教学分析方法的对比研究

丁莹　杨开城

【摘要】定量的教学分析是指把教学过程切分为更细的片段，并对片段进行编码，进而从片段的编码数据出发推断教学某种整体特征的过程。这种教学分析目前有行为系统和信息系统两种视角的分析方法。文章从编码对象和编码体系、操作逻辑、预期结论、研究的科学性水平和实践指导意义等四个方面对S－T、FIAS、CSCL、IIS图等典型的教学分析方法做了对比研究，发现行为系统视角下的分析方法在编码体系和科学性水平方面具有明显缺陷，而IIS图方法具有更好的客观性和实用性，是教学分析实践的更合理地选择。

【关键字】教学分析；教学系统；IIS图；信息流

【中图分类号】G40－057【文献标识码】A【论文编号】1009－8097(2012)09－0012－06

一什么是“教学分析”

教学分析已经成为教育研究的前沿课题之一，受到国内外学者广泛重视。人们从不同的角度出发，探索和实践各种教学分析理论和方法。

广义的教学分析是指对教学的各个组成要素以及与教学相关的因素加以考察的认识活动。实际研究中，由于分析对象的差别、研究者主观经验的不同及关注的侧重点各异，教学分析呈现出多种多样的形态，包括对教学现象和教学结构的剖析、对教学过程的分析、对教师行为和学生学习结果关系的微观研究等等。最早的教学分析是定性、直观的概念分析，比如将教学系统分解为教师、学生、教材。对于本文后面讨论的分析方法而言，这甚至不算是分析研究。随着心理学家将定量方法引入教育研究，教学分析的定量研究拉开了序幕，并在短时间内取得了非常丰富的成果。定量的教学分析是指把教学过程切分为更细的片段、并对片段进行编码、进而从片段的编码数据出发推断教学某种整体特征的过程。本文讨论的就是这种定量教学分析方法。二典型教学分析方法的比较

目前教学分析主要有两个视角：一种是将教学看作人类行为系统，分析师生行为及其之间的关系；另一种是将教学看做是信息系统，试图由信息流的局部特征推断教学整体属性，揭示信息流与教学功能之间的关系。行为系统下的教学分析重点关注教学过程中师生、生生之间交互的外显行为(主要是言语行为)和教学系统的外在属性，以行为编码体系为核心，将收集的样本切分为行为序列，按照行为编码体系对行为进行归类编码，最后通过数据分析得出教学方式、教学质量水平等结论；与此对应，信息系统下的教学分析关注的重点是教学过程中产生的信息流，通过挖掘信息流的局部特征和整体属性来揭示教学结构与教学功能的一致性。

教学分析总体上是切分、识别、归类、编码师生行为或信息的活动，所以本文将从编码对象和编码体系、操作逻辑、预期结论以及研究的科学性水平和实践意义四个方面对4种典型的教学分析方法进行对比研究。

1、S－T分析法

(1)编码对象和编码体系

以教师和学生的行为为编码对象，着重研究课堂上师生的对话与互动。编码体系中只有两种行为，T行为(教师行为)和S行为(学生行为)。

(2)操作逻辑

采用固定时间取样。数据编码归类时只关注行为的来源一一将教师视觉的、听觉的信息传递行为归为教师行为“T行为”，除此之外所有的行为归为学生行为“s行为”。其数据挖掘和分析的操作借助S－T图和Rt－Ch图进行。S－T图用于记录教学过程中的教师行为和学生行为随时间展开的序列，Rt－Ch图用于分析教师行为占有率和师生行为转化率之间的关系，是教学模式的判定依据。

(3)预期结论

已有的文献表明，S－T主要应用于教学模式的判断，其判断依据是Rt－Ch图和标准参数判断表。教学模式通常被分为练习型、讲授型、对话型、混合型四种。万华明等运用S－T方法分析某些高校课堂教学，发现“讲授型”占66％，在文科类和基础理化类课程中偏多，教学效果普遍较差；“对话型”占6％，教师与学生配合好，教学效果好；“练习型”和“混合型”分别占10％和18％，教学效果较好。研究提供的建议是：要避免单纯的“讲授型”教学，要在合适的课程中多与学生对话，可以在某些科目的教学中为学生提供练习，以使教学效果更好。

