路 博

（沈陽師范大學(xué)，遼寧 沈陽110044）

一、引言

在飛速發(fā)展的信息化時(shí)代背景下，智慧教室應(yīng)運(yùn)而生。黃榮懷提出，智慧教室是一種能優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開展，具有情景感知和環(huán)境管理功能的新型教室[1]。智慧教室可以幫助課堂教學(xué)。通過把智慧教室與小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)合起來，可以提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果。

本研究是對智慧教室環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)交互行為的特征分析，主要是利用視頻分析技術(shù)對課堂教學(xué)過程中的教學(xué)行為進(jìn)行分析，包括分析師生交互行為、生生交互行為、教師與教學(xué)媒體交互行為和學(xué)生與教學(xué)媒體交互行為。本文主要是分析在智慧教室環(huán)境下的課堂，對課堂教學(xué)過程的時(shí)序結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析出每個教學(xué)行為的時(shí)間占比、覆蓋率和行為分布等，并找出其特點(diǎn)與共性，同時(shí)提出一些優(yōu)化智慧教室課堂的建議。

二、理論探究

最早對課堂教學(xué)行為進(jìn)行研究的是弗蘭德斯，他提出弗蘭德斯交互系統(tǒng)（FIAS）來分析課堂中師生言語互動行為，并對之后教學(xué)行為的研究產(chǎn)生重要的影響。而國內(nèi)根據(jù)弗蘭德斯的研究，顧小清和王瑋提出ITIAS，能夠反映出信息技術(shù)應(yīng)用下的課堂教學(xué)言語互動的特點(diǎn)[2]。之后金建峰和顧小清在ITIAS 的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，從課堂教學(xué)主導(dǎo)權(quán)、師生互動行為以及信息技術(shù)運(yùn)用方面進(jìn)行了量化分析[3]。但這些都是從總體角度來分析的，而很少有從教學(xué)過程時(shí)序結(jié)構(gòu)的角度來分析。

李龍所提出的教學(xué)過程是指學(xué)生在教師有目的、有計(jì)劃的指導(dǎo)下，積極主動地掌握系統(tǒng)的文化科學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能，發(fā)展能力，增強(qiáng)體質(zhì)，并形成一定的思想品德的師生共同的活動。并且提出了改進(jìn)后的教學(xué)過程時(shí)序結(jié)構(gòu)，分別為導(dǎo)入新課、學(xué)習(xí)新知、鞏固練習(xí)、評價(jià)修正、促進(jìn)遷移五個環(huán)節(jié)[4]。

智慧教室是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和泛在網(wǎng)絡(luò)等，提供個性化師生服務(wù)，進(jìn)行智能管理實(shí)現(xiàn)多元化交互的物理環(huán)境與虛擬環(huán)境相融合的學(xué)習(xí)環(huán)境。具體包含使用固有終端——PC、移動終端——手機(jī)、移動終端——平板和自助終端[5]。本研究的視頻，選取的是移動終端——平板進(jìn)行教學(xué)的，在這種環(huán)境下教師和學(xué)生同時(shí)擁有平板電腦，教師通過發(fā)放習(xí)題，學(xué)生做題討論，上前演示等形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，增加了師生之間和生生之間的交互行為。

三、課堂教學(xué)行為觀察與編碼

（一）研究對象

本研究是選取五節(jié)一師一優(yōu)課中的省級優(yōu)課視頻課例進(jìn)行整體和對比分析，選取的每個視頻的時(shí)長都在35-40 分鐘之間。所選的教學(xué)環(huán)境均為智慧教室環(huán)境，具體均是采用移動終端——平板來進(jìn)行教學(xué)。所選教學(xué)對象均為小學(xué)四年級學(xué)生。

（二）研究工具選取和方法確定

本研究采用視頻分析技術(shù)，借助Nvivo11 質(zhì)性分析軟件，這款軟件可以隨意調(diào)控時(shí)間，通過調(diào)快、調(diào)慢和標(biāo)記時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行觀看。還可以對每個時(shí)間段和視頻內(nèi)容進(jìn)行記錄，通過制定的編碼表對內(nèi)容進(jìn)行分類和具體描述，從而對課堂教學(xué)行為進(jìn)行深入探究。所以本研究是采取質(zhì)與量相結(jié)合的探究方法，對課堂中的教學(xué)行為進(jìn)行分析，并統(tǒng)計(jì)出其分布情況、特點(diǎn)和共性等，最后進(jìn)行總結(jié)。編碼表如下表1，借鑒的是2018年陳夢麒研究所使用的編碼表[6]，陳夢麒利用此量表對智慧課堂環(huán)境下的師生交互行為進(jìn)行了分析，并成功地分析出了交互行為的特點(diǎn)。此量表的主體是教師和學(xué)生，將師生交互和生生交互劃到人際交互中，避免了記錄分析的復(fù)雜化，并添加了智慧課堂中實(shí)際出現(xiàn)的生生交互行為；為了課堂的完整性加入了無交互行為。而人技交互是通過對智慧課堂教學(xué)錄像的觀察，反復(fù)對教師和學(xué)生與媒體之間的交互進(jìn)行修改，從而形成此量表。所以此量表能夠深入應(yīng)用到本研究的智慧教室環(huán)境和交互行為的研究中。

