医学院校公体课教学过程熵的量化分析

2017-11-04牛建军王枫林华立平

中国高等医学教育 2017年6期

关键词：信息熵体育课师生

牛建军，王枫林，华立平

(泰山医学院，山东泰安271016)

●论著

医学院校公体课教学过程熵的量化分析

牛建军，王枫林，华立平

(泰山医学院，山东泰安271016)

文章以教学过程为切入点，依据VICS分类系统对体育教学行为分为14项，运用信息熵原理对其进行量化分析，结果显示：14项语言行为分布基本合理且较均匀，课堂变量随机性大，课堂教学形式灵活；体育课信息熵为Hi=2.13，表明本次课具有较高知识信息量和知识传输量，冗余度较小，说明本次课具有较高知识传输率。

信息熵；教学行为；教学语言；冗余度；VICS

热力学第二定律被称为文学中的莎士比亚，它提出的熵概念及熵原理早已广泛应用于信息学、生物学、经济学、社会学、教育学等领域并取得了丰硕成果。体育教学过程是教师与学生之间以语言和肢体进行信息传递的过程，如果把这个过程看作是一个系统，这与信息论中通信系统的框架图“信源—信道—信宿”就十分相似。体育教学过程的信息熵就是表征信源的平均不确定性，学生得到的信息量就是解除这种不确定度的。本文运用信息熵理论对体育教学的过程中诸因素、变量进行量化分析和评价，以对教学过程实施有效控制，确保体育教学客观、合理、科学实施。

一、研究对象

以泰山医学院大学二年级篮球公开课为研究对象，对90分钟教学过程中师生互动行为信息实施观察、记录、分析。

二、研究方法

1.录像法。运用三台4K数码录像机FDR-AXP55对整个教学过程实施全方位、多角度视频录制，并通过采集卡和movemaker将其转化为计算机视频文件；对该视频采用样本时间为20秒，即每隔20秒记录1次教学行为的方式分类，共采取148个样本数据。

3.数理统计。运用Excel 2007对获得数据进行整理、分析，得出客观结果。

三、体育教学过程的量化分析

1.基于VICS原理体育教学行为分类。我们在对教学活动中师生之间教与学行为进行分类时，很多学者提出了自己分类系统，其中在国内影响更为广泛的是VICS(Verbal Interaction Category System)。本文结合体育教学过程特点，依据VICS分类系统，集结10名教学经验丰富的教师，利用集合意见法收集教学过程师生教与学行为，再通过聚类分析法对行为进行分析、综合、整理，最终形成14种行为类型(见表1)。

表1 基于VICS的原始分类系统

2.体育教学过程数据分析。对获取视频以20秒为时间单位进行样本采集，共采集样本数据148个，对获取样本数据运用SPSS进行整理分析，结果如下(见表2)。

表2 各种语言行为发生的概率

3.图解概率分析。经过对获得数据采集处理，运用Excel将体育教学过程师生语言行为归类分析，得到各行为概率分布图(见图1、图2)。

4.教师与学生行为相关性分析。利用信息熵分析法对教师和学生两个变量之间的关系进行讨论，假设教师行为语言为x，学生行为语言为y，以两个变量的相关因素关系决定信息系数α。由于体育教学过程中，教师为主导，学生为主体，教师的行为对学生行为有着十分重要的影响，故可

图1 师生活动数据表

图2 教学过程师生语言行为数据表

四、结论与分析

1.熵的量化分析。教育是一个信息系统，教学过程就是一种信息传递和处理过程。本次体育课实际信息熵为H=2.13，余冗度r=44.68%，课堂活动类型为14项。依据信息熵计算公式，若14项的发生概率相等时，得到最大信息熵Hmax=3.85bit。根据熵的意义，课堂实际信息熵为2.13，教学信息熵略小于最大值，表明本次体育课具有较高的知识信息量和知识传输量。

2.课程结构分析。从获得系统分类来看，本分类系统基本采用了VICS分类理念，从教师和学生两个维度出发，结合体育教学自身特点，将教学过程中师生发生的语言与行为概括为14个方面。本次教学过程内容类型划分和活动项目设置严谨合理，能满足体育课程总体目标多方面要求，为体育课程结构形成多变的序变可能和灵活的序变机制提供基础。同时，各个方面能很好地描述师生在教学内容、教学阶段、教学组织等方面的言行，各部分能相互协调、形成一个有机整体，不仅没有功能冲突，而且能产生“非加和性”，能最大限度实现功能耦合，能很好地表述和评价本次体育课教学过程。

3.教学过程分析。体育教师语言行为比例为58.77%，学生语言行为比例为33.11%，教师的语言行为比例略高于学生，充分体现了本次体育课“以人为本”教育理念，尊重人文精神和价值判断，符合体育教学目标要求。从教师维度分析，教师维度包括教师讲解示范、提示、提问、指导和教师评价6项指标。教师讲解示范比例最高为18.24%，这也是当前教师普遍采用的教学手段。按照《现代汉语词典》中解释，“指导”即“指点引导”或“指示教导”[2]。从其语义来看，“指导”行为本身体现出明显的主动性、规约性和建设性。指导与纠偏为11.49%，说明教师在教学过程中重“指点引导”而少些权威的、强制的语言行为，教师不再是知识的呈现者、知识权威的象征，而是学生建构知识的合作者、帮助者和引导者。从学生维度分析，学生语言行为比例为33.11%，表明学生在本次体育课教学的过程中其积极性和主动性得到充分的体现，学习主体地位得以充分肯定。在本次教学设计中，教师在教学内容选择上充分考虑学生的可接受性，考虑学生的兴趣和爱好，符合学生心理和生理发展年龄特征。教师试图诱导学生从原有的知识经验中生长新知识经验，让学生通过有效的动作强化刺激形成对运动技能的掌握。在所有指标中，学生练习这项指标占有比例为20.95%，为所有指标之最，体现了本次教学采用学生练习为主要掌握运动技能的练习方法。

4.存在问题分析。本次课教学目标的设计没有脱离传统目标设计的窠臼，体现在重生物性和科学性、轻人文性的现象仍存在，整个体育教学过程强调学生对知识与技能掌握，缺乏向学生传授体育、健康、安全知识，缺乏培养学生良好品德和心理品质及社会交往能力，带有机械主义色彩。