信息化创新课堂的实践诊断与优化之道

赵云建 许明雪 赵梓明

摘要：2023年6月教育部发布的《基础教育课程教学改革深化行动方案》强调推进数字化赋能基础教育教学质量提升，提出要用好数字技术，构建新型教与学模式，助力教学效率和质量的提高。在大力推进教育数字化战略行动背景下，该研究立足课堂，选取353个教学观摩活动中的优质课例，依托S-T课堂观察分析系统、弗兰德斯课堂互动分析系统以及教师课堂提问技能量表三种常见的课堂观察分析系统对课堂视频进行编码分析，并对每个视频课例的基本教学环节进行特征环节序列分析，借助样本数据中教學课例的信息技术应用特征进行分析以了解课堂教学中的技术应用特点，依据课堂教学课例视频对教师的TPACK知识能力进行评分。通过研究获取技术支持下的课堂教学特点、课堂技术应用特点、教师的TPACK知识能力现状及未来的改进提升路向，为持续推进教师数字素养提升培训、技术与课堂教学的深度融合提供数据支撑和学理建议。

关键词：创新课堂；技术应用；序列分析；TPACK

中图分类号：G434 文献标识码：A

本文系教育部教育技术与资源发展中心2022年度基本科研业务费专项资金资助课题“信息技术与教育教学深度融合的案例研究”（课题编号：KJY202206）研究成果。

教育数字化战略行动给教育改革发展带来了前所未有的机遇和挑战。2022年初教育部提出“实施教育数字化战略行动”[1]，2022年10月党的二十大提出深入“推进教育数字化”[2]，2023年全国教育工作会议上强调“统筹推进”“纵深推进”教育数字化[3]。推进教育数字化，基础教育是关键，2023年6月教育部发布了《基础教育课程教学改革深化行动方案》，强调了推进数字化赋能基础教育教学质量提升，提出要用好数字技术，构建新型教与学模式，助力教学效率和质量的提高[4]。数字技术赋能教育旨在促进教育数字化高质量、可持续发展，关键在于秉持“应用为王，服务至上”的原则，正如教育部党组书记、部长怀进鹏在教育信息化首场辅导报告会上的讲话中指出，“不盲目追求最新技术，切实为师生提供能用好用的数字化资源”[5]。

教育数字化发展在实践层面的关键是教师，实际上，教育数字化改革对教师的数字素养提出了新要求。2019年4月，教育部发布《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》（下文统称《意见》）指出，信息技术应用能力是新时代高素质教师的核心素养，教师应该“提高应用信息技术进行学情分析、教学设计、学法指导和学业评价等的能力，破解教育教学重难点问题，满足学生个性化发展需求”[6]。2023年2月，教育部研究制定了《教师数字素养》教育行业标准，对教师的数字化意识、数字技术知识与技能、数字化应用、数字社会责任、专业发展等五个方面的能力提出要求。可见，信息技术应用能力已经成为教师专业发展的重要内容[7]。为提升教师信息技术应用能力，《意见》指出，一方面要积极挖掘和发挥中小学基于信息技术支持的跨学科经验的辐射作用，构建示范课堂案例。另一方面，统筹推进教师信息技术应用能力“以评促强”，对教师的常态化课堂教学数据进行综合挖掘、全面监测、精准诊断，及时干预和个性化促进教师能力的提升[8]。

为响应国家重大战略，推动教师主动适应大数据、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学，促进和激发中小学一线教师应用信息技术改变课堂教学的积极性和创造性，原中央电化教育馆主办了“2021年新媒体新技术教学应用研讨会暨第十四届全国中小学创新课堂教学实践观摩活动”（下文统称“观摩活动”），面向全国中小学征集了技术创新应用课例[9]。基于此，本研究通过分析所遴选的部分优秀获奖课例视频，试图回答以下问题：（1）技术支持下的课堂的教学特点是什么？（2）技术支持下的课堂的技术应用有什么特点？（3）教师的TPACK知识能力现状如何？未来的改进提升路向在哪里？