表1 課堂教學(xué)交互行為節(jié)點(diǎn)分類表

（三）數(shù)據(jù)采集

在Nvivo 中新建項(xiàng)目，并把所選五個省級優(yōu)課視頻課例加入其中，一邊看一邊按事件記錄教學(xué)行為的編碼，即事件開始到事件結(jié)束為一個時(shí)間點(diǎn)記錄。在記錄基礎(chǔ)行為之后在其后面加入視頻具體內(nèi)容的描述，如教師講授。有一個特殊情況，當(dāng)人際交互與人技交互重疊時(shí)，要將兩種不同類型的行為記錄到一個時(shí)間點(diǎn)當(dāng)中。

四、數(shù)據(jù)分析

借助Nvivo11 對五節(jié)省優(yōu)課的節(jié)點(diǎn)覆蓋率和時(shí)間占比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，之后按教學(xué)過程五個時(shí)序環(huán)節(jié)進(jìn)行分別分析，統(tǒng)計(jì)出課堂教學(xué)實(shí)錄中教學(xué)行為的覆蓋率、時(shí)間占比和課堂分布情況，最后找出智慧教室環(huán)境下的省優(yōu)課特點(diǎn)，總結(jié)出共性。

（一）課堂交互行為節(jié)點(diǎn)總覆蓋率比較分析

對比分析五節(jié)省級優(yōu)課中的課堂交互行為，包括師生交互行為、生生交互行為、教師與教學(xué)媒體交互行為和學(xué)生與教學(xué)媒體交互行為，其總覆蓋率統(tǒng)計(jì)如圖1所示。

圖1 五節(jié)課堂教學(xué)交互行為覆蓋率對比圖

從人際交互方面來看，這五節(jié)課例中師生交互行為比生生交互行為要多，這表明在省級優(yōu)課中是由師生交互行為占主導(dǎo)地位，其主要表現(xiàn)在提問與回答、請求與回應(yīng)、組織管理和評價(jià)與反饋。而生生交互行為雖然有，但從行為比率來看很明顯沒有師生交互行為占的比例多，而其主要體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)新知識點(diǎn)和做題時(shí)候的交流討論。所以，從這些數(shù)據(jù)可以看出智慧教室環(huán)境還是以師生交互行為為主，生生交互行為為輔的。

從人技交互方面來看，教師與教學(xué)媒體的交互和學(xué)生與教學(xué)媒體的交互之間的總體行為比率差距并不大。但其中有一節(jié)課的教師與教學(xué)媒體交互行為占的比率較多，而學(xué)生與教學(xué)媒體交互行為有兩節(jié)課的比率較多，這表明這幾節(jié)課堂當(dāng)中，教師或者學(xué)生能夠充分利用媒體進(jìn)行教學(xué)或者學(xué)習(xí)。其他的大部分維持在20%左右，還有一節(jié)課的教師與教學(xué)媒體交互占的比率較少只有9%，但其學(xué)生與教學(xué)媒體交互的比率超過了20%，所以此課是以學(xué)生使用教學(xué)媒體為主的，學(xué)生能夠主動使用教學(xué)媒體進(jìn)行學(xué)習(xí)。其中教師與教學(xué)媒體交互行為主要表現(xiàn)在教師操縱終端設(shè)備進(jìn)行講授、演示和放映，學(xué)生與教學(xué)媒體交互行為主要表現(xiàn)在學(xué)生操縱終端設(shè)備去練習(xí)和展示。基于以上的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在智慧教室環(huán)境下，教師還是使用媒體去教，而學(xué)生卻增加了操縱媒體去學(xué)習(xí)，這樣不僅增加了學(xué)生動手實(shí)踐的能力，還能更好地表達(dá)想法。

