数据驱动智能研修平台的应用与研究

高 强

（山东省烟台港城中学）

教学实践既是教师专业发展的核心，也是学校教育质量的关键。在智能录播教室环境下，随着基于数据的智能研修平台的投入使用，学校利用平台的“量表评分+AI 教学行为分析”的数据支持性功能，对教师和课堂教学情境的数据进行测量、收集、分析和报告，以便理解并优化教学行为，实现精准教学反思、精准教学帮扶、精准教学指导、精准教师画像。

一、研究背景

随着信息技术的飞速发展和教育改革的持续推进，数据驱动的智能研修平台在教育领域引起了广泛关注。这些平台利用先进的技术和数据分析方法，为学校、教师和学生提供了更加个性化的学习与教学支持。在当前追求教育高质量发展的背景下，深入探索数据驱动的智能研修平台在中学教育中的应用与效果具有重要意义。

传统的教育模式存在一些不足和挑战，如教学资源不平衡、教学质量参差不齐、教师专业发展需求不同等。而数据驱动的智能研修平台通过收集、整理与分析大量的教育数据，可以帮助教育管理者和教师更好地了解学生的学习情况与需求，从而提供个性化的学习支持和教学指导。此外，这些平台通过提供专业培训、教学资源分享与教学实践反馈等功能，还能够促进教师专业发展，提升教师的教学能力和教育质量。

当然，尽管数据驱动的智能研修平台在理论和实践中显示出其发展潜力，但目前对其在学校教育中的具体应用与效果的研究还相对有限。因此，有必要深入研究这些平台在学校教育中的应用情况，并评估其对教育高质量发展的实际影响。通过系统研究，可以为教育管理者、教师和决策者提供相关的理论指导与实践经验，推动教育向更高质量、更个性化和更可持续的发展方向迈进。

二、传统教学与校本研修在教师职业发展中存在的问题

传统教学与校本研修存在依赖个人经验、信息采集不足、教学展示不真实、评价和指导不连续、观摩不能常态化、主观化的教研特质以及教学评价形式化等问题。

（一）依赖个人经验

传统教学与校本研修主要依赖于优秀教师和教研员的个人经验。这种经验性的教学研究存在局限性，因为教学过程具有复杂性，难以完全依靠个人经验来总结和改进教学方法。

（二）信息采集不足

传统校本研修中的信息采集通常是粗放式的，难以准确量化教师的教学特征。这导致无法全面地反映日常课堂的全貌，而且教学研究的内容存在难以察觉的盲点。

（三）教学展示不真实

传统教研活动中的听评课往往无法真实地反映出教师日常上课的全貌。教师对教学效果的期待值过高，可能会刻意准备、表演式地展示教学，导致评价结果可能与真实教学效果存在差距，影响教研活动的有效性。

（四）评价和指导不连续

传统校本研修通常只提供有限次数的教师教学评价，难以为教师提供连续性的跟踪指导。这样就不能形成教师专业发展从评价、指导到反馈的有效闭环，无法帮助教师持续改进教学方式。

（五）观摩不能常态化

传统意义上的名师观摩课往往是片段性的，无法做到常态化开展。这导致新入职教师和青年教师难以在有需求时及时获得帮助与指导，限制了他们的教学成长。

（六）主观化的教研特质

以经验为导向的传统校本研修具有主观化的特质。这容易导致教研结果因缺乏实证依据而不够准确，存在潜在的矛盾。

（七）教学评价形式化

学校在教学评价中使用种类繁多的教学量表，增加了教研工作量。这可能导致教学评价过于形式化，未能准确评价教师的教学水平，降低了教师参与教研活动的积极性。

针对上述这些问题，基于数据的校本教研提供了一种新的解决途径，可以更好地促进教师的专业发展。

三、基于数据的智能研修平台助力精准教研

（一）依托人工智能技术，解决传统教研的4 个瓶颈

传统教研存在4 个瓶颈：教师的精准反思难；同侪的精准帮扶难；教研员的精准指导难；教育管理者的教师专业发展评估难。基于数据的校本教研可以有效支持传统的教研方式，如教学观摩、听课评课和教学研讨会，依托人工智能技术，为教师教学问题精准诊断提供数据支撑；基于数据的校本教研可以通过收集和分析大量的教学数据，为教师提供精准的教学问题诊断；通过教学数据的统计和分析，可以揭示教学中存在的问题和挑战，帮助教师准确把握学生的学习情况和教学效果，并提供有针对性的改进建议和指导。

