AI大數(shù)據(jù)為教師專業(yè)成長賦能

皮孟玲

岳麓二小是一所新學(xué)校，年輕教師多。在教育信息化2.0時代，能否用AI大數(shù)據(jù)幫助岳麓二小青年教師解決專業(yè)成長的問題？

傳統(tǒng)聽評課存在的問題。傳統(tǒng)校本教研的研究主要依靠優(yōu)秀教師、教研員的個人經(jīng)驗進(jìn)行，但由于教學(xué)的復(fù)雜性，這些以經(jīng)驗性為主的教學(xué)研究存在著一定局限性：（1） 粗放式的信息采集難以準(zhǔn)確量化教師的教學(xué)特征，無法精準(zhǔn)地反映出日常課堂全貌，教學(xué)研究內(nèi)容存在難以察覺的死角；（2） 傳統(tǒng)教研活動中的聽評課難以反映出日常上課的全貌，上課教師可能存在刻意準(zhǔn)備的表演式教學(xué)；（3） 有限的教師教學(xué)評價，難以對教師提供連續(xù)性跟蹤指導(dǎo)，不能形成教師專業(yè)發(fā)展從評價、指導(dǎo)到反饋的有效閉環(huán)；（4） 傳統(tǒng)意義上的名師觀摩課無法常態(tài)化，新入職教師、青年教師難以在有需求時及時地得到幫助；（5） 以經(jīng)驗為導(dǎo)向的傳統(tǒng)校本教研天然地具備主觀化特質(zhì)，容易出現(xiàn)口說無“據(jù)”的潛在性矛盾；（6） 學(xué)校在教學(xué)評價中使用種類繁多的教學(xué)量表，一定程度上增加了教研工作量，可能會造成教學(xué)評價的形式化，難以準(zhǔn)確評價教師教學(xué)水平，容易降低教師參與的積極性。

人工S-T分析法在實際操作中的局限性。人工記錄教師學(xué)生教學(xué)行為容易存在漏記的現(xiàn)象；收集的數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計，形成系列的分析。

基于學(xué)校內(nèi)涵發(fā)展的需要，源于經(jīng)驗的教研越來越顯示出其先天性的不足，教研轉(zhuǎn)型，勢在必行。2019年，岳麓二小引進(jìn)兩套AI智課教學(xué)行為分析系統(tǒng)，以五年級兩個平行班的語文、數(shù)學(xué)、英語教師作為研究的對象。這套系統(tǒng)以人臉識別、機器視覺、專家系統(tǒng)等與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合應(yīng)用，每節(jié)課結(jié)束后給出課堂數(shù)據(jù)報告，主要包括以下信息。學(xué)生行為和教師行為可視化呈現(xiàn)—學(xué)生和教師的9種課堂行為數(shù)據(jù)，其中學(xué)生行為有5種，分別為舉手、聽講、讀寫、應(yīng)答、生生互動，教師行為有4種，分別為講授、板書、巡視、師生互動。高精度采集分析課堂師生行為，精確到學(xué)生的課堂參與度—該指標(biāo)反映了學(xué)生參與有效課堂活動的占比以及課堂活動的變化情況。以S-T圖和CH圖反映教學(xué)模式—依照教師的講授和演示行為的占比以及師生活動的交互程度CH行為的轉(zhuǎn)化率，給出包含練習(xí)型、講授型、對話型、混合型的四種教學(xué)類型結(jié)論。

實踐一段時間后，絕大多數(shù)教師在面對課堂觀察分析報告中的大量數(shù)據(jù)，及大數(shù)據(jù)智能分析后得出的眾多圖形表格時，疑惑還是很多。比如：系統(tǒng)是如何判定孩子在參與，是依據(jù)舉手、發(fā)言，還是表情等？系統(tǒng)是依據(jù)什么來判斷練習(xí)型、講授型、混合型、對話型這四種課堂類型呢？AI智課系統(tǒng)所認(rèn)為的優(yōu)課的標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的？還比如：課堂觀察報告中的好課與真正意義上的好課的標(biāo)準(zhǔn)真的一致嗎？

在第一次教學(xué)研討后，我們決定做兩件事：

精準(zhǔn)定位問題所在，尋找與優(yōu)課的差距。人工智能系統(tǒng)下的S-T課堂教學(xué)行為分析法把“對話型”和“混合型”課堂定義為比較理想的課型。在實踐一個月之后，我們從6位老師的報告單中隨機每人抽10節(jié)課做樣本分析，我們發(fā)現(xiàn)教師講授的頻率很高，給予學(xué)生思考、學(xué)習(xí)的機會較少、時間較短，每節(jié)課的“生生互動”“師生互動”都沒有超過10%。其中講授型和練習(xí)型的課占了近50%，4位老師中“對話型課”僅有1節(jié)，只有1位老師的混合型課達(dá)到70%。這種灌輸式的課堂狀態(tài)令我們擔(dān)憂，長此以往將不利于學(xué)生自主探究精神和能力的培養(yǎng)。面對數(shù)據(jù)和圖表，老師們開始反思自己前期教學(xué)的不足，制定后期的彌補方案，向優(yōu)課的數(shù)據(jù)靠攏。通過這樣的數(shù)據(jù)研讀，教師基于數(shù)據(jù)的自我診斷、自我反思能力有了明顯提高。