從總體上能看出智慧教室環(huán)境教學(xué)的特點(diǎn)，但看不出每個階段具體有什么內(nèi)容、有什么特點(diǎn)，所以本研究之后要通過對教學(xué)過程五個時(shí)序環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，分析出每個環(huán)節(jié)的教學(xué)行為比率并找出它們的特點(diǎn)，最后總結(jié)出共性。通過所選視頻發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程時(shí)序環(huán)節(jié)中的鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)和評價(jià)修正環(huán)節(jié)是同時(shí)進(jìn)行的，是隨著不斷做題進(jìn)行評價(jià)修正，所以本研究把兩個環(huán)節(jié)合并成一大項(xiàng)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。

（二）五個環(huán)節(jié)的課堂交互行為分布情況

對比分析五節(jié)省級優(yōu)課在教學(xué)過程五個環(huán)節(jié)中的課堂教學(xué)行為分布情況，包括導(dǎo)入新課、學(xué)習(xí)新知、鞏固練習(xí)與評價(jià)反饋和促進(jìn)遷移。

1.導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)

圖2 導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)中教學(xué)行為對比

從圖2可以看出，在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)主要是以人際交互和人技交互為主的，而剩下的是無交互行為?？梢钥闯鲇袃晒?jié)課中沒有無交互行為，說明這兩節(jié)課教師完全通過師生間的交流或者教學(xué)媒體來引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生；而生生交互行為只有一節(jié)課有，這表明在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)中大部分都是用師生間的交流或者用媒體來進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā)的，而生生之間的交流互動較少。在人技交互方面，由于教學(xué)法的不同，導(dǎo)致有的是教師使用媒體進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā)，有的是學(xué)生使用媒體進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā)的。其具體表現(xiàn)為教師使用媒體播放視頻或者提出一個問題引發(fā)學(xué)生思考；學(xué)生使用媒體回答或提交問題。但從總體來看，在智慧教室環(huán)境下導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)都是需要媒體來進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā)的，同時(shí)通過教師和學(xué)生之間的交流，激發(fā)出學(xué)生對后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。

2.學(xué)習(xí)新知環(huán)節(jié)

圖3 學(xué)習(xí)新知環(huán)節(jié)中教學(xué)行為對比

從圖3可以看出，學(xué)習(xí)新知環(huán)節(jié)主要是以人際交互和人技交互為主的，其中最明顯的就是人際交互中的師生交互行為，每一節(jié)課都超過了50%的行為比率，其最多的表現(xiàn)為提問與回答，這表明在這個環(huán)節(jié)中師生交互行為是不可或缺的。而生生交互行為雖然沒有師生交互行為要多，但明顯較導(dǎo)入環(huán)節(jié)有所提升，這表明在此階段學(xué)生之間進(jìn)行了交流合作，在學(xué)習(xí)新知識時(shí)能夠通過彼此交流，互相訴說自己的想法，從而得到更多的收獲。

在人技交互方面可以看出使用教學(xué)媒體行為比率較多，尤其是學(xué)生與教學(xué)媒體的交互行為，在每一堂課中都占了很高的比率，基本上每節(jié)課都會用較多時(shí)間讓學(xué)生使用媒體去學(xué)習(xí)和解決問題，之后進(jìn)行交流討論，最后用媒體把自己的答案展示講解出來，所以本環(huán)節(jié)的媒體使用明顯增加了學(xué)生之間的交互。而教師與教學(xué)媒體的交互也是很多，但是有兩節(jié)課很少，說明這兩節(jié)課基本上是學(xué)生使用媒體進(jìn)行學(xué)習(xí)的，而教師使用媒體一般都是在講授和演示答案。另外，本環(huán)節(jié)的無交互行為也很少，說明教師對本環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)組織是比較好的。

3.鞏固練習(xí)和評價(jià)修正環(huán)節(jié)

圖4 鞏固練習(xí)與評價(jià)修正環(huán)節(jié)中教學(xué)行為對比

從圖4可以看出，在鞏固練習(xí)與評價(jià)修正環(huán)節(jié)還是以人際交互和人技交互為主的，其中人際交互中師生交互行為占的行為比率較多，而生生交互行為較少，這表明此環(huán)節(jié)主要是通過教師與學(xué)生之間的交流來進(jìn)行，主要表現(xiàn)為提問與回答、請求與回應(yīng)和評價(jià)反饋，通過讓學(xué)生邊做題邊討論，然后教師做出講解和評價(jià)。

人技交互方面占的行為比率非常多，在本環(huán)節(jié)中學(xué)生使用媒體做練習(xí)，并運(yùn)用媒體技術(shù)展示自己的學(xué)習(xí)成果，最后教師進(jìn)行評價(jià)和反饋；而教師使用媒體收集學(xué)生上傳的學(xué)習(xí)成果并且演示、講解、最后做出評價(jià)。另外可以看出教師與教學(xué)媒體的交互和學(xué)生與教學(xué)媒體的交互是互補(bǔ)的，基本上不是學(xué)生使用媒體的行為比率多就是教師使用媒體的行為比率多。導(dǎo)致其產(chǎn)生的原因可能有兩種，一種是學(xué)生做完題上交后由教師演示說明，另一種是學(xué)生自己上傳并演示說明。由此可知，媒體在此環(huán)節(jié)是非常重要的，對于學(xué)生之間的交互和師生之間的交互很有幫助。本環(huán)節(jié)無交互行為也很少，說明教師對本環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)組織比較好。

