课堂板书定量评价指标体系的构建

刘夕冉 马秋石 陈育 陈帅文 彭长德

摘 要：板书是教师重要的基本教学技能。而现行的课堂板书质量多以听课教师的主观感觉进行评价，常常出现因师而异的结果。本文构建了课堂板书定量评价指标体系，利用计算机文字识别与图像处理等技术实现了对指标体系的定量检测与评价。将该体系评价结果与专家评价结果进行相关性检验，吻合度较高。该体系对教师，特别是师范生课堂板书定量评价有着重要意义。

关键词：板书评价 评价指标 指标体系

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（b）-0152-03

1 背景

1.1 提升师范生板书技能的必要性

板书是运用黑板（或白板）以凝练的文字或图表等方式传递信息的一种重要的表现形式[1]。优秀的板书一方面能够清晰的反映知识的逻辑关系，体现课堂教学的主要内容；另一方面也凝聚着汉字的巨大艺术魅力，给学生带来美的享受更是师生互动的桥梁[2]。

目前，高师毕业师范生的教学技能水平还不尽如人意[3]。只有对课堂板书进行合理的评价，教师才能有针对性的提升自身的板书技能水平。当前的首要任务就是建立科学的课堂板书评价体系。

1.2 当前师范生板书评价存在的问题

（1）对板书的评价缺乏客观性。现行的板书评价指标大多以参评的极少数教师的主观判断为准，导致当今师范生板书技能评价与培养因师而异的问题现状。

（2）评价结论常缺乏权威性。高校师范生众多，而教学水平良莠不齐，优秀师资有限。从事教学研究专家的较少。部分师范生得不到高质量的技能训练和正确的权威评价。

（3）评价指标体系简单模糊。目前对板书的评价大多只是停留在定性的层面，仅仅對板书技能进行大概的评价。缺乏统计学为基础的评价指标是不科学的。

1.3 板书定量评价的可行性

随着信息化时代的发展，人工智能等技术的出现，对师范生课堂板书进行定量评价已经成为了可能。美国已经针对人工智能在教育领域中的发展进行了多项发展战略规划，以应对当今智能化浪潮下教育人工智能需要而对的重要挑战，较好地顺应技术发展趋势，助力教育变革[4]。其主要目标为：促进自适应学习环境的发展和人工智能工具在教育中高效、灵活及个性化的使用[5]。

对板书的评价主要包括两个部分：形式部分与内容部分。由于学科门类众多，且板书内容与课堂内容关系较大，对内容方面的具体检测不在本次评价指标体系构建的考虑范围之内。本文只针对形式部分的核心指标进行评价。

本文基于文字识别、图像处理等计算机技术，提出师范生课堂板书定量评价指标体系的构建方案。在安卓环境下完成了板书评价体系的软件开发工作，并对该体系的评价结果进行了检测。

2 评价原则

2.1 可操作性评价原则

可操作性评价原则是指板书评价指标可测评、评价方法可操作，而不是抽象化的概念[6]。如“板书详略得当”这样的指标，没有具体的标准，全部依靠评价者的主观判断，这就是一项操作性不强的指标。

2.2 定量评价原则

定量评价是指运用统计学的方法对评价对象进行数量的分析和比较，根据评价项目的内涵，用一定的数量确定评价等级，给出定量标准[7]。

2.3 发展性评价原则

任何的评价体系都处在一个不断发展和完善的过程。我们需要为评价体系留下一定的完善空间。广泛积累各方面的经验，应用更先进的科学技术，通过不断地改进评价指标体系，真正做到与时俱进，不断发展[8]。

2.4 代表性评价原则

代表性评价原则是指评价指标应能够很好地反映被评价教师在课堂教学方面的特性。评价指标要客观实际便于比较[9]。

3 评价指标体系的内容与检测

3.1 指标的确立

好的板书不仅要求每个字都要书写端正、笔画顺序正确，还要求注意字与字之间的布局要合理、匀称[10]。板书定量评价体系构建中，最为关键的内容就是检测指标的确定及其量化。

传统教学中对课堂板书形式方面的常用评价内容主要包括：板书字体大小、书写轻重程度、书写工整程度、歪斜程度、板书拥挤程度等。基于评价系统技术实现的可操作性，本文将板书评价指标划分为字、行、栏三类。

3.2 关于字的评价与检测

3.2.1 字体大小检测

评价内容：板书的字体大小是指字在黑板或其他介质上所表现出来的实际尺寸的大小。板书字体过大或过小都不利于学生对知识的掌握，也有损板书本身的艺术美感。字体大小是板书评价体系中的重要指标。

检测方法：系统对字的轨迹集合进行计算分析，通过汉字大小检测模型，计算出每个汉字长和宽的物理尺寸，二者取平均值为该字实际大小。

3.2.2 字体轻重检测

评价内容： 板书的字体轻重程度主要是指书写时用力的大小。它会直接影响到字迹的清晰程度。板书字过轻，将妨碍学生对板书内容的理解，字体轻重是一项不可或缺的板书评价指标。

检测方法：在装有压力感应设备的硬件系统上进行板书，系统后台检测记录压力值并记录其平均大小进行赋分。

3.2.3 字体书写规范检测

评价内容：课堂板书对学生起到重要的示范作用，一旦板书中出现错别字或用字不规范等现象，不仅误导学生，也反映出教师基本的教学技能水平低下。在板书评价体系中，字体书写规范是基本检测指标之一。

检测方法：根据屏幕显示的若干给定汉字，被测者对照进行书写。系统利用手写识别技术给出若干备选汉字，按照与笔迹相似度从高到低排列。将其逐个与屏幕给定字进行匹配。分值由高到低。所有给定字的平均分即该检测指标的得分。

