數(shù)據(jù)驅(qū)動智能研修平臺的應(yīng)用與研究

高 強

（山東省煙臺港城中學(xué)）

教學(xué)實踐既是教師專業(yè)發(fā)展的核心，也是學(xué)校教育質(zhì)量的關(guān)鍵。在智能錄播教室環(huán)境下，隨著基于數(shù)據(jù)的智能研修平臺的投入使用，學(xué)校利用平臺的“量表評分+AI 教學(xué)行為分析”的數(shù)據(jù)支持性功能，對教師和課堂教學(xué)情境的數(shù)據(jù)進行測量、收集、分析和報告，以便理解并優(yōu)化教學(xué)行為，實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)反思、精準(zhǔn)教學(xué)幫扶、精準(zhǔn)教學(xué)指導(dǎo)、精準(zhǔn)教師畫像。

一、研究背景

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和教育改革的持續(xù)推進，數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能研修平臺在教育領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。這些平臺利用先進的技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，為學(xué)校、教師和學(xué)生提供了更加個性化的學(xué)習(xí)與教學(xué)支持。在當(dāng)前追求教育高質(zhì)量發(fā)展的背景下，深入探索數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能研修平臺在中學(xué)教育中的應(yīng)用與效果具有重要意義。

傳統(tǒng)的教育模式存在一些不足和挑戰(zhàn)，如教學(xué)資源不平衡、教學(xué)質(zhì)量參差不齊、教師專業(yè)發(fā)展需求不同等。而數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能研修平臺通過收集、整理與分析大量的教育數(shù)據(jù)，可以幫助教育管理者和教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與需求，從而提供個性化的學(xué)習(xí)支持和教學(xué)指導(dǎo)。此外，這些平臺通過提供專業(yè)培訓(xùn)、教學(xué)資源分享與教學(xué)實踐反饋等功能，還能夠促進教師專業(yè)發(fā)展，提升教師的教學(xué)能力和教育質(zhì)量。

當(dāng)然，盡管數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能研修平臺在理論和實踐中顯示出其發(fā)展?jié)摿?，但目前對其在學(xué)校教育中的具體應(yīng)用與效果的研究還相對有限。因此，有必要深入研究這些平臺在學(xué)校教育中的應(yīng)用情況，并評估其對教育高質(zhì)量發(fā)展的實際影響。通過系統(tǒng)研究，可以為教育管理者、教師和決策者提供相關(guān)的理論指導(dǎo)與實踐經(jīng)驗，推動教育向更高質(zhì)量、更個性化和更可持續(xù)的發(fā)展方向邁進。

二、傳統(tǒng)教學(xué)與校本研修在教師職業(yè)發(fā)展中存在的問題

傳統(tǒng)教學(xué)與校本研修存在依賴個人經(jīng)驗、信息采集不足、教學(xué)展示不真實、評價和指導(dǎo)不連續(xù)、觀摩不能常態(tài)化、主觀化的教研特質(zhì)以及教學(xué)評價形式化等問題。

（一）依賴個人經(jīng)驗

傳統(tǒng)教學(xué)與校本研修主要依賴于優(yōu)秀教師和教研員的個人經(jīng)驗。這種經(jīng)驗性的教學(xué)研究存在局限性，因為教學(xué)過程具有復(fù)雜性，難以完全依靠個人經(jīng)驗來總結(jié)和改進教學(xué)方法。

（二）信息采集不足

傳統(tǒng)校本研修中的信息采集通常是粗放式的，難以準(zhǔn)確量化教師的教學(xué)特征。這導(dǎo)致無法全面地反映日常課堂的全貌，而且教學(xué)研究的內(nèi)容存在難以察覺的盲點。

（三）教學(xué)展示不真實

傳統(tǒng)教研活動中的聽評課往往無法真實地反映出教師日常上課的全貌。教師對教學(xué)效果的期待值過高，可能會刻意準(zhǔn)備、表演式地展示教學(xué)，導(dǎo)致評價結(jié)果可能與真實教學(xué)效果存在差距，影響教研活動的有效性。

（四）評價和指導(dǎo)不連續(xù)

傳統(tǒng)校本研修通常只提供有限次數(shù)的教師教學(xué)評價，難以為教師提供連續(xù)性的跟蹤指導(dǎo)。這樣就不能形成教師專業(yè)發(fā)展從評價、指導(dǎo)到反饋的有效閉環(huán)，無法幫助教師持續(xù)改進教學(xué)方式。

