小學數(shù)學智慧課堂觀察編碼體系研究

摘? 要 首先通過文獻梳理，初步對教學行為進行分類;然后通過課堂觀察，總結(jié)出小學數(shù)學智慧課堂的教學行為特征;最后結(jié)合該特征制定小學數(shù)學智慧課堂觀察編碼體系，為構建科學有效的課堂量化評價模型奠定基礎。

關鍵詞 小學數(shù)學;智慧課堂;教學行為;課堂觀察編碼體系;信息化教學;電子白板;平板電腦

中圖分類號：G623.5? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1671-489X（2020）05-0006-05

1 前言

隨著智慧課堂概念的出現(xiàn)，我國關于什么是智慧課堂、怎樣建設智慧課堂的研究已成果頗豐，然而關于智慧課堂中教學行為的研究卻相對滯后。本課題針對小學數(shù)學智慧課堂構建量化模型，然而課堂量化的首要步驟就是要通過有效的課堂觀察收集教學行為數(shù)據(jù)。為提高課堂量化評價模型的科學性和可靠性，須建立科學有效的課堂觀察編碼體系，收集教學過程中教師和學生比較外顯的行為。因此，本文首先分析已有的教學行為分類體系，然后在此基礎上結(jié)合實際的課堂觀察厘清小學數(shù)學智慧課堂的教學行為特征，建立有效的小學數(shù)學智慧課堂觀察編碼體系，為構建科學有效的課堂量化評價模型奠定基礎。

2 教學行為分類的相關研究

本文首先通過文獻梳理已有的教學行為分類，總結(jié)各教學行為分類體系的分類特征和適用范圍，以期為小學數(shù)學智慧課堂觀察編碼體系的制定提供借鑒。下面對各教學行為分類體系進行具體描述和分析。

經(jīng)典教學行為分類研究? 本文選取國內(nèi)外經(jīng)典的教學行為分類體系進行研究，分析利弊，為本研究提供研究思路。

1）FIAS教學行為編碼體系。弗蘭德斯[1]主要關注課堂教學中師生的語言互動，把課堂互動行為分為教師語言、學生語言和沉寂三大類，然后把三類課堂互動行為具體細分為十類。FIAS通過量化統(tǒng)計的言語行為數(shù)據(jù)分析課堂結(jié)構、教師風格、課堂情感氣氛等，但對于智慧課堂教學來說，弗蘭德斯的教學行為編碼體系具有明顯的局限性。

首先，只關注言語交互行為。語言行為雖然必不可少，但課堂教學行為遠不止語言一類，弗蘭德斯完全忽視了課堂教學中教師的肢體動作、教具使用等常見教學行為，對量化課堂的全面性和準確性造成一定影響。

其次，對師生行為的劃分不夠具體。弗蘭德斯對師生行為劃分較為粗略，如教師講授可以分為直接講授、配合教具講授、多媒體演示講授等不同類型，學生主動講話中主動回答問題、主動提問與主動和同伴討論顯然不是同一種行為，簡單地歸納為主動發(fā)言有失偏頗。

再次，對沉寂行為處理不當。課堂沉寂有多種不同情況，如學生做作業(yè)、思考、沉默，不同情況對課堂教學的作用完全不同，應對課堂沉寂進行細分。

最后，缺乏對信息技術的關注。由于其提出時代的局限性，導致缺乏對信息技術應用的關注。智慧課堂中的教學，師生與媒體的交互及師生通過媒體的互動行為占比越來越重，完全忽視勢必不能完整量化課堂教學。

2）ITIAS的教學行為編碼體系。ITIAS[2]是顧小清教授根據(jù)當時的課堂教學實際情況通過對弗蘭德斯課堂互動分析系統(tǒng)的改進提出來的，改進后的互動分析系統(tǒng)把教學行為劃分為教師言語、學生言語、沉寂及技術四類，每一類下面又細化為許多具體行為，共包含18種不同的課堂行為。ITIAS細化了教師提問類型和沉默行為類型，增加了能夠反映學生參與的行為以及師生與技術交互的行為，但仍然具有明顯的局限性。

首先，ITIAS仍然主要針對語言行為進行分析，忽視了教學中教師和學生的其他行為。

其次，對于信息技術環(huán)境中師生與技術的交互行為界定比較籠統(tǒng)，且僅歸納為教師操縱技術、學生操縱技術及技術作用于學生三大類，沒有關注師生操作技術的不同行為，如教師可以利用技術演示操作或下發(fā)資料等，學生可以利用技術觀看視頻、協(xié)作交流等。這些應是不同的行為，但ITIAS只是將其簡單地歸納為操作技術這一類行為。

