融合可視化教學的高校智慧課堂互動行為研究

摘" "要：集成豐富信息技術(shù)的智慧課堂讓可視化教學形式變得豐富、高效，為分析該課堂環(huán)境下的高校師生互動行為特點，以湖北大學智慧課堂9節(jié)課程教學案例為研究對象，基于自主設計的課堂互動分類指標對教學視頻進行量化編碼與統(tǒng)計，從教學行為整體、學科性質(zhì)比較與視覺表征差異3個層面對融合可視化教學的智慧課堂師生互動行為特點進行深入分析。研究發(fā)現(xiàn)，在此教學環(huán)境下，學生的“主體性”地位得到提升，對于可視化技術(shù)或工具的應用還有待適應；教師在進行言語教學的同時運用可視化教學進行知識表示，有助于提高理工類課堂的學生互動率；智慧課堂下的可視化教學流暢度高，且學生的參與氛圍更濃厚，各種動態(tài)視頻動畫、可視化工具的使用能夠進一步調(diào)動學生的學習積極性。

關(guān)鍵詞：可視化教學；智慧課堂；視頻編碼；互動行為；統(tǒng)計分析

中圖分類號：G434" " " " "文獻標志碼：A" " " " " " "文章編號：1673-8454（2023）07-0098-08

一、引言

隨著以學習者為中心的理念不斷加強，教育研究者開始思考通過重塑教學空間來適應更多的主動學習活動。并且在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，教育領(lǐng)域形成一批各具特色的智慧課堂。[1-3]作為一種典型的智慧學習環(huán)境，智慧課堂是傳統(tǒng)多媒體教室的高級階段，是高校信息化發(fā)展與智慧學習時代的必然選擇。[4]與此同時，學校還應注重教師教學能力和教學質(zhì)量的提升，在教學過程中不斷貫徹知識可視化理念。依據(jù)內(nèi)容呈現(xiàn)、資源獲取、及時交互等方面的特性，智慧課堂為可視化教學方法的廣泛應用創(chuàng)造條件。[5]

近年來，融合可視化教學方法的智慧課堂逐漸在我國高等教育中應用與推廣。[6]其中，可視化教學策略與案例設計最受研究者關(guān)注，對優(yōu)化教學環(huán)境、創(chuàng)新教學模式起到一定的推動作用。同時，在交互式設備和環(huán)境感知型智能技術(shù)的支持下，可視化教學活動不斷被創(chuàng)新，學生的活動形式變得更加豐富，學習的空間也更加開放。在此背景下，有必要開展融合可視化教學的智慧課堂互動行為研究，總結(jié)師生的課堂互動行為特點，進而探索合適的教學策略。

二、文獻綜述

智慧課堂經(jīng)過近10年的發(fā)展，各種智能終端和軟件資源成為其不可或缺的組成部分。當前，智慧課堂的顯示設備多為具有交互功能的電子白板，相較于傳統(tǒng)電子投影，其在教學組織、內(nèi)容呈現(xiàn)、師生互動等方面更具優(yōu)勢，可以優(yōu)化課堂教學環(huán)節(jié)，有助于學生的學習興趣激發(fā)、深層次互動和情境化學習。[7]學習工具使用紙質(zhì)課本與電子平板相結(jié)合，既能滿足可視化教學的內(nèi)容呈現(xiàn)，也能使教師通過軟件的自動反饋調(diào)整教學內(nèi)容與教學活動、與學生進行高效互動，實現(xiàn)個性化的學習指導。[8]紙筆數(shù)字技術(shù)的應用作為智慧課堂教學的新模式，它的異屏同書性能夠有效增強師生之間的互動體驗，[9]提高學生的學習興趣、積極性和主動性。[10]在智慧課堂中，智能終端的支持能夠顯著促進課堂交互，為學生提供更為豐富的學習體驗。與簡易多媒體環(huán)境下的教學相比，智慧課堂的教學環(huán)境能夠更好地激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造性，課堂教學互動更加深入、有效，并且學生的情感投入和行為參與也更加積極。[11]此外，智慧課堂環(huán)境支持多種互動方式和互動內(nèi)容，能有效促進課堂互動的開展和提升互動的效果。[12]多種設備、系統(tǒng)、平臺深度融合打造出的智慧課堂，不斷優(yōu)化課堂教學環(huán)節(jié)，打破空間限制，為師生提供遠程雙向互動條件，并為教學與學生管理提供新的方法。[13]設計的靈活性使智慧課堂能夠克服傳統(tǒng)課堂單調(diào)乏味學習環(huán)境的弊端，增強課堂間的互動，使學生更加主動地融入課堂學習。[14]基于高效的技術(shù)性、靈活性和實時性，智慧課堂為師生互動創(chuàng)造更好的空間，同時也增加師生間的互動時間和互動機會。[15]

