打造“智能诊断”，助力课堂教学

聂惠芳 | 广东省东莞市石龙镇中心小学

美国心理学家波斯纳提出教师成长的公式“成长=经验+反思”，体现了教师反思的重要性。现实教学中，教师虽然对此表示认同，但真正能够做到养成自觉反思习惯并熟练掌握反思方法的并不多。对此，广东省东莞市石龙镇中心小学利用基于AI大数据的课堂分析系统，对教师的常规课堂进行智能诊断，从教学目标的确定和达成、教学实施、学生的反映这三个指标和要素出发，开展大数据分析，改变了原先基于经验的主观感受和价值判断的“人为评课”模式，让课堂教与学的行为更加清晰可见。

基于AI大数据的课堂分析系统

基于结构的多模型联合的课堂教学智慧评价系统（CSMS）是可以为课堂教研提供更加全面而科学分析的工具。它支持人工智能技术的应用，能够标准化、结构化、模型化处理课堂音视频和其他教学数据，并能重点从课堂思维激发、课堂活动互动、课堂支撑支架等方面为教师提供量化指标和相关性分析，与传统教研的质性评价互为补充。其中，课堂教学大数据指数（BCTI）立足于学生核心素养，将课堂教学评价指标分解为目标定位、课堂艺术、课堂调控、思维激发、评价反馈、整体发展、合作交流、学习体验、目标达成9个评分领域。

此外，CSMS还可以重点分析课堂对学生合作交流、思维方式的培养，评价课堂的教学互动、教学风格、思维特征、知识覆盖，与通常立足于学科知识的学科分析形成互补。

分析系统支持课堂教学有效改进

学校针对低、中、高三个学段，对老、中、青三个层次教师的40分钟课堂进行诊断，基于AI大数据的课堂分析系统发现，以教师为主导、以学生为主体的“双主”理念无法得到有效落实。了解到这一情况后，学校改变了课堂教学的微结构，进而重构教师角色和师生关系，开展了以核心素养为导向的课堂教学改革。

探索“一核三环六步”课堂模式。我们认为，以核心素养为中心的课堂教学改革应该更多关注学生课前、课中、课末的非智力因素，课堂教学设计及实施目标应更多指向学生的全面发展和教师的课堂反思性发展。

基于此，学校开始探索“一核三环六步”课堂模式，“一核”指坚持以儿童为中心，以核心素养为导向，以核心问题为导引；“三环六步”指课前“学—问”、课中“研—习”、课末“结—拓”三个环节六个步骤。课前，教师可以让学生自学课本与微课，提出自学过程中的问题；课中，教师应解决学生在课前阶段所提出的问题，引导他们联系实际开展练习；课末，鼓励教师与学生共同总结教学内容，并由此出发拓展知识。

实践“一核三环六步”课堂模式后，我们运用基于AI大数据的课堂分析系统对课堂教学进一步分析，发现教师的主导地位与学生的主体地位均得到显著提升。教师讲话的平均总时长由原先的25分26秒降至14分18秒，学生发言的平均总时长从原先的9分21秒增至17分21秒，学生讨论或独立练习平均总时长增加约三分钟，学生发言充分表达的平均次数也由5次增至23次，教师激励学生主动参与互动的比例达80.28%。

开展课堂教学的“靶向”微改进。借助基于AI大数据的课堂分析系统提供的评价标准及诊断报告，我们整理出培养学生核心素养课堂导向下的基本学习习惯。为指导学生使用基本的学习工具，我们先后开展了课堂礼仪、小组合作规程、自学笔记撰写、思维导图等培训，具体而言，有以下四点创新。

一是设计助学单。助学单是用来引导和辅助学生先行探索研习新学习内容的单子，借以培养学生自主学习能力，其内容主要围绕学生第二天将要学习的知识展开。与教材不同，助学单在内容上进行了问题化、板块化处理，并在培养学生的学科思维能力与学科素养上下足了功夫。