同时，基于数据的校本教研也可以推动教研的数字化转型和智能化转型，利用先进的技术工具和平台，实现线下到线上的转变，使教研活动更加高效、便捷和智能化。

一是从线下到线上的数字化转型。基于数据的校本教研可以利用在线教研平台和工具，将原本依赖于传统线下方式的教研活动转移到线上进行。教师可以利用在线平台分享教学资源、交流教学经验，进行跨地域的合作研究，从而突破时间和空间的限制，提高教研的效率和参与度。同时，通过在线平台收集和整理教学数据，可以更好地进行数据分析与应用，推动教学方式改进与专业发展。

二是从经验到实证的智能化转型。基于数据的校本教研强调通过实证的数据和科学的方法来指导教学实践，从而实现从经验主导到实证主导的智能化转型。通过收集大量的教学数据，利用数据分析和挖掘的方法，可以发现教学中的模式和规律，揭示教学策略的有效性和不足之处。同时，借助人工智能和机器学习等技术，可以构建智能化的教学辅助系统，为教师提供个性化的教学建议和指导，帮助教师优化教学设计和实施。

此外，基于数据的校本教研不仅可以精准诊断教师教学问题，还能有效支撑传统教研方式，并推动数字化转型和智能化转型。通过数字化转型，教研活动可以从线下转移到线上，提高效率和便捷性；通过智能化转型，教研活动可以由经验主导转向实证主导，提供更科学的教学支持和指导。这将为教师的专业发展和教学质量的提升提供有力的支持。

（二）基于人工智能的课堂教学行为分析

基于人工智能的课堂教学行为分析是一种利用先进的技术和算法对教师与学生在课堂上的行为进行全面、精准分析的方法。该方法将教学行为分为9种师生教学行为，包括巡视、师生活动、讲授、板书、读写、举手、听讲、生生互动和应答。同时，还考虑了9 个维度的学情分析，包括教学行为分布、课堂互动S-T 曲线、课堂教学模式Rt-Ch 分析、课堂表现度、课堂参与度、课堂关注度、教学行为时序、课堂行为对比分析和教师行为周期画像。

基于人工智能的课堂教学行为分析的目的是提供精准的数据和报告，以帮助教师深入了解自己的教学行为，发现优点和改进的空间，进而提高教学效果和学生学习成果。针对这一目的，该方法提供了3份精准分析报告。一是《教师教学行为智能分析报告》，针对单节课和单个教师进行分析。该报告通过对教师的教学行为进行智能分析，揭示教师在课堂上的行为分布、教学模式、教学效果等方面的情况。教师可以通过该报告了解自己的教学风格和行为偏好，发现教学中可能存在的问题，并得到相应的改进建议。二是《不同课例教学行为对比分析报告》，针对单节课和多位教师进行对比分析。该报告将不同教师在相同课例中的教学行为进行对比，帮助教师了解不同教学风格和行为对学生学习的影响，从而吸取经验和借鉴他人的优点，改进自己的教学方法。三是《教师行为周期画像分析报告》，针对多节课和单个教师进行分析。该报告通过对教师一段时间内多节课的教学行为进行分析，绘制出教师的行为周期画像。教师可以通过该报告了解自己的教学行为变化趋势，发现教学的高峰和低谷，为自己的教学规划和发展提供参考。

基于人工智能的课堂教学行为分析提供了科学、客观的数据支持，帮助教师深入了解和改进自己的教学行为，提高教学效果与学生的学习成果。通过精准的分析报告，教师可以有针对性地进行教学改进与提升，实现个体和集体的教育发展。

