利用课堂观察数据进行新基础教育教学研究——以《线段的垂直平分线的性质和判定》的初建课、重建课为例

叶一莎 ，冯 涛

（1.厦门市思明区松柏中学，福建 厦门 361000；2.首都师范大学教育技术系，北京100048）

一、研究背景

“新基础教育”研究为创建21世纪新型学校而开展的学校整体转型性变革的教育思想与行动，逐渐为人所熟知、认同、接受。新基础教育所倡导的“长程两段”式设计和“五还”的理念为笔者熟知于心，也希望以此为理念，改变自己的教学设计和课堂行为，但一段时间以来，笔者对自己或其他老师的课例往往因缺乏数据支持，评课主观性过强而导致始终无法与新基础教育理念更为贴切。为提升课例评析的科学性，我们参加了首都师范大学现代教育技术重点实验室王陆教授开展的“教师在线实践社区COP”课题（简称COP）的研究，在对课例进行经验式分析的基础上，引进了课堂大数据观察分析法。引入课堂教学行为观察数据对新基础教育理念教学尝试效果的分析，通过数据研究完善教学行为，发现内在的教学规律。

具体而言，“长程两段”式设计及“五环”理念，指结构式教学，要求教师引导学生联系学科知识的内在联系，在本学段内结构链上进行知识加工，将一节课的教学内容置于知识系列中，并且在课上尝试。①还“时间”：每节课至少有1/3的时间，最好能达到2/3时间让每个学生主动学习，包括思考、操作、练习、讨论等各种方式，即使一问一答的方式，也要求教师尽可能扩大提问面。②还“空间”：在课堂教学中，按需要增加学生个别学习，对组学习，小组学习，大组讨论，学生执教或情景表演、师生的一问一答和讲授等多种活动或组织方式恰当组合。还给学生学习的时间、空间，为学生提供主动学习的课堂条件。③还“工具”：帮助学生掌握主动学习的“工具”，即教学内容的结构和学习方法的结构。④还“提问权”，让学生在独立思考的基础上提出自己想问的各种性质和类型的问题，鼓励孩子敢想敢问。⑤还“评议权”，包括自评与评价他人，发表感受，提意见等。[1]

二、分析方法简介

基于课堂观察数据的分析方法主要以课堂中的师生互动行为为主要研究对象，通过观看课堂录像并对其编码，将课堂中的行为信息量化，以发现课堂中的师生行为规律，揭示课堂中的教学活动结构的研究方法。

本研究使用了 “编码体系S-T分析方法（下文简称S-T分析法）”和“记号体系分析方法”。其中，S-T分析法的基本思想是：通过对教学过程中教师行为（称为T行为）和学生行为（称为S行为）进行采样与编码，利用S-T图和Rt-Ch图描述课堂的基本结构与实时发生的事件来分析课堂教学的质量与特征。Rt是教师行为占有率，Ch是师生行为转换率。根据Rt和Ch值，将课堂教学模式分为练习型、混合型、讲授型和对话型四类。记号体系分析方法是利用记号（如“正”字），针对课堂中教师提出的问题和采用的提问策略进行记录与分析的一种聚焦式课堂观察方法。本研究针对课堂教学中的“有效性提问”、“学生回答类型”和“学生回答方式”等维度进行观察记录。[2]

三、课程简介

本研究针对八年级上册《线段的垂直平分线的性质与判定》一课，先进行第一次教学（以下称为初建课），对课堂实录进行观察，大数据分析，修改完善，而后再次进行第二次教学 （以下称为重建课），对课堂实录进行观察，数据分析，最后以初建课与重建课这两节课作为评析研究对象。

两节课的设计思路为：“学前准备→活动一：探究“垂直平分线的性质”→反馈练习1→活动二：探究“垂直平分线的判定”→反馈练习2→小结反思→交流收获”。其中，“学前准备”部分大致相同（图1），放手让孩子们区别两点间距离以及点到直线距离的概念，并回忆线段的垂直平分线的概念。完成后全班进行反馈评议进一步加深旧知。区别较大的是活动探究部分的设计，详见图2。

图1 初建课与重建课的导学案学前准备图

图2 初建课与重建课的教学设计流程图

四、教学实施对比分析

1.S-T分析法-还“时间”

S-T分析法可以产生两种课堂教学分析图，即S-T图和Rt-Ch图。S-T图反映师生行为发展和互动关系，与教学进程紧密相关。[3]S-T图的横坐标为教师行为时间，纵坐标为学生行为时间，如图3所示。Rt-Ch图可以描述课堂教学行为模式，如图4所示。通过表1和图4所示，两节课都属于混合型，但从具体数据上看，两节课还是有差别的。初建课Rt-Ch图中，学生活动时间占有率为41%，并不符合新基础教育的还给学生“时间”至少达到占课堂2/3时间的基本要求，并且互动频率Ch值0.21，低于常模Ch值0.33，师生互动并不积极。图3中的初建课S-T曲线，趋向T轴，有较多较长的横向线段，说明长时间的教师引导、讲解行为，替代了学生自主深入的学习行为。因此，针对“还时间”的问题，笔者对初建课进行重构，意在提高学生的参与度与自主程度。重建课后，学生行为占有率提高到66%，转换率达到0.38，见图4重建课Rt-Ch图。图3重建课S-T图显示，曲线趋向S轴，竖直线和锯齿线段较多，表明教师能够留给学生较充分的独立思考和互动研讨的时间，而非单一地进行讲授，能够较好地做到让每个学生主动学习。 图中还显示在课堂第10-19分钟、26-35分钟、39-44分钟时能让学生充分思考、操作、练习、讨论，很好地记录了教学发展的情况。