（一）技术支持下的课堂教学

切实高效实现信息技术与课堂教学融合、应用和创新，可以优化教师教学模式和学生学习模式，推动高效信息化教学课堂的建设和实践。在课堂教学环境的设计方面，通过在线教学平台、实时课堂互动系统与终端设备，教师可以将教材、讲义、学习单等教学资料上传至共享平台，学生自行下载学习、练习，不受时空限制，营造高效和谐、开放自主的课堂教学环境[10]。在课堂教学资源建设方面，图文与音视频融合的动态的、三维的新兴教学媒体和教材进入课堂[11]，调动学生的多感官感知与沉浸。教师应用信息技术构建情境化的课堂教学环境，有助于引导学生的知识内化、思维提升[12]。在课堂教学的练习与反馈方面，教师可以随时利用教学软件对学生进行随堂检测[13]，对学生的评价也走向面向全过程数据的过程性、素养化的评价。学生在课堂学习过程中的数据，如学生讨论、测试可以被及时捕捉、记录、分析和判断，支持教师对学生学情的精准把握和个性化的评价反馈[14]，辅助教学决策。在课堂教学师生互动交流方面，教师可以利用Explain Everything等软件，对电子白板进行注释和补充旁白，创造动态交互式的课程[15]；也可以通过智能设备终端，如平板、交互式电子白板、在线协作交流平台等，实现灵活的、多点接入的立体化合作学习，促进学习与互动交流[16]。此外，学生与学生之间也可以通过智能终端参与讨论、完成练习以及小组合作学习[17]。

总之，技术支持下的信息化课堂教学，以创新性的技术支持手段，将技术作为学生认知、教师教学、师生和生生互动交流的工具、资源和平台，丰富了课堂教学形式，形成“教—学—评”一体化的信息化课堂，促进了高质量教学目标和学习目标的实现。

（二）课堂视频分析及应用

课堂视频以生动、具体的方式呈现了教师课堂教学过程，成为支持教师实践性知识、教学技能提升的重要中介和主要来源。针对大规模、大量的教师课堂教学视频进行分析，可以总结归纳不同课堂环境、不同学科、学段、职称和教龄的教师课堂教学规律和特征。一方面，利用课堂教学行为大数据，运用多种分析方法和手段，探寻课堂教学中的规律、现状和发展特点，如王冬青等将智慧课堂环境下的教师教学行为数据作为分析对象，挖掘教师教学频繁序列，并基于教师教学活动数据进行聚类，深入分析了当前智慧课堂教学模式的现状和发展特点[18]。冯秀梅等以“全国中学物理青年教师教学大赛”的12个优秀获奖案例视频进行分析，从师生行为比率、教学模式类型及显著行为转换等方面，全面剖析青年教师优质课堂的教学行为结构特征、行为交互特征及发展特征，为未来青年教师课堂教学提供示范与借鉴[19]。另一方面，通过差异性的对比分析和判断，总结现存课堂教学中的问题，探究不同教师、学科、学段的教学共性和差异，为未来课堂教学改进和教师专业发展提供方向和切入点，如王陆等利用课堂教学行为大数据，运用视频案例分析法、内容分析法、统计分析法和归纳推断法发现，不同性别、科目和学段的教师都缺乏在课堂上提出批判性、创造性问题，以及鼓励学生提出问题、支持学生就研究问题讨论后汇报，学生也缺乏创造性回答的现象[20]。同样地，卢国庆等对西北地区某市三所学校的1201个常规课堂教学视频进行分析和探究，基于相关性分析、主成分分析、非参数差异性检验等方法，对课堂教学行为类型、规律及差异性进行了分析[21]。此外，不同性别、科目和学段的教学都呈现一定的教学差异，这些共性和差异的发现为进一步改进课堂教学提供了方向。

综上，已有的研究在课堂视频分析和应用方面取得了较多成果，但是也存在以下几点不足：一是缺乏从教师数字素养提升以及基础教育改革视域下分析课堂教学中师生互动的特点。二是现有研究多聚焦课堂视频中对师生教学行为、教学现象，发现课堂教学的共性和差异性特征和规律，缺乏从技术应用的课堂教学环境出发，探究基于不同技术应用课堂环境下的教学特点和差异，以及在此技术环境下技术工具支持教师教学和支持学生学习的应用现状。三是缺乏从实践逻辑的视角出发，利用教师课例的评价数据，发现教师课堂教学中的优缺点，对教师的专业发展提出有针对性的、可落实的实践改进路径。

本研究以技术创新应用课堂为分析对象，分析课堂中的教学特点和差异性，探究不同技术应用课堂环境中的教学差异和技术工具应用现状，并基于教师课例评价数据，对教师面向数字化的专业发展提出有针对性的实践改进措施。

（一）数据来源

本研究使用的数据来自观摩活动中的优秀获奖课例视频，课例类别包括五类：交互式电子教学设备类、数字化学习终端类、创客/STEAM类、人工智能编程类、在线课堂类。在课例样本选择上，本研究确定以观摩活动的优质课例为样本选取范围，按照分层抽样方法，兼顾全国各省市（自治区、直辖市）的课例，同时兼顾不同课例学科分布，在创新、典型和研讨不同层次的课例中，以每层次各选取5个课例为基本原则（数量不足的用课例数量多的省市来补充），从而增强样本的代表性。在视频分析之前，先剔除掉课堂教学不完整、视频质量不达标的课堂视频，同时兼顾所抽取样本数据中学科和学段占比与总体占比的一致性，最终得到353节课堂视频，将其作为研究样本，并将原本的五类课例类别重新归纳为三类更为典型的课例类别，分别为交互式电子教学设备类、数字化学习终端类和在线课堂类。

