王陸 牟艷娜

王 陸：首都師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，北京市基礎(chǔ)教育信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心主任，首都師范大學(xué)教育技術(shù)研究所所長，首都師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、校學(xué)術(shù)委員會委員。她還兼任全球華人探究學(xué)會副理事長、全球華人計算機(jī)教育應(yīng)用學(xué)會執(zhí)行理事委員、中國人工智能學(xué)會全國計算機(jī)輔助教育專業(yè)委員會常務(wù)理事、教育部“國培計劃”專家?guī)焓着處熃逃龑＜业取?/p>

黨的二十大報告明確指出，高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù)。在此背景下，教育領(lǐng)域正在加快教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以此推動教育高質(zhì)量發(fā)展。教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域，而教師無疑是推動教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心力量。因此，提升教師的數(shù)字素養(yǎng)，充分挖掘數(shù)據(jù)要素的價值就顯得尤為關(guān)鍵。但當(dāng)前教師在分析和解讀課堂數(shù)據(jù)以及基于數(shù)據(jù)改進(jìn)課堂方面還面臨較大挑戰(zhàn)，許多教師在教學(xué)數(shù)據(jù)的選取、分析與利用上還存在認(rèn)識偏差。為此，我們特別專訪了首都師范大學(xué)的王陸教授。她帶領(lǐng)研究團(tuán)隊在基于大數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)研究領(lǐng)域已深耕24年，積累了豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

高質(zhì)量課堂的數(shù)據(jù)特征

記 者：王教授，您好！課堂是教育教學(xué)以及師生成長的主要陣地?；谀L期以來的研究與實(shí)踐，您認(rèn)為高質(zhì)量的課堂應(yīng)具備哪些特征？

王 陸：教學(xué)的本質(zhì)是教會學(xué)生學(xué)習(xí)。在我看來，一堂高質(zhì)量的好課應(yīng)該能夠促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)并提升學(xué)生的高階思維水平，發(fā)展與培養(yǎng)學(xué)生的合理推理能力、問題求解能力、批判性思維能力、合理決策能力和創(chuàng)新能力。這些能力的培養(yǎng)，將使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)并終身受益。若能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的課堂教學(xué)，我認(rèn)為就已經(jīng)達(dá)成了高質(zhì)量的課堂標(biāo)準(zhǔn)。

我領(lǐng)導(dǎo)的靠譜COP項(xiàng)目團(tuán)隊經(jīng)過基于教育大數(shù)據(jù)循證的課堂教學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量課堂的數(shù)據(jù)特征共有九個關(guān)鍵指標(biāo)，分別是創(chuàng)造性問題、批判性問題、沖突管理、深化認(rèn)識層、記憶性問題（負(fù)向）、深度一對話（負(fù)向）、提升肯定、教育信念和反思性知識。這九個關(guān)鍵指標(biāo)與教師的教學(xué)支持行為、社會情感行為兩類教學(xué)行為以及教師的實(shí)踐性知識密切相關(guān)。

記 者：這些關(guān)鍵指標(biāo)有的聽起來非常專業(yè)。為了幫助教師更好地理解，您能否做進(jìn)一步闡釋？

王 陸：好的。教學(xué)是由問題構(gòu)成的，教學(xué)的一切都可以視為問題的衍生物。因此，教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要從問題的類型、理答方式、問題結(jié)構(gòu)、師生對話深度等多維度對教學(xué)進(jìn)行數(shù)字刻畫，從而獲得教學(xué)的多維數(shù)據(jù)要素。

我們首先來分析問題類型。教師提問的問題類型包括記憶性問題、推理性問題、批判性問題、創(chuàng)造性問題、常規(guī)管理性問題五種。其中，記憶性問題對應(yīng)的是事實(shí)性知識，推理性問題對應(yīng)的是原理性知識。而新課程改革的導(dǎo)向是注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。因此，從問題類型就可以判斷出教師的提問是否符合新課程理念。

