信息化环境下课堂评价系统的研究与应用

余 艳余素华

（1.武汉大学 教育技术与教学服务中心，湖北武汉 430072；2.武汉梅苑学校，湖北武汉 430060）

信息化环境下课堂评价系统的研究与应用

余 艳1余素华2

（1.武汉大学 教育技术与教学服务中心，湖北武汉 430072；2.武汉梅苑学校，湖北武汉 430060）

文章主要探讨了信息化环境下课堂教学评价的策略、方法及其工具研制方法，并从课堂观察和课堂测验两个角度研究了信息技术环境下的课堂教学评价体系框架：一方面，教师通过课堂观察定量和定性地进行课堂评价，从而积极响应新课程改革的要求；另一方面，教师可以通过对课堂教学实时测验的结果进行数据分析，定量了解自己课堂的教学情况，从而有效指导教学，促进教师和学生的共同发展。文章设计并开发了适合教学工作者使用的系统，并通过实例分析了信息化环境下课堂评价方法的有效性和系统的可操作性。

信息技术；课堂评价；课堂测验；课堂观察

引言

课堂评价是指课堂观察、课堂练习、课后作业以及课堂测验等评价形式的总称，其本质是一种为改进教学并为学习提供反馈信息的形成性评价活动。信息化环境下的新课程教学评价研究，是深入研究课堂教学绩效的重点和难点。已有的课堂评价活动、方法，与新课程改革的要求、教学质量提升的需求还有不小差距，具体表现为:新课程提倡诊断和改进的评价目的，而现行课堂较注重甄别的评价目的；新课程提出课堂评价以教师自我评价为主，而现行课堂较多实施他人评价；新课程倡导发展性评价，而现行课堂仍过分注重总结性评价。尤其是信息化环境下的课堂教学评价，在教学互动质量、教学模式分析和实时反馈处理等方面缺乏有效的研究工具和研究方法，因此探索信息化环境下课堂教学评价的策略和方法具有重要的意义。要实现新课程中以教师自我评价为主，需要耗费教师较多的时间和精力，还“要发挥诊断和改进的功能，促进新课程改革的顺利进行，实现便捷、高效的课堂评价需要评价系统支持”[1]。

一 相关研究

基于课堂观察的研究方法包括课堂教学模式分析方法和课堂教学互动质量分析方法。其中，课堂教学模式分析方法中知名度比较高的量化分析方法是S-T分析法，它将教学中的行为分为学生（S）行为和教师（T）行为两类，减少了教学过程中行为分类的模糊性，增加了客观性[2]。

课堂教学互动质量分析方法中发表年代最早、且较为成熟的是1970年由美国学者弗兰德斯（Ned Flanders）按照社会相互作用模式（Social Interaction Model）提出的互动分析系统（Flanders Interaction Analysis System，简称FIAS）。在我国，陆续有人对FIAS互动分析系统进行了研究。华东师范大学的顾小清等从新课改的实施理念和信息技术运用的角度出发，对FIAS作了进一步的改进，形成了基于信息技术的互动分析编码系统（Information Technology-based Interaction Analysis System，ITIAS）。此系统更加注重学生在课堂教学中的行为表现，以真实了解课堂中学生的学习行为。

首都师范大学的王陆用C语言编制了一个软件，提出了三种基于课堂教学信息的研究方法:课堂观察研究方法、课堂教学模式分析方法和课堂教学互动质量分析方法[3]，并采用S-T方法进行课堂教学模式分析、采用FIAS互动分析系统进行课堂教学互动质量分析，有利于教师和研究人员利用这三种信息化科研方法来辅助开展课堂观察活动。西北师范大学的郭绍青等制定出适合“有效教学”课堂观察的编码体系，并设计开发了适合低技术水平的教学工作者的课堂教学录像分析软件[4]。

北京师范大学的庄君明等引入IRS（Interactive Response System）系统，设计出全新的基于IRS的课堂评测系统，并将其应用于课堂以促进师生的互动反馈和评价[5]。通过运用基于IRS的课堂评测系统，一方面在教学过程中教师可依据学生的应答数据进行形成性评价，另一方面在课后教师可通过 S-P表法对测验进行分析进行总结性评价，由此实现了对课堂的形成性评价和总结性评价。但是，该系统进行的评价仍是对课堂量的评价，未能实现对课堂质的评价。

