小学数学智慧课堂观察编码体系研究

摘  要 首先通过文献梳理，初步对教学行为进行分类;然后通过课堂观察，总结出小学数学智慧课堂的教学行为特征;最后结合该特征制定小学数学智慧课堂观察编码体系，为构建科学有效的课堂量化评价模型奠定基础。

关键词 小学数学;智慧课堂;教学行为;课堂观察编码体系;信息化教学;电子白板;平板电脑

中图分类号：G623.5    文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2020）05-0006-05

1 前言

随着智慧课堂概念的出现，我国关于什么是智慧课堂、怎样建设智慧课堂的研究已成果颇丰，然而关于智慧课堂中教学行为的研究却相对滞后。本课题针对小学数学智慧课堂构建量化模型，然而课堂量化的首要步骤就是要通过有效的课堂观察收集教学行为数据。为提高课堂量化评价模型的科学性和可靠性，须建立科学有效的课堂观察编码体系，收集教学过程中教师和学生比较外显的行为。因此，本文首先分析已有的教学行为分类体系，然后在此基础上结合实际的课堂观察厘清小学数学智慧课堂的教学行为特征，建立有效的小学数学智慧课堂观察编码体系，为构建科学有效的课堂量化评价模型奠定基础。

2 教学行为分类的相关研究

本文首先通过文献梳理已有的教学行为分类，总结各教学行为分类体系的分类特征和适用范围，以期为小学数学智慧课堂观察编码体系的制定提供借鉴。下面对各教学行为分类体系进行具体描述和分析。

经典教学行为分类研究  本文选取国内外经典的教学行为分类体系进行研究，分析利弊，为本研究提供研究思路。

1）FIAS教学行为编码体系。弗兰德斯[1]主要关注课堂教学中师生的语言互动，把课堂互动行为分为教师语言、学生语言和沉寂三大类，然后把三类课堂互动行为具体细分为十类。FIAS通过量化统计的言语行为数据分析课堂结构、教师风格、课堂情感气氛等，但对于智慧课堂教学来说，弗兰德斯的教学行为编码体系具有明显的局限性。

首先，只关注言语交互行为。语言行为虽然必不可少，但课堂教学行为远不止语言一类，弗兰德斯完全忽视了课堂教学中教师的肢体动作、教具使用等常见教学行为，对量化课堂的全面性和准确性造成一定影响。

其次，对师生行为的划分不够具体。弗兰德斯对师生行为划分较为粗略，如教师讲授可以分为直接讲授、配合教具讲授、多媒体演示讲授等不同类型，学生主动讲话中主动回答问题、主动提问与主动和同伴讨论显然不是同一种行为，简单地归纳为主动发言有失偏颇。

再次，对沉寂行为处理不当。课堂沉寂有多种不同情况，如学生做作业、思考、沉默，不同情况对课堂教学的作用完全不同，应对课堂沉寂进行细分。

最后，缺乏对信息技术的关注。由于其提出时代的局限性，导致缺乏对信息技术应用的关注。智慧课堂中的教学，师生与媒体的交互及师生通过媒体的互动行为占比越来越重，完全忽视势必不能完整量化课堂教学。

2）ITIAS的教学行为编码体系。ITIAS[2]是顾小清教授根据当时的课堂教学实际情况通过对弗兰德斯课堂互动分析系统的改进提出来的，改进后的互动分析系统把教学行为划分为教师言语、学生言语、沉寂及技术四类，每一类下面又细化为许多具体行为，共包含18种不同的课堂行为。ITIAS细化了教师提问类型和沉默行为类型，增加了能够反映学生参与的行为以及师生与技术交互的行为，但仍然具有明显的局限性。