教師將問題拋出后，接著要進(jìn)行理答。理答的方式有先點(diǎn)名再提問、提問后讓學(xué)生齊答、提問后讓舉手者答和鼓勵學(xué)生提出問題等五種方式。教師的理答反映出教師的教育信念，也影響到學(xué)生課堂的參與度和是否具備發(fā)生主動學(xué)習(xí)的條件。

在理答后，勢必會產(chǎn)生對話深度，即教師提出問題的難度與所任教班級學(xué)生認(rèn)知程度之間的匹配度。對話深度分五級，從深度一到深度五。對話深度過高表明，教師提出的問題對這個班的學(xué)生來說可能太難了，也表明教師沒有給予適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)支架。當(dāng)對話深度太淺時，則說明對于這個班級的學(xué)生而言，教師的問題設(shè)計過于容易，缺乏挑戰(zhàn)性，不太可能引發(fā)高階認(rèn)知。

我們再來看課堂的問題結(jié)構(gòu)。國際上通用的是麥卡錫博士提出的4MAT模型，我們可以用“四何”問題來簡單概括：是何問題指向事實(shí)性知識的獲?。粸楹螁栴}指向原理性知識的獲??；如何問題指向策略性知識的獲??；若何問題指向創(chuàng)造遷移性知識的獲取。根據(jù)這個模型，教師會發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的問題結(jié)構(gòu)是否恰當(dāng)。

在問題之外，小組合作學(xué)習(xí)的效果也影響著教學(xué)質(zhì)量。美國學(xué)者約翰遜指出，任何合作學(xué)習(xí)都起于沖突止于合作、任何合作學(xué)習(xí)都起于分工止于合作。因此，我們會從沖突管理、小組責(zé)任的分配和合作學(xué)習(xí)參與度等指標(biāo)來評估小組合作學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

著名教育心理學(xué)家布盧姆將認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)分為記憶、理解、運(yùn)用、分析、綜合和評價六個等級。記憶、理解與運(yùn)用屬于低階認(rèn)知層級，分析、評價和創(chuàng)造屬于高階認(rèn)知層級。他的學(xué)生安德森后來在上述認(rèn)知過程維度上又增加了知識維度（包括事實(shí)性知識、概念性知識、程序性知識和元認(rèn)知知識）的分類，將布盧姆的認(rèn)知目標(biāo)分類框架從一維拓展到二維。

上述指標(biāo)是有關(guān)教師課堂教學(xué)行為的，教育信念和反思性知識屬于教師的實(shí)踐性知識。教育信念即教師內(nèi)心真正信奉的什么是好的教育的知識。反思性知識則是指學(xué)習(xí)者對自身學(xué)習(xí)活動的過程以及活動中與學(xué)習(xí)相關(guān)的其他因素的思考與認(rèn)識，即他對自身思維和認(rèn)識的認(rèn)識。只有當(dāng)教師作為一名學(xué)習(xí)者能夠清晰地意識到自己的思維，并且更加了解自己的認(rèn)識時，他們才會在專業(yè)學(xué)習(xí)中學(xué)得更好。

記 者：您的研究團(tuán)隊是如何借助這些關(guān)鍵指標(biāo)評估課堂教學(xué)質(zhì)量的呢？

王 陸：針對高質(zhì)量課堂教學(xué)特征的研究一般都采用循證研究的方式。依據(jù)國內(nèi)外實(shí)證研究文獻(xiàn)中的證據(jù)線索，我們從來自全國26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）共56380節(jié)人工智能自動分析的視頻課例數(shù)據(jù)庫中，篩選出124節(jié)同時包含布盧姆認(rèn)知層級、合作學(xué)習(xí)參與度、知識建構(gòu)層級以及教師實(shí)踐性知識數(shù)據(jù)的課例。從中我們再選出人工智能自動分析結(jié)果為A等級且布盧姆認(rèn)知層級不低于應(yīng)用級的課，由此獲得了36節(jié)“好課”。