可視化教學旨在研究如何通過視覺表達來促進知識在群體間的傳遞。其關(guān)注點在于如何將知識以視覺形式進行表征和展示，以更加生動、形象、直觀的方式來幫助學生理解和掌握知識。[16]在智慧課堂豐富的軟硬件與數(shù)字化資源支持下，其表征方式正在由二維圖表向三維視頻動畫轉(zhuǎn)變，近來流行的VRamp;AR（虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實）等技術(shù)也開始在教學領(lǐng)域中應用。[17]而5G的迅速發(fā)展讓VRamp;AR技術(shù)得到更有力的支撐，使學生身臨其境地感受和探索課堂教學中所提到的虛擬物體，使知識變得更加可觀可感，有助于激發(fā)學生的學習興趣和提高他們的學習參與度。[18]同時，可視化教學方式也在逐漸發(fā)生變化。有學者利用智能終端進行交互式可視化教學，支持學生在學習過程中進行假設、分析、理解和結(jié)論的提煉，可促進學生探究性和理解性知識的學習，以及意義構(gòu)建方面的發(fā)展和提高。[19]有學者提出結(jié)合電子白板的可視化教學方法，將圖像與文字同時顯示從而進行雙軌教學，探索智慧課堂中的可視化教學模型。[20]有學者通過對數(shù)字化學習領(lǐng)域的可視化教學模型進行比較分析，挖掘可視化教學的過程與方法，用于進一步指導可視化教學實踐。[21]有學者將可視化教學工具運用于翻轉(zhuǎn)課堂，通過實證研究證明其在促進學生課堂參與和自主學習方面的有效作用。[22]有學者運用編程知識地圖通過可視化呈現(xiàn)教學內(nèi)容及各內(nèi)容間的關(guān)系，能有效降低學習信息的冗雜程度，提升教學指導效果，更好地幫助學生減少認知負荷等。[23]有學者以可視化編程課程為載體，銜接促進深度學習的學習模型，旨在將學生放在主體位置，教師進行情境創(chuàng)設，通過實證研究證明其有助于學生計算思維水平的提升。[24]

隨著可視化教學在智慧課堂中的推廣與應用，在此環(huán)境下的可視化教學應如何開展、其師生互動行為有何特點等問題還有待研究。為此，本研究選取湖北大學部分可視化教學案例為實驗對象，基于已有課堂交互編碼系統(tǒng)設計適合該智慧課堂的課堂互動分類指標，將教學視頻依據(jù)分類指標進行量化編碼，對融合可視化教學的高校智慧課堂互動行為進行統(tǒng)計分析與討論。