研究样本的描述性统计结果显示，课例视频样本数据覆盖了语文、数学、英语、化学、生物、物理等学科，其中文科所占约为53%，理科约为42%；包含了幼儿园、小学、初中、高中四个学段，其中小学学段课例视频所占比例最大，约为57%，初中学段其次，占比为25%，高中占比为10%，幼儿园最少，约为8%。在课例视频样本中，交互式电子教学设备类209节，占59.21%，数字化学习终端类116节，占32.86%，在线课堂类28节，占7.93%。三层次的课例分布较为均衡，创新课例有116节，占32.86%，典型课例有122节，占34.56%，研讨课例有115节，占32.58%。在课例视频样本中，一级教师和二级教师所占比例较多，分别为144人（占总体教师的40.79%）和152人（占总体教师的43.06%），三级教师占比人数最少，仅2人，占比0.57%。在教师教龄方面，最短为不满一年，最长为33年，教师教龄在0—5年和5—10年的居多，分别占比28%和27%。

（二）数据编码

1.编码维度

课例视频分析框架和维度如表1所示。言语行为是课堂中最主要的教学行为，占所有教学行为的80%，特别是在线课堂环境中，言语几乎是师生互动的唯一中介，因此，课堂言语行为为课堂教学特点的分析提供了充足的样本，为了回答研究问题（1），本研究依托S-T课堂观察分析系统、弗兰德斯课堂互动分析系统以及教师课堂提问技能量表三种常见的课堂观察分析系统对课堂视频进行编码分析，同时还记录了每个视频课例的基本教学环节，以发现信息化课堂中的特征环节序列。为了回答研究问题（2），本研究将对样本数据中的课堂视频的技术应用进行细致观察和记录，包括记录使用技术的名称、类型、使用主体和使用的课堂教学环节。为了回答研究问题（3），每名编码人员在观看完课例视频后，还会依据教师课堂教学对教师的TPACK知识能力进行评分，并挖掘出课堂的优点和待讨论点。

2.编码过程

首先由2位研究人员选择10个具有代表性的、典型的课例视频进行独立编码，再针对双方不一样的部分进行协商，以至达到较高的编码一致性。随后，由其中一位编码人员对编码团队其他人员进行培训，并进行试编码，使编码团队所有成员的编码一致性由原来的0.6提高至0.85。试编码通过后，编码团队成员独立开展课例视频的编码工作，在编码过程中，碰到任何不确定的内容随时在团队内部进行沟通，共享沟通交流结果，以确保编码的内部一致性。最后，编码团队完成全部课例编码后，两位研究人员对编码内容再次进行核实，并进行数据清理，以确保分析结果的可靠性。

（三）数据分析

基于上述课例视频编码分析框架和课例视频编码结果，为了回答本研究提出的三个主要问题，主要做了如下数据分析：

为了探究技术支持下的课堂教学特点，研究首先依托S-T课堂观察分析系统、弗兰德斯课堂互动分析系统以及教师课堂提问技能量表对所选取的课例视频样本的师生互动行为进行分析。随后，分别对不同学段（小学、初中、高中）、学科（文科、理科）、教师职称（高级、一级、二级、三级及其他）、教师性别（男、女）的课堂师生互动行为进行差异性分析，具体而言，对于学段和教师职称等多分组数据，使用statsmodels库构建OLS线性回归模型，而后使用anova_lm得出此模型的方差分析结果，对于学科和教师性别等二分组数据，使用stats库中的levene检验方差是否相等，再进行ttest_ind独立样本T检验。最后，依据所划分的课堂教学环节，采用滞后序列分析法对全部课例样本数据的课堂教学环节进行序列分析，并进一步分别分析了文理科课堂的教学环节序列，以及数字化学习终端类和交互式电子设备教学类课堂的教学环节序列。

为了研究技術支持下的课堂的技术应用特点，研究对编码人员所观察记录的课例视频中的技术应用情况（使用技术类型、使用技术主体、使用技术环节）进行描述性统计，并进一步地，分别对不同课例类别（数字化学习终端类、交互式电子设备教学类、在线课堂类）、学段（小学、初中、高中）、学科（文科、理科）、教师职称（高级、一级、二级、三级及其他）、教师性别（男、女）、教师教龄（0—5年、5—10年、10—15年、15—20年、大于20年）的课堂技术应用情况进行差异性分析，分析方法同课堂师生互动差异性分析方法相同。