（三）基于9 种教学行为数据，实现9 个维度的学情分析

智能研修平台基于9 种教学行为数据的学情分析，可以为教师提供全面的教学反馈和指导。

1．教学行为分布

平台通过对教师不同教学行为的频率和分布进行分析，可以了解教师在课堂上的教学重点与偏好，帮助教师合理安排教学时间与资源。

2．课堂互动S-T曲线

平台通过分析课堂互动的强度和时间变化，绘制出S-T 曲线，可以了解课堂互动的起伏与变化趋势，帮助教师把握互动的时机与节奏。

3．教学模式Rt-Ch分析

平台通过对教学模式的分析，包括引导式教学、探究式教学等，可以评估教师的教学策略和方法是否适合学生的学习需求，从而优化教学过程与效果。

4．课堂表现度

平台通过评估学生在课堂上的表现，包括参与度、专注度、配合度等，可以了解学生的学习状态和表现水平，帮助教师调整教学策略和内容，提高学生的学习参与度。

5．课堂参与度

平台通过分析学生的参与程度和方式，包括举手、互动等，可以了解学生的主动性和参与意愿，以此帮助教师引导和激发学生积极参与，促进互动与合作。

6．课堂关注度

平台通过评估学生对教师和课堂内容的关注程度，可以了解学生的学习兴趣和注意力集中情况，帮助教师设计吸引学生注意力的教学活动与资源。

7．教学行为时序

平台通过分析教师的教学行为时序，包括引导、讲解、示范等，可以了解教学过程中不同行为的先后顺序和时长，帮助教师合理安排教学步骤与节奏。

8．课堂行为对比分析

平台通过对多个课堂的行为数据进行对比分析，可以了解不同教学环境和条件下教学行为的差异，帮助教师寻找最佳教学实践与改进方向。

9．教师行为周期分析

平台通过对教师在一段时间内的教学行为进行分析，可以了解教师的教学变化和发展趋势，帮助教师进行自我评估和教学反思，提供个性化的教学指导。

基于9 个维度的学情分析，可以帮助教师深入了解教学过程和学生的学习情况，从而调整和改进教学策略，提高教学效果与学生的学习效率。这些分析结果可为教师提供科学的依据和指导，促进教育的个性化与有效性。

四、基于数据的智能精准教研的实践探究

基于数据的校本教研实施依托于教学行为分析系统，结合教师的经验惯例和AI 数据，构建混合式的校本教研模式。

（一）建立教学行为分析系统

学校引入教学行为分析系统，收集和分析教师的教学行为数据，包括教学行为的种类、频率、时序等，以及学生的学习反馈数据，如参与度、表现度等（如图1 所示）。该系统可以基于人工智能技术进行数据挖掘和分析，从而得出有关教学行为和学习情况的定量化指标与报告。

图1 某节课的学生行为和教师行为分析

（二）整合经验惯例与AI数据

在校本教研中，教师的经验惯例是宝贵的资源。通过结合教师的经验和实践，以及教学行为分析系统提供的AI 数据，可以形成一个混合式的教研模式。教师的经验可以提供实际教学情境中的情感和经验性指导，而AI 数据可以提供客观、量化的教学指标和反馈，使教研更加科学和准确。平台在教师授课的过程中，自动对课堂教学视频进行切片分析，呈现真实的教学行为时序，点击每个时序节点，课堂视频可以自动定位到课堂实录的对应内容，方便教师以“回顾课堂实录+智能分析报告”的方式开展有效的教学反思。

（三）分析教学行为和学习情况

基于教学行为分析系统提供的数据，学校可以对教师的教学行为和学生的学习情况进行深入分析。通过分析教学行为的分布、互动模式、表现度等维度，以及学生的参与度、关注度等指标，可以得出教师的教学优势与改进点，以及学生的学习情况与需求（如图2所示）。

