基于BOPPPS微格教学视频的培训效果量化评价研究

窦 燕 王晓妍 孔得伟 韩 婷

(1.燕山大学 信息科学与工程学院,河北 秦皇岛 066004;2.河北省软件工程重点实验室,河北 秦皇岛 066004)

0 引言

教师培训作为教师教育中的重要环节、教师终身教育的主要手段,在教师成长的过程中起着重要的作用[1]。教师教学技能培训又是教师培训中的重要组成部分,直接影响到教师的教学水平。教师效果评价是培训项目中非常重要的一环,评价结果可以明确培训的优劣,总结培训得失,汲取经验教训,为下一次培训积累经验并提出更加合理的培训策略。加拿大BOPPPS教学模式是一种有效的教学模式,它是加拿大高校教师ISW(Instructional Skills Workshop,教学技能工作坊)培训的核心组成部分,现已发展成为一个非常成功的高校教师教学能力提升的培训项目[2-3],该模式已经被应用于很多具体的学科教学中[4-5]。微格教学经过20多年的发展,经历了兴衰、沉寂、理性认识几个阶段,广泛地应用于师范学生的教学能力培养,并且相当多的高校也将微格手段用于教师培训[6-8]。北京大学在微格培训中,让教师自己选择教学内容进行教学设计、课堂教学模拟并拍摄制作课件,最后聘请外部专家进行评审和诊断[9],这种培训效果评价方式依据专家的评审,评价标准未必能针对学校培训目标开展,很难评价培训效果。韩磊磊[10]基于微格教学手段将BOPPPS教学模式应用于高校青年教师教学技能培训,对微格教学进行视频录制,培训结束后对视频进行回看和反思,培训导师对参训教师的每一次微格训练仅进行语言反馈和定性评价来了解培训效果,很难真正了解参训教师的教学技能提升情况。杜鹃[11]的教学技能培训也将BOPPPS教学模式作为其核心培训内容,在培训评价方面加入参训教师结业心得和后期访谈资料,增加了培训内容的丰富度,但是也没有量化评价效果。徐剑波[12]在针对所选案例高校新入职教师教学岗前培训总结的培训评估机制中提到,只是采用简单的理论考核,忽视对参训教师教学实践能力以及培训过程中的表现进行考核。范官军[13]提出微格教学评价要立足于训练目标是否达成,应该把定量评价作为构建训练效果评价体系的重点。目前,以BOPPPS教学模式为核心、以微格教学为教学手段的新教师教学技能培训已经在国内20多所学校开展,提升了新教师的教学技能,但是在培训评价环节各有特色。如何定量评价参训教师学习和掌握BOPPPS的培训效果是一个亟待解决的问题。马尔可夫过程是无后效性的随机过程[14],即下一状态的概率分布只由当前状态决定,在时间序列中它前面的事件均与之无关。马尔可夫链是时间离散、状态离散的马尔科夫过程,其无后效的特点使得可以将马尔可夫链模型用于教学质量评价。樊新海[15]采用马尔可夫链对某单位职员的敬业精神进行评价。董庆华[16]利用马尔可夫链把学习过程中的“进步程度”作为主要依据来对学生群体进行形成性评价。罗娟[17]利用马尔可夫链对课堂教学进行动态评估。郭竹梅[18]应用进步度对课堂实施过程中学生的学习进行评价。目前对BOPPPS微格培训效果进行定量评价的研究尚未见诸文献。本研究第一作者参与了加拿大约克大学的国际前沿教学法(BOPPPS)培训并获培训证书,还获得了以BOPPPS为核心教学模式的ISW和FDW(Facilitator Development Workshop, 教学技能引导员工作坊)资质,对BOPPPS有效教学有较深入了解。因此,本研究以燕山大学参加培训的新教师为研究对象,针对BOPPPS微格教学培训效果的定量评价展开研究,提出了BOPPPS微格教学马尔科尔夫链评价,即BMME(BOPPPS Microteaching Markov Chain Evaluation)培训效果评价模型,对参训教师教学技能的培训效果进行量化,较为精准地评价了参训教师教学基本技能的进步情况。

1 BOPPPS微格教学技能培训模式

1.1 培训理念与培训目标的设定

燕山大学新教师教学技能培训的理念是以学习者为中心,注重学习者的参与、体验与反思。

参加培训的新教师即将走进课堂,面对的学生人数大部分都超过30人,有的班级甚至超过100人,如何提高课堂教学的学习效果是教师首先要考虑的问题。了解学习者的心理是基础。校本培训希望参训教师从一个学习者的角度来参与培训、体验培训,同时能够对自己在培训过程中学到的教学技能进行反思。

