基于大數(shù)據(jù)背景下的課堂觀察研究與思考

黑龍江教師發(fā)展學(xué)院 鄭 丹

第四次工業(yè)革命是一場“技術(shù)革命”，更是一場教育的革命。習(xí)近平總書記曾說過：“我國想要在科技創(chuàng)新方面走在世界前列，必須大力培養(yǎng)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的創(chuàng)新型科技人才。”當(dāng)下，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與各行各業(yè)的深度融合，已經(jīng)引起商業(yè)模式的變更和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，與其相匹配的多樣化、差異化、專業(yè)化的人力資源培養(yǎng)是教育研究者當(dāng)下的重要課題，建立新型人才培養(yǎng)模式、教育行為與人工智能等新一代信息技術(shù)深度融合是重中之重。

數(shù)字社會的加速發(fā)展催生了教育大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)教學(xué)研究，同時(shí)也為教育研究者提供更加客觀、科學(xué)的解釋說明及描述?；诖髷?shù)據(jù)分析的課堂觀察可幫助教師從經(jīng)驗(yàn)研判走向科學(xué)診斷，精準(zhǔn)把握教學(xué)要求，提升教學(xué)質(zhì)量，更可有效指向于學(xué)生的思考能力、批判思維、合作意識和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以解決工業(yè)4.0時(shí)代的人才發(fā)展之需。

一、智能時(shí)代，從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)走向精準(zhǔn)分析

第四次工業(yè)革命背景下，新技術(shù)會帶來教育的顛覆性變革，也加快了課堂教學(xué)的深度改革，探索新的教學(xué)模式、教學(xué)方式、教學(xué)手段，研究適應(yīng)智能時(shí)代發(fā)展的語文課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型升級，具有極強(qiáng)的針對性和實(shí)用性。

過去，傳統(tǒng)的語文課堂教學(xué)，多數(shù)教師都是基于自身對教學(xué)點(diǎn)的選擇實(shí)施教學(xué)，教學(xué)方式的選取也是根據(jù)自身的喜好而定。傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型課堂應(yīng)運(yùn)而生的教師“一言堂”現(xiàn)象導(dǎo)致學(xué)生被動接受知識，學(xué)生的主動性與能動性受到壓抑，學(xué)生的創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)，學(xué)生的認(rèn)知能力得不到發(fā)展，自主建構(gòu)能力受到限制，教師的教學(xué)反思也會出現(xiàn)深層次精準(zhǔn)分析和問題歸因的缺失，致使日常教學(xué)工作局限于經(jīng)驗(yàn)覺醒和行動自覺。

當(dāng)下，基于傳統(tǒng)課堂教學(xué)出現(xiàn)的問題，教師一直在最大限度地優(yōu)化課堂教學(xué)行為，全體語文教師能夠從經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的根本視角出發(fā)，努力轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從智能教育發(fā)展入手，從諸多的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問題，從零散的數(shù)據(jù)中描述問題，從系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中解釋問題。積極利用教育大數(shù)據(jù)和智能分析技術(shù)輔助教學(xué)，以此來實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后全過程的動態(tài)數(shù)據(jù)采集、記錄和分析。在精準(zhǔn)教學(xué)研究的過程中真正挖掘教學(xué)行為的薄弱環(huán)節(jié)，找準(zhǔn)教研方向的原點(diǎn)與終點(diǎn)，提高常態(tài)教學(xué)精準(zhǔn)性，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)教學(xué)到數(shù)據(jù)支撐下的精準(zhǔn)施策教學(xué)，從經(jīng)驗(yàn)?zāi)：囊庾R教學(xué)到有清晰研判的優(yōu)秀教學(xué)行為轉(zhuǎn)型，進(jìn)而推進(jìn)個(gè)體化、差異化教與學(xué)。

二、數(shù)據(jù)分析，找準(zhǔn)教學(xué)短板，破解教學(xué)“難癥”

