基于教學行為分析的精準教研實踐研究

易立鐵?李軍

摘要：教研是提升教師專業(yè)發(fā)展水平的主要路徑。 針對目前教師研修活動中存在的教研需求模糊、教研模式粗放、課堂教學評議的主觀性與隨意性大等問題，本研究基于經(jīng)驗學習圈理論，以人工智能支持的課堂教學行為分析為核心，采用量化分析與質(zhì)性分析相結(jié)合的方式深入分析課堂教學行為，構(gòu)建基于教學行為分析的精準教研模式，探索智能技術(shù)支持的教研轉(zhuǎn)型發(fā)展新路徑，并基于此模式在成都市北新小學校開展了教研實踐。

關(guān)鍵詞：教學行為分析；精準教研；經(jīng)驗學習圈；人工智能；教師專業(yè)發(fā)展

教師是優(yōu)質(zhì)教育的關(guān)鍵要素，教研是提升教師專業(yè)水平的主要路徑之一。傳統(tǒng)教研基于教研人員自身的知識與主觀經(jīng)驗，對教育教學現(xiàn)象進行模糊判斷，教研實踐中存在著教研需求模糊、教研模式粗放、課堂教學評議的主觀性與隨意性大等問題。精準教研是相對于經(jīng)驗導(dǎo)向的傳統(tǒng)教研而言的，是以教師專業(yè)發(fā)展為愿景，基于信息技術(shù)環(huán)境收集多模態(tài)數(shù)據(jù)進行分析和應(yīng)用，以支持課堂教學改進、教學行為優(yōu)化與宏觀教研精準決策的一種教研形態(tài)[1]。精準教研是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下中小學教研的一種新形態(tài)，借助新一代信息技術(shù)實現(xiàn)對教研數(shù)據(jù)的常態(tài)化采集與自動化分析，精準診斷與定位教研需求，讓教師教研更加個性化與精準化。隨著教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的不斷深入，教師教研正在從經(jīng)驗導(dǎo)向的傳統(tǒng)教研向基于數(shù)據(jù)的智能教研轉(zhuǎn)變。

課堂作為教學活動的主陣地，是中小學教師教研的核心領(lǐng)域，課堂教學行為是教師的理念、知識、技能與教學經(jīng)驗的外在表現(xiàn)，是教師和學生為了達到教學目標、實現(xiàn)全面發(fā)展而表現(xiàn)出來的教師教和學生學的行為[2]。智能技術(shù)的發(fā)展使得常態(tài)化、規(guī)?；夭杉c分析課堂教學行為數(shù)據(jù)成為可能?；谌斯ぶ悄埽ˋI）的課堂教學行為分析系統(tǒng)，可通過構(gòu)建數(shù)據(jù)分析模型，對課堂教學行為數(shù)據(jù)進行伴隨性采集、自動識別、存儲與分析，建立教師課堂教學行為大數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律，改進并優(yōu)化課堂教學。但我們也注意到，目前的量化數(shù)據(jù)一般是對師生教與學活動的外在形式進行識別與記錄，還不能實現(xiàn)對師生話語互動意義的深度分析?；诖耍狙芯炕诮?jīng)驗學習圈理論，構(gòu)建基于教學行為分析的精準教研模式，以AI支持的課堂教學行為分析為核心，采用量化分析與質(zhì)性分析相結(jié)合的方式深入分析課堂教學行為，并提出改進策略。

一、基于教學行為分析的精準教研模式構(gòu)建

（一）理論基礎(chǔ)

1.經(jīng)驗學習圈理論。大衛(wèi)·庫伯（David Kolb）提出的經(jīng)驗學習圈理論認為，人們的知識學習過程由四個環(huán)節(jié)構(gòu)成：具體經(jīng)驗獲得、反思性觀察、概念抽象化和積極實驗[3]。其中，積極實驗又是下一個循環(huán)經(jīng)驗獲得的起始。經(jīng)驗學習圈理論在各類學習培訓(xùn)中應(yīng)用廣泛，劉清堂等人依據(jù)經(jīng)驗學習圈理論構(gòu)建了AISTTM研修模式，基于AI分析，開展主講教師、觀察教師、教研員、專家等多維評價[4]。本研究依據(jù)經(jīng)驗學習圈理論，在AISTTM模式基礎(chǔ)上加入質(zhì)性分析內(nèi)容，構(gòu)建基于教學行為分析的精準教研模式。