基于以上教学理念,借鉴了ISW的模式,设计了以微格教学为手段、以BOPPPS教学模式为核心的新教师课堂教学技能培训模式。

新教师教学技能培训的目标分为3个维度:第一个维度是知识维度,培训结束后参训教师应该能够正确解释 BOPPPS 中每个模块的含义。第二个维度是能力维度,分别按照 BOPPPS 模块撰写实用可行的教学设计方案;有效使用各种参与式教学方法,引导学生主动学习;能运用基本的评价技巧评价教学效果。第三个维度是情感维度,激发参训教师的职业认同感和使命感。

参加培训的新教师通过短短的三天两晚时间,快速掌握一种课堂教学的技能,达成以上的教学目标,并且能够运用到后期真实的课堂教学过程以及整个课程教学活动中,从而提升自己的教学技能,为成为一名教学优秀的教师打下基础。

1.2 BOPPPS有效教学法

BOPPPS有效教学法包含6个教学环节,分别是导言、学习目标、前测、参与式学习、后测和总结。导言主要是为了将学生的注意力吸引到课堂中,并且提高学生的学习兴趣;用与本节课内容相关的图片、视频、典故、时事热点等来导入。学习目标根据教学大纲的要求,从学习者的角度出发,按照SMART原则给出的明确、可达、可测量的描述,涉及认知、技能和情感三方面目标。前测是为了了解学生对本节课要学习的内容的了解程度与知识基础,以便于教师对课程内容进行微调。但是要针对学习目标来设计测试内容,形式多样,可以运用信息技术手段,采取判断、选择、填空、投票等客观题方式,也可以提一些开放性问题。参与式学习的目的在于让学生主动学习,教师要想各种办法让学生以动眼、动耳、动手、动口等方式参与到课堂中,核心是以学生为中心,让学生参与到学习的过程中,最后达到动心的目的,取得好的学习效果。参与式学习的内容也要围绕学习目标来选取。后测的目的主要是检查学生经过主动式学习是否达成学习目标,要尽可能让全体学生参加,并且教师要给学生反馈。总结是教师对课程教学内容的摘要回顾、知识点总结,要简洁明了,尽可能以图形化的方式总结,也可以让学生来进行总结,这样学生印象深刻,有利于进一步巩固学习效果。最后还可以布置课后作业以及预告下节课的学习内容等任务。

1.3 微格教学训练过程

为了达成以上的培训目标,在培训课程中设计出一套合理的培训课程,包含《ISW与BOPPPS 介绍》《微格演练技巧与示范》《课程思政案例展示与点评》《如何开展参与式教学》《如何进行教学评价》《ISW与BOPPPS 介绍》。通过理论知识的介绍让教师了解这种模式,理解BOPPPS的内涵。除了培训教师理论授课之外,提升参训教师教学技能的重要方式就是实践,采用了微格教学的方法。《微格演练技巧与示范》是让培训教师采用微格训练的方法,需要为参训教师进行演示,便于他们获得直观感受。实践环节安排了两次微格训练:第一次微格实践是在培训导师介绍BOPPPS有效教学法和微格训练法后,请参训教师按照这种教学模式进行教学设计并实施10分钟的微格演练,培训导师为每一位参训教师录像,根据所设计的培训效果评价指标给出每一项成绩;参训教师根据培训导师和同组参训教师的回馈修改自己的教学设计并实施第二次微格训练,培训导师再次录像并给出评估,根据两次评估情况给出每位参训教师的培训效果评价结果。

2 BOPPPS微格教学培训效果量化评价的BMME模型

2.1 BOPPPS评价指标的选择和评价等级的设定

通过对加拿大约克大学BOPPPS培训的每个模块的评价指标进行研究,结合燕山大学新教师教学技能培训的具体情况,考虑微课视频的特点,对BOPPPS的每个环节的作用进行梳理,将每个环节作为1层,分成6层,作为一级指标;每层设计3～5个评价指标,作为二级指标,最终形成6层24个二级评价指标;每个指标设定了5个等级的评价结果,分别为“优”“良”“中”“合格”和“不合格”(如表1所示)。

表1 BOPPPS微课视频评价指标及等级

为了确切了解参训教师的教学技能提升情况,培训时对每位参训教师的两次微格实践都录制了视频,每个人10分钟微格演练结束后,通过对视频的回放观看,对每一位参训教师的导入、目标、前测、参与式学习、后测、总结6个环节分别给出评价等级。