首先，ITIAS仍然主要针对语言行为进行分析，忽视了教学中教师和学生的其他行为。

其次，对于信息技术环境中师生与技术的交互行为界定比较笼统，且仅归纳为教师操纵技术、学生操纵技术及技术作用于学生三大类，没有关注师生操作技术的不同行为，如教师可以利用技术演示操作或下发资料等，学生可以利用技术观看视频、协作交流等。这些应是不同的行为，但ITIAS只是将其简单地归纳为操作技术这一类行为。

3）TIMSS录像研究的教学行为编码体系。TIMSS[3]从语言行为主体和语言功能两个维度把师生间的谈话划分为12种类型，其中教师语言六种，学生语言五种，其他一种。TIMSS录像研究中对师生的对话片段进行量化评价，因此对教学行为的分类只涉及师生的语言行为，对教师和学生的言语行为都较为关注且划分得较为具体，但对于除语言外的其他任何教学行为都没有涉及。但任何类型的课堂教学都不会只有语言行为，对于传统的以讲授为主的课堂，通过量化师生语言行为量化评价课堂教学比较合适，对于以演示或操作为主的课堂则稍显不足。另外，智慧课堂中的教学行为越来越信息化、多样化，显然仅通过量化语言行为无法全面地评价课堂教学。

4）施良方、崔允漷教学行为分类。施良方和崔允漷[4]在其著作中提出的教学行为分类是我国目前比较经典的教学行为分类方法，它根据教师行为的作用把其分为教学行为和管理行为两类，并对每类进行细化且对其使用策略進行详细描述。施良方和崔允漷对教师的课堂教学行为概括全面且分类较为清晰，但是仍然存在一些问题。如只分析了课堂教学过程中的教师的教学行为，却忽略了学生的学习行为。教师和学生是课堂教学必不可少的两个行为主体，忽略任何一方都不能准确地量化课堂，辅助行为在课堂观察中难以判断。另外，该分类中缺少师生与技术的交互行为。

5）TBAS的教学行为编码体系。TBAS[5]是华南师范大学穆肃教授从教学活动的视角出发，通过对信息化教学环境中教学行为的分析提出的。该编码体系从行为主体的角度对课堂教学行为进行划分，分为教师行为、学生行为和无意义教学活动三类，并把传统的教学行为和与技术的交互结合起来具体进行细化。TBAS对于师生的课堂教学行为分类的最大特点就是突破了之前教学行为分类的局限，而把师生与技术的交互行为单独列为一类。该编码体系充分考虑到信息化教学环境中师生与技术交互的密切性，把师生与技术的交互行为与传统的讲授、提问等行为并列起来。此外，其不仅关注师生的语言行为，还关注师生的演示、操作、练习等其他行为，且对师生与技术的交互行为进行细化，能够较为完整地量化课堂教学。但是仍然存在不足，师生与技术的交互行为分类仍有改进空间，如学生使用媒体可细化为使用媒体查找资料、完成作业、展示作品、在线交流等。

6）课堂教学行为分类研究总结。通过上述分析可以发现，现有的绝大部分教学行为分类体系都存在共性问题：主要关注课堂教学中的语言行为，忽视除语言外的其他教学行为;对于师生与技术的交互行为界定不清晰，分类不具体。这对传统的以讲授为主的课堂教学来说或许影响不大，但随着智慧环境的不断建设和发展，课堂教学中教师和学生使用的信息技术设备越来越多样，师生与技术的交互行为也愈加频繁、多样，进行课堂量化评价时仅把师生与技术的交互行为进行简单归纳，势必会影响量化评价的科学性和准确性。因此，若要真正量化智慧课堂的教学，需根据智慧课堂的教学实际制定合适的课堂观察编码体系，该体系不仅要包括师生的语言行为，也要包括师生的其他教学行为，尤其是师生与技术设备的交互行为。

研究启示  本研究主要针对小学数学智慧课堂进行，因此，在制定针对数学的课堂观察编码体系时至少应考虑到：全面关注课堂中的教学行为，包括教师行为和学生行为、语言行为和外显的非语言行为;清晰界定师生与技术的交互行为且对这些行为进行具体划分;对教学行为进行分类时应结合小学数学智慧课堂中师生的教学行为特征;数学的学科特色在教学行为中的体现。