課堂是日常教育行為發(fā)生最為高頻的場所，課堂觀察是課堂研究較為普適的一種研究方法，課堂觀察是研究者（觀察者）具有明確的目的，憑借自身的感官（如眼、耳等）以及有關(guān)輔助工具（觀察表、錄音和錄像設(shè)備等），直接或間接地從課堂情境中收集非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資料，并根據(jù)資料進(jìn)行相應(yīng)研究的一種教育科學(xué)研究方法。

自課堂教學(xué)產(chǎn)生以來，課堂觀察就一直存在，但由于個(gè)人對課堂觀察認(rèn)識不同，導(dǎo)致很多人對課堂觀察的理解停留在經(jīng)驗(yàn)層面，局限于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的聽評課狀態(tài)。傳統(tǒng)的聽評課存在隨意性，有為評課而評課，評課形式單一等問題。大數(shù)據(jù)時(shí)代，課堂觀察可融合大數(shù)據(jù)分析，從學(xué)生學(xué)習(xí)維度、教師教學(xué)維度、課程性質(zhì)維度、課堂文化維度等進(jìn)行課堂連續(xù)性教學(xué)行為的觀察、記錄、分析、研判。教者可在教學(xué)大數(shù)據(jù)的分析與支撐下，反觀自己教學(xué)行為，不僅可以找到教學(xué)中存在的癥結(jié)，而且可實(shí)現(xiàn)從理論研究到實(shí)踐層面的改進(jìn)，教者還可在原有教學(xué)設(shè)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行客觀分析和工作成效判斷，幫助自己自覺發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的共性問題，以此來主動改善自身的教學(xué)行為。有效的課堂觀察可以為教學(xué)研究提供可行性行動策略，同時(shí)，教者的教學(xué)研究方式也會由“粗放型”向“精細(xì)化”轉(zhuǎn)變，在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)教者教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。

三、觀察工具，實(shí)現(xiàn)個(gè)體研究向團(tuán)隊(duì)深度研究過渡

課堂觀察，觀察的兩個(gè)最重要的角色是教師和學(xué)生，課堂觀察包括教師的言行、學(xué)生的理答與舉止等。課堂觀察除要明確觀察目的、選擇觀察對象、確定觀察行為、記錄觀察情況外還要分析觀察數(shù)據(jù)、呈現(xiàn)觀察結(jié)果等。大數(shù)據(jù)支撐下的課堂觀察數(shù)據(jù)采集作為一種研究方法，近幾年來將研究問題轉(zhuǎn)化為觀察點(diǎn)，通過收集與教學(xué)行為相關(guān)的特定信息，進(jìn)而分析、反思觀察結(jié)果。

其次，大數(shù)據(jù)支撐下的課堂觀察又分為個(gè)體人工課堂量表采集與團(tuán)隊(duì)人工智能課堂觀察數(shù)據(jù)采集等。信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，課堂觀察工具的變革，已經(jīng)完成從最初的“經(jīng)驗(yàn)觀察”到“聽課量表”再到當(dāng)下的“智能課堂觀察工具”的轉(zhuǎn)變。但是，無論是數(shù)據(jù)采集的精確度還是課堂教學(xué)行為監(jiān)測的科學(xué)性，相對人工量表觀察采集，采用人工智能手段的課堂教學(xué)觀察，更具科學(xué)性及精準(zhǔn)性。大數(shù)據(jù)支撐下的教學(xué)行為診斷，可使研究團(tuán)隊(duì)能夠在共同采集、分析數(shù)據(jù)的過程中發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中存在的共性問題，通過記錄、分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)表現(xiàn)等方面數(shù)據(jù)的變化，教者可調(diào)整教學(xué)活動的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)績效。還可以通過數(shù)據(jù)分析，追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)，根據(jù)教學(xué)數(shù)據(jù)反饋，調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)空間的“寬度”，研究團(tuán)隊(duì)還可基于數(shù)據(jù)診斷，實(shí)施精準(zhǔn)教研，形成開放、合作、民主的研修態(tài)勢，更可以開展深度專業(yè)對話，有助于教師自身專業(yè)成長與發(fā)展。