(4)研究的科学性水平和实践指导意义

由于S－T分析法的编码体系比较简单，所以对于师生行为编码会很客观，具有较强的科学性。但是S－T分析法用于判断教学模式时，会遭遇困难。将教学过程归结为某种模式的做法缺乏客观依据，不同的研究者会有不同的结论，这部分缺乏科学性。S－T分析法实际上是比较简陋的分析法，用于研究教学模式时，无法提供具有新意的建议。比如，“要避免单纯的讲授型教学”这类建议不需要S－T方法出场。

2、弗兰德互动分析系统(Flanders interaction analysis system，FIAS)交互分析法

(1)编码对象和编码体系

FIAS分析法以课堂中师生语言行为为编码对象，主要关注教师行为、学生行为、师生之间及师生与技术之间的互动模式和互动的有效性。编码体系是一种动词(短语)的集合，在操作过程中表现为弗兰德斯分类编码对照表，这个对照表说明了什么样的表现属于何种行为。FIAS分析法将教师行为区分为“间接影响”和“直接影响”两大类，分类时将教师对学生情感上产生影响的言语和对学生的提问归为“间接影响”，将教师的讲授、指令和批评归为“直接影响”；将学生行为区分为“被动应答”和“主动说话”两大类；将课堂中的沉默和无效语言归为“沉默”。这个对照表是可以维护的，比如在原版对照表基础上，Edmund Amidon、顾小清、李军和梁清波等人进一步细化、规范和增添了行为类别，如将“学生应答”细化为描述、推理和概括三类。

(2)操作逻辑

采用固定时间取样，根据教师的表达方式(陈述、提问或命令)和话语的语气、情感、意图对教师行为进行归类，根据学生是否主动和学生对内容的组织方式对学生行为进行归类。实际操作中，行为归类需要参考教师或者学生的意图、情感、语气时，以分析者的个人主观判断为准，如高巍在实证研究中将教师点头、微笑、说“嗯”或“继续说下去”归为“教师一间接影响一表达情感”类等。

(3)预期结论

己有文献表明，FIAS交互分析法主要应用于课堂结构和教学风格的分析。王冬兰等人曾利用FIAS分析法观察记录幼儿园的泥工活动课，根据师生有效语言、无效语言分别占总行为的比例和教师间接与直接语言的比率以及积极与消极强化的比率，认为该课堂不符合教学要求，并认为该教师的教学风格是“对幼儿的期望、鼓励和赞同多，而指令、批评少”。晏兴琳和瞿堃也曾根据多媒体教学中师生语言比例、教师间接和直接语言比例、积极和消极语言比例，考察过课堂教学结构、教师风格、课堂情感气氛和多媒体技术的教学使用情况。张露丹曾经分析过这样的信息技术课：教师语言比率(67.88％)、学生语言比率(5.09％)、技术使用率(25.36％)、教师提问比率(8.56％)，她认为这样的课堂教师居于主导地位并注重培养学生的问题意识。

(4)研究的科学性水平和实践指导意义

FIAS交互分析法的关键是师生行为编码对照表。从编码词汇上看，归类起来会受到分析者主观性很大的影响，通过编码数据判断教学风格、教学方式、课堂结构时，也缺乏足够客观的尺度。所以FIAS分析法缺乏足够的科学性。并且，这类分析研究同样无法给出具有新意的教学建议，更多地属于描述研究。

3、计算机支持下的协作学习(Computer－Supportive Collaborate Learning，CSCL)交互分析法

(1)编码对象和编码体系

CSCL分析法是FIAS分析法在计算机环境下的变式，它以师生交互过程中产生的消息和行为(比如BBS中的帖子)为编码对象，研究网络行为与学生学习参与度、情感取向、认知水平之间的联系。CSCL分析法分析的内容多样且非结构化，具有多种框架和编码体系。编码体系仍旧是动词(短语)集合。最早的编码体系模型是Henri从认知技能的角度出发构建的在线交互文本的分析模型，由学生参与率、电子交互方式、学生信息中的社会线索、学生信息中的认知和元认知组成、信息传递过程中信息的处理深度五个类目组成。Newman、Webb和Cochrane在Henri模型的基础上，提出了更细致的分类和配对指标。朱伶俐与刘黄玲子等人提出了社区交互文本编码体系，认为网络学习社区中的文本交互通过认知存在、社会存在、教学存在这三个存在表示，每种存在又分为多个子类。Elizabeth Murphy构建了元认知模型，从认识论角度出发按陈述性知识、程序性知识和条件性知识的分类分别给出意义单元下的分析策略。