关于两次微格教学实践,第一次实践可以看出参训教师在培训导师讲授和演示之后教学技能的表现。经过培训导师的引导和同组伙伴的反馈,参训教师进行第二次微格实践,可以看出参训教师的进步情况。由这两个阶段的变化,可以推测后面阶段的变化,这种教学技能的变化情况有一定的规律性,非常接近马尔可夫过程,即状态转移只依赖于前一个状态,因此本研究采用马尔可夫数学模型对培训效果进行评价。

2.2 马尔可夫数学模型

马尔可夫数学模型[14]如以下3个定义所示。

定义1 设随机序列{X(n),n=0,1,…}的离散状态空间为E。若对于任意m个非负整数n1,n2,…,nm(0≤n1

P{X(nm+k)=j|X(n1)=i1,

X(n2)=i2,…,X(nm)=im}=

P{X(nm+k)=j|X(nm)=im},

(1)

则称{X(n),n=0,1,…}为马尔可夫链。

定义2 式(1)中右边条件概率形式为

P{X(n+k)=j|X(n)=i},k≥1,

(2)

称之为马尔可夫链在n时刻的k步转移概率,记为Pij(n,n+k),它表示已知n时刻处于状态i,经k个单位时间后过程处于状态j的概率,它不依赖于n,其状态转移概率仅与转移出发状态i、转移步数k、转移到达状态j有关,而与转移的起始时刻n无关。当k=1时,Pij(1)成为一步转移概率,简记为Pij。它有如下两个性质:

0≤pij≤1,i,j=1,2…

定义3 若马尔可夫链转移概率的极限为

(3)

存在且与i无关,则称此马尔可夫链具有遍历性。只要求出稳定状态就可以用它来计算一个状态的进步情况。

2.3 等级数量与等级数量的比例

每位参训教师在实施10分钟微格实践时,培训导师就根据表1中的评价指标为其每一个环节给出一个等级,现场难以确定等级的,通过再次观看微格教学视频来确定,最终为该参训教师的10分钟微格训练给出24个等级。

本研究用T表示参训教师的集合,T={T(n),n=0,1,…,m},其中T(n)表示某一位参训教师,m表示参训教师的人数。T(n)进行一次微格训练后所得到的等级数量为{G(i),i=1,2,3,4,5},其中G(i)表示获得i等级的个数,i=1表示等级为“优”,i=2表示等级为“良”,i=3表示等级为“中”,i=4表示等级为“合格”,i=5表示等级为“不合格”。因为BOPPPS的每一次微课实践都会用24个评价指标来给出某一位参训教师的评价结果,故每个等级数量的比例为{P(i),i=1,2,3,4,5},某一位参训教师获得某个等级的数量以及比例为

(4)

(5)

式(4)中由于评价指标有24个,故每位参训教师的所有评价等级数量之和为24。式(5)中可以分别求出5个等级占24个指标的百分比。

由于参训教师大多是没有教学经验的新教师,因此每一位参训教师当前的教学技能状态与以前的状态无关,经过BOPPPS培训之后其教学技能的提升就和培训的关系极其密切,参训教师的培训效果一般只和前一个时期的状态相关联,这就使得参训教师教学技能的变化是一个典型的随机过程,而马尔可夫模型描述了一类重要的随机过程,是一个随时间而变化的随机函数,培训正好与马尔可夫链的这一特点吻合,因此培训效果的评价模型引入了马尔可夫链。

2.4 两次微课状态与状态转移

2.5 状态转移概率矩阵

(6)

其中,pij表示从第一次微课的“i”等级转移到第二次微课的“j”等级的概率,且

(7)

给定各评价等级的具体分值x1,x2,x3,x4,x5,就可以对最后的培训评价进行量化。

T(n)的得分可以用式(8)进行计算。

(8)

(9)

3 BOPPPS微格教学培训效果量化评价的实证分析

燕山大学成立的校本培训团对新教师采用ISW工作坊的形式进行教学技能的培训,主要培训目标是让新教师快速掌握以BOPPPS为核心的教学技能。在培训过程中对参训教师的BOPPPS微课录制了视频,通过现场考评结合培训后的视频进行分析,利用表1的指标对BOPPPS的6个环节逐一考评,为每一项评价指标给出一个等级,每一位参训教师的每一次评价就可以得到24个等级。通过两张评价等级表,利用上一节的计算模型,就可以精准评价参训教师教学技能的提升情况。