4.促進(jìn)遷移環(huán)節(jié)

圖5 促進(jìn)遷移環(huán)節(jié)中教學(xué)行為對比

從圖5可以看出，促進(jìn)遷移環(huán)節(jié)是以師生交互、教師與教學(xué)媒體交互和無交互行為為主的，其中占最多的是師生交互中的提問與回答。教師通過提問學(xué)生有什么收獲和感想來鞏固之前所學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，在此環(huán)節(jié)沒有生生之間的交互，只有教師提問，學(xué)生回答的形式，說明此環(huán)節(jié)為最后總結(jié)，無需學(xué)生之間的溝通交流和使用媒體。人技交互方面，可以看出只有兩節(jié)課使用媒體較多，還有一節(jié)課沒有使用到媒體，說明此環(huán)節(jié)不太需要媒體的幫助來進(jìn)行，但有了媒體能夠更方便地總結(jié)學(xué)習(xí)成果。而此環(huán)節(jié)無交互行為較多，主要表現(xiàn)在教師的單獨(dú)講授更多。

綜上所述，這五節(jié)省級優(yōu)課從總體來看是以人際交互和人技交互為主的，而無交互行為較少，說明這幾節(jié)課的課堂結(jié)構(gòu)組織較好。具體每個環(huán)節(jié)都有各自的特點(diǎn)，導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)主要以師生交互、教師與教學(xué)媒體交互和學(xué)生與教學(xué)媒體交互為主，在這個環(huán)節(jié)中利用媒體引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的興趣，有利于之后課程的展開，同時(shí)增加了師生之間的交互行為。學(xué)習(xí)新知環(huán)節(jié)主要以師生交互、生生交互、教師與教學(xué)媒體交互和學(xué)生與教學(xué)媒體交互為主，這個環(huán)節(jié)主要是通過教學(xué)媒體進(jìn)行的，可以明顯發(fā)現(xiàn)提高了師生和生生之間的交互行為。鞏固練習(xí)和評價(jià)修正環(huán)節(jié)主要以師生交互、教師與教學(xué)媒體交互和學(xué)生與教學(xué)媒體交互為主，這個環(huán)節(jié)師生利用媒體進(jìn)行學(xué)習(xí)和評價(jià)，增加了師生之間的交互行為。促進(jìn)遷移環(huán)節(jié)主要以師生交互和無交互行為進(jìn)行，通過教師講授或師生交流來鞏固所學(xué)的知識，此環(huán)節(jié)有少部分教師使用媒體進(jìn)行，也間接增加了師生之間的交互行為。

五、結(jié)論與建議

研究發(fā)現(xiàn)，在智慧教室環(huán)境下的省級優(yōu)課中師生交互行為最多并且貫穿了始終；生生交互行為多在學(xué)習(xí)新知環(huán)節(jié)、鞏固練習(xí)和評價(jià)修正環(huán)節(jié)；教師與教學(xué)媒體的交互行為也貫穿了始終；學(xué)生與教學(xué)媒體的交互行為多在導(dǎo)入新課、學(xué)習(xí)新知、鞏固練習(xí)和評價(jià)修正環(huán)節(jié)中；無交互行為多在促進(jìn)遷移環(huán)節(jié)。所以智慧教室環(huán)境下的課堂，不僅改善了媒體使用形式單一的問題，還豐富了課堂效果，改變了單向的以教師講授為主的教學(xué)模式，大大增加了師生之間和生生之間的雙向交流互動，增加了教學(xué)交互，創(chuàng)設(shè)了一種師生共同參與的教學(xué)情境，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，從而有效地提高了教學(xué)效果，讓課堂也更加豐富多彩。

為了優(yōu)化智慧教室課堂的教學(xué)效果，筆者提出了一些改進(jìn)建議。第一，在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)要增加媒體的使用，以提高學(xué)生的好奇心。第二，在學(xué)習(xí)新知、鞏固練習(xí)和評價(jià)修正環(huán)節(jié)要加強(qiáng)學(xué)生與媒體的交互。這樣不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐的能力，還有助于提高師生、生生之間的交流互動，從而有助于改善智慧教室環(huán)境下的課堂教學(xué)效果。