三、智慧課堂中運用可視化教學的優(yōu)勢分析

（一）豐富的視覺表征

可視化教學的理論基礎(chǔ)之一是視覺表征，而恰當?shù)囊曈X表征設計則是發(fā)揮其最大效果的關(guān)鍵。當遇到難以通過純文本和數(shù)據(jù)解釋的信息或關(guān)系，教師可借助智慧課堂中的智能顯示設備，運用不同的視覺元素（圖像、文字、顏色等）來進行表示。學習者通過編譯知識的信息、顏色、深度等信息，進行組織與簡化，實現(xiàn)對圖像轉(zhuǎn)化為知識意義的理解。[25]在此過程中，其優(yōu)勢在于將抽象知識仿真化、復雜知識虛擬化、文本知識形象化，借助視覺語言傳播的優(yōu)勢，可以減少文本知識的認知負荷，促進學生的深度學習。設計者在進行視覺表征時，需要使可視化知識與原始知識結(jié)構(gòu)保持一致，減少無關(guān)信息干擾并保持簡單明了。同時，在教學過程中可以借助觸控終端使用一些標記技術(shù)，如文字標記、顏色填充、符號使用等，引導學習者選擇性關(guān)注重點知識。

（二）雙軌的圖文共顯

采用文字和可視化知識相結(jié)合的雙軌教學方式，能夠增強學生對知識的理解和記憶，從而有效提升學生的學習效果，[26]其理論基礎(chǔ)來源于雙重編碼理論。可視化教學通過多種視覺表征方法來呈現(xiàn)知識，在提供文本或語言信息的同時，幫助學生理解信息，從而提高學習效率并降低認知負荷。在此理論下，智慧課堂中的多屏顯示設備可實現(xiàn)雙軌教學。交互式電子白板作為一種新型的教學工具和手段，融合人機交互技術(shù)，相比傳統(tǒng)的黑板和投影設備，它具有更加豐富和靈活的功能，并借鑒和創(chuàng)新傳統(tǒng)教學模式，將傳統(tǒng)課堂活動（如板書、演示、推理和注釋）帶回智慧課堂。多屏電子白板不僅可以同時呈現(xiàn)文本信息和圖像動畫，還支持學生與媒體進行互動，創(chuàng)造出更加豐富的教學形式。這種教學形式能夠滿足不同學習者的需求，讓他們更加積極地參與到教學活動中。

（三）多端的課堂互動

課堂互動的豐富程度是建立積極、高效、和諧課堂的重要因素之一，它能夠提供更多機會供學生與多媒體、教師，以及同學之間進行互動。傳統(tǒng)教學模式往往以教師為主導，學生的互動水平較低，處于被動接受知識的狀態(tài)。在多端互動的教學模式中，學生可以更自然地融入教師的教學活動。學生逐步由知識的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂活動的主動參與者，教師逐步由知識傳授者和灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂活動的引導者和組織者。在這種教學模式下，多元化的互動教學方式讓學生在不同觸控終端上進行學科競賽、合作學習、同步練習，增強學生的學習體驗、動手能力和團隊協(xié)作能力；同時，教師可用思維導圖加資源的組織、多端同步的可視化教學、實時數(shù)據(jù)分析的作業(yè)等，協(xié)助學生參與課堂互動，了解學生的學習狀態(tài)，創(chuàng)設互動課堂和探究式學習，提高教學效果和實施有效教學。

四、融合可視化教學的初中智慧課堂

互動行為研究設計

（一）研究對象

本研究選取湖北大學9節(jié)智慧課堂教學案例作為研究對象，具體信息如表1所示，包括數(shù)學、物理、化學、地理、音樂等多個學科，教學內(nèi)容使用不同的可視化表征方式（包括靜態(tài)圖表、動態(tài)視頻或可視化學科工具），平均教學時長在43分鐘左右。在教學案例中，所有授課教師均具有豐富的教學經(jīng)驗，且課堂師生互動行為特征明顯，數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析結(jié)果具有較強的解釋力與代表性，因此作為本研究分析對象。