經(jīng)過差異性檢驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)“好課”與全國常模數(shù)據(jù)在問題類型、師生互動、教師回應(yīng)、小組合作學(xué)習(xí)參與度、布盧姆認(rèn)知層級和教師實(shí)踐性知識等多個維度均出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著差異。在此基礎(chǔ)上，我們又進(jìn)行了相關(guān)性分析，并依據(jù)各數(shù)據(jù)維度之間的相關(guān)性，繪制了網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖，由此發(fā)現(xiàn)學(xué)生的布盧姆平均認(rèn)知層級、記憶性問題和認(rèn)知記憶性回答三個節(jié)點(diǎn)均處于網(wǎng)絡(luò)的重要位置，與課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)系密切。只不過，后兩者與課堂教學(xué)質(zhì)量負(fù)相關(guān)。

接下來，我們依據(jù)上述結(jié)果建立了以學(xué)生布盧姆平均認(rèn)知層級為因變量的結(jié)構(gòu)方程模型，發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的創(chuàng)造性問題、批判性問題、知識建構(gòu)層級中的深化認(rèn)識層等對學(xué)生布盧姆平均認(rèn)知層級具有直接影響，創(chuàng)造性問題和沖突管理受教師的教育信念影響，等等。通過這種循證研究的方式，我們發(fā)現(xiàn)了高質(zhì)量課堂的數(shù)據(jù)特征。

大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對課堂教學(xué)研究的全面賦能

記 者：教學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)在很大程度上依賴于大量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)現(xiàn)已成為繼土地、勞動力、資本、技術(shù)之后的第五大生產(chǎn)要素。數(shù)據(jù)在推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型中也具有基礎(chǔ)性地位。那么，教師在研究課堂教學(xué)時，應(yīng)該獲取和分析哪些數(shù)據(jù)？

王 陸：其實(shí)，很多人頭腦中都有個根深蒂固的觀念，那就是只有能用阿拉伯?dāng)?shù)字表示的才是數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)日趨成熟的今天，這種理解過于狹隘。教師應(yīng)該更多關(guān)注和挖掘課堂教學(xué)的非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，即大數(shù)據(jù)。從課堂教學(xué)研究的角度來看，課堂錄像是典型的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而教師在課前編寫的教學(xué)設(shè)計方案和制作的課件是比較典型的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)的挖掘與分析，特指的是人們對半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的研究、利用和挖掘。

記 者：您的團(tuán)隊在研究中重點(diǎn)關(guān)注的是哪些大數(shù)據(jù)呢？

王 陸：我們主要關(guān)注的是課堂教學(xué)中的兩組大數(shù)據(jù)：教師外顯的課堂教學(xué)行為大數(shù)據(jù)和教師內(nèi)隱的實(shí)踐性知識大數(shù)據(jù)。

我們利用人工智能對課堂錄像的自動分析，可以獲得63個維度的課堂教學(xué)行為數(shù)字畫像，形成以問題為邏輯起點(diǎn)的數(shù)據(jù)證據(jù)鏈。包括這節(jié)課的問題類型、教師的理答方式、學(xué)生的回答類型、教師的回應(yīng)分析、教師回應(yīng)的態(tài)度方法以及問題結(jié)構(gòu)等。

實(shí)踐性知識是決定教師課堂教學(xué)行為的關(guān)鍵要素。實(shí)踐性知識屬于隱性知識，它基于教師的個人經(jīng)驗(yàn)和個性特征，鑲嵌在教師日常的教育教學(xué)情境和行動中，卻無法言說、很難把握。基于語義分析，人工智能則可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)踐性知識的自動測量。實(shí)踐性知識大數(shù)據(jù)由六個維度組成，分別是教育信念、自我知識、人際知識、策略知識、情境知識和反思性知識。教師只需將教學(xué)設(shè)計的文檔上傳到人工智能平臺，便可獲得自身實(shí)踐性知識的數(shù)字畫像報告。