为了探求教师的TPACK知识能力现状及未来教学的改进提升路向，研究对编码人员关于课堂的TPACK评分和课堂教学优缺点评价进行关联分析，采用描述性统计方法，分别对高低TPACK得分的教师与其高频的课堂教学优缺点进行统计关联。

（一）技术支持下的课堂教学特点及差异

1.S-T课堂互动分析

依托S-T课堂互动分析，利用散点图对数据样本进行分析，结果发现总体课例视频分布以混合型为主。在小学学段，课堂结构主要以混合型为主，还有少量的对话型，而在初中和高中学段，则主要以混合型的课堂结构为主。

对不同的学科、学段、教师性别、教师职称的课堂结构进行差异性分析，具体结果如表2所示。结果表明，在不同学段的课堂和不同的教师性别中，师生行为转换率Ch值有显著的统计学差异，具体而言，从小学到高中，课堂师生行为转化率呈现逐渐递减的趋势，女教师的课堂师生行为转换较高于男教师的课堂。

2.弗兰德斯互动分析

依托弗兰德斯课堂互动分析量表对师生课堂语言进行分析。由弗兰德斯课堂互动分析可知，课例视频数据样本中，教师语言占比较多，约为45.98%，学生语言占比为31.93%，沉寂占比为22.09%。在教师语言的间接影响中，教师的提问占较大比例，结果如下页表3所示。

對不同教师职称、性别和课程的学段、学科的课堂师生互动进行差异性检验，如表4所示。研究发现，在职称层面，教师语言中的批评学生或维护权威、讲授具有显著的统计学差异，具体而言，高级教师较少在课堂上批评学生或维护权威，而三级教师或其他教师（未定级）则更多地在课堂上批评学生或维护权威。在性别层面，学生语言中的被动应答具有差异，女教师的课堂中学生的被动应答次数要高于男教师课堂。在学段层面，不同学段的课堂互动行为的差异情况最多。教师语言中的提问、讲授、给予指导或指令，学生语言中的被动应答，与同伴讨论具有显著的统计学差异。其中教师语言中的提问和学生语言中的被动应答随着学段的递增逐渐递减，而与同伴讨论逐渐递增，教师的给予指导或指令的课堂教学行为在初中学段出现最多。在学科层面，提问具有显著的统计学差异，理科课堂的教师提问要显著高于文科课堂。

3.教师课堂提问技能分析

依托教师课堂提问技能量表就教师对学生思维能力的培养情况进行分析发现：在全部的课例视频数据样本中，教师提出“是何”类的问题较多，占比为76.01%。教师挑选回答问题的方式，以让学生齐答或自由答和叫举手者答为主，分别占比为43.84%和43.44%。与之相对应的，在学生回答的方式上，以学生个别回答和集体齐答为主，分别占比为55.73%和25.09%。在教师的回应方面，大多数教师都给予肯定的回应（57.60%），以及重复学生回答并解释（29.87%）。

对不同教师职称、性别和课程的学段、学科的提问技能量表各维度进行差异性检验，研究发现，不同学段的教师在挑选学生回答问题和学生回答的方式上有显著性的统计学差异，其中在教师挑选回答问题中，提问前先点名、让学生齐答或自由答、叫举手者答，学生回答的方式中，个别回答、自由答的教学行为具有差异。其中教师叫举手者答随着学段的递增逐渐递减，而提问前先点名和让学生齐答或自由答逐渐递增，这也体现在学生的回答方式中，自由答随着学段的递增逐渐递增，如表5所示。

4.教学环节序列分析

滞后序列分析（LSA）主要被用来分析教学行为序列，如下页图1所示，通过残差值Z值判断行为序列的显著性，一般将Z值与1.96进行比较，Z值越大，则说明行为序列越可能发生。全部课例中显著的教学环节序列，从图中可发现在技术支持下的课堂教学中，存在多条完整的课堂教学流程，如导入→自主学习→讨论交流→汇报展示→总结评价→知识拓展/拓展练习→作业布置，导入→探究学习→汇报展示→总结评价→知识拓展/拓展练习→作业布置，以及导入→课堂讲授→巩固练习→总结评价→知识拓展/拓展练习→作业布置等。这充分体现了在技术支持下的课堂，除了体现教师主导的教师讲授以外，更加突出学生主体的自主、探究和协作学习。此外，在这些环节中都涉及知识拓展或拓展练习，表明在信息化课堂中，教师能借助数字化资源实现内容的拓展和能力的延伸，以信息技术应用促进教学的结构性变革。