（二）研究工具

研究課堂的互動行為特點，需要基于課堂互動分析方法對教學視頻進行量化編碼與分析。弗蘭德斯互動分析法（Flanders’Interaction Analysis System，F(xiàn)IAS）[27] 將教學過程中師生間的語言信息分為教師發(fā)言、學生發(fā)言、沉默或混亂等3大類10種編碼。FIAS采用抽樣的方式，每隔 3 秒觀察一次課堂教學，并按相應編碼加以記錄。將這些編碼按照時間順序連接，形成一個序列，用于反映課堂教學的結(jié)構(gòu)與風格。然而，F(xiàn)IAS方法存在顯著的缺陷，過于關(guān)注課堂教學中教師的行為表現(xiàn)（7種編碼），忽視學生的行為表現(xiàn)（3種編碼），且沒有考慮到教學技術(shù)和環(huán)境的影響。因此，在FIAS基礎(chǔ)上，有學者對教師和學生的言語行為進行更為詳細的分類，并引入信息技術(shù)因素的影響，提出基于信息技術(shù)的互動分析編碼系統(tǒng)（Information Technology-Based Interaction Analysis System，ITIAS）。[28]而在多樣化技術(shù)支持下，智慧課堂中互動行為分析需求日益增加，ITIAS已無法很好地滿足分析需求。

近年來，有關(guān)智慧課堂環(huán)境下的互動分析方法不斷被提出。葉新東從教師因素、學生因素、技術(shù)環(huán)境因素等3個方面構(gòu)建智慧課堂的分析指標。[29]有學者則從言語（教師言語、學生言語）和技術(shù)（教師與技術(shù)、學生與技術(shù)）兩個角度進行分類。[11]筆者結(jié)合上述兩種智慧課堂互動分析方法的特點并進行相應的整合，設計適合湖北大學智慧課堂的課堂互動分類指標，較為全面地涵蓋智慧課堂教學中一切互動行為的課堂互動分類指標，具體內(nèi)容如表2所示。經(jīng)邀請有關(guān)專家訪談，結(jié)果表明這套編碼系統(tǒng)具有良好的結(jié)構(gòu)效度。對多個課堂教學錄像進行編碼結(jié)果分析后，取得良好的統(tǒng)計效果，為進一步提升課堂教學質(zhì)量提供有力支持。

（三）統(tǒng)計方法

本研究根據(jù)上文課堂互動分類指標，對課堂教學每隔3秒鐘進行取樣并進行編碼標記。將每個編碼與其前后的編碼結(jié)合形成序?qū)Γ梢苑从郴有袨榈某掷m(xù)或變化情況。例如，序?qū)Γ?，1）表示教師持續(xù)進行教學內(nèi)容講解，序?qū)Γ?，10）表示教師在提出開放式問題后有學生進行主動回答。最終，將所有統(tǒng)計的序?qū)︻l次填入對應列表中，以完成對課堂互動行為的編碼矩陣記錄。每個序?qū)Υ硪粋€事件，每個事件代表一小段時間片段，將序?qū)Π凑諘r間順序連接起來形成總的時間序列，以此反映整個教學過程中的互動行為。

為分析課堂教學過程中各互動指標的差異，本研究借鑒相關(guān)學者提出的CTBAS分析變量計算方法[30]，設計6種基于教學活動的課堂教學行為分析變量：教師活動率RT（教學過程中教師參與活動的比率）、學生活動率RS（教學過程中學生參與活動的比率）、沉寂混亂率RQC（教學中沉寂或混亂所占的比率）、言語活動率RLI（教學中師生言語活動所占比率）、技術(shù)活動率RTI（教學中師生技術(shù)活動所占比率）、師生互動率RTS（教學中師生互動所占比率，即序?qū)幋a分屬教師活動或?qū)W生活動）。同時，參照CTBAS分析法的教學模式及課堂類型判斷條件，將RT≥0.7歸為講授型課堂，將RTS≥0.6歸為互動型課堂，將RTS＜0.6且0.3＜RT＜0.7歸為混合型課堂。

五、統(tǒng)計與分析

本研究基于表2所設計的課堂互動行為分類指標，結(jié)合9節(jié)教學案例視頻編碼記錄得到課堂互動行為序列，按照上文劃分的教學行為分析變量對每門課堂進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。依據(jù)統(tǒng)計結(jié)果與數(shù)據(jù)分析，本研究從課堂教學行為整體、學科性質(zhì)比較、視覺表征差異3個層面對融合可視化教學的智慧課堂師生互動行為特點進行深入分析。