3）TIMSS錄像研究的教學行為編碼體系。TIMSS[3]從語言行為主體和語言功能兩個維度把師生間的談話劃分為12種類型，其中教師語言六種，學生語言五種，其他一種。TIMSS錄像研究中對師生的對話片段進行量化評價，因此對教學行為的分類只涉及師生的語言行為，對教師和學生的言語行為都較為關注且劃分得較為具體，但對于除語言外的其他任何教學行為都沒有涉及。但任何類型的課堂教學都不會只有語言行為，對于傳統(tǒng)的以講授為主的課堂，通過量化師生語言行為量化評價課堂教學比較合適，對于以演示或操作為主的課堂則稍顯不足。另外，智慧課堂中的教學行為越來越信息化、多樣化，顯然僅通過量化語言行為無法全面地評價課堂教學。

4）施良方、崔允漷教學行為分類。施良方和崔允漷[4]在其著作中提出的教學行為分類是我國目前比較經(jīng)典的教學行為分類方法，它根據(jù)教師行為的作用把其分為教學行為和管理行為兩類，并對每類進行細化且對其使用策略進行詳細描述。施良方和崔允漷對教師的課堂教學行為概括全面且分類較為清晰，但是仍然存在一些問題。如只分析了課堂教學過程中的教師的教學行為，卻忽略了學生的學習行為。教師和學生是課堂教學必不可少的兩個行為主體，忽略任何一方都不能準確地量化課堂，輔助行為在課堂觀察中難以判斷。另外，該分類中缺少師生與技術的交互行為。

5）TBAS的教學行為編碼體系。TBAS[5]是華南師范大學穆肅教授從教學活動的視角出發(fā)，通過對信息化教學環(huán)境中教學行為的分析提出的。該編碼體系從行為主體的角度對課堂教學行為進行劃分，分為教師行為、學生行為和無意義教學活動三類，并把傳統(tǒng)的教學行為和與技術的交互結(jié)合起來具體進行細化。TBAS對于師生的課堂教學行為分類的最大特點就是突破了之前教學行為分類的局限，而把師生與技術的交互行為單獨列為一類。該編碼體系充分考慮到信息化教學環(huán)境中師生與技術交互的密切性，把師生與技術的交互行為與傳統(tǒng)的講授、提問等行為并列起來。此外，其不僅關注師生的語言行為，還關注師生的演示、操作、練習等其他行為，且對師生與技術的交互行為進行細化，能夠較為完整地量化課堂教學。但是仍然存在不足，師生與技術的交互行為分類仍有改進空間，如學生使用媒體可細化為使用媒體查找資料、完成作業(yè)、展示作品、在線交流等。

6）課堂教學行為分類研究總結(jié)。通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的絕大部分教學行為分類體系都存在共性問題：主要關注課堂教學中的語言行為，忽視除語言外的其他教學行為;對于師生與技術的交互行為界定不清晰，分類不具體。這對傳統(tǒng)的以講授為主的課堂教學來說或許影響不大，但隨著智慧環(huán)境的不斷建設和發(fā)展，課堂教學中教師和學生使用的信息技術設備越來越多樣，師生與技術的交互行為也愈加頻繁、多樣，進行課堂量化評價時僅把師生與技術的交互行為進行簡單歸納，勢必會影響量化評價的科學性和準確性。因此，若要真正量化智慧課堂的教學，需根據(jù)智慧課堂的教學實際制定合適的課堂觀察編碼體系，該體系不僅要包括師生的語言行為，也要包括師生的其他教學行為，尤其是師生與技術設備的交互行為。

研究啟示? 本研究主要針對小學數(shù)學智慧課堂進行，因此，在制定針對數(shù)學的課堂觀察編碼體系時至少應考慮到：全面關注課堂中的教學行為，包括教師行為和學生行為、語言行為和外顯的非語言行為;清晰界定師生與技術的交互行為且對這些行為進行具體劃分;對教學行為進行分類時應結(jié)合小學數(shù)學智慧課堂中師生的教學行為特征;數(shù)學的學科特色在教學行為中的體現(xiàn)。

3 數(shù)學課堂教學行為觀察

為了使本研究制定的課堂觀察編碼體系更加科學，特在制定課堂觀察編碼體系之前深入數(shù)學課堂進行觀察，以期通過觀察分析數(shù)學課堂的教學行為變化，梳理總結(jié)小學數(shù)學智慧課堂的教學行為特征，然后制定課堂觀察編碼體系。