下页图2和下页图3分别代表理科和文科课堂中典型的教学环节序列转化图，通过文理科的教学环节序列比较有如下两点发现：一是相较于文科课堂，在理科课堂中存在复习旧知→导入的教学环节序列转化，说明理科课堂更加注重知识的连贯性和新旧知识的结合。二是在文科课堂的教学环节序列中还存在游戏任务→游戏任务，这表明在文科课堂中，教师可能会以游戏的形式串起整节课，寓教于乐，体现了技术支持下信息化文科课堂的趣味性，在理科课堂中，虽然也存在游戏任务的教学环节，但是通常教师会在游戏任务之前进行创设情境或自主学习环节，由教师引导或学生自主学习知识，这也说明理科课堂更强调“趣味”与“严肃”的平衡，注重知识的系统性和全面性。

（二）技术支持下的课堂技术应用特点

技术工具作为辅助教师教和学生学的手段，是教育数字化背景下课堂教学重要的组成部分。由技术工具使用类型发现，技术在课堂中主要用来支持教师演示型和学生展示型，提供资源环境型以及反馈评价型，如下页图4所示。进一步分析，发现在课堂教学中，技术在不同环节中所起的作用不同，不同环节使用技术工具也不尽相同，每个环节中技术使用的主体（教师/学生）也相应地有所侧重。在讲授新课、导入新课、巩固练习和活动探究环节师生使用技术工具的数量较多。教师在每个环节中使用技术工具都高于学生，教师主要在讲授新课和导入新课中更多使用到技术工具，学生则更多地在巩固练习和活动探究中使用技术工具。

對不同学段、学科、课例类别、性别、教龄和职称的课堂中，师生的使用技术类型、使用技术工具环节数进行差异性分析，如下页表6所示，研究发现，不同学科中学生自主探究型技术工具的使用情况有所差异，理科课堂上，学生使用自主探究型的技术工具要显著高于文科课堂。不同课例类别的技术应用差异性最大，主要体现在学生的技术工具应用上，包括学生使用自主学习型、自主探究型的技术工具，学生使用技术的类型数，其中在数字化学习终端类的技术应用教学环境中，上述三方面的应用度都最高，在线课堂类的教学环境次之，交互式电子教学设备类的技术应用教学环境的技术应用都相对最低。在交互式电子教学设备类的课例类别中，学生技术工具的应用程度最低，通过深入观察此类别下的典型课例发现，在交互式电子教学设备类的课堂中，大都采用教师操作交互式电子白板进行课堂讲授，学生则还是主要以传统的纸笔用具为主，在这种教学环境下，技术支持学生学的效果并未达到。

（三）教师的TPACK知识能力现状、差异及发展分析

统计所有课例视频数据中教师的TPACK，以反映现阶段教师的TPACK知识能力情况，课例视频中教师总体的CK知识能力维度较高，为4.66，TK知识能力维度较低，为3.90。探究不同职称、学段、学科和性别的教师的TPACK知识的差异，可以为未来更加精准化的教师专业发展培训服务。分析结果显示，不同学段的教师在CK知识维度具有显著的统计学差异。不同学科的教师的TPACK知识能力在TCK知识维度和TPK知识维度上都具有显著的统计学差异，其中理科教师的TPK和TCK知识能力要显著高于文科教师，具体结果如表7所示。

将教师的TPACK知识能力各维度的得分情况与教师课堂教学行为中的优点和不足进行关联分析，以期探析具体的TPACK知识能力维度下教师教学行为的优缺点。本研究将TPACK知识能力各维度得分按照2分为低分、5分为高分来进行区分，分析其具体对应关联行为表现。发现在高分的TPACK知识能力维度中，占比靠前的优点主要包括信息技术工具的使用、活动设计、情境创设策略、课堂教学氛围的营造、导入策略、反馈评价策略等方面。其中信息技术工具的使用、教学活动设计和情境创设策略是所有高分的TPACK知识能力维度中所共同具有的优点。在低分的TPACK知识能力维度中主要行为指向为互动策略、思维与能力培养、讲解策略、总结策略、教学活动设计等方面。其中针对低分PCK、TCK知识能力的教师，还需要在课堂的讲解策略方面多加改进，在TPACK知识能力较低的教师需要重点加强自己的互动策略和讲解策略。对于TK知识能力较薄弱的教师，可以将自己未来的教学改进方向放在学生思维与能力培养、教学活动设以及课堂语言策略上。对较低PK知识能力的教师应该兼顾课堂教学中的互动策略、思维与能力培养和讲解策略。对于TPK需要加强的教师，可以多关注总结策略、讲解策略、提问策略、支架策略和课堂效果达标。