記 者：您認(rèn)為大數(shù)據(jù)在促進(jìn)課堂教學(xué)研究方面發(fā)揮著哪些作用？

王 陸：美國學(xué)者古德和布羅菲指出，課堂觀察、課堂寫真和課堂分析是課堂教學(xué)研究的三部曲。教育數(shù)字化是利用數(shù)字技術(shù)和數(shù)字策略將真實(shí)世界的教與學(xué)數(shù)字化的過程。數(shù)字技術(shù)通過對真實(shí)世界的數(shù)字化，使得我們可以獲得真實(shí)世界的數(shù)字孿生世界。我們運(yùn)用多種數(shù)據(jù)挖掘算法，便可對數(shù)字世界進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)，再將發(fā)現(xiàn)的知識反哺到真實(shí)世界中，幫助我們發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的新規(guī)律、新現(xiàn)象，甚至提出新理論，解決真實(shí)世界的教與學(xué)難題，從而獲得組織生產(chǎn)力和工作績效的提升，產(chǎn)生社會效益。

因此，在課堂教學(xué)研究的不同階段，大數(shù)據(jù)在課堂上扮演的角色也各不相同。在課堂觀察階段，大數(shù)據(jù)用于記錄行為，此時大數(shù)據(jù)的作用是深化了認(rèn)識論。在課堂寫真階段，大數(shù)據(jù)賦能探尋現(xiàn)象，其作用是重塑了價值論。在課堂分析階段，大數(shù)據(jù)幫助發(fā)現(xiàn)規(guī)律， 從而改革了方法論。

例如，為了培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，借助教育來培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的需求日益迫切。這要求教師的教學(xué)面向深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。然而，當(dāng)我們研究團(tuán)隊對真實(shí)世界的教與學(xué)數(shù)字化后，卻發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的教與學(xué)還是以記憶、理解等低階認(rèn)知層級為主的，嚴(yán)重缺乏高階認(rèn)知層級。

我們運(yùn)用多種數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的方法分析了最好和最差的30節(jié)課后發(fā)現(xiàn)，在教師的提問和追問中，推論層級的固化是影響課堂深度認(rèn)知的關(guān)鍵因素，即當(dāng)教師缺乏行動中反思時，便會陷入“推論層級陷阱”。這是當(dāng)前課堂教學(xué)能否提質(zhì)增效的關(guān)鍵，已經(jīng)成為影響課堂教學(xué)質(zhì)量的瓶頸。

我們靠譜COP團(tuán)隊運(yùn)用更多數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的方法，獲得了破解“推論層級陷阱”的三個重要策略。策略一：批判性問題是打破僵局的重要突破口。每增加一個批判性問題，整個班級的平均認(rèn)知層級就會顯著提升，它能起到牽一發(fā)而動全身的作用。這是因?yàn)榕行詥栴}是將反思性知識引入教學(xué)的最簡單方法，也是提高對話深度的有效辦法。策略二：評判和執(zhí)行要作為關(guān)鍵教學(xué)行為并在教學(xué)設(shè)計時有意識地成對出現(xiàn)，評判和執(zhí)行作為關(guān)鍵教學(xué)行為是促進(jìn)教師教學(xué)行為正向改進(jìn)的重要一環(huán)。策略三：轉(zhuǎn)變教師的教育信念。教師不能將學(xué)生僅視為接收器和存儲器，而應(yīng)該充分發(fā)揮加工器和效應(yīng)器的機(jī)制，支持學(xué)生開展更多的分析、綜合、評價等高階認(rèn)知活動。在真實(shí)世界的教與學(xué)中，我們運(yùn)用這三種策略大大提升了課堂教學(xué)質(zhì)量。

教師要成為研究者，開展數(shù)據(jù)驅(qū)動的循證教研

記 者：我注意到，部分教師在課堂觀察后，僅停留在得到數(shù)據(jù)分析結(jié)果的層面上，而沒有進(jìn)一步分析和改進(jìn)。您認(rèn)為怎樣才能確保教師有效地理解、分析和運(yùn)用數(shù)據(jù)，以最大化其價值？