(2)操作逻辑

在CSCL环境下，句子、段落、消息、意义等都可以作为分析对象来看待，主题、意义单元、关键词是编码归类的关注点。实际操作时，分析者首先将一组信息作为编码对象，然后利用特定的算法(比如关键词匹配)对这组信息的性质进行推算，根据推算的结果对这组信息进行编码，确定这组信息属于哪种言语行为，再根据行为序列来推断协作学习的内在特征。

(3)预期结论

已有文献表明，CSCL交互分析法主要应用于学生学习参与度和交互水平的分析，一般从持续时间、主题数和帖子数、言论特征三方面的统计数据出发推断结论。其中，“持续时间”、“主题数和帖子数”多用于说明参与度。比如，王晶等人认为，“在相同的学习任务和学习活动安排下，讨论的持续时间反映了小组成员参与讨论的积极性和小组交互的深入程度”，陈向东等人认为直接回应帖子意味着学生在认真阅读和理解同伴帖子的基础上做出了深入的思考，这反映了他们之间有协作意识。“言论特征”是根据帖子中关键词词频和帖子中关键词与中心词的邻近词(短语)的意义匹配得到帖子在各维度上的言论数量，判断交互的程度。例如，在认知存在、社会存在、教学存在三个维度上统计数据，若认知存在言论多，表明学生更关注课程的内容和知识；社会存在言论多则代表情感上的交互较多；有教学存在言论的课程，说明教师或学生注重对问题的思考，注重组织学习和讨论。

(4)研究的科学性水平和实践指导意义

与FIAS一样，CSCL交互分析法的编码体系仍然是动词(短语)集合，由于缺乏现场情景信息，仅从文本类信息很难对分析对象进行准确编码。此外，交互行为序列是否能反映习作学习的质量还存在疑问。CSCL交互分析同FIAS一样，最终只是描述计算机环境下协作学习的方法，它的分析结论对设计和实施协作学习没有实质的指导意义。

除了以上三种方法，行为系统下的教学分析方法还包括社会网络分析法、话语分析法等。其编码对象也是言语行为，操作逻辑同样符合行为编码归类逻辑，并且主要依靠动词和行为含义进行教学分析。在教学分析领域内，它们的预期结论和实践意义大同小异，仅在得出结论的角度上有所区别。而基于信息系统的分析方法在编码对象和编码体系上与之完全不同，在预期结论和实践意义上也有新的突破。

很早以前，人们就看到了教学系统本质上属于信息系统而不是行为系统，甚至有人提出了建立教育信息学的构想，但是按照信息系统对教学进行分析的探索却没有得到应有的关注。教学系统IIS图分析方法是这方面的首个尝试。这个分析法关注教学过程所产生的教学信息的流动。教学系统的功能之一就是学习者的知识建构，知识建构的过程同时也是一个知识语义的社会性共享、交流的过程。IIS图分析法重点关注教学过程所产生的教学信息集合(Instructional Information Set，IIS)，分析它的特征与教学功能之间的关系。教学信息集合最终用一个按照明确规定的规范所绘制的知识网络图来表示，这个图被称为IIS图，因此这个分析方法被称为IIS图分析法。