（一）研究结论

1.技术支持下的高学段课堂学生主体性尚待加强

依据弗兰德斯课堂互动分析系统的描述性统计发现，在课堂中教师语言尤其是直接影响的语言占多数，且学生语言主要是学生的被动应答语言。同时，课堂师生互动的差异性分析发现，师生行为转换率、教师课堂提问、学生被动应答、叫举手者答随学段逐渐递减，而学生与同伴讨论、教师提问前先点名、让学生齐答或自由答、学生自由答随学段逐渐递增。这一研究发现与前人的研究结果相同，王陆等人分析了中小学课堂教学行为的差异，发现师生行为转换率、叫举手者答随学段逐渐递减，让学生齐答或自由答和学生自由答随学段逐渐递增，王陆等人认为这种教学现象反映了学段越高，教师的主导性越强，学生获得主动参与课堂的机会越少[22]。在本研究中，进一步证明了这个现象，同时也说明了，即使在技术支持下的课堂教学中，学生的主体性仍然有待提升，教师的主导作用仍然普遍较强，尤其反映在高学段中。

2.技术应用赋能课堂教学涌现多样创新

序列分析的结果显示了在技术支持下的课堂教学中，涌现了多样的、创新化的教学流程模式，其中体现跨越式教学理念的“知识拓展”和“拓展练习”的教学环节成为常态化环节，是技术应用赋能课堂教学的一大重要成果[23]。通过比较不同学科课堂教学环节序列，也发现了体现学科性质、技术赋能教学的创新性环节序列，如在理科课堂中存在“复习旧知→导入”的典型显著环节序列，说明相较于文科，理科更加注重新旧知识的连接，强调知识的体系性，还存在导入→自主学习/探究学习的典型显著环节序列，表明了技术支持下的理科课堂更注重学生的自主探究，也体现了基础教育课程教学改革的方向。而在技术支持下的文科课堂中，出现了“游戏任务→游戏任务”的显著环节序列，这一方面体现出技术赋能教育的创新化教学模式，同时也凸显了文科课堂在技术的支持下更注重趣味性和情境化。

3.技术支持学生学习的供给侧与需求侧基本平衡

研究发现，技术工具的支持作用体现在辅助教师的教和学生的学两方面，且使用技术的类型多样，如支持教师的教的技术使用类型包括教师演示型、提供资源环境型等；而在支持学生的学方面包括学生练习型、自主学习型、信息加工型、自主探究型等。通过对比数字化学习终端类、交互式電子教学设备类和在线课堂类的三种课例类别发现，技术的供给侧主要体现在支持学生的学方面，尤其体现在支持学生的自主探究和自主学习上。从技术硬件资源投入和产出的角度来看，供给侧和需求侧基本平衡，研究发现在硬件资源投入较大的数字化学习终端类的课例类别中，其技术应用的体现也越明显。然而，对于目前最常见的交互式电子教学设备类的课堂教学环境，虽也投入一定量的硬件资源，但其技术应用反馈效果甚至不如在线课堂类，如何在基础教育深化改革和教育数字化发展的背景下实现技术输入和输出的教育收益最大化配比是未来教育研究亟待关注的方向。

4.不同类别教师的课堂教学行为存在显著性差异（技术工具应用可以有效提高教师的TPACK能力）

研究发现，不同性别、学科、职称的教师的课堂教学行为存在显著性差异，理科教师在课堂上更加注重启发式、探究式教学的实施，这主要体现在两方面，一方面从弗兰德斯课堂互动分析中发现，理科课堂的教师提问比率更高，说明理科教师更多采用问题启发学生思考；另一方面，在理科课堂的典型教学环节序列中，存在包含“探究学习”在内的多种教学环节序列。在教师的性别差异方面，女教师的师生行为转换要高于男教师，且在女教师的课堂中学生被动应答的次数较高，这可能表明在女教师的课堂中教师善于调动全班所有学生的积极性，提高学生的参与度，营造生生和师生互动的良好课堂氛围。此外，研究还发现，教师的职称越高，其在课堂上维护权威的次数越少，未来还需要充分发挥优秀教师的榜样作用，促进教师课堂教学的提质增效。针对高低TPACK知识能力的教师，基于实践逻辑提出了示范经验和改进措施，在课堂教学实践中的信息技术工具的应用是提高教师TPACK知识能力的最大亮点，此外，在课堂教学过程中，理科教师所展现的TPK知识能力和TCK知识能力均高于文科教师。