（五）觀摩不能常態(tài)化

傳統(tǒng)意義上的名師觀摩課往往是片段性的，無法做到常態(tài)化開展。這導(dǎo)致新入職教師和青年教師難以在有需求時及時獲得幫助與指導(dǎo)，限制了他們的教學(xué)成長。

（六）主觀化的教研特質(zhì)

以經(jīng)驗為導(dǎo)向的傳統(tǒng)校本研修具有主觀化的特質(zhì)。這容易導(dǎo)致教研結(jié)果因缺乏實證依據(jù)而不夠準(zhǔn)確，存在潛在的矛盾。

（七）教學(xué)評價形式化

學(xué)校在教學(xué)評價中使用種類繁多的教學(xué)量表，增加了教研工作量。這可能導(dǎo)致教學(xué)評價過于形式化，未能準(zhǔn)確評價教師的教學(xué)水平，降低了教師參與教研活動的積極性。

針對上述這些問題，基于數(shù)據(jù)的校本教研提供了一種新的解決途徑，可以更好地促進教師的專業(yè)發(fā)展。

三、基于數(shù)據(jù)的智能研修平臺助力精準(zhǔn)教研

（一）依托人工智能技術(shù)，解決傳統(tǒng)教研的4 個瓶頸

傳統(tǒng)教研存在4 個瓶頸：教師的精準(zhǔn)反思難；同儕的精準(zhǔn)幫扶難；教研員的精準(zhǔn)指導(dǎo)難；教育管理者的教師專業(yè)發(fā)展評估難?；跀?shù)據(jù)的校本教研可以有效支持傳統(tǒng)的教研方式，如教學(xué)觀摩、聽課評課和教學(xué)研討會，依托人工智能技術(shù)，為教師教學(xué)問題精準(zhǔn)診斷提供數(shù)據(jù)支撐；基于數(shù)據(jù)的校本教研可以通過收集和分析大量的教學(xué)數(shù)據(jù)，為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)問題診斷；通過教學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，可以揭示教學(xué)中存在的問題和挑戰(zhàn)，幫助教師準(zhǔn)確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)效果，并提供有針對性的改進建議和指導(dǎo)。

同時，基于數(shù)據(jù)的校本教研也可以推動教研的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化轉(zhuǎn)型，利用先進的技術(shù)工具和平臺，實現(xiàn)線下到線上的轉(zhuǎn)變，使教研活動更加高效、便捷和智能化。

一是從線下到線上的數(shù)字化轉(zhuǎn)型?；跀?shù)據(jù)的校本教研可以利用在線教研平臺和工具，將原本依賴于傳統(tǒng)線下方式的教研活動轉(zhuǎn)移到線上進行。教師可以利用在線平臺分享教學(xué)資源、交流教學(xué)經(jīng)驗，進行跨地域的合作研究，從而突破時間和空間的限制，提高教研的效率和參與度。同時，通過在線平臺收集和整理教學(xué)數(shù)據(jù)，可以更好地進行數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用，推動教學(xué)方式改進與專業(yè)發(fā)展。

二是從經(jīng)驗到實證的智能化轉(zhuǎn)型。基于數(shù)據(jù)的校本教研強調(diào)通過實證的數(shù)據(jù)和科學(xué)的方法來指導(dǎo)教學(xué)實踐，從而實現(xiàn)從經(jīng)驗主導(dǎo)到實證主導(dǎo)的智能化轉(zhuǎn)型。通過收集大量的教學(xué)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)分析和挖掘的方法，可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的模式和規(guī)律，揭示教學(xué)策略的有效性和不足之處。同時，借助人工智能和機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，可以構(gòu)建智能化的教學(xué)輔助系統(tǒng)，為教師提供個性化的教學(xué)建議和指導(dǎo)，幫助教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計和實施。

此外，基于數(shù)據(jù)的校本教研不僅可以精準(zhǔn)診斷教師教學(xué)問題，還能有效支撐傳統(tǒng)教研方式，并推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化轉(zhuǎn)型。通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，教研活動可以從線下轉(zhuǎn)移到線上，提高效率和便捷性；通過智能化轉(zhuǎn)型，教研活動可以由經(jīng)驗主導(dǎo)轉(zhuǎn)向?qū)嵶C主導(dǎo)，提供更科學(xué)的教學(xué)支持和指導(dǎo)。這將為教師的專業(yè)發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量的提升提供有力的支持。