3 数学课堂教学行为观察

为了使本研究制定的课堂观察编码体系更加科学，特在制定课堂观察编码体系之前深入数学课堂进行观察，以期通过观察分析数学课堂的教学行为变化，梳理总结小学数学智慧课堂的教学行为特征，然后制定课堂观察编码体系。

选择观察样本  本研究选取广州市P小学作为观察学校。P小学是广东省教育信息化示范校，80%的教室配备电子白板、平板电脑等信息化设备。该小学课堂可应用平板电脑进行教学，教师可以随时下发图片、视频等各类数字资源给学生;学生也可通过学生端在网络上获取所需学习资源，教学过程中的数据及分析结果可由教师端查看。所有的学习数据都会上传至教师和学生的个人空间且备份至云端，以供阶段性分析和总结性评价。因此，P小学课堂基本符合本研究对智慧课堂的定义。为保证观察的科学性，在一至六年级中随机选择六个由不同教师执教的班级进行观察，其中所有课堂都常态化地应用平板电脑进行数字化教学。

观察过程  本研究整个观察过程从2019年9月1日持续至9月30日，共一个月时间。观察年级范围为一至六年级，在每个年级五至六个班级中随机选择一个进行观察，每个班级观察五节课，观察学科均为数学。在一个月的课堂观察过程中，本研究观察者在不断思考智慧课堂课堂行为特征的基础上和P小学的一线数学教师反复讨论，梳理总结了小学数学智慧课堂的教学行为特征。

小学数学智慧课堂的教学行为特征

1）师生与技术的交互行为呈现多样化趋势。随着信息技术与教育教学的深度融合，各种信息化设备已充分融入课堂教学，智慧课堂中人手一部平板电脑更是常态。教师对媒体的操作不再局限于简单地使用多媒体进行演示，还可以利用平板电脑下发学习资源、查看学生作品、锁屏提醒学生、分析学生随堂测试等。学生可以利用平板电脑展示自己作品、与同伴进行协作交流等，如果把师生与媒体的交互行为只进行简单的归纳而不进行具体划分，已不符合现在的课堂教学实际情况。因此，本研究在制定课堂观察编码体系时会考虑把师生与技术的交互行为进行具体分类，然后和传统的教学行为进行归纳。

2）师生与技术的交互行为和传统的教学行为逐渐融合。在小学数学智慧课堂中，电子白板、平板电脑等信息技术设备已常态化应用，教师和学生与信息技术设备的交互行为也与传统的教学行为融合在一起，常常表现为二者并存，很难完全进行区分。例如：教师的讲授行为大都配合媒体的演示行为共同进行;板书行为也开始转向在电子白板屏幕上进行书写;评价学生作业常常配合整个班级的学情分析进行;等等。随着师生与技术交互行为和传统教学行为的融合，进行教学行为分类时，把师生与技术的交互行为和传统教学行为完全隔离为两类，再进行具体细化很容易出现混淆，且不利于课堂观察的实施。因此，制定小学数学智慧课堂观察编码体系时应把师生与技术的交互行为和传统的教学行为通过整合重新分类。

3）数据分析促使智慧课堂出现新的教学行为。智慧课堂提供的多种智能设备能够即时记录和分析学生的学习数据并进行可视化呈现，这是智慧课堂得天独厚的优势，也促使课堂中出现新的教学行为。在本研究所观察的课例中，所有教师均会在教学过程中进行学情分析，然后根据学情分析的结果有针对性地对学生进行反馈;部分课例中学生也会主动通过平板电脑查看自己的练习分析情况，然后根据练习分析情况反思学习。面对智慧课堂中出现的这些新型教学行为，制定课堂观察编码体系时应该着重考虑如何将其纳入采集范围。