選擇觀察樣本? 本研究選取廣州市P小學作為觀察學校。P小學是廣東省教育信息化示范校，80%的教室配備電子白板、平板電腦等信息化設備。該小學課堂可應用平板電腦進行教學，教師可以隨時下發(fā)圖片、視頻等各類數(shù)字資源給學生;學生也可通過學生端在網(wǎng)絡上獲取所需學習資源，教學過程中的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果可由教師端查看。所有的學習數(shù)據(jù)都會上傳至教師和學生的個人空間且備份至云端，以供階段性分析和總結(jié)性評價。因此，P小學課堂基本符合本研究對智慧課堂的定義。為保證觀察的科學性，在一至六年級中隨機選擇六個由不同教師執(zhí)教的班級進行觀察，其中所有課堂都常態(tài)化地應用平板電腦進行數(shù)字化教學。

觀察過程? 本研究整個觀察過程從2019年9月1日持續(xù)至9月30日，共一個月時間。觀察年級范圍為一至六年級，在每個年級五至六個班級中隨機選擇一個進行觀察，每個班級觀察五節(jié)課，觀察學科均為數(shù)學。在一個月的課堂觀察過程中，本研究觀察者在不斷思考智慧課堂課堂行為特征的基礎上和P小學的一線數(shù)學教師反復討論，梳理總結(jié)了小學數(shù)學智慧課堂的教學行為特征。

小學數(shù)學智慧課堂的教學行為特征

1）師生與技術的交互行為呈現(xiàn)多樣化趨勢。隨著信息技術與教育教學的深度融合，各種信息化設備已充分融入課堂教學，智慧課堂中人手一部平板電腦更是常態(tài)。教師對媒體的操作不再局限于簡單地使用多媒體進行演示，還可以利用平板電腦下發(fā)學習資源、查看學生作品、鎖屏提醒學生、分析學生隨堂測試等。學生可以利用平板電腦展示自己作品、與同伴進行協(xié)作交流等，如果把師生與媒體的交互行為只進行簡單的歸納而不進行具體劃分，已不符合現(xiàn)在的課堂教學實際情況。因此，本研究在制定課堂觀察編碼體系時會考慮把師生與技術的交互行為進行具體分類，然后和傳統(tǒng)的教學行為進行歸納。

2）師生與技術的交互行為和傳統(tǒng)的教學行為逐漸融合。在小學數(shù)學智慧課堂中，電子白板、平板電腦等信息技術設備已常態(tài)化應用，教師和學生與信息技術設備的交互行為也與傳統(tǒng)的教學行為融合在一起，常常表現(xiàn)為二者并存，很難完全進行區(qū)分。例如：教師的講授行為大都配合媒體的演示行為共同進行;板書行為也開始轉(zhuǎn)向在電子白板屏幕上進行書寫;評價學生作業(yè)常常配合整個班級的學情分析進行;等等。隨著師生與技術交互行為和傳統(tǒng)教學行為的融合，進行教學行為分類時，把師生與技術的交互行為和傳統(tǒng)教學行為完全隔離為兩類，再進行具體細化很容易出現(xiàn)混淆，且不利于課堂觀察的實施。因此，制定小學數(shù)學智慧課堂觀察編碼體系時應把師生與技術的交互行為和傳統(tǒng)的教學行為通過整合重新分類。

3）數(shù)據(jù)分析促使智慧課堂出現(xiàn)新的教學行為。智慧課堂提供的多種智能設備能夠即時記錄和分析學生的學習數(shù)據(jù)并進行可視化呈現(xiàn)，這是智慧課堂得天獨厚的優(yōu)勢，也促使課堂中出現(xiàn)新的教學行為。在本研究所觀察的課例中，所有教師均會在教學過程中進行學情分析，然后根據(jù)學情分析的結(jié)果有針對性地對學生進行反饋;部分課例中學生也會主動通過平板電腦查看自己的練習分析情況，然后根據(jù)練習分析情況反思學習。面對智慧課堂中出現(xiàn)的這些新型教學行為，制定課堂觀察編碼體系時應該著重考慮如何將其納入采集范圍。