（二）基于人工智能的課堂教學(xué)行為分析

基于人工智能的課堂教學(xué)行為分析是一種利用先進的技術(shù)和算法對教師與學(xué)生在課堂上的行為進行全面、精準(zhǔn)分析的方法。該方法將教學(xué)行為分為9種師生教學(xué)行為，包括巡視、師生活動、講授、板書、讀寫、舉手、聽講、生生互動和應(yīng)答。同時，還考慮了9 個維度的學(xué)情分析，包括教學(xué)行為分布、課堂互動S-T 曲線、課堂教學(xué)模式Rt-Ch 分析、課堂表現(xiàn)度、課堂參與度、課堂關(guān)注度、教學(xué)行為時序、課堂行為對比分析和教師行為周期畫像。

基于人工智能的課堂教學(xué)行為分析的目的是提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和報告，以幫助教師深入了解自己的教學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)優(yōu)點和改進的空間，進而提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)成果。針對這一目的，該方法提供了3份精準(zhǔn)分析報告。一是《教師教學(xué)行為智能分析報告》，針對單節(jié)課和單個教師進行分析。該報告通過對教師的教學(xué)行為進行智能分析，揭示教師在課堂上的行為分布、教學(xué)模式、教學(xué)效果等方面的情況。教師可以通過該報告了解自己的教學(xué)風(fēng)格和行為偏好，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中可能存在的問題，并得到相應(yīng)的改進建議。二是《不同課例教學(xué)行為對比分析報告》，針對單節(jié)課和多位教師進行對比分析。該報告將不同教師在相同課例中的教學(xué)行為進行對比，幫助教師了解不同教學(xué)風(fēng)格和行為對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響，從而吸取經(jīng)驗和借鑒他人的優(yōu)點，改進自己的教學(xué)方法。三是《教師行為周期畫像分析報告》，針對多節(jié)課和單個教師進行分析。該報告通過對教師一段時間內(nèi)多節(jié)課的教學(xué)行為進行分析，繪制出教師的行為周期畫像。教師可以通過該報告了解自己的教學(xué)行為變化趨勢，發(fā)現(xiàn)教學(xué)的高峰和低谷，為自己的教學(xué)規(guī)劃和發(fā)展提供參考。

基于人工智能的課堂教學(xué)行為分析提供了科學(xué)、客觀的數(shù)據(jù)支持，幫助教師深入了解和改進自己的教學(xué)行為，提高教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。通過精準(zhǔn)的分析報告，教師可以有針對性地進行教學(xué)改進與提升，實現(xiàn)個體和集體的教育發(fā)展。

（三）基于9 種教學(xué)行為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)9 個維度的學(xué)情分析

智能研修平臺基于9 種教學(xué)行為數(shù)據(jù)的學(xué)情分析，可以為教師提供全面的教學(xué)反饋和指導(dǎo)。

1．教學(xué)行為分布

平臺通過對教師不同教學(xué)行為的頻率和分布進行分析，可以了解教師在課堂上的教學(xué)重點與偏好，幫助教師合理安排教學(xué)時間與資源。

2．課堂互動S-T曲線

平臺通過分析課堂互動的強度和時間變化，繪制出S-T 曲線，可以了解課堂互動的起伏與變化趨勢，幫助教師把握互動的時機與節(jié)奏。

3．教學(xué)模式Rt-Ch分析

平臺通過對教學(xué)模式的分析，包括引導(dǎo)式教學(xué)、探究式教學(xué)等，可以評估教師的教學(xué)策略和方法是否適合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從而優(yōu)化教學(xué)過程與效果。

4．課堂表現(xiàn)度

平臺通過評估學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，包括參與度、專注度、配合度等，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和表現(xiàn)水平，幫助教師調(diào)整教學(xué)策略和內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。

5．課堂參與度

平臺通過分析學(xué)生的參與程度和方式，包括舉手、互動等，可以了解學(xué)生的主動性和參與意愿，以此幫助教師引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生積極參與，促進互動與合作。

6．課堂關(guān)注度

平臺通過評估學(xué)生對教師和課堂內(nèi)容的關(guān)注程度，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力集中情況，幫助教師設(shè)計吸引學(xué)生注意力的教學(xué)活動與資源。

7．教學(xué)行為時序

平臺通過分析教師的教學(xué)行為時序，包括引導(dǎo)、講解、示范等，可以了解教學(xué)過程中不同行為的先后順序和時長，幫助教師合理安排教學(xué)步驟與節(jié)奏。