2.課堂教學行為分析理論。在課堂教學行為數(shù)據(jù)采集與分析領(lǐng)域，影響較大的是弗蘭德斯互動分析法、課堂教學行為S-T分析法，以及在此基礎(chǔ)上衍生的各類改進方法。它們的基本思路都是制訂一套代碼系統(tǒng)，每隔一定時間識別、記錄課堂教學行為，從而得出師生行為統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并以此對師生互動情況、各類活動占比、課堂類型等進行分析。本研究采用中央電教館智能研修平臺采集與分析師生課堂教學行為，該平臺依據(jù)課堂教學分析理論和人工智能技術(shù)對師生課堂教學行為進行識別、統(tǒng)計與分析。

（二）模式內(nèi)涵

筆者基于經(jīng)驗學習圈與混合學習理論，構(gòu)建了基于教學行為分析的精準教研模式（如圖1）。以下是該模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一是構(gòu)建“GEBUS”教師研修生態(tài)體系?！癎”表示教育行政部門，牽頭并主要負責智能分析設(shè)備（分析平臺與錄播系統(tǒng)）的保障與人員投入；“E”表示教研機構(gòu)，負責教師研修活動的組織實施；“B”表示企業(yè)，主要負責提供AI分析技術(shù)支持，優(yōu)化課堂教學行為分析系統(tǒng)的設(shè)計；“U”表示大學，主要負責提供專家保障，開展課堂教學行為分析，分析解讀數(shù)據(jù)，提出改進意見；“S”表示中小學，學校是實踐主體，提供研究案例。

二是按照經(jīng)驗學習圈理論的四個環(huán)節(jié)實施教師研修。學校教研組在集體備課的基礎(chǔ)上提供課堂教學案例，可以是針對某個主題的單節(jié)課例，也可以是不同教師的同課異構(gòu)，并采取現(xiàn)場與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式觀課。智能錄播系統(tǒng)伴隨性采集教學數(shù)據(jù)，對師生的教學行為開展量化分析，形成數(shù)據(jù)分析報告。

三是課堂教學行為分析。這一環(huán)節(jié)是該模式的核心環(huán)節(jié)。為彌補量化數(shù)據(jù)僅分析師生活動形式而不分析師生話語互動意義的缺陷，課堂教學結(jié)束后，教研組對視頻課例進行文字轉(zhuǎn)錄，并針對重點環(huán)節(jié)的教學活動開展質(zhì)性分析。學科教研組、主講教師、教研員、大學教師在充分討論的基礎(chǔ)上，提煉概括出教學行為改進策略。

四是根據(jù)改進意見開展新的課堂教學實踐，獲取新的具體經(jīng)驗，開始新一輪研修循環(huán)。

（三）實施流程

1.教研團隊組建。相關(guān)人員按照GEBUS教師研修生態(tài)體系，組建教研共同體，明確各自職責，協(xié)同配合開展研修活動。

2.課堂教學實踐。學校教師與教研組、教研員共同協(xié)商，選定上課的教師、課例主題、課例類型以及教研形式。不同類型的課例（如新授課、復(fù)習課等）中，師生的課堂教學行為表現(xiàn)也不同。與此同時，企業(yè)要做好智能分析系統(tǒng)的調(diào)試與準備，確保錄播系統(tǒng)正常工作，能常態(tài)化采集教學行為數(shù)據(jù)。

3.課堂教學行為的量化分析。智能研修平臺包括區(qū)域端與學校端。學校端用于課堂行為數(shù)據(jù)的采集與分析，區(qū)域端則用于各學校數(shù)據(jù)的匯總分析與呈現(xiàn)。該平臺主要關(guān)注課堂教學活動中的言語行為和顯性活動，利用AI技術(shù)自動識別人體姿態(tài)和肢體動作，并利用語音識別、屏幕OCR識別、人臉識別等技術(shù)，按照“時間采樣、動態(tài)補償”的原則，自動識別與統(tǒng)計教學行為，其識別精度達90%以上[5]。在上完課十分鐘內(nèi)，平臺即可出具課堂教學行為數(shù)據(jù)報告，包括教師和學生九種課堂教學行為的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。其中，教師行為四種（講授、板書、師生互動、巡視），學生行為五種（讀寫、聽講、生生互動、舉手、應(yīng)答）。平臺還提供課堂參與度曲線圖、課堂教學行為時序圖、教學行為分布圖、S-T教學模式分析圖等。如果是同課異構(gòu)，還能提供兩節(jié)課的教學行為對比分析報告。教研共同體成員可依據(jù)量化分析的數(shù)據(jù)開展課例分析與點評，幫助教師教學反思。