4）练习行为频繁，且多在平板电脑上进行。数学的学科特点要求学生在学习过程中进行大量练习，在智慧课堂中，学生的大部分练习都由练习本转移到平板电脑上进行。教师一方面可以通过教师端查看每一个学生的练习情况，包括做题的正确率、用时长短等，有利于因材施教;另一方面可以快捷地对全班学生进行整体的学情分析，通过分析了解学生的知识掌握情况，更有利于以学定教。此外，学生提交后也可以通过平板电脑查看自己的做题情况，有利于学生准确地作出自我评价，弥补传统课堂中教师难以关注到每个学生的遗憾。最后，学生的学习數据可以同步保存到云端，通过分析学生一段时间内学习过程的相关数据，可视化学习路径，使评价更科学。

4 制定课堂观察编码体系

初步制定课堂观察编码体系  本研究从行为主体的角度把教学行为分为教师行为、学生行为和混乱三类，然后借鉴施良方的教学行为分类思想，根据教学行为的功能，把教师行为分成知识呈现行为、师生互动行为、课堂管理行为和教学设备操作行为四类，把学生行为分成知识接收行为、师生互动行为和生生互动行为三类，再按照教学功能对每类行为进行细化。最后，结合课堂观察总结的小学数学智慧课堂的教学行为特征，把师生与技术的交互行为和传统的教学行为进行整合，形成的编码体系共包含三大类38种教学行为。其中，教师的知识呈现行为包括传统讲授、配合实物或教具讲授、板书行为、领读教读、配合媒体演示讲授、声像呈现、下发资源;教师的师生互动行为包括口头提问、启发引导、修正学生答案、言语评价、观察倾听、巡视指导、发布作业、数字提问、展示学生作品、查看学情分析、技术指导;教师的课堂管理行为包括语言指令、奖惩管理、数字管理;学生的知识接受行为包括听讲、传统阅读、做笔记、思考、线下练习、数字阅读、线上练习;学生的师生互动行为包括口头回答、主动提问、数字回答;学生的生生互动行为包括线下交流、口头评价、线上协作、展示分享作品、线上评价;混乱或沉寂不判定行为主体。

确定课堂观察编码体系

1）课堂观察编码体系的修订。本研究把初步制定的课堂观察编码体系应用到P小学的数学课堂观察中进行行动研究，时间为2019年10月9日—11月17日，共计六周，其中每两周为一个行动周期，通过三轮的行动研究对初步制定的课堂行为观察编码体系进行修订。

第一轮行动研究的时间为2019年10月9—20日，研究问题为补充课堂观察编码体系中遗漏的教学行为。笔者和一位一线数学教师进入课堂进行实际观察，观察时将未收录的外显教学行为进行记录，最后经过讨论进行补充。该轮研究中发现本研究的教学行为分类遗漏了教学过程中常常出现的板演行为和举手行为，因而在学生行为中增加这两种行为并将其归类为师生互动行为;遗漏了教师的常见行为擦黑板，考虑到擦黑板和板书行为的联系性，因此把擦黑板归类到板书行为中;许多教师会在教学过程中让学生通过做游戏的方式进行学习，游戏过程中学生会出现较多难以准确归类的行为，因此在学生行为类型中增加参与游戏这一行为，为明晰各种行为的区别，学生参与游戏时发出的所有行为均记录为参与游戏，而非游戏过程中不能明确归属的行为;教师为加强学生记忆会出现让学生诵读题目要求和定理规律法则之类的行为，所以诵读也是小学数学课堂中一种重要的行为，因此在学生知识接收行为中增加诵读;许多教师会直接在电子白板上板书或标注，因此在教师知识呈现行为中增加数字板书。