四、技術(shù)支持，助力精準(zhǔn)教研與教學(xué)質(zhì)量提高

課堂觀察，無論是傳統(tǒng)的聽評課、課堂定量觀察法，還是大數(shù)據(jù)支撐下的課堂教學(xué)行為智能數(shù)據(jù)采集，指向的都是教師專業(yè)發(fā)展及學(xué)生學(xué)習(xí)力的發(fā)展。以弗蘭德斯課堂觀察系統(tǒng)為例，通過人工智能觀察對課堂運(yùn)行狀況進(jìn)行記錄、分析和研究師生在課堂教學(xué)中的語言互動過程。弗蘭德斯系統(tǒng)可以很好地解決“依據(jù)什么”聽評課的問題，實(shí)現(xiàn)聽評課的指標(biāo)量化，并在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上找尋學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的改善，促進(jìn)教師運(yùn)用信息技術(shù)開展學(xué)習(xí)，提高研究團(tuán)隊(duì)對教學(xué)數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用的認(rèn)知，開展基于數(shù)據(jù)分析的學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析。

弗蘭德斯互動分析系統(tǒng)（Flanders interaction analysis）被西方視為課堂生活研究中最著名的一項(xiàng)技術(shù)。弗蘭德斯系統(tǒng)以弗蘭德斯課堂觀察模型為基礎(chǔ)，將師生語言互動行為分為教師語言、學(xué)生語言和沉默或混亂（無有效語言活動）3類10種，觀察者依次進(jìn)行言語類型記錄，系統(tǒng)會自動統(tǒng)計(jì)、生成被觀察者的分析圖表。

弗蘭德斯系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：觀察指標(biāo)記錄與圖表分析解釋。

圖1 系統(tǒng)記錄面板

圖2 弗蘭德斯互動編碼系統(tǒng)分析

觀察者通過手機(jī)運(yùn)行此系統(tǒng)，對課堂教學(xué)進(jìn)行時(shí)時(shí)記錄，根據(jù)記錄發(fā)送記錄報(bào)告，系統(tǒng)會自動生成觀察到的數(shù)據(jù)分析。研究團(tuán)隊(duì)在信息技術(shù)的支持下，從教師語言、學(xué)生語言、沉默或混亂三個(gè)維度系統(tǒng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測。教師語言維度大數(shù)據(jù)監(jiān)測可發(fā)現(xiàn)直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的教師的講授、指導(dǎo)、批評學(xué)生或?yàn)榻處煓?quán)威辯護(hù)存在的問題；還可以發(fā)現(xiàn)教師的語言可間接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的4個(gè)方面：表達(dá)感情、表揚(yáng)和鼓勵、接受或使用學(xué)生的主張、提問存在的問題。針對學(xué)生的語言情況進(jìn)行監(jiān)測，可發(fā)現(xiàn)學(xué)生對教師講話作出反應(yīng)，向教師提出倡議等對學(xué)習(xí)效果的影響;以及最后一項(xiàng)表示課堂中的沉默或混亂現(xiàn)象（短時(shí)間的反思或安靜）做出數(shù)據(jù)分析和研判。

弗蘭德斯師生言語互動分析系統(tǒng)會將每三秒出現(xiàn)的言語行為類型的號碼記錄在數(shù)據(jù)表相對應(yīng)時(shí)間的空格中，如圖3互動分析矩陣，作為分析的依據(jù)，根據(jù)配對統(tǒng)計(jì)出圖4師生互動行為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖。

圖3 弗蘭德斯互動分析矩陣

圖4 師生互動行為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖

通過矩陣中的數(shù)據(jù)分析，可以得到教師本節(jié)課的教師語言、學(xué)生語言、沉默或混亂以及學(xué)生參與性學(xué)習(xí)所占的比率，可以對本節(jié)課進(jìn)行課堂結(jié)構(gòu)分析?；诮虒W(xué)大數(shù)據(jù)的課堂觀察指標(biāo)分析，觀察者可以分析出教師在課堂上主導(dǎo)的比率、教師語言、學(xué)生語言、師生課堂上語言互動的有效性，及學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間比例，還可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)活動是否可有助于學(xué)習(xí)內(nèi)容理解吸收及課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)是否合理等。