4.課堂教學行為的質(zhì)性分析。教研員利用視頻文字轉(zhuǎn)錄工具將教學課例視頻轉(zhuǎn)為文字，利用Nvivo系統(tǒng)對師生的話語交互進行記錄和分析。一是對教師提問和學生應(yīng)答數(shù)據(jù)進行分析。教師提問可分為講授性提問、思考性提問、探究性提問。講授性提問主要是為了講授的連貫性，需要學生回應(yīng)性應(yīng)答，思考性提問能夠引發(fā)學生思考，探究性提問則需要學生開展探究活動后才能回答。學生應(yīng)答則分為簡單回應(yīng)、原理表述、質(zhì)疑提出和小組討論[6]。二是選擇重點環(huán)節(jié)教學活動開展師生對話互動的深度分析。教研共同體聚焦新知識構(gòu)建的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對重點環(huán)節(jié)教學活動，進行話語意義級別的深度分析，以了解學生真實的意義建構(gòu)情況，從而發(fā)現(xiàn)教學互動規(guī)律，提出教學行為改進策略。

5.抽象概括。在量化與質(zhì)性分析的基礎(chǔ)上，教研共同體對師生課堂教學行為表現(xiàn)進行充分而深入的討論。大學教師及教研員提供理論支撐，依據(jù)量化分析數(shù)據(jù)、課堂提問數(shù)據(jù)、重點環(huán)節(jié)教學活動互動情況，幫助教師開展深度反思，引導(dǎo)教師認識到行為、數(shù)據(jù)背后的教與學原理，提煉概括教學設(shè)計、提問設(shè)計、互動設(shè)計等方面的改進策略。

6.新的實踐。教師將前一階段抽象與概括得到的實踐性知識，應(yīng)用到新的教學實踐中去，進行新的教學設(shè)計與實施。這樣一來，教師既能檢驗所總結(jié)提煉的新知識和新策略，又可以獲得新的經(jīng)驗，從而開啟下一個知識學習與研修活動循環(huán)。

二、實踐案例

基于本研究構(gòu)建的精準教研模式，筆者在成都市金牛區(qū)進行教師教研實踐，并在金牛區(qū)北新小學校開展了小學數(shù)學精準教研活動。

根據(jù)上述實施流程，本次教研活動包括五個階段：活動準備、課堂實踐（經(jīng)驗獲?。⒔虒W反思（基于量化分析與質(zhì)性分析）、抽象概括、新的實踐。

（一）活動準備

1.團隊組建。區(qū)教科院數(shù)學教研員邀請北新小學數(shù)學教研組、小學數(shù)學名師工作室成員、四川師范大學教授、市技術(shù)裝備管理中心教研員共同組建教研共同體，企業(yè)負責提供技術(shù)支持，區(qū)內(nèi)小學中段數(shù)學教師線上參與教研活動。

2.確定教研主題。教研共同體選擇小學數(shù)學“分一分”（分數(shù)的引入）作為研修課題，由北新小學李老師執(zhí)教，年齡32歲，教齡8年。

（二）課堂實踐

在個人備課的基礎(chǔ)上，教研組開展研討，對學生學情、教學設(shè)計、課件制作、資源支持、教學活動、作業(yè)等進行了分析與設(shè)計。教師在真實場景中上課，并進行網(wǎng)絡(luò)直播與全程錄像，智能研修平臺同步運行。

（三）教學反思

此階段主要完成對課堂教學行為的量化分析與質(zhì)性分析，在此基礎(chǔ)上教師開展教學反思。課堂教學行為量化分析分為三個部分。

第一部分是對師生行為數(shù)據(jù)占比情況的分析。教研團隊依據(jù)系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)進行量化分析（如圖2）。本節(jié)課教師講授行為占比63.39%，學生聽講占比51.10%，反映出本節(jié)課教師講授、學生聽講占比較大。但兩項數(shù)據(jù)相差了12.29個百分點，這是什么原因造成的呢？我們注意到，學生舉手行為占比12.54%，是否說明教師還在講授時學生就開始舉手，或者學生舉手時間較長而未得到教師回應(yīng)？基于此疑問，我們回看課堂錄像，證明確實存在上述情形。此外，師生互動占比為4.77%，生生互動占比為2.76%。這兩項數(shù)據(jù)明顯偏低，說明教學設(shè)計對師生互動活動的設(shè)計不夠重視。我們還注意到，教師巡視行為占比25%，說明教師比較注意走下講臺，了解學生的學習與小組活動情況。

第二部分是對課堂參與度曲線的分析。在行課至第3～6分鐘時，課堂參與度曲線急劇下降，從第6～8分鐘參與度曲線上升（如圖3）。一般來說，新授課前10分鐘課堂參與度都應(yīng)該保持較高水平，為何本節(jié)課會在此形成一個低點呢？經(jīng)過回看課堂錄像，我們發(fā)現(xiàn)在第3分鐘進入“平均分一個蘋果”階段，教師引導(dǎo)半個蘋果怎么表示，明顯此階段部分學生不清楚教師的意圖（有學生回答用0.5表示）， 學生注意力有分散的跡象，產(chǎn)生參與度曲線下降現(xiàn)象。在第6～8分鐘，教師講解分數(shù)各部分名稱與寫法，并開始學生練習，參與度曲線再度上升。顯然，關(guān)于引入分數(shù)如何表示半個蘋果是本節(jié)課的核心環(huán)節(jié)。此處應(yīng)該保持較高的參與度才好，教師的提問可以再仔細斟酌、改進。