4）練習行為頻繁，且多在平板電腦上進行。數(shù)學的學科特點要求學生在學習過程中進行大量練習，在智慧課堂中，學生的大部分練習都由練習本轉(zhuǎn)移到平板電腦上進行。教師一方面可以通過教師端查看每一個學生的練習情況，包括做題的正確率、用時長短等，有利于因材施教;另一方面可以快捷地對全班學生進行整體的學情分析，通過分析了解學生的知識掌握情況，更有利于以學定教。此外，學生提交后也可以通過平板電腦查看自己的做題情況，有利于學生準確地作出自我評價，彌補傳統(tǒng)課堂中教師難以關注到每個學生的遺憾。最后，學生的學習數(shù)據(jù)可以同步保存到云端，通過分析學生一段時間內(nèi)學習過程的相關數(shù)據(jù)，可視化學習路徑，使評價更科學。

4 制定課堂觀察編碼體系

初步制定課堂觀察編碼體系? 本研究從行為主體的角度把教學行為分為教師行為、學生行為和混亂三類，然后借鑒施良方的教學行為分類思想，根據(jù)教學行為的功能，把教師行為分成知識呈現(xiàn)行為、師生互動行為、課堂管理行為和教學設備操作行為四類，把學生行為分成知識接收行為、師生互動行為和生生互動行為三類，再按照教學功能對每類行為進行細化。最后，結(jié)合課堂觀察總結(jié)的小學數(shù)學智慧課堂的教學行為特征，把師生與技術的交互行為和傳統(tǒng)的教學行為進行整合，形成的編碼體系共包含三大類38種教學行為。其中，教師的知識呈現(xiàn)行為包括傳統(tǒng)講授、配合實物或教具講授、板書行為、領讀教讀、配合媒體演示講授、聲像呈現(xiàn)、下發(fā)資源;教師的師生互動行為包括口頭提問、啟發(fā)引導、修正學生答案、言語評價、觀察傾聽、巡視指導、發(fā)布作業(yè)、數(shù)字提問、展示學生作品、查看學情分析、技術指導;教師的課堂管理行為包括語言指令、獎懲管理、數(shù)字管理;學生的知識接受行為包括聽講、傳統(tǒng)閱讀、做筆記、思考、線下練習、數(shù)字閱讀、線上練習;學生的師生互動行為包括口頭回答、主動提問、數(shù)字回答;學生的生生互動行為包括線下交流、口頭評價、線上協(xié)作、展示分享作品、線上評價;混亂或沉寂不判定行為主體。

確定課堂觀察編碼體系

1）課堂觀察編碼體系的修訂。本研究把初步制定的課堂觀察編碼體系應用到P小學的數(shù)學課堂觀察中進行行動研究，時間為2019年10月9日—11月17日，共計六周，其中每兩周為一個行動周期，通過三輪的行動研究對初步制定的課堂行為觀察編碼體系進行修訂。

第一輪行動研究的時間為2019年10月9—20日，研究問題為補充課堂觀察編碼體系中遺漏的教學行為。筆者和一位一線數(shù)學教師進入課堂進行實際觀察，觀察時將未收錄的外顯教學行為進行記錄，最后經(jīng)過討論進行補充。該輪研究中發(fā)現(xiàn)本研究的教學行為分類遺漏了教學過程中常常出現(xiàn)的板演行為和舉手行為，因而在學生行為中增加這兩種行為并將其歸類為師生互動行為;遺漏了教師的常見行為擦黑板，考慮到擦黑板和板書行為的聯(lián)系性，因此把擦黑板歸類到板書行為中;許多教師會在教學過程中讓學生通過做游戲的方式進行學習，游戲過程中學生會出現(xiàn)較多難以準確歸類的行為，因此在學生行為類型中增加參與游戲這一行為，為明晰各種行為的區(qū)別，學生參與游戲時發(fā)出的所有行為均記錄為參與游戲，而非游戲過程中不能明確歸屬的行為;教師為加強學生記憶會出現(xiàn)讓學生誦讀題目要求和定理規(guī)律法則之類的行為，所以誦讀也是小學數(shù)學課堂中一種重要的行為，因此在學生知識接收行為中增加誦讀;許多教師會直接在電子白板上板書或標注，因此在教師知識呈現(xiàn)行為中增加數(shù)字板書。