8．課堂行為對比分析

平臺通過對多個課堂的行為數(shù)據(jù)進行對比分析，可以了解不同教學(xué)環(huán)境和條件下教學(xué)行為的差異，幫助教師尋找最佳教學(xué)實踐與改進方向。

9．教師行為周期分析

平臺通過對教師在一段時間內(nèi)的教學(xué)行為進行分析，可以了解教師的教學(xué)變化和發(fā)展趨勢，幫助教師進行自我評估和教學(xué)反思，提供個性化的教學(xué)指導(dǎo)。

基于9 個維度的學(xué)情分析，可以幫助教師深入了解教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而調(diào)整和改進教學(xué)策略，提高教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。這些分析結(jié)果可為教師提供科學(xué)的依據(jù)和指導(dǎo)，促進教育的個性化與有效性。

四、基于數(shù)據(jù)的智能精準(zhǔn)教研的實踐探究

基于數(shù)據(jù)的校本教研實施依托于教學(xué)行為分析系統(tǒng)，結(jié)合教師的經(jīng)驗慣例和AI 數(shù)據(jù)，構(gòu)建混合式的校本教研模式。

（一）建立教學(xué)行為分析系統(tǒng)

學(xué)校引入教學(xué)行為分析系統(tǒng)，收集和分析教師的教學(xué)行為數(shù)據(jù)，包括教學(xué)行為的種類、頻率、時序等，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋數(shù)據(jù)，如參與度、表現(xiàn)度等（如圖1 所示）。該系統(tǒng)可以基于人工智能技術(shù)進行數(shù)據(jù)挖掘和分析，從而得出有關(guān)教學(xué)行為和學(xué)習(xí)情況的定量化指標(biāo)與報告。

圖1 某節(jié)課的學(xué)生行為和教師行為分析

（二）整合經(jīng)驗慣例與AI數(shù)據(jù)

在校本教研中，教師的經(jīng)驗慣例是寶貴的資源。通過結(jié)合教師的經(jīng)驗和實踐，以及教學(xué)行為分析系統(tǒng)提供的AI 數(shù)據(jù)，可以形成一個混合式的教研模式。教師的經(jīng)驗可以提供實際教學(xué)情境中的情感和經(jīng)驗性指導(dǎo)，而AI 數(shù)據(jù)可以提供客觀、量化的教學(xué)指標(biāo)和反饋，使教研更加科學(xué)和準(zhǔn)確。平臺在教師授課的過程中，自動對課堂教學(xué)視頻進行切片分析，呈現(xiàn)真實的教學(xué)行為時序，點擊每個時序節(jié)點，課堂視頻可以自動定位到課堂實錄的對應(yīng)內(nèi)容，方便教師以“回顧課堂實錄+智能分析報告”的方式開展有效的教學(xué)反思。

（三）分析教學(xué)行為和學(xué)習(xí)情況

基于教學(xué)行為分析系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，學(xué)校可以對教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行深入分析。通過分析教學(xué)行為的分布、互動模式、表現(xiàn)度等維度，以及學(xué)生的參與度、關(guān)注度等指標(biāo)，可以得出教師的教學(xué)優(yōu)勢與改進點，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與需求（如圖2所示）。

圖2 某節(jié)課的教學(xué)模式Rt-Ch分析

（四）設(shè)計教研活動和課程改進

基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，平臺中的教師能力矩陣和雷達(dá)圖是課堂觀察量表一級、二級、三級指標(biāo)定量打分情況的不同呈現(xiàn)形式，其核心價值在于直觀呈現(xiàn)需要優(yōu)化改進的教師能力維度，為精準(zhǔn)定位教學(xué)問題確定診斷方向。

學(xué)校組織教研活動和課程改進，針對教師的具體需求和問題進行研討與培訓(xùn)。教師分享自己的經(jīng)驗和教學(xué)策略，同時借助AI 數(shù)據(jù)的支持，有針對性地改進教學(xué)方法和內(nèi)容，提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（五）持續(xù)跟蹤和反饋

教學(xué)行為分析系統(tǒng)可以實現(xiàn)對教師教學(xué)行為的持續(xù)跟蹤和反饋，見表1。

表1 某教師教學(xué)行為的跟蹤數(shù)據(jù)

（六）找出差距尋求進步助力創(chuàng)新

分析不同課堂之間教學(xué)行為數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的教學(xué)反思需求，靈活選擇方式和對象，開展教學(xué)行為數(shù)據(jù)對比分析，從不同維度層面，精準(zhǔn)找到改進課堂教學(xué)的著力點，從而促進教師的專業(yè)成長。