第二轮行动研究的研究时间为2019年10月23日—11月3日，研究问题为把编码体系中重合度较高难以区分或联系较为紧密的教学行为进行归纳。研究过程仍是笔者和一线教师深入课堂观察记录，经讨论后修改编码体系。该轮研究中发现实际教学中教师常常会邀请学生走上讲台展示自己的作业或者作品，这和板演行为性质相同，因此把这类行为和板演界定为一类，统称板演展示;另外，教师在巡视指导中往往会同时包含教学指导和技术指导，观察时难以准确区分，因此把技术指导归类到巡视指导中，统称为巡视指导;教师修正学生答案的行为通常伴随启发引导行为同时进行，难以清晰区分，因此把二者合并为启发引导行为;传统讲授应包含配合教具或实物讲授，所以去除配合实物或教具的讲授行为，统一归类为传统讲授;诵读和阅读都是传统的知识接收行为且区别不大，因此把诵读和阅读归类为知识接收行为。

第三轮行动研究的时间为2019年11月6—17日，研究问题为继续深入课堂观察发现编码体系存在的问题并作进一步的修订。研究过程为笔者和一线教师记录课堂观察中发现的问题，然后讨论修改，经讨论后仍不一致的不做修改。该轮研究在观察课堂时发现，教师在提问时通常会对学生进行追问，并且在追问过程中对学生进行启发引导，这种情况下难以区分教师的启发引导和追问行为，因此把提问和启发引导合并为提问及追问;学生听讲过程中往往伴随思考和做笔记，因此把思考和做笔记都并入听讲这一行为中;在学生行为中展示分享作品可以看作数字回答的其中一种形式，因此把这两种行为进行合并，统称为数字回答;线上评价和线上协作都是涉及学生和学生互动的线上活动，因此把二者合并为线上协作;下发资源和发布作业虽然稍有重合，但二者的功能和目的大不相同，因此仍然保留這两种行为。

2）确定课堂观察编码体系。为使教学行为的主体更加清晰，对各类行为的编码进行调整。其中，教师行为记录为T，教师知识呈现行为编码为TA，师生互动行为编码为TB，教学管理行为编码为TC，设备操作行为编码为TP;学生行为均记录为S，学生知识接收行为编码为SA，师生互动行为编码为SB，生生互动行为编码为SC;混乱记录为0。最终确定的课堂观察编码体系如表1所示。

由于实际教学行为的复杂性、重叠性，在编码过程中有些行为难以判断。为降低不同人员编码的差异性，本研究约定以下编码规则：当教师讲授既有媒体演示又有实物或教具时，界定为配合媒体演示讲授;学生举手或其他表达自己意愿的动作都归为举手，如有的教师会规定学生完成练习后放下纸笔，端正坐好，向教师示意自己已经完成可以回答，这类动作也记录为举手示意;学生在参与课堂游戏时发出的所有行为均记录为参与游戏，包括可以明确归类到其他行为类型的行为;当教师讲授和其他行为同时出现时，均记录为其他行为，如教师边讲授边板书则记录为板书;启发引导行为既可以是语言，也可以是动作等，因为数学课堂中教师对学生的启发引导并不仅仅是通过语言，有时会以动作、实物、教具等辅助;如教学过程中出现混乱时教师无作为，则师生行为均记录为混乱，如教师采取措施制止混乱，则只把学生行为记录为混乱;采样间隔内难以确定行为类型，则联系前后采样间隔的教学行为对该时刻的教学行为做出准确判断;某一采样间隔内同时存在两种行为，则记录主要的教学行为，教学行为的主要次要程度可根据该行为的持续时间衡量;如遇到编码体系中没有提及或无法界定的行为，则记录为N，以防止错记或漏记教学行为，造成课堂记录的混乱。

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项目来源：广州市番禺区教育局立项课题“小学数学智慧课堂量化模型的构建与应用研究”（基金编号：2019-ZX012）。

作者：黄博，广州市番禺区实验小学，二级教师，研究方向为教育信息技术的教学应用（511431）。