（一）教學行為整體分析

如表3所示，通過對課堂的教學行為整體統(tǒng)計結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：首先，在融合可視化教學的智慧課堂中，教學活動仍多由教師主導（平均教師活動率RT=61.5%），但學生活動的平均占比也不低（平均學生活動率RS=37.6%），超過總教學時間的三分之一，并且在課堂時間利用方面效率較高，能夠?qū)⒊良呕蚧靵y時間控制在1分鐘以內(nèi)（平均沉寂混亂率RQC=0.9%）。其次，師生在課堂中多以言語活動為主（平均言語活動率RLI=75.5%），對各種技術(shù)設備的應用時間較少（平均技術(shù)活動率RTI=23.6%），從側(cè)面說明師生仍習慣于傳統(tǒng)的講授式教學，對新興技術(shù)的使用還有待適應。最后，可以發(fā)現(xiàn)整個課堂的平均師生互動率RTS占比為50.4%，表明在大多數(shù)教學過程中，教師并沒有直接地全程灌輸知識，學生在可視化教學下也有較強的學習興趣，能夠充分與教師進行課堂互動，有助于教學活動的順利進行。

（二）學科性質(zhì)比較分析

為比較不同學科之間的課堂互動行為差異，本研究對9節(jié)教學案例進行獨立統(tǒng)計，其結(jié)果如表4所示。參照CTBAS分析法的課堂類型判斷條件，可以得知講授型、互動型、混合型分別包含3門課堂。其中，互動型課堂分別為“化學與社會”（師生互動率RTS=63.7%）、“音樂欣賞”（師生互動率RTS=67.1%）、“鄉(xiāng)村地理學”（師生互動率RTS=60.9%），屬于理工科與藝術(shù)類課堂，表明可視化教學有助于提高此類課堂的學生互動積極性。理工類課堂需要學生具有對抽象問題思考的能力，借助于能夠直觀表達的知識可視化模型，學生能夠更為容易地理解教學內(nèi)容并主動參與課堂互動，這也從側(cè)面支持上述研究結(jié)果。另外，可以發(fā)現(xiàn)3門講授型課堂屬于偏數(shù)學類科目，課堂的教師活動率RT占比均超過70%，這與課堂的學習內(nèi)容有關(guān)，此類課堂側(cè)重于知識的理解與推導。

（三）視覺表征差異分析

本研究使用SPSS24.0對靜態(tài)視覺表征課堂（包括課堂S1、S3、S4、S5、S8）與動態(tài)視覺表征課堂（包括課堂S2、S6、S7、S9）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行差異性檢驗，其結(jié)果如表5所示。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，兩種課堂之間的教師活動率（t=2.764，p=0.028lt;0.05）與學生活動率（t=-2.867，p=0.024lt;0.05）均存在顯著性差異。其中，靜態(tài)課堂在教師活動率上高出19.0%，而動態(tài)課堂在學生活動率上高出19.7%，說明智慧課堂環(huán)境下的可視化教學呈現(xiàn)出流暢度高的特點，同時學生的積極參與氛圍更加濃厚。使用各種圖像、動畫以及可視化學科工具，有效地吸引學生的注意力，進而激發(fā)他們的學習興趣。在課堂的平均沉寂混亂率、言語活動率與技術(shù)活動率方面，兩種課堂之間的差異不大（p值均大于0.5）。關(guān)于教學過程中的師生互動率方面，使用動態(tài)視覺表征的課堂顯著高于使用靜態(tài)視覺表征的課堂（t=-3.448，p=0.011lt;0.05），說明在課堂上使用動態(tài)視頻或可視化教學工具對促進課堂的互動起到非常明顯的作用。