第二輪行動研究的研究時間為2019年10月23日—11月3日，研究問題為把編碼體系中重合度較高難以區(qū)分或聯(lián)系較為緊密的教學行為進行歸納。研究過程仍是筆者和一線教師深入課堂觀察記錄，經(jīng)討論后修改編碼體系。該輪研究中發(fā)現(xiàn)實際教學中教師常常會邀請學生走上講臺展示自己的作業(yè)或者作品，這和板演行為性質(zhì)相同，因此把這類行為和板演界定為一類，統(tǒng)稱板演展示;另外，教師在巡視指導中往往會同時包含教學指導和技術指導，觀察時難以準確區(qū)分，因此把技術指導歸類到巡視指導中，統(tǒng)稱為巡視指導;教師修正學生答案的行為通常伴隨啟發(fā)引導行為同時進行，難以清晰區(qū)分，因此把二者合并為啟發(fā)引導行為;傳統(tǒng)講授應包含配合教具或?qū)嵨镏v授，所以去除配合實物或教具的講授行為，統(tǒng)一歸類為傳統(tǒng)講授;誦讀和閱讀都是傳統(tǒng)的知識接收行為且區(qū)別不大，因此把誦讀和閱讀歸類為知識接收行為。

第三輪行動研究的時間為2019年11月6—17日，研究問題為繼續(xù)深入課堂觀察發(fā)現(xiàn)編碼體系存在的問題并作進一步的修訂。研究過程為筆者和一線教師記錄課堂觀察中發(fā)現(xiàn)的問題，然后討論修改，經(jīng)討論后仍不一致的不做修改。該輪研究在觀察課堂時發(fā)現(xiàn)，教師在提問時通常會對學生進行追問，并且在追問過程中對學生進行啟發(fā)引導，這種情況下難以區(qū)分教師的啟發(fā)引導和追問行為，因此把提問和啟發(fā)引導合并為提問及追問;學生聽講過程中往往伴隨思考和做筆記，因此把思考和做筆記都并入聽講這一行為中;在學生行為中展示分享作品可以看作數(shù)字回答的其中一種形式，因此把這兩種行為進行合并，統(tǒng)稱為數(shù)字回答;線上評價和線上協(xié)作都是涉及學生和學生互動的線上活動，因此把二者合并為線上協(xié)作;下發(fā)資源和發(fā)布作業(yè)雖然稍有重合，但二者的功能和目的大不相同，因此仍然保留這兩種行為。

2）確定課堂觀察編碼體系。為使教學行為的主體更加清晰，對各類行為的編碼進行調(diào)整。其中，教師行為記錄為T，教師知識呈現(xiàn)行為編碼為TA，師生互動行為編碼為TB，教學管理行為編碼為TC，設備操作行為編碼為TP;學生行為均記錄為S，學生知識接收行為編碼為SA，師生互動行為編碼為SB，生生互動行為編碼為SC;混亂記錄為0。最終確定的課堂觀察編碼體系如表1所示。

由于實際教學行為的復雜性、重疊性，在編碼過程中有些行為難以判斷。為降低不同人員編碼的差異性，本研究約定以下編碼規(guī)則：當教師講授既有媒體演示又有實物或教具時，界定為配合媒體演示講授;學生舉手或其他表達自己意愿的動作都歸為舉手，如有的教師會規(guī)定學生完成練習后放下紙筆，端正坐好，向教師示意自己已經(jīng)完成可以回答，這類動作也記錄為舉手示意;學生在參與課堂游戲時發(fā)出的所有行為均記錄為參與游戲，包括可以明確歸類到其他行為類型的行為;當教師講授和其他行為同時出現(xiàn)時，均記錄為其他行為，如教師邊講授邊板書則記錄為板書;啟發(fā)引導行為既可以是語言，也可以是動作等，因為數(shù)學課堂中教師對學生的啟發(fā)引導并不僅僅是通過語言，有時會以動作、實物、教具等輔助;如教學過程中出現(xiàn)混亂時教師無作為，則師生行為均記錄為混亂，如教師采取措施制止混亂，則只把學生行為記錄為混亂;采樣間隔內(nèi)難以確定行為類型，則聯(lián)系前后采樣間隔的教學行為對該時刻的教學行為做出準確判斷;某一采樣間隔內(nèi)同時存在兩種行為，則記錄主要的教學行為，教學行為的主要次要程度可根據(jù)該行為的持續(xù)時間衡量;如遇到編碼體系中沒有提及或無法界定的行為，則記錄為N，以防止錯記或漏記教學行為，造成課堂記錄的混亂。

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項目來源：廣州市番禺區(qū)教育局立項課題“小學數(shù)學智慧課堂量化模型的構建與應用研究”（基金編號：2019-ZX012）。

作者：黃博，廣州市番禺區(qū)實驗小學，二級教師，研究方向為教育信息技術的教學應用（511431）。