大數(shù)據(jù)支撐下的課堂觀察系統(tǒng)，可以讓執(zhí)教者了解自己的教學(xué)行為中優(yōu)秀的策略及需要改進(jìn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，可以看到自己的教學(xué)行為、教學(xué)藝術(shù)的閃光點(diǎn)；更可以看到學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)注程度及學(xué)生對本次學(xué)習(xí)的接受情況；運(yùn)用智能課堂觀察系統(tǒng)進(jìn)行記錄分析，對團(tuán)隊(duì)教研也會產(chǎn)生變革性影響，不僅可以改變常規(guī)教研方式和機(jī)制，推動執(zhí)教者不斷做出創(chuàng)新選擇，更促進(jìn)了教學(xué)品質(zhì)與內(nèi)涵的提升，加速學(xué)科教研與現(xiàn)代信息化有效融合，使得教學(xué)分析更加精準(zhǔn)，更為科學(xué)、客觀、準(zhǔn)確，具有說服力，也可有效地將經(jīng)驗(yàn)式的聽評課轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N專業(yè)研究行為。

五、精準(zhǔn)教學(xué)，為教學(xué)研究可持續(xù)發(fā)展提供保障

數(shù)字時(shí)代為教學(xué)研究帶來最明顯的變化就是“精準(zhǔn)”，教育技術(shù)雖不能取代教師，但是使用技術(shù)的教師會取代不使用技術(shù)的教師。大數(shù)據(jù)下的教與學(xué)是一場新的教育變革，教師如何教得更好、學(xué)生如何學(xué)得好，可以讓數(shù)據(jù)“幫忙”。教學(xué)大數(shù)據(jù)融入教與學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，直接挖掘了教者教學(xué)行為亮點(diǎn)，直接為評定教學(xué)水平提供有效數(shù)據(jù)，也助力了教師的專業(yè)成長。教學(xué)大數(shù)據(jù)采集用精準(zhǔn)、科學(xué)范式研究補(bǔ)充單純的經(jīng)驗(yàn)研究，可完成從定量到定性，從外顯到內(nèi)在的突破。

“人工智能+教學(xué)”掀起的教育教學(xué)改革，雖說教育的本質(zhì)不會改變，教育的傳承、創(chuàng)造、培養(yǎng)人的本質(zhì)不會改變，但是，大數(shù)據(jù)助力課堂研究，可以將大量碎片化的課堂教學(xué)行為信息、數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行篩選、分析，并最終歸納、整理出教學(xué)行為需要改進(jìn)的信息。所以，教學(xué)大數(shù)據(jù)分析改變著教學(xué)的生態(tài)、教學(xué)的環(huán)境、教學(xué)的方式，為教師的專業(yè)發(fā)展提供一條有效的途徑。

另外，基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)學(xué)情診斷、個(gè)性化學(xué)習(xí)分析大大提升了教育品質(zhì)，幫助教師及時(shí)掌握學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況，以此尋求學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的改善，真正實(shí)現(xiàn)因材施教。教學(xué)研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)開展基于數(shù)據(jù)驅(qū)動和問題導(dǎo)向的學(xué)科教研，對教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，應(yīng)基于精準(zhǔn)教學(xué)的數(shù)據(jù)研究分析，追蹤教學(xué)難點(diǎn)和教學(xué)熱點(diǎn)，精準(zhǔn)洞悉教師教學(xué)能力的薄弱環(huán)節(jié)，精準(zhǔn)把握教師教學(xué)知識的短板，精準(zhǔn)提供專業(yè)癥結(jié)的跟進(jìn)幫扶與支持。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，為小學(xué)語文教學(xué)研究帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，雖然在數(shù)據(jù)與教育融合使用還存在著一些問題和缺陷，但數(shù)據(jù)技術(shù)和語文教學(xué)深度融合，如能合理應(yīng)用并優(yōu)化創(chuàng)新，發(fā)揮教學(xué)大數(shù)據(jù)自身實(shí)效性，可讓教師的教學(xué)行為在大數(shù)據(jù)的助力下，變得更加智慧，實(shí)現(xiàn)自身專業(yè)跨越式發(fā)展，也會推動我省小學(xué)語文教學(xué)研究的可持續(xù)發(fā)展。