六、總結(jié)與展望

本研究對融合可視化教學的高校智慧課堂互動行為特點展開研究，通過對9節(jié)教學案例視頻的互動編碼進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)：①在此教學環(huán)境下，學生的“主體性”地位得到一定提升，但師生在課堂中多以言語活動為主，對可視化技術(shù)或工具的使用還有待適應；②教師在言語教學的同時運用可視化資源進行展示，對理工類學生的抽象問題的思考能力和課堂互動率的提高都有很大的幫助，減少認知的難度；③各種動態(tài)視頻、動畫和可視化工具的應用使教學流暢度更高，同時也增強學生的參與度，進一步激發(fā)學生的學習積極性。

信息技術(shù)與教育深度融合是未來的發(fā)展趨勢，關(guān)于智慧課堂環(huán)境下的可視化教學研究將會更加深入。一方面，可視化教學在不同學科的應用有效性還需更多的實證研究來檢驗與證明；另一方面，隨著智慧課堂的發(fā)展，具有更高交互性的可視化教學工具會應運而生。

參考文獻：

[1]宋暢，劉月，陳悅，等.未來學習空間應用效果評價——以北京師范大學未來學習體驗中心為例[J].開放教育研究，2015（6）：39-52.

[2]賀占魁，黃濤.高校智慧教室的建設理念、模式與應用展望——以華中師范大學為例[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（11）：54-60.

[3]劉宸，李國棟，張哲，等.高校智慧教室的構(gòu)建與研究——以西安交通大學為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（10）：70-75.

[4]黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌.從數(shù)字學習環(huán)境到智慧學習環(huán)境——學習環(huán)境的變革與趨勢[J]. 開放教育研究，2012（1）：75-84.

[5]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012（2）：22-27.

[6]劉海，陳瑩瑩，張昭理，等.多學科資源工具研制與教學實踐創(chuàng)新研究[J].電化教育研究， 2018，39（4）：46-51.

[7]張慧慧，蘇暢.基于交互式電子白板構(gòu)建互動高效英語課堂教學的策略研究[J].中國電化教育，2017（4）：80-84，96.

[8]樊敏生，武法提，王瑜.基于電子書包的混合學習模式研究[J].中國電化教育，2017（10）：109-117.

[9]張曉梅，胡欽太，田雪松，等.智慧課堂教學新形態(tài)：紙筆數(shù)字書寫技術(shù)教學應用[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2020，32（1）：77-83.

[10]張屹，陳蓓蕾，李曉艷，等.智慧教室中基于APT模型的iPad電子教材設計與應用研究——以小學英語五年級上冊《Toby’s Dream》為例[J].電化教育研究，2016（8）：63-71.

[11]張屹，祝園，白清玉，等.智慧教室環(huán)境下小學數(shù)學課堂教學互動行為特征研究[J].中國電化教育，2016（6）：43-48，64.

[12]王曉晨，黃榮懷，王夢舒，等.智慧教室環(huán)境下的中小學課堂人際互動分析[J].電化教育研究，2016（12）：111-116.

[13]文燦，李中旗，劉浩，等.基于智慧教室的融合式教學支持平臺研究——以“中南大學”為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2022，32（6）：115-121.

[14]王月，張海，王以寧，等.初中智慧課堂的構(gòu)建及其有效性研究——以地理學科為例[J].中國電化教育，2020（9）：58-64.

[15]童慧，楊彥軍.基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的智慧課堂教學互動研究[J].電化教育研究，2022，43（3）：60-68.

[16]EPPLER M， BURKARD R. Knowledge visualization： towards a new discipline and its fields of application， 1CA-wording paper[J]. University of Lugano， Lugano， 2004.

[17]褚樂陽，陳衛(wèi)東，譚悅，等.重塑體驗：擴展現(xiàn)實（XR）技術(shù)及其教育應用展望——兼論“教育與新技術(shù)融合”的走向[J].遠程教育雜志，2019，37（1）：17-31.

[18]蔡蘇，焦新月，楊陽，等.5G環(huán)境下的多模態(tài)智慧課堂實踐[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2021，33（5）：103-112.

[19]LIANG H-N， SEDIG K. Can interactive visualization tools engage and support pre-university students in exploring non-trivial mathematical concepts？[J]. Computers amp; Education， 2010，54（4）：972-991.