结合课堂教学实际，学校探索出六种助学单类型。探学式助学单用于探究较强的新授内容，做学式助学单适合引导学生在做中学、学中做，练学式助学单适用于在新授课后安排适当的练习，学思式助学单用于帮助学生回顾和梳理复习课，评析式助学单能够以单元练习的形式检查教学成果，综合活动式助学单多用于在活动课中开展综合实践。

二是探究自学笔记。对于学生而言，常规性预习存在种种不足，如缺少知识脚手架、过程不可控、只有结果性评价等。在微课的支持下，学校指导小学生自学笔记，并为其设计了具体操作步骤：第一步，在阅读教材过程中仔细预习内容；第二步，自由支配时间观看微课；第三步，回答“我明白了什么、我的发现在哪里、我还有哪些问题”这三个问题，形成自己专属的预习笔记。在此过程中，教师应将重点放在培养学生发现并提出问题的能力。

三是引入思维导图。思维导图可以通过直观化、发散化和非线性的方式帮助学生把握学习重点，培养学生问题导向的思考方式。学校在教师层面开展针对性培训，解决教师的教学难点，也在学生层面分学段开展训练，选取符合各年龄段的思维导图类型进行学科融合，让学生掌握绘制、运用思维导图的方法，使其能够借助这种方法回忆知识，提升学习能力。

整个思维导图的训练流程可以分为四个环节。第一步，让学生认识思维导图，了解它是一种有效的、能够启发思维的工具。第二步，带领学生认清思维导图的八种类型：圆圈图、树状图、气泡图、双重气泡图、流程图、多重流程图、括号图、桥型图。第三步，教会学生绘制思维导图，从一个中心入手，借助联想等方法引申到其他内容，构成图示框架。第四步，引导学生合理运用思维导图，帮助他们整理并反复思考，构成便于理解和记忆的网状知识架构。

四是强化课堂语言。“对话课堂”不是“讲授课堂”，课堂语言是“对话课堂”的重要标志。教师的话语方式需区别于课堂教授，学生语言也不只是回答教师问题。为了让“对话课堂”上的对话趋近理想，学校一方面将教师的课堂语言划分为五类，包括肯定法（通过肯定学生能力的语言让学生拥有自信）、劝诱法（让学生产生积极努力的热情）、意见法（教师向学生表达自己的意见）、发现法（促使学生主动发现问题）、总结法（将所有意见整合为统一内容），教师可结合若干例句，通过表格确定是否已掌握课堂语言的使用方法和技巧。另一方面，学校从心理学角度运用交流手势认知理论，提炼和使用“我反驳”“我补充”“我同意点赞”“我质疑提问”“我总结”等五种交流语言句式及手势，促进学生深度思考与对话。

智能诊断助推课堂教学改进成效

在智能诊断方式的助推下，学校的课堂教学成果有了新突破，主要体现在以下三方面。

实现了“四个改变”，课堂呈现新样态。智能诊断支持下的课堂改进，实现了教师角色的改变、学生角色的改变、课堂模式的改变、学生能力的改变，培养了学生自主、合作、探究的能力。

实现了“三个提高”，师生焕发新活力。开展智能诊断支持下的“一核三环六步”课堂模式后，学校超过90%学生的自信心有了显著提升，学业成绩和课堂参与度不断提高，参与教师的教研水平也有所进步。

实现了“两路推广”，学校树立新旗帜。一是实践推广。目前，智能诊断方式在全校推广应用，在东莞市两所民办学校、粤北地区学校局部试点应用，吸引了省内外学校一百多名领导和骨干教师到校交流学习。二是教研推广。该模式已入选教育部在线教育中心2017年智慧项目；基于成果的迭代研究省级课题“人工智能视域下的‘品质课堂’实践研究”已经通过立项并成功开题。

未来，学校将继续对教师的常规课堂进行智能诊断，不断结合量化指标与实际经验，优化设计课堂教学标准，为教师提供助力。