综上所述，目前还没有专门用于多方面支持课堂评价的工具，因此很难展开针对具体某一节课的课堂评价研究，不能为教师提供可资参考的课堂评价实例和参考数据。

二 信息化环境下课堂评价的策略研究

课堂评价系统的目标是一方面能够对信息化课堂进行即时、准确、多角度的分析，为教师提供形成性评价和总结性评价，从而及时调整和完善教学活动；另一方面在信息技术环境下，实现课堂教学评价的科学化和自动化。本研究希望通过构建课堂评价系统的模型，设计、开发出相关的辅助软件，能让研究者充分利用课堂中丰富的数据材料，不仅能专注于测验数据分析，而且能专注于课堂行为的观察和分析，以此来促进教师的专业发展和教育事业的蓬勃发展。

本研究构建的课堂评价系统选取了12项围绕着课堂中教师、学生和测验问题的指标，各指标之间存在着内在的联系，如图1所示。

图1 分析指标关系图

图2 系统流程图

系统中针对教师课堂教学行为分析的研究，运用了课堂观察法。所谓课堂观察，就是通过观察课堂的运行状况进行记录、分析和研究，在此基础上谋求学生课堂学习的改善和促进教师发展的专业活动[8]。同时，通过记录技术如录像技术等，将课堂全程拍摄下来，然后教师和教学专家都可以对课堂教学活动进行观察，取代了传统的依靠教学专家来评价课堂的方式。之后，将视频按照一定时间间隔进行编码采样，进行课堂教学模式分析和教学互动质量分析，这样可以对课堂的教学模式和互动情况有更客观、清晰的认识。

其中，进行课堂教学模式分析时采用的是运用S-T分析法，它将实施教学的结果以图形表示，采用可视化的方法研讨教学，不需要复杂的计算，有利于推广、实施；但缺点是由于只有两种编码，容易忽略课堂中其它关键信息。考虑到课堂的实际情况和新课程改革的要求，本研究采用基于信息技术的互动分析编码系统（简称ITIAS）进行课堂教学互动质量分析。ITIAS互动的情况分为教师言语、学生言语、沉寂和技术四大类共十八个小类别，可以对课堂言语行为进行客观的评价[6]。通过上述两种方法去研究同一问题得到的结果，实际上形成了一个证据链，有效地提高了本研究的效度。

对于课堂测验，本研究除了采用适合于分析训练或练习、小测验等形成性测验数据的 S-P分析法[10]，还采用了信息熵中的等价预选项分析法和课堂应答系统中的集团应答曲线分析法。在测试问题特别是多重选择题中，往往要设置多个预选答案（又称预选项）。为了有效地判定测试问题中预选项的有效性，本研究引入了基于信息熵的等价预选项数，即已知实测的每个预选项的概率值，根据公式可以计算出有效的预选项个数。等价预选项的计算在一定程度上判断了问题设置的合理性，诊断了测验的品质，同时也反映了学习者应答选择的不确定性。

课堂应答系统中的集团应答曲线是一种集团应答的时间特性曲线，也是一种表示集团（一个班的学生）应答、应答率和正答率随时间变化的曲线。从集团应答曲线中可以识别应答时间与无应答时间，两者的不同反映了问题的难度，并可利用“应答时间=n*无应答时间”这一经验关系式进行分析。其中，n为一个常数，它与学习课题、学生和教师有关。一般在小学教学中，1.5≤n≤2.5；在中学教学中，2.5≤n≤3.5。根据上述经验关系式的分析结果，可以帮助教师调整并有效控制应答时间和教学过程。但需强调的是，教师应注意正答率和应答率两者的关系。

本研究从不同角度分析课堂测试的结果，不仅能显示课堂测试的适宜性、有效性，而且能让教师了解全班学生的学习情况，从而改善教学。通过对课堂观察和课堂测验的分析研究，依靠多种研究方法的协同作用和效力，可以保证对教师课堂教学评估的效度，同时比单一采用定量或定性方法展开课堂活动时能获得更充分的认识。

三 信息化环境下课堂评价系统的实现与应用

为了实现发展性评价、量化评价与质性评价的结合，课堂评价分析工具的设计从使用者的角度出发，以模块化的思想为指导，建构系统的流程如图2所示，分别为浏览器登录、文件输入、数据初始化、数据处理、DLL、分析结果、可视化和分析报告。