4、教学系统IIS图分析法

(1)编码对象和编码体系

IIS图分析法将教师、学生和具有信息处理能力的媒体三者间的信息流作为分析对象，着重研究信息流动与教学功能(教学目标的达成)的关系。信息流被结构化为输入信息项。输入信息项的表征格式为“IPx n<操作><信息类型><表征形态>(IIS子图>”，5个成分代表信息流的5个不同方面。信息来源IPx是指信息流发出的主体是教师、学生还是媒体；“操作”是根据信息中携带知识点的教学目标来确定的，包括“辨别”、“回忆”、“理解一接受”等，对应教学目标的行为水平(不是行为本身)；“表征形态”是信息流的媒体形式，如文本、声音、图形、图像等；“信息类型”是根据信息意义和内容对信息流进行分类，包括八个可选项：目标描述、情境、事实和范例、知识语义、答案、管理指令、其他相关信息、不相关信息(相关解释见表1，例子见表2)。当输入信息项的“信息类型”是“事实和范例”、“知识语义”或“答案”时，该信息项同时具有“IIS子图”成分，IIS子图代表这个输入信息项所包含的知识点及其关系，它是知识网络图的一部分。也就是说，信息流的编码体系分为5大部分，每部分的编码是不同的。特别是IIS子图的编码不对应一个名值集合，而是一个知识网络子图。

(2)操作逻辑

IIS分析法的具体过程是：首先将教学过程切分为输入信息项，完成对信息流的定量编码；其次选择信息流的某个局部编码数据，即局部特征，按照某种算法推算信息流导致的教学系统的某个整体特征。将教学过程切分为输入信息项至关重要，它特别容易受到切分者主观性的影响。切分的关键是切分时机。IIS图分析法规定输入信息项的某些成分的取值变化就是信息流切分的时机[，即当输入信息项的信息来源、操作类型、信息类型、IIS子图发生变化时，为切分的时机。这个标准将大大降低切分的任意性。

(3)预期结论

IIS图分析法目前已经确定的对于教学实践有意义的教学系统整体特征是激活量。这里的激活是指输入信息项到IIS图的一次映射，这种映射关系是由输入信息项的“IIS子图”成分决定的。激活量是指信息流每次激活IIS子图所引发的知识点的信息熵。知识点激活量是随着信息流及其出现的时间而变化的、通过某个算法推算出来的动态量，它是一个客观值。目前的研究表明，知识点的激活量与它的学习效果呈现正相关关系。林凡对大学课堂自然教学状态下数据结构课程进行教学分析的结果表明，目标知识点的激活量与学习效果相关系数为0.413，并且具有显著的统计学意义。张宁对微格教学方式下四个学科的教学进行分析表明，线性代数、基因遗传学、项目管理、博弈论教学中的目标知识点激活量与学习效果相关系数分别为0.589、0.688、0.566、0.616，并具有显著的统计学意义。

(4)结论的科学性水平和实践指导意义

教学中传递的知识具有明显的客观性，因此IIS图也具有明显的客观性，此外，切分时机的客观性和激活量算法的客观性，共同确保了IIS图分析法的科学性。但是，IIS图分析法所得结论的现实意义却不是直接的。它并不会直接告诉我们，到底如何做就会得到高质量的教学。如果我们接受“目标知识点的激活量与学习效果之间呈正相关”的结论，那么一次教学活动或者教学方案中所有目标知识点的激活量总和就可以成为教学活动或教学方案的质量指标之一。我们正在检验这个结论。如果这个结论成立，我们便找到了教学质量的一个客观标志。IIS图分析法的实用性就是寻找各种能反映教学质量的标志量。

三总结

通过以上简单的对比，我们可以得出一个结论：与其他分析方法相比，教学系统IIS图分析法在以下两个方面具有明显的优势。

第一，与其他方法相比，IIS图分析法具有更高的客观性。

S－T分析法中行为编码过于简陋，虽然编码时具有非常高的客观性，但是这种方法无法让我们看到希望看到的细节，得出的结论过于简单，无法满足复杂教学实践的需要。其他基于言语行为编码的分析方法都存在很大的编码歧义问题。比如，在FIAS交互分析法的3大类10小类分类对照表和CSCL交互分析法多样的编码对照表中，类别的划分和规范的制定缺乏客观标准，不同研究者都有足够的理由提出自己的编码体系，这样同类研究就丧失了可比性。此外每一个研究者提出的编码体系在运用时，都会遭遇大量归类歧义或归类困难的情况，最终导致编码主观性太高，使得研究结论很难具有令人满意的效度。这其中的道理是，行为编码的过程是赋予行为以意义的过程，而在教学分析时，这个“意义赋予”行为是研究者越俎代庖的行为。只有行为发生者而不是他者才有能力和权利赋予意识对象以意义。他者要执行这样的任务，就只能揣摩、猜测或者按照自己的文化习惯去赋予意识对象对行为发生者的意义。所以，独断主观性是无法避免的。师生行为越是复杂，这种情况就越明显。