表1 初建课与重建课Rt-Ch-Rs比较

图3 初建课与重建课S-T图

图4 初建课与重建课Rt-Ch图

2.互动的主体意识——还“空间”

利用学生回答方式维度的数据，可以对是否体现教学互动主体意识进行诊断。如图5，其中，在初建课中，讨论后汇报的比例为0%，自由答的比例占最多为55.56%。在初建课实施过程中，教师进行小组合作讨论形于表面，并未注重交流后汇报成果。针对初建课中出现的不足的情况，在重建课设计和实施中，笔者在保证学生独立思考时间的基础上，增加小组学习，大组讨论，学生执教，师生的一问一答和讲授等多种活动或组织方式恰当组合。重建课中，讨论后汇报比例提高为10.54%，高于常模数据5%。笔者给学生足够的时间和空间进行讨论，并引导孩子讨论之后将知识点梳理，针对讨论后存在的问题进行探索和汇报，对学生的独立思考能力、发现问题能力和解决问题能力进行了有意识的培养。

图5 初建课与重建课学生回答方式图

3.学生主体性发挥分析——还“提问权”和“评议权”

图6 初建课与重建课问题类型图

图7 初建课与重建课学生回答类型图

如图6，以问题类型维度来看，初建课中，教师行为中所提出的创造性问题及批判性问题占0%，分别远低于常模17.8%和5.5%，而推理性问题高达77.27%。根据这一数据，笔者回头反思初建课的设计和实施过程。其中课堂设计三个大问题，但是课堂教学实施过程中将问题“嚼烂”后教于学生。以推理性问题为主的课堂对话，会刺激学习者侧重于获取原理性知识。大问题被细碎化成小问题，一步一步地引导学生得出观察结论，并没有真正放手让学生独立思考。细看发现，将“中垂线上的点到线段两端距离相等”的探索中细分成了以下问题：①量一量发现是否相等？②学校距离十字路口的距离是不是确定的？③世嘉花园屿后南里距离十字路口的距离是不是也是确定的？④我的位置移动有没有改变这两段长度的关系？⑤关键点是什么？⑥语文老师在松柏公园门口，她到两个同学家里距离是否一样？⑦转化成数学模型，她的位置大致在l线上的哪里？⑧大家能够得出什么猜测？等等问题。导致推理性问题过多而忽略创造性问题和批判性问题。因此在设计重建课时，笔者更多关注知识点的结构性链接，并且关注提出创造性问题和批判性问题。以假设性问题为主的课堂对话为主，从而在重建课课堂教学中，学生推理性的回答和创造性的回答比例明显增多，刺激学生侧重创造性知识的获取。其中，创造评价性回答占3.45%，虽低于常模数据19.17%，但相比初建课有所进步。如图7可得，在今后的教学中，还应当注意还给学生更多的“提问权”和“评议权”，让学生在独立思考的基础上提出自己想问的各种性质和类型的问题，鼓励孩子敢想敢问，并对课堂学习进行自我评价和评价他人，发表感受。初建课与重建课中，都存在不足之处，其中“还‘提问权’”与“还‘评议权’”的缺漏尤为明显。两节课中，让学生在独立思考的基础上提出自己想问的各种性质和类型的问题，鼓励孩子敢想敢问。还“提问权”，还“评议权”，包括发表感受，提意见等。

五、结论

本次就《线段垂直平分线的性质和判定》一课开展初建课和重建课，采用基于课堂观察数据的分析方法，得出：

1.通过对教师的行为按照某种维度进行观察，获取行为发生的频次，转换为数据，再按照一定的数学方式对数据进行处理，然后依据数据对课堂教学进行诊断分析，从而进行反思教学行为，促进学生更好地掌握知识要点和数学思维方式，能够更好地切合新基础教育的要求。

2.将教学问题转换为数学问题，用数学方式进行处理分析，然后再回归教学问题，在定性分析一节课的基础上，“基于课堂观察数据的分析方法”提供了定量分析的方向，即系统化的综合分析。

3.大数据分析是信息时代的一种必然趋势，而“教师在线实践社区COP”课题为提高教师反思力提供了一个利用大数据进行课例研究的方法。利用此方法分析课例不仅有助于教师更好地教学，还能使学生牢固掌握数学知识，加深记忆，更能使学生学会数学知识学习方法，提高数学思维能力等，有助于教育教学优化的实现。

[1]张向众.叶澜.“新基础教育”研究手册[M].福州：福建教育出版社，2015.

[2][3]王陆,张敏霞.课堂观察方法与技术[M].北京：北京师范大学出版社，2012.