王 陸：周斌教授說，無論是教學(xué)實(shí)踐者還是研究者，都需要重視課堂中的教學(xué)現(xiàn)象，并由此理解教學(xué)本質(zhì)。只有教學(xué)實(shí)踐者能夠透徹地理解教學(xué)本質(zhì)，才能真正促進(jìn)教學(xué)現(xiàn)象的有效改進(jìn)。只有教學(xué)研究者走近或走進(jìn)教學(xué)現(xiàn)象，才能真正揭示教學(xué)本質(zhì)。只有從教學(xué)現(xiàn)象中揭示出來的教學(xué)本質(zhì)，才可能回歸到教學(xué)現(xiàn)象中，并對教學(xué)現(xiàn)象形成真實(shí)的影響力和指導(dǎo)力。

我們研究團(tuán)隊一直主張評價即服務(wù)的理念，即利用人工智能和大數(shù)據(jù)所獲得的課堂教學(xué)質(zhì)量畫像不是一個對教師評價或評級的依據(jù)，而是作為大學(xué)與中小學(xué)教師合作研究教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)和實(shí)施改進(jìn)教學(xué)的一種新樣態(tài)證據(jù)。為此，我們特別強(qiáng)調(diào)教師要從對教學(xué)現(xiàn)象的直觀觀察，到利用文獻(xiàn)證據(jù)和數(shù)據(jù)證據(jù)對教學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行闡釋，再到利用經(jīng)驗(yàn)證據(jù)、文獻(xiàn)證據(jù)和數(shù)據(jù)證據(jù)等多模態(tài)證據(jù)進(jìn)行循證的教學(xué)改進(jìn)與優(yōu)化的過程。教師要在持續(xù)的反思性實(shí)踐中提升對數(shù)據(jù)的真實(shí)理解、對數(shù)據(jù)分析的深化和對數(shù)據(jù)作為證據(jù)的有效運(yùn)用。

我們研究團(tuán)隊已為全國26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的772所學(xué)校提供了課堂教學(xué)改進(jìn)服務(wù)。我們在運(yùn)用人工智能+大數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)研究后發(fā)現(xiàn)，教師的教育信念、教學(xué)反思和外部支持是三個能夠支持教師持續(xù)優(yōu)化與改進(jìn)教學(xué)的重要因素。

記 者：在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，教師作為核心參與者和實(shí)踐者，應(yīng)該獲得哪些支持以勝任其角色？您對教研組織者有哪些建議？

王 陸：教師是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的研究者、創(chuàng)新者和知識的生產(chǎn)者。為此，我們倡導(dǎo)大學(xué)與中小學(xué)合作開展數(shù)據(jù)驅(qū)動的循證教研。數(shù)據(jù)驅(qū)動的循證教研利用人工智能和大數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)字樣態(tài)的新證據(jù)，如利用課堂教學(xué)行為大數(shù)據(jù)和實(shí)踐性知識大數(shù)據(jù)共378個維度對教師進(jìn)行畫像，實(shí)現(xiàn)課前數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化、課中數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)提質(zhì)增效以及課后數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)反思的深化，從而賦能一線中小學(xué)教師實(shí)現(xiàn)基于“具體經(jīng)驗(yàn)獲取—反思性觀察—抽象概括—積極實(shí)踐”經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈的教學(xué)改進(jìn)范式。在教師專業(yè)實(shí)踐改善的前提下，學(xué)校和教研室完成“知識社會化—知識外化—知識組合化—知識內(nèi)化”的知識螺旋，從而在提升教學(xué)質(zhì)量的同時，同步實(shí)現(xiàn)知識生產(chǎn)，獲得組織績效的提升。

記 者：感謝您百忙中接受本刊采訪！

責(zé)任編輯：孫建輝