通過智能精準(zhǔn)教研系統(tǒng)形成的階段數(shù)據(jù)，學(xué)校定期對教師進行教學(xué)行為評價和指導(dǎo)，幫助教師全面了解自己的教學(xué)情況，并提供有針對性的改進建議。同時，學(xué)校根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋，對教學(xué)策略和課程設(shè)計進行調(diào)整與優(yōu)化?；诮虒W(xué)行為分析系統(tǒng)，學(xué)校構(gòu)建了基于經(jīng)驗慣例結(jié)合AI 數(shù)據(jù)的混合式校本教研模式。這種模式能夠充分利用教師的經(jīng)驗和實踐，結(jié)合科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，提供個性化的教學(xué)指導(dǎo)和改進方案，促進教師專業(yè)發(fā)展和學(xué)校教育的高質(zhì)量發(fā)展。

五、基于數(shù)據(jù)的智能精準(zhǔn)教研給教師專業(yè)發(fā)展帶來的改變

數(shù)據(jù)分析為教師專業(yè)發(fā)展帶來了客觀、準(zhǔn)確的教學(xué)反饋，幫助教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)勢和改進點，支持其個性化的專業(yè)發(fā)展，促進其進行反思和改進，以及支持其教學(xué)研究與創(chuàng)新。通過數(shù)據(jù)分析，教師可以不斷提升自己的教學(xué)水平和專業(yè)能力，為學(xué)生提供更好的教育服務(wù)，推動教育的高質(zhì)量發(fā)展。

（一）提供客觀準(zhǔn)確的教學(xué)反饋

通過收集和分析教學(xué)數(shù)據(jù)，教師可以了解自己的教學(xué)行為、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)，從而得到客觀的評估和反饋。這有助于教師認(rèn)識自己的教學(xué)效果和弱點，幫助其進行自我評估和提高。

（二）揭示教師的教學(xué)優(yōu)勢和改進點

通過分析教學(xué)數(shù)據(jù)，教師可以發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)中的特長和成功之處，進一步加以發(fā)展和優(yōu)化。同時，數(shù)據(jù)分析也能夠幫助教師發(fā)現(xiàn)自己的教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)和改進需求，有針對性地進行教學(xué)提升和改進。

（三）支持教師的個性化專業(yè)發(fā)展

通過對個體教師的教學(xué)數(shù)據(jù)進行分析，教師可以獲取個性化的專業(yè)發(fā)展建議和指導(dǎo)。教師可以根據(jù)自身的需求和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，制定個性化的學(xué)習(xí)計劃和專業(yè)發(fā)展目標(biāo)，有針對性地提升自己的教學(xué)水平和專業(yè)能力。

（四）促進教師的反思和改進

通過對教學(xué)數(shù)據(jù)的分析，教師可以深入思考自己的教學(xué)方式、教學(xué)策略和學(xué)生的學(xué)習(xí)反應(yīng)。教師可以通過數(shù)據(jù)分析來評估自己的教學(xué)效果，并思考如何改進和創(chuàng)新教學(xué)方法，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（五）支持教師的教學(xué)研究和創(chuàng)新

通過對教學(xué)數(shù)據(jù)的分析，教師可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題和挑戰(zhàn)，提出新的教學(xué)假設(shè)和創(chuàng)新方案，并進行實驗和評估。數(shù)據(jù)分析可以提供實證的依據(jù)和反饋，支持教師在教學(xué)研究和創(chuàng)新中不斷探索和進步。

總之，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，教育領(lǐng)域正逐漸邁向數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能化的時代。在這一前沿的背景下，教學(xué)研究正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)的經(jīng)驗主義向更科學(xué)、更準(zhǔn)確的教學(xué)行為分析轉(zhuǎn)變。借助教育數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)行為分析系統(tǒng)，學(xué)校能夠深入了解教師的教學(xué)實踐，提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持和個性化的專業(yè)發(fā)展指導(dǎo)。通過將教學(xué)行為分析系統(tǒng)與校本教研相結(jié)合，學(xué)校能夠構(gòu)建一種創(chuàng)新的教研模式，充分利用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法和智能化的工具，提高教師專業(yè)發(fā)展的質(zhì)量。這種前沿的應(yīng)用方式為教育培訓(xùn)提供新的可能性，也為教師的成長和教學(xué)的優(yōu)化帶來更廣闊的發(fā)展前景。