[20]張昭理，李志飛，劉海，等.利用電子雙板的知識可視化教學研究[J].中國遠程教育，2017（3）：16-21，79.

[21]王楠，劉燕.E-Learning視域中知識可視化模型比較研究[J].中國電化教育，2017（8）：123-127.

[22]阮士桂，鄭燕林.可視化工具支持的翻轉(zhuǎn)課堂面授教學——以“教育傳播學”課堂為例[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2017，27（1）：101-107.

[23]傅騫，唐文靜，王雯，等.基于代碼習語挖掘的編程知識地圖構(gòu)建與可視化分析——以“CircuitPython開源硬件程序設計”教師培訓課程為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2021，31（10）：93-102.

[24]陳興冶，馬穎瑩，楊伊.面向計算思維發(fā)展的深度學習模型建構(gòu)——以可視化編程教學為例[J].電化教育研究，2021，42（5）：94-100，121.

[25]國玉霞，顏士剛.論視覺傳播視野下的知識可視化過程[J].電化教育研究，2016（3）：20-25，33.

[26]ANGLIN G J， VAEZ H. VIsual representations and learning： the role of static and animated graphics[J]. Handbook of Research for Educational Communications amp; Technology Mahwah Nj Lawrence Erlbaum Associates， 2004.

[27]FLANDERS N A. Intent， action and feedback： a preparation for teaching[J]. Journal of Teacher Education， 1963， 14（3）：251-260.

[28]顧小清，王煒.支持教師專業(yè)發(fā)展的課堂分析技術(shù)新探索[J].中國電化教育，2004（7）：18-21.

[29]葉新東.未來課堂環(huán)境下的可視化教學研究[D].武漢：華東師范大學，2014.

[30]蔣立兵，毛齊明，萬真，等.智慧教室促進高校課堂教學變革的績效研究——基于課堂教學行為的分析[J].中國電化教育，2018（6）：52-58.

Research on the Interaction Behavior of Smart Classroom with Visualization Teaching

Zhifei LI， Wenying ZENG， Yan ZHANG

（School of Computer Science and Information Engineering， Hubei University， Wuhan 430062， Hubei）

Abstract： Smart classroom with rich information technology makes visualization teaching rich and efficient. In order to analyze the characteristics of teacher-student interaction behavior in the classroom environment， this paper takes the teaching cases of 9 courses in the smart classroom of Hubei University as the research object. Based on the self-designed classroom interaction classification index， the teaching video is quantitatively coded and statistically analyzed. From three levels of teaching behavior， subject nature comparison， and visual representation difference， the characteristics of the smart classroom teacher-student interaction behavior of integrated visual teaching are deeply analyzed. The study found that in this teaching environment， the student’s “subjectivity” status has been improved， and the application of visualization technology or tools has yet to be adapted; teachers use visualization teaching to express knowledge while teaching speech， which helps improve student interaction in science and engineering classrooms. The visualization teaching in the smart classroom is smooth， and the students’ participation is more active. The use of various dynamic video animation and visualization tools can further motivate students’ learning enthusiasm.

Keywords： Visualization teaching; Smart classroom; Video coding; Interactive behavior; Statistical analysis

編輯：王天鵬" "校對：王曉明

DOI： 10.3969/j.issn.1673-8454.2023.07.012

作者簡介：李志飛，湖北大學計算機與信息工程學院講師，博士（湖北武漢 430062）；曾文穎，湖北大學計算機與信息工程學院本科生（湖北武漢 430062）；張龑，通訊作者，湖北大學計算機與信息工程學院教授，博士（湖北武漢 430062）

基金項目：2022年國家自然科學基金青年項目“基于多源語義融合表示的非全及動態(tài)教育知識圖譜推理研究”（編號：62207011）；2019年國家自然科學基金面上項目“基于知識圖譜的按專業(yè)招生高考志愿智能推薦方法研究”（編號：61977021）