据上所论，相关研究已经取得了显著成效，但是也发现了如下当前课堂信息化教学中存在的需要进一步探索和研究的问题：一是目前技术支持下的课堂中还存在教师的主导性过强，尤其在高学段中学生的主体性并未得到充分发挥的现象；二是体现创新人才培养的启发式教学和探究式教学的教学策略有待进一步提高，特别体现在低学段中的文科课堂中；三是教师的数字素养有待进一步提升，特别是在交互式电子教学设备类的教学环境中，教师既要巧用、用好信息技术，确保数字化教学的有效实施，同时还要注重培养学生的数字素养，让技术成为学生认知和交流的重要资源和工具。

（二）优化建议

1.提升教师数字素养，深化教师对教育数字化战略行动的认识

教育数字化是利用信息技术赋能课堂教学，创新具有中国特色的教学模式、教学方法以及教学策略，旨在利用信息化工具和平台改进教育教学的过程和结果。可以说，教育数字化战略指明了未来教育的发展方向和具体措施，教师只有深化对教育数字化的认识和理解，才能在未来的教学中更加得心应手。同时，良好的数字素养是提升教师数字化教学创新能力和职业可持续发展的重要基础，也是提升学生数字化学习与生存能力的必要条件。师生只有都具有较高的数字素养，才能有效驾驭各种信息技术环境、平台、工具和资源，才能为教与学范式的转型提供有力杠杆。但结合案例分析发现，尽管我国教育数字化推进成效显著，但在人的数字素养与技能提升层面还有进一步努力的空间；中小学生利用信息技术开展有效学习以及解决问题的能力并不强，其数字素养亟待提升；部分教师对于数字工具和资源的应用较为表面化，教学观念亟待转变，应用水平还需提高。因此，依照《教师数字素养》的标准，相关机构和学校要进一步关注教师的数字化意识，深化教师对数字化的认识，提升数字化意愿，增强数字化意志。教师在观念意识层面认可和接纳数字技术之后，很大程度上可以主动寻求并开展对于数字技术和教学的设计、应用，助力技术融合课堂，提升教学效果。相关教育部门和学校也要加强对教师在数字素养和数字化实践推进层面的认识和应用的指导，结合教师学习特点，提供高匹配需求度的资源，提供相应的学习观摩、培训和实践。

2.利用技术赋能课堂，创新体现学生主体地位的教学模式

教育是培养创新型人才的基础性工程，创新人才的落脚点在于课堂，要着力发挥数字化赋予基础教育创新人才培养的重要作用。在课堂上，教师要正确处理好教师主导—学生主体的均衡关系，切实让学生的主体地位得以实现。“学生主体”是相对“教师主导”的一个概念，早在20世纪80年代，王策三先生就系统论述了“教师主导与学生主体”的教学思想，提出教学应教学生“学”，要为学生“学”服务的思想，将教师主导和学生主体统一在学生的“学”上。承认学生主体地位，才能关注学生的主动活动、培育和发挥学生的主体性。培育学生的主体性，目的在于培育能够进入社会历史实践的、能够为人类幸福而工作的、全面发展的人[24]。主体性是人之为主体的最根本的特征，学生主体性发展不是各部分因素拼凑而成，而是由他们所受的一切影响的总和，综合地在一定条件下发挥作用。换句话说，学生的主体地位不仅体现在课堂中的某个环节，而且贯穿于教学的整个过程，因而，指导教学实践和教学活动的教学模式是凸显学生主体性，发挥学生主动性和积极性的最有效方式。在教育数字化战略推进的背景下，教师要充分发挥信息技术的优势，创新教学方式、方法和手段，强调“教学有法，教无定法”，以学生的学习和发展为中心，尊重学生主体地位（价值），为学生的学习、生活、发展等方面提供良好的平台，实现从以“教”为中心向以“学”为中心的转变，从“传授模式”向“学习模式”的转变，从而提高学生的学习质量。此外，教师要努力设计高质量问题，引导学生创新思维的发展，培养学生主动思考、敢于质疑的精神，借助技术创设优质的场景，发挥数字化资源的优势，提升数字技术与教育教学融合创新能力，开展探究式学习和启发式教学，给学生种下自主创新、善于发现的种子，在跨学科教学活动中落实知识贯通、一体化育人、创新人才的培养。