图2 某节课的教学模式Rt-Ch分析

（四）设计教研活动和课程改进

基于数据分析的结果，平台中的教师能力矩阵和雷达图是课堂观察量表一级、二级、三级指标定量打分情况的不同呈现形式，其核心价值在于直观呈现需要优化改进的教师能力维度，为精准定位教学问题确定诊断方向。

学校组织教研活动和课程改进，针对教师的具体需求和问题进行研讨与培训。教师分享自己的经验和教学策略，同时借助AI 数据的支持，有针对性地改进教学方法和内容，提高教学效果和学生的学习效率。

（五）持续跟踪和反馈

教学行为分析系统可以实现对教师教学行为的持续跟踪和反馈，见表1。

表1 某教师教学行为的跟踪数据

（六）找出差距寻求进步助力创新

分析不同课堂之间教学行为数据，根据不同的教学反思需求，灵活选择方式和对象，开展教学行为数据对比分析，从不同维度层面，精准找到改进课堂教学的着力点，从而促进教师的专业成长。

通过智能精准教研系统形成的阶段数据，学校定期对教师进行教学行为评价和指导，帮助教师全面了解自己的教学情况，并提供有针对性的改进建议。同时，学校根据学生的学习情况和反馈，对教学策略和课程设计进行调整与优化。基于教学行为分析系统，学校构建了基于经验惯例结合AI 数据的混合式校本教研模式。这种模式能够充分利用教师的经验和实践，结合科学的数据分析，提供个性化的教学指导和改进方案，促进教师专业发展和学校教育的高质量发展。

五、基于数据的智能精准教研给教师专业发展带来的改变

数据分析为教师专业发展带来了客观、准确的教学反馈，帮助教师发现教学优势和改进点，支持其个性化的专业发展，促进其进行反思和改进，以及支持其教学研究与创新。通过数据分析，教师可以不断提升自己的教学水平和专业能力，为学生提供更好的教育服务，推动教育的高质量发展。

（一）提供客观准确的教学反馈

通过收集和分析教学数据，教师可以了解自己的教学行为、学生的学习情况和表现，从而得到客观的评估和反馈。这有助于教师认识自己的教学效果和弱点，帮助其进行自我评估和提高。

（二）揭示教师的教学优势和改进点

通过分析教学数据，教师可以发现自己在教学中的特长和成功之处，进一步加以发展和优化。同时，数据分析也能够帮助教师发现自己的教学薄弱环节和改进需求，有针对性地进行教学提升和改进。

（三）支持教师的个性化专业发展

通过对个体教师的教学数据进行分析，教师可以获取个性化的专业发展建议和指导。教师可以根据自身的需求和数据分析结果，制定个性化的学习计划和专业发展目标，有针对性地提升自己的教学水平和专业能力。

（四）促进教师的反思和改进

通过对教学数据的分析，教师可以深入思考自己的教学方式、教学策略和学生的学习反应。教师可以通过数据分析来评估自己的教学效果，并思考如何改进和创新教学方法，以提高学生的学习效率。

（五）支持教师的教学研究和创新

通过对教学数据的分析，教师可以发现教学中的问题和挑战，提出新的教学假设和创新方案，并进行实验和评估。数据分析可以提供实证的依据和反馈，支持教师在教学研究和创新中不断探索和进步。

总之，随着人工智能和大数据分析技术的快速发展，教育领域正逐渐迈向数据驱动和智能化的时代。在这一前沿的背景下，教学研究正经历着从传统的经验主义向更科学、更准确的教学行为分析转变。借助教育数据的课堂教学行为分析系统，学校能够深入了解教师的教学实践，提供精准的数据支持和个性化的专业发展指导。通过将教学行为分析系统与校本教研相结合，学校能够构建一种创新的教研模式，充分利用数据驱动的方法和智能化的工具，提高教师专业发展的质量。这种前沿的应用方式为教育培训提供新的可能性，也为教师的成长和教学的优化带来更广阔的发展前景。