下面以一位参训教师的两次微课视频为例详细介绍评价过程以及评价结果。

首先对该参训教师的两次微课的6个环节分别按照评价指标给出相应的评价等级,得到两张如表1所示的评价表。对两次微课评价表的等级进行统计,得出“优”“良”“中”“合格”和“不合格”的个数:第一次分别为2、6、7、3、6,第二次分别为7、10、4、2、1,将此结果记录在表2中。

表2 某参训教师的两次考评结果统计

表2中合计列中带有“*”的数字,如2*是指第一次微课中有2项评价指标获得了“优”,而第二次微课评价中,这2项评价指标中有1项获得了“优”,1项转化为“良”;同理,第一次微课中有6项评价指标获得了“良”,而第二次微课评价中,这6项评价指标中分别有4、1、1项获得了“优”“良”“中”;第一次微课中有7项评价指标获得了“中”,而第二次微课评价中,这7项评价指标中分别有6、1项获得了“良”“中”;第一次微课中有3项评价指标获得了“合格”,而第二次微课评价中,这3项评价指标中分别有2、1项获得了“中”“合格”;第一次微课中有6项评价指标获得了“不合格”,而第二次微课评价中,这6项评价指标中分别有2、2、1、1项获得了“优”“良”“合格”“不合格”。

对第一次微课评价的实际状态:S1=(1/12,1/4,7/24,1/8,1/4)。

对第二次微课评价的实际状态:S2=(7/24,5/12,1/6,1/12,1/24)。

该参训教师的一步转移概率矩阵为:

解得:S=(P(1),P(2),P(3),P(4),P(5))=P(2)(4/3,1,7/36,0,0)

由P(2)(4/3+1+7/36+0+0)=1

得P(2)=36/91

故S=(48/91,36/91,7/91,0,0)

若各评价等级具体分值取x1=90,x2=80,x3=70,x4=60,x5=50,则该参训教师得分情况如下:

进步成绩:PG=P(1)x1+P(2)x2+P(3)x3+P(4)x4+P(5)x5=84.51

第一次微课实践成绩:TG1=(P1(1)x1+P1(2)·x2+P1(3)x3+P1(4)x4+P1(5)x5)=67.92

第二次微课实践成绩:TG2=(P2(1)x1+P2(2)·x2+P2(3)x3+P2(4)x4+P2(5)x5)=78.33

同理,对参训的5位教师进行两次微课的评价,得出两次真实成绩和进步成绩(如表3所示)。

表3 5位参训教师的两次BOPPPS教学技能的真实成绩和进步成绩

从表3可以得到,参训教师2的进步度最大,经过培训,参训教师3的BOPPPS教学技能掌握的最好。如果看培训效果,应看重进步度这个指标,微课一和微课二的真实成绩体现了参训教师对BOPPPS教学技能的掌握情况,而进步度则是呈现了参训教师经过培训后所获得的教学技能的提升度,最能反映培训的效果。

将参训教师的进步成绩与真实成绩进行比较(如图1所示),可以看出,只有参训教师5的真实成绩大于他的进步成绩,其他参训教师的真实成绩均小于进步成绩,说明培训对参训教师教学技能的提升起到了较好的效果。

图1 5位参训教师的进步成绩和真实成绩比较

培训是提升参训教师教学技能极为重要的方法,培训效果就是要观察每位参训教师的教学技能提升情况,而采用马尔可夫链的方法对参训教师的BOPPPS教学模式培训效果进行评价,相对于培训导师的主观评价来说,能够较为客观、科学地量化每一位参训教师教学技能的达成度和进步度,同时也为培训导师的培训策略改进提供了科学的数据。

4 结束语

有效的新入职教师教学技能培训是快速提高师资教学能力的重要手段,而培训效果定量评价则可以确切了解参训教师的教学技能提升度。利用微格视频可以回放的特点,可以对教学技能实践时的每个环节进行仔细分析,根据每个指标给出等级。本研究针对每位参训教师的每次教学技能微课实践视频,根据评价指标逐一给出评价等级,利用马可夫数学模型统计每次实践每个等级的数量,分别确定两次实践的评价状态,计算状态的转移,从而得到教学技能的提升度,对参训教师的后期提升更有针对性。同时本研究的评价模型可以做到培训效果的个性化评价,量化评价也可以有效避免评价的主观性,增加了客观性,该模型的评价可以为有效培训提供依据。后续研究中要关注教师是否持续使用培训中所掌握的教学技能进行日常教学,以提升教师教学技能培训效果的成果转化,真正将培训所得用于实践。