3.应用信息技术工具，提高教师TPACK能力推动教学改进

本研究发現，不同类别教师的课堂教学行为存在显著性差异，而高效利用信息技术工具可以有效提高教师的TPACK能力。当下的课堂教学中，大多已经存在完整的教学设计，而推动教育数字化战略行动，必须将信息技术与学科教学深度融合。尽管传统的教学设计或教学计划已经能独立地完成教学活动和教学任务，但一些环节依然存在形式单一，效率低下，难以凸显学生主体性的现象。因而，必须着力提高教师的TPACK能力，促使教师利用信息化手段和工具对教学环节或活动进行改善。基于教师TPACK能力的教学改进驱动型路径起始于一个不够完善的教学环节，出现问题的地方可能是学科内容方面，也可能是教学方法或教学策略等教学方面，教师需要利用技术来改进这些环节。根据信息技术工具对原有教学计划和教学设计所起的作用，可分为替代、增强、改变和重构四个级别。替代是指将技术作为一种直接的替代工具，仅仅改变教学的形式，例如从一般的纸笔测试到上机测试；增强是指对某项教学活动功能上的改进，例如试卷批阅，由传统的人工批卷到机器智能批卷；改造则是凭借信息技术重新设计教学任务和教学活动，突出技术支持学习和教学的重要作用；重构则是在技术的启发下设计出新的教学任务[25]。在教育数字化战略行动的背景下，教师要自觉提高TPACK知识能力，要善于应用信息技术工具，改进教学互动策略、讲解策略、总结策略、教学活动设计等方面，更加注重学生思维与能力的培养。

4.借助技术赋能联合教研，发挥优秀教师的经验辐射作用

研究发现，不同职称的教师在技术应用尤其是整体的课堂把控上有着较为明显的差异。一节优质的课，不仅是技术的巧妙使用，更是整体教学效果的体现。优秀教师的经验是在不断学习和实践中得以提升的，要发挥优秀课例的示范作用，强化优秀教师经验的传播和引领，学校和相关教育部门要提供多种方式的教研，创造不同层面的学习机会，在理论、观摩和实践层面促进新手教师的不断成长。在当前背景下，结合网络教研和传统教研的联合教研可以实现教研模式的更新，发挥优秀教师的经验辐射作用。一方面，线上线下联合教研可以提供丰富优质的教学资源，有效弥补薄弱地区教育资源的短板，一定程度上实现教育资源的均衡发展。另一方面，线上线下联合教研打破了时空限制，使教师们在任何时间、任何地点都可以进行教研活动，推进教研深入发展。联合教研的最大优势在于可以利用网络平台，由优秀的学科专家和学科教师提供先进的课程教学理论和教学方法指导，帮助全体教师提升教学、科研和教研能力。

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作者简介：

赵云建：编辑，硕士，研究方向为技术支持下的教师专业发展。

陈玲：副教授，博士，研究方向为技术支持下的教师专业发展、创新教学、教育公共服务创新。

许明雪：在读硕士，研究方向为技术支持下的教师专业发展、创新教学。

赵梓明：助理教研员，研究方向为教育大数据、在线教育质量分析。

The Practice Diagnosis and Optimization Methods of Informationzed Innovation Class

—The Analysis Based on 14th National Primary and Secondary School Innovation Classroom Teaching Videos

Zhao Yunjian1， Xu Mingxue2， Zhao Ziming3

（1. Center for Education Technology and Resource Development， Ministry of Education （National Center for Educational Technology（NCET）），Beijing 100031； 2. Facuty of Education Technology， Beijing Normal University， Beijing 100875； 3. Beijing Advanced Innovation Center for Future Education， Beijing Normal University， Beijing 100875）

Abstract： The “Action Plan for Deepening the Reform of Basic Education Classroom Teaching” emphasised the quality improvement of classroom teaching of basic education with empowerment by digitization， and proposing to make good use of digital technology to build a new teaching and learning model to help promote teaching efficiency and quality. Under the background of actively promoting the digital transformation of education， this study selected 353 high-quality lessons in class from the observation activities， and relied on S-T classroom observation and analysis system， Flanders classroom interaction analysis system and the teachers’ classroom questioning skills scale to code and analyze the classroom videos. Moreover， this study carried out the sequence analysis of the feature links in basic teaching links from each classroom video. In addition， the application characteristics of information technology in the classroom videos as the source of sample data were analyzed to understand the application characteristics of technology in classroom teaching. Also， the teacher’s TPACK ability was scored according to the classroom videos. Therefore， focusing on the characteristics of classroom teaching supported by technology， the application characteristics of classroom technology， the current situation of teachers’ TPACK ability and the improvement points in the future， this study provided some practical data and targeted suggestions for the subsequent training of teachers’ digital literacy improvement and the integration of technology and classroom teaching.

Keywords： innovation class； technology application； sequence analysis； TPACK

責任编辑：李雅瑄