3.3 关于行的评价与检测

3.3.1 字间距检测

评价内容：即一行或一组字符之间相互间隔的距离。板书字间距过小直接妨碍学生对板书内容的阅读和理解，不利于课堂知识的掌握。

检测方法：利用汉字边缘锁定算法，计算出每个字的长和宽的坐标参数，最终得出两两字之间的实际距离。

3.3.2 行间距检测

评价内容：指板书中上下相邻两行文字之间的距离。也是文字定量评价的常用检测指标之一，对板书评价体系而言，行间距也具有重要意义。

检测方法：利用汉字边缘锁定算法，计算每行字的平均顶部距离，最后取平均值即行间距的实际大小。建立字密度模型，当板书中有少数较长笔画出现时，通过该模型分析其较长笔画密度，若小于平均字密度的某一百分比时，则该少数较长笔画在行间距检测时予以忽略。以确保伸入其他行但专家一致认为不影响板书理解和美观的较长笔画，不影响行间距得分。

3.3.3 行倾斜度检测

评价内容：即文字的歪斜程度。对板书的艺术美感有着较大影响。刚开始接触课堂板书的师范生往往较难控制板书的倾斜度。在板书评价指标体系中加入行倾斜度的检测是十分必要的。

检测方法：书写完成后，利用汉字中心确定模型，计算每行中各个字的中心点位置坐标。将各行中每个字的中心点坐标连线，计算连线中两两折点的角度，取每行角度平均值大小，进而得出倾斜度。

3.4 分栏的评价与检测

评价内容：分栏即对板书载体（通常是黑板）的区域划分。每一栏的长度是相等的。合理的分栏，是优质课堂板书的前提。

检测方法：现在教室黑板标准大多宽为1.4m，长为4m。考虑到黑板两侧需要预留的间距，通过大量实践统计，将黑板分为三栏，每栏设为1m。过长或过短都将降低该指标的得分。

4 指标体系的量化评价

4.1 数据来源与处理过程

4.1.1 系统开发阶段

课堂板书定量评价体系依据大量优质课堂资料及全国性大奖视频资料，通过计算机的统计分析，将采集的各项检测指标进行软件技术处理与集成，并进行后台测试。

4.1.2 软件测试阶段

由师范生对软件进行大量现场测试，对数据进行汇总，将软件问题反馈给技术人员，反复调试修改，直到各项指标测量结果准确无误。

4.1.3 标准制定阶段

根据我校教育教学方面权威的专家学者对每一指标进行深入研究讨论，最终设定各项指标的理想值及相应权重。

4.2 评价步骤

在安卓环境下，由测试者在液晶黑板上模拟课堂教学进行板书。安卓前端负责用户操作的内容展示，并记录板书的轨迹数据，后台对数据进行一系列算法分析，计算各项检测指标的数值，最后根据系统内设定的标准值给出相应的等级和分数，并显示对应评语。

4.3 评价标准

以字体大小评价指标为例：设置字长与宽的平均值（即字边长S）9～10cm为该指标的理想值（满分）。具体分级定量评价标准如表1，其他指标定标方案以此类推。

5 評价结果验证

5.1 评价指标体系的检测

根据权威专家意见与大量实测数据，构建板书定量评价体系。其中各项指标的权重及其理想值具体如表2。

5.2 与专家评价结果的相关性检测

邀请校内外多位专家对同一板书的各个评价指标进行打分，按相应权重计算出该板书的得分，将结果与板书评价体系的测量结果进行相关性分析，结果见表3。

由此可见，专家评价与定量评价体系的相关系数为0.875，达到了显著性水平。说明师范生板书定量评价体系的结果与专家评价的结果吻合度较高，该评价体系可以对师范生课堂板书进行科学合理的定量评价。

6 问题与展望

由于技术与资金等各方面的限制，课堂板书定量评价体系只初步选取了七个基本检测指标进行定量评价，而真实的师范生课堂板书评价内容十分丰富，对课堂板书的艺术性评价标准还有待研究；加之人力有限，对板书定量评价体系的后期检测还不够全面，定量分级评价标准的制定也有待更多的专家学者进行更加深入的研究和探讨。

随着科技的发展、评价指标体系的完善，广大教师与师范生的课堂板书必将得到科学及时的评价和指导，从而促进课堂板书技能水平的提高。

参考文献

[1] 吴良根.中学化学课堂板书的设计及运用[J].教育实践与研究（B），2012（12）：56-58.

[2] 刘兴妹.初中语文课堂板书的问题及对策[J].中学教学参考，2016（24）：12.

[3] 叶忠.地方高师院校师范生教学技能培养现状研究[D].四川师范大学，2014.

[4] 闫志明，唐夏夏，秦旋，等.教育人工智能（EAI）的内涵、关键技术与应用趋势——美国《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》报告解析[J].远程教育杂志，2017，35（1）：26-35.

[5] Luckin R. HolmcsW Intelligence Unleashed： An argument for AI in Education[EB/OL].[2016-11-24].https：//www.pcarson.com/news/hlogs/CompanyBlog/2016/03/intelligence-unleashed-an-argument-for-ai-in-education.html.

[6] 王克仁，张剑，陈澜祯.大学生德育评价工作现状及评价体系重构原则新探[J].党史文苑，2005（24）：59-60，79.

[7] 王玉，陆霞.职业院校教学质量多元化评价体系构建原则探究[J].山西财政税务专科学校学报，2011，13（4）：74-77.

[8] 任泓泽，王海娇.浅析校本课程评价指标体系构建的原则[J].课程教育研究，2013（22）：240.

[9] 张丽.高等院校课堂教学质量评价体系的构建[D].山东师范大学，2009.

[10]宋淋淋.试论小学语文教学中的板书[D].曲阜师范大学，2016.