与此相比，IIS图分析法的编码对象不是师生行为，而是行为所蕴含的信息。IIS图分析法将信息流结构化为输入信息项。信息项的每个成分都与客观的IIS图相联系，IIS图是一个客观图，因为它是按照特定规范绘制的客观知识网络图。分析者有了IIS图作为参照，就能够客观地确定切分时机和为输入信息项各成分赋值，而不需要猜测信息流发出者的目的或意图。所以，将信息流转化为输入信息项时，能够最大限度避免编码者的主观性。一旦输入信息项切分完毕，后续的分析工作是依靠算法来完成的，分析者的主观性无法介入。因此总的来说，IIS分析法具有其他方法无法比的客观性。

第二，与其他方法相比，IIS图分析法具有更好的实用性

教学分析的基本目的是理解教学，包括它的机制和质量品质。然而教学过程都是为了教学目标服务的，离开了教学目标，教学的其他本质特征、属性和规律都没有了参照。过程再好看的教学，如果达不到教学目标，我们也不能称之为好的教学。所以，教学的根本特征就是它的目标一手段的一致性，即手段与目标在事实和价值层面相吻合。

基于行为的教学分析虽然对师生行为进行了细致的编码，但是当师生行为被简化为动词短语时，便丧失了与教学目标的根本联系。这一点很容易理解，是提问行为在培养学生的问题意识，还是好的问题在培养学生的问题意识?这个例子说明，虽然教学信息离不开行为的传递，但是真正具有教学意义的是行为所蕴含的信息内容而不是行为动词。所以，基于行为的教学分析的最终结论都无法通过教学效果来检验，也就失去了指导教学实践的可能性。离开了这种教学实用性，它在描述教学方面的能力也会受到质疑，我们并不清楚它提供的描述，比如教学方式、教学风格、教学模式等等是否是准确的。

IIS图分析方法将教学过程看做是信息流动的过程，这虽然有点抽象，却抓住了本质。因为只有关注教学过程所产生的信息流，才能够理解教学目标是如何逐步达到的。可以说，教学过程中所产生信息流的质量和序列基本上能够说明教学目标最后的达成情况。IIS图分析法目前发现的信息流质量指标是激活量，它对学习效果的贡献量仅在20％－36％之间，所以这种分析方法还需要挖掘出更多、更好的质量标志。

这里的教学目标达成不是指学生的成绩分数(包括平均分和方差信息)，而是知识点的学习效果。学生的分数是多个知识点的累加或者均值，它不只是教学努力的结果，而与其他很多因素有关，仅由学生分数难以判定教学质量。知识点的学习效果是多个学生在某个知识点上得分的累加或均值，它反映了教学过程在学生群体中产生的效应，它可以作为教学质量的标志。当然，这个学习效果是教学结果角度的教学质量标志，而信息流质量和序列又是教学过程角度的教学质量标志。如果我们能够发现教学过程的质量标志，就可以降低改进教学的成本，因为我们没有必要再去做前测、后测以确定教学质量，只需要进行过程分析即可。所以IIS图分析法具有更好的实用性，它能够帮助教师真正改进教学。如果激活量被看做是教学质量的标志之一，那么针对同一节课，教师在设计教学方案或上课之后，只需要分析它的激活量指标，就知道自己凭经验、灵感、直觉所做的改进是否为有效改进。

综上所述，教学系统不是一个直观的行为系统，而是一个抽象的信息系统。要想看清楚教学系统，只能采用基于信息流的教学分析。IIS图分析法是一种基于信息流的教学系统分析方法，它在客观性和实用性方面都强于基于行为的教学系统分析方法，是教学分析实践的更为合理地选择。