明確課堂改善方向，提高教學(xué)有效性。怎樣才能上出一堂好課？首先需要教師的自我驅(qū)動。老師上完課后自己對照課堂觀察分析報告，一點點去改善：為何這節(jié)課只有3.1%的人舉手？師生互動為何只有5.1%？是否有對單個學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)分析的數(shù)據(jù)？其次是專業(yè)引領(lǐng)。專家的引領(lǐng)也很重要。學(xué)校邀請到華中師大教授與區(qū)教研室信息專家來校指導(dǎo)。在診斷時，專家們指出“生生互動”“師生互動”的數(shù)據(jù)相當(dāng)?shù)?，要加強小組合作學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，要加強大問題教學(xué)的設(shè)計……老師們反復(fù)回看自己的課堂視頻，詳細(xì)觀察和思考課堂觀察報告單中記錄的所有可用信息。專家定期進(jìn)校干預(yù)，老師再完善教學(xué)設(shè)計和課堂教學(xué)行為。這種“實踐—反思—實踐”精準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)的方式，提高了課堂有效性。

通過半年的摸索，我們與專家商量，決定以“個案行動—眾人行動—積優(yōu)行動”的路徑進(jìn)行再探索：

第一階段：“個案行動”，找準(zhǔn)問題。我們采用“個案行動”上案例課，首先，教師自我對標(biāo)反思（基于視頻實錄、數(shù)據(jù)報告），個人針對自己課堂視頻實錄和觀察分析報告中的數(shù)據(jù)，回顧教學(xué)中的得失，重點是通過觀學(xué)生的學(xué)習(xí)行為來思教師的教。然后，同伴客觀互助（基于經(jīng)驗初評和報告研讀）。同伴根據(jù)報告對課堂教學(xué)視頻不同時段的不同行為進(jìn)行標(biāo)簽化處理，如教師的提問，學(xué)生的舉手、應(yīng)答等?？梢酝ㄟ^這些標(biāo)簽，快速定位至教師提問、學(xué)生應(yīng)答等課堂重要時間節(jié)點，并將這些節(jié)點的時長、頻次等數(shù)據(jù)信息記錄至教學(xué)量表，精準(zhǔn)診斷問題。

第二階段：“眾人行動”，達(dá)成共識。“眾人行動”就是多人一起同課異構(gòu)，尋找解決問題的方法。首先，自我聚焦反思（基于視頻實錄、數(shù)據(jù)報告）。研自己，研他人。然后，同伴分享交流（基于經(jīng)驗初評和報告研讀）。同伴給出經(jīng)驗性評價以及基于教學(xué)行為數(shù)據(jù)和同課異構(gòu)分析。看視頻，調(diào)觀點，最后找到解決問題的N種方法，達(dá)成共識。

第三階段：“積優(yōu)行動”，共享資源。如果在第二階段找到方法，就按此標(biāo)準(zhǔn)立示范課。如果在第二階段沒有找到解決問題的方法，就聚集優(yōu)秀的老師來共研一節(jié)課，集體教研樹標(biāo)，也可以用名優(yōu)教師來完成立標(biāo)課，達(dá)成資源共享的優(yōu)勢。

總之，“個案行動”上案例課，就是找準(zhǔn)研修主題（問題）；“眾人行動”上同課異構(gòu)，就是找到解決問題的方法；“積優(yōu)行動”立示范課，就是積累優(yōu)質(zhì)資源，建設(shè)教師成長智庫。（見下圖）

通過研究，我們覺得基于AI智課系統(tǒng)的師生教學(xué)行為大數(shù)據(jù)分析的校本教研為教師專業(yè)發(fā)展帶來以下幾個方面的便利：

1. 將教師隱形教學(xué)習(xí)慣可視化。教師自身憑經(jīng)驗進(jìn)行講課，有時會對經(jīng)驗進(jìn)行自我修正。但AI智課系統(tǒng)卻通過對大量課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)的分析，將教師大量隱形教學(xué)習(xí)慣以定量的方式展示出來，使教師從中發(fā)現(xiàn)自己教學(xué)經(jīng)驗、教學(xué)習(xí)慣的優(yōu)缺點，有益于教師更為清晰、立體化地審視自身的課堂教學(xué)。

2. 有助于教師反思自身教學(xué)行為。其一，智課系統(tǒng)帶來的教學(xué)行為大數(shù)據(jù)分析，可以幫助教師清晰地審視自身教學(xué)行為習(xí)慣的合理性、教學(xué)風(fēng)格的偏好，并且可以從中發(fā)現(xiàn)自身教學(xué)特征，有益于教師實現(xiàn)教學(xué)能力的自我提高；其二，教師可以隨時回看智課系統(tǒng)錄制的課堂教學(xué)視頻，并且依照行為標(biāo)簽信息，快速定位至課堂重要節(jié)點，發(fā)現(xiàn)自身教學(xué)行為的優(yōu)缺點。

3. 為職初教師便捷地提供向骨干教師學(xué)習(xí)的機會。在教學(xué)行為大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)下，職初教師可以便捷直觀地了解到骨干教師的教學(xué)特征、教學(xué)方法。這將極大地減少學(xué)習(xí)的機會成本和時間成本。并且，可以進(jìn)行基于課堂教學(xué)行為大數(shù)據(jù)分析的同課異構(gòu)，實現(xiàn)職初教師和骨干教師教學(xué)行為的直接對話，幫助職初教師直觀地發(fā)現(xiàn)自身的缺點，學(xué)習(xí)骨干教師的優(yōu)點，實現(xiàn)教學(xué)能力的快速提升。

隨著AI大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)研究從經(jīng)驗主義向更具科學(xué)性的方向不斷靠攏，使精準(zhǔn)教研成為一種教研常態(tài)；用真實的數(shù)據(jù)說真話，用真實的數(shù)據(jù)說有用的話，用真實的數(shù)據(jù)說有效的話，讓AI大數(shù)據(jù)成為我校青年教師成長的利器，為教師專業(yè)成長賦能。

（作者單位：湖南省長沙市岳麓區(qū)第二小學(xué)）