(xiàn)教育的信息化。