信息技术环境下的课堂评价系统由三个层次组成:首先，通过Web浏览器登录进入系统，导入相应的课堂数据，数据的格式可以为txt、excel、xml等。其次，教师通过系统工具自由地对数据进行不同角度的分析，以促进教师对课堂的反思和深层次的理解。其中，主要有两种分析工具，包括基于课堂观察的教学行为研究工具和课堂教学实时测验信息分析工具；具体有五类分析方法，分别是S-T分析、ITIAS、S-P分析、等价预选项分析和集团应答曲线。然后根据需要，数据初始化模块负责对输入的数据进行初步处理，如对视频分段采样；对初始化后的数据，调用DLL进行数据处理。最后，主要通过丰富的动态或静态图片、矩阵数据、变量数据，对相应的数据进行分析和可视化；同时提供分析报告下载的功能，便于教师将 doc格式的分析报告进行下载和离线研究。

1 信息化环境下课堂评价系统的实现

系统应用Browser/Server结构，浏览器作为统一的用户客户端界面，操作简便，并且使用者可以随时随地自由操作。系统的基本界面如图3所示。

图3 基本界面图

图4 S-T曲线图

通过左侧页面的导航，教师可以根据自身需要选择相应的分析方法来进行课堂评价。同时，教师只需要导入相关的课堂数据，系统就会自动完成复杂的分析，并将分析结果呈现给教师。

2 信息化环境下课堂评价系统的应用

本系统以湖北省某重点高中的历史课堂为研究对象，研究内容为高中一年级人教版“鸦片战争历史”课堂教学。教师制作的课件运用了表格、图片、地图等方式，并通过运用多媒体技术，创设情境，向学生设问，引导学生思考分析，层层深入学习，从而体现了新课改中发挥学生的学习主体作用和教师的主导作用的要求。

（1）基于课堂观察的教学行为分析

在课堂上录制的视频总长度为45分钟，采样间隔选择为30秒，大约要记录90个编码。研究者在观看录像视频时，可以通过手动或自动的方式让录像按照设置的采样间隔暂停。研究者严格按照编码标准来选择该采样点的教学行为编码，得到的S-T分析结果如图4和图5所示。

图5 Rt-Ch图

图6 互动分析矩阵图

由S-T分析可知，课堂采用的是以教师活动为主且师生活动交互程度较高的对话型教学模式。在学生行为占有率达40%的同时，这堂课的师生行为转换率为60%，说明师生之间的活动转换比较多。

对录像视频每3秒采样编码进行ITIAS分析后，得到的分析结果如图6和图7所示。由这两幅图可以发现，该堂课采用了典型的讲授—训练模式，师生互动回应流由“教师提问→学生回答教师的问题→教师再提问……”等环节构成。而本节课之所以没有形成探究—创造模式，原因在于教师3-10行为（编码3表示教师采纳意见，10代表学生主动表达自己的观点）的频次采样值为0，即教师明显缺乏以学生的观点引领和发展课堂的行为。同时由特性曲线可知，只有在第8分钟时学生的言语比例高于教师。可见教师提问、讲解的时间比较长，整节课还是传统以教师为中心的课堂，并未实现教师为主导、学生为主体的教学理念。

（2）课堂教学实时测试分析

在本节课后，对全班62名学生进行了小测验（12道选择题），测验内容为课堂中老师讲授的知识点。将测验结果导入到课堂评价系统用S-P表法进行分析研究，结果如图8所示。

图7 特性曲线图

图8 S-P分析图（节选）

图9 信息熵计算

图10 集团应答分析图

由图8的红色S曲线和蓝色P曲线可知，该测验的平均答对率很高，为75%左右。S曲线中间没有出现较明显的水平部分，P曲线中间也未出现明显的垂直部分，说明在被测试的对象中，没有出现成绩优劣差异悬殊的部分，问题命制和考试的信度也较为合理。S线和P线之间所夹面积较小，说明测试项目的整体差异不明显，稳定性较高。本试题差异系数为 0.49，结合本次测验作为本次课的学习结果测验，该参数反映的事实还是基本可信的。

此外，本研究利用系统对需要关注的试题进行了信息熵计算，结果如图9所示。经分析后发现试题命制因为由老师直接出题，没有优秀试题参考，因此出现了几个较为拙劣的试题。本次测验的结果与教师课堂观察的结果基本一致，说明考试是客观的，学生学习是比较有效的。

总的来说，这次课堂中教师采用的方法可以基本满足学生的认知需要，但因为采用的是讲授—训练模式，忽视了学生的主动性，未能体现以学习者为学习活动主体的现代学习理论。

在进行课堂教学前，教师根据教学目标和学习者的特征进行课堂设计，并以此为依据从题库中选取测试题目。在课堂教学中，教师借助互动反馈系统进行互动，并将反馈数据导入本系统进行集团应答分析和S-P表法分析，其集团应答分析图如图10所示。