第三部分是對S-T數(shù)據(jù)的分析。本節(jié)課的Rt值為0.52，行為轉(zhuǎn)化率Ch值為0.37，落在混合型課例數(shù)據(jù)區(qū)間，并靠近對話型課例數(shù)據(jù)區(qū)間（如圖4）。這說明本節(jié)課雖以講解為主，教學互動不足，但教師比較關(guān)注學生自主與合作學習情況，師生行為轉(zhuǎn)化率較高。綜合來看，本節(jié)課屬于混合型教學課例，也印證了本節(jié)課的授課教師為一名較有經(jīng)驗的成熟教師。

課堂教學行為質(zhì)性分析，分為以下兩個方面。

一是統(tǒng)計與分析教師提問與學生應(yīng)答的數(shù)據(jù)。教研組將教師提問與學生應(yīng)答類型編碼后，利用Nvivo進行統(tǒng)計分析（見表1）。數(shù)據(jù)顯示，課堂教學中教師占相對主導(dǎo)地位，教師提問占節(jié)點總數(shù)的57.22%，且提問類型中講授性提問占比達72.82%，導(dǎo)致教師成為課堂話語的絕對主導(dǎo)者。從學生應(yīng)答類型看，不需要深入思考的簡單應(yīng)答占比77.92%，提出疑問占比為0，討論占比2.6%。這說明學生主動參與、深度思考不足，相互交流缺乏。

二是分析課堂教學重點環(huán)節(jié)教學活動。根據(jù)教研員建議，教研共同體將教學引入（平均分的強調(diào)）、分數(shù)引入（為什么要用分數(shù)）、分數(shù)各部分名稱與意義三個教學活動列為重點環(huán)節(jié)教學活動（受篇幅限制，僅列舉第一個重點環(huán)節(jié)教學活動的話語互動分析）。教研組先將視頻進行文字轉(zhuǎn)錄，再深入分析教學活動的教學互動（見表2）。

總體來看，師生話語互動存在以下問題：一是教師提問過于瑣碎。從話語互動看，教師過渡性提問多，需要學生簡單應(yīng)答的提問多，話題轉(zhuǎn)化很快，造成師生互動看似頻率高，但浮于表面。二是探究性、開放性問題較少。大多數(shù)問題不需要深度思考，問題的開放性不強，很難激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，基于學生深度理解的學習難以實現(xiàn)。三是教師主導(dǎo)意識較強。教師為實現(xiàn)自己的教學設(shè)計流程不敢放手，急于按照自己的思路去引導(dǎo)學生，造成學生沒有思考的時間，學生主體地位體現(xiàn)不足。

（四）抽象概括

教研共同體在充分討論交流的基礎(chǔ)上，就如何提高教學互動與提問水平、促進學生深度學習提出了改進策略。例如，在教學活動設(shè)計方面，注意增強師生互動、生生互動交流環(huán)節(jié)；在提問設(shè)計上，注意增加探究性、開放性問題，給學生留足思考、表達的時間與機會。

（五）新的實踐

根據(jù)形成的改進意見，教師對教學設(shè)計進行了修改，再進行新的教學實踐，開始新一輪教研循環(huán)。

三、結(jié)語

數(shù)據(jù)是開展精準教研的基石。本研究基于經(jīng)驗學習圈理論，以課堂教學行為數(shù)據(jù)采集與分析為核心，構(gòu)建了精準教研模式，探索教研轉(zhuǎn)型發(fā)展的新路徑。實踐證明，該模式較好地實現(xiàn)了依據(jù)經(jīng)驗的課堂教學評議與依據(jù)數(shù)據(jù)的課堂教學評議相結(jié)合，有利于降低課堂教學評議的主觀性與隨意性，提升教研的針對性與實效性。值得注意的是，教學是一門藝術(shù)，對課堂教學的評價需要綜合考慮學科核心素養(yǎng)達成、知識技能培養(yǎng)、課堂互動生成、課堂教學氛圍等多種因素，課堂教學行為數(shù)據(jù)僅提供了一種參考與輔助，教研組織者應(yīng)從循證思維角度幫助教師對課堂教學進行深度反思，促進教師專業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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（作者易立鐵系四川省成都市金牛區(qū)教育科學研究院教研員，中學高級教師；李軍系四川省成都市金牛區(qū)教育科學研究院教研員）

責任編輯：牟艷娜