对分析结果辅以适当的总结、讨论与引导，有利于教师及时调整教学策略、教学进度和教学计划。如对正答率较低的知识点，教师可以详细解说，以促进学生对此知识点的准确掌握。在课堂教学结束后，教师一方面可以借助课后测验形式，通过运用本系统 S-P表，了解学生个体和班级整体的学习情况以及相关教师教学各方面的评价；另一方面可以运用S-T分析、了解课堂教学模式；同时借助ITIAS分析，了解课堂中的互动情况。教师通过运用不同的方法对课堂教学行为进行分析后，就可以评价课堂是否成功，就能发现课堂存在的不足。如此一来，课堂中蕴藏的丰富、有价值的要素便能以真实的面貌提供给研究者，为教育研究、教育决策与教育评价等提供有效的依据。而对教师来说，掌握课堂评价的方法也是促进教师自身专业发展的重要途径。

四 总结与展望

本研究设计信息技术环境下的课堂评价系统，目的是为了将此自主构建的课堂评价系统应用于教师实际教学中，以促进一线教师高效、便捷地进行课堂评价。该系统一方面提供了多种研究工具，支持教师从多个角度利用多种方法对课堂教学情况进行分析，使教师对课堂教学情况有深层的理解；另一方面实现了新课程理念提倡的发展性评价和诊断与改进的评价目的。该系统具有坚实的理论和实践基础，也具有较强的可操作性。希望通过该系统的应用，能为课堂教学行为分析和测试分析的发展提供帮助，让研究者能专注于课堂研究，并从多个方面探索课堂教学情况，使课堂评价的研究能蓬勃发展，既促进教师专业的发展，又提高课堂的教学质量。

[1]卢立涛,梁威,沈茜.我国课堂教学评价现状反思与改进路径[J].中国教育学刊,2012,(6):43-47.

[2]傅德荣,章慧敏,刘清堂.教育信息处理[M].第2版.北京:北京师范大学出版社,2011:44-161.

[3]王陆,刘菁.信息化教育科研方法——发挥技术工具的威力[M].北京:教育科学出版社,2008:99-139.

[4]郭绍青,张绒,马彦龙.“有效教学”课堂录像分析方法与工具研究[J].电化教育研究,2013,(1):68-72.

[5]庄君明,贺志强.基于IRS的课堂测评系统的设计与应用研究[J].现代教育技术,2011,21(1):116-121.

[6]顾小清,王炜.支持教师专业发展的课堂分析技术新探索[J].中国电化教育,2010,(7):18-21.

[7]卢臻,许巧枝.课堂评价:推动课堂教学效益的有力手段[J].教育测量与评价(理论版),2015,(2):29-34.

[8]王爱玲.试论有效课堂评价体系的构建[J].教育理论与实践,2014,(34):52-55.

[9]王春杨,敖敏.高校课堂教学评价指标体系研究:以学论教视角[J].重庆高教研究,2015,3(2):80-85.

[10]龙兴.课堂评价与教学改进研究新进展[J].教育测量与评价(理论版),2015,(1):6-8.

Research and Application of Classroom Assessment System under Information Environment

YU Yan1YU Su-hua2
(1 .Education Technology Center, Wuhan University, Wuhan, Hubei, China 430072; 2. Wuhan Meiyuan School, Wuhan, Hubei, China 430060)

The paper discusses the classroom teaching evaluation strategy, method and method of tool’s compiling under the information environment and studies the framework of classroom teaching evaluation system from the angles of classroom observation and classroom quiz. On the one hand, teachers conduct quantitative and qualitative evaluation of the classroom by classroom observation, which actively response to the demands of the new curriculum reform. On the other hand, teachers analyze the real-time test results based on the classroom teaching to effectively guide the teaching and promote the mutual development between teachers and students. The paper establish a system which is suitable for teachers and the effectiveness of the classroom assessment method and the operability of the system have been proved by instance analysis.

information technology; classroom assessment; class test; classroom observation

G40-057

A【论文编号】1009—8097（2015）08—0053—07【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.08.008

编辑:小米

余艳，实验师，硕士，研究方向为教育技术学、教育信息资源的设计与开发，邮箱为yuyanzhen1982@163.com。

2015年1月19日