交互式电子双板环境下的课堂交互性研究

张屹等

[摘 要] 本文在弗兰德斯互动分析系统的基础上对其进行改进，用改进后的教学交互行为编码表分别对某教师在传统多媒体环境和交互式电子双板环境下讲授“教育技术学研究方法”课程的课堂交互性进行分析比较。研究结果显示，与传统多媒体环境相比，在交互式电子双板环境下，学生能够积极主动地与教师、技术和其他学习者进行交互，学生的主体地位有所提升，而教师的主导地位得到了有效弱化。

[关键词] 交互式电子双板； 教学交互； 交互行为

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者簡介] 张屹（1967—），女，湖北武汉人。教授，主要从事教育信息化技术标准、教育信息化战略研究、教育信息资源设计与开发研究。 E-mail：zhangyi@mail.ccnu.edu.cn。

一、 引 言

当前高校课堂教学中，“上课难”成为了众多教师面临的挑战，尽管教师使出浑身解数，但学生依旧是面无表情、无任何反应，甚至在课堂上玩手机、睡觉、聊天等。究其根本原因，主要是由于高校教师在教学中“一言堂”，与学生的互动、交流少，使学生主动性受限。为改变这种现状，各高校都作出了不懈的努力，但教学中课堂交互单一、互动中教师过于强势的局面尚未得到改变。因此，如何提高课堂交互性成为了高校课堂教学中亟待解决的难题。多位学者都对课堂交互进行了深入研究，钟启泉教授提出“课堂交互”是调动参与课堂教学过程的主要要素，围绕教育教学目标的实现，形成彼此间良性的交互作用。从社会学的角度，构成充满活力的教学情境需要三个条件：学习主体、教学媒体、人际关系（包括师生之间和生生之间的关系及其交互作用）。[1]从以上分析可以看出，课堂交互主要包括教师与学生、教师与媒体、学生与学生、学生与媒体的交互。典型的课堂交互分析方法有弗兰德斯互动分析系统（Flanders Interaction Analysis System，FIAS）[2]、学生—教师（Student-Teacher，S-T）分析法[3]，还有杨开城教授从信息系统的视角提出的IIS （Instructional Information Set）图分析法[4]。

为提高教学中的课堂交互性，华中师范大学在电子白板的基础上研制了一种新的媒体——交互式电子双板。该媒体具有双板展示教学内容、不同类型的教学资源同时呈现、支持多种类型教学资源、课堂交互方式灵活等特点[5]。但电子双板在教学中的应用是如何影响课堂教学中师生交互行为的，能否有效地促进课堂交互，本文试图通过改进型的弗兰德斯互动分析系统得出一个较为满意的回答。

二、弗兰德斯互动分析系统相关研究

（一）弗兰德斯互动分析系统（FIAS）应用研究

弗兰德斯互动分析系统FIAS（Flanders Interaction Analysis System）是课堂教学过程中重要的信息反馈工具[6]，被广泛应用于观察分析课堂教学中师生的交互行为。例如，国外学者Hirokazu Sakaguchi根据FIAS进行了《日本大学作为第二语言的英语会话及阅读课程教学法的比较》的实验研究；还有Fumiko Yamazaki关于《交互分析：通过课堂观察看教师的提问、反馈和学生的反应》的研究；Hoover利用弗兰德斯的交互分析系统对利用计算机辅助教师培训实验进行了分析。[7][8][9]国内的学者也进行了大量的研究，孙杰利用FIAS对师范生课堂教学的教学结构、教学倾向与风格及师生互动的方式进行了详细研究[10]。张露丹等在FIAS的基础上，对中学信息技术专家教师课堂教学进行研究[11]。弗兰德斯互动分析系统因为其自身结构化、定量化的特点，使得教学评价更加客观、科学。但是随着教学环境的不断改变，课堂教学中师生交互行为的日益丰富，这种课堂交互行为的分析方法也面临着一些挑战。

（二）改进型的弗兰德斯互动分析系统应用研究

为了分析课堂教学过程中更为复杂的交互行为，不断变化的教学环境和越来越丰富的教师、学生的课堂行为，有些学者在弗兰德斯互动分析系统基础上进行了改进。例如，Amidon曾对FIAS的部分交互行为进行了细分，将编码总数扩充至24个，最终形成弗兰德斯互动分析系统的修改提议[12]。但由于编码类别的大量增加，这套编码系统较难被课堂观察者掌握，并没有得到广泛应用；1971年，Moskowitz新提出了FLINT（Foreign Language Interaction，An Adaptation of FIAS ）[13]，针对语言教学的特点，在FIAS的基础上进行了一些改进，增加了几种编码类别，更有利于观察分析课堂教学中师生行为。顾小清和王炜针对信息技术环境下的课堂交互性的特点提出了基于信息技术的互动分析编码系统（ITIAS）。ITIAS对教师的语言活动进行了细分；新增了学生言语行为的类别；增加了技术的类别，反映技术在课堂教学中的意义[14]。这套编码系统得到了大多数学者的认可，也是分析课堂交互性的一项重大突破。不难发现，改进型的弗兰德斯互动分析系统，针对教师与学生的语言行为的变化进行了更细的划分，而且技术也成为了一个主要的交互对象。

但是这些分析系统没有体现出在交互式电子双板环境下师生与媒体的具体交互方式以及交互式电子双板的应用特点。因此，怎样设计一套适用于交互式电子双板与传统教学环境下的教学交互行为编码表也是本文主要研究问题之一。此外，本文依据该分析系统将传统多媒体环境与交互式电子双板环境下的课堂交互性进行比较，探究交互式电子双板环境能否有效提高高校课堂教学的交互性。

三、交互式电子双板环境下

课堂交互性实验研究

（一）研究对象

本研究采用内容分析法，对华中师范大学某教师在不同环境下讲授“教育技术学研究方法”课程第九章“研究数据的高级统计”的两段教学实录视频进行分析，如表1所示。

（二）测量工具

根据交互式电子双板环境下课堂交互的特点，研究中对弗兰德斯互动分析系统作了一些改进，使师生与技术互动的方式更具体，并对其进行了编码和描述，如表2所示。

（三）研究假设

1.交互式电子双板环境下教师与学生的交互行为多于传统多媒体下师生交互，主体地位得到体现；

2. 与传统多媒体环境相比，交互式电子双板环境下课堂活动类型多于传统多媒体环境；

3.电子双板环境下师生与教学媒体的交互类型多于传统多媒体课堂；

4.交互式电子双板环境下课堂交互性优于传统多媒体环境。

（四）数据收集

1. 教学交互行为编码标准

根据定义的教学交互行为编码表，以3秒为单位，记录一节课内发生的所有教学交互行为。如在0～3秒内，发生的教学行为主要是教师利用电子双板讲解或陈述教学内容，则记录为3；在54～57秒内，主要的教学行为是教师点击附加文档按钮，则记录为9。但在实际编码过程中，由于课堂教学中师生交互行为的复杂性，有时很难准确地判断出交互行为的类别。因此，本研究制定了以下观察规则：（1）如果在3秒钟时间内出现多种交互行为时，选择不同于上一个3秒内的交互行为；（2）当教师重复学生的回答时，属于类别“1”；（3）当学生利用Clicker进行应答时，若出现沉寂情况，则属于类别“12”；（4）当教师未指定学生回答问题，但有学生回答了问题，属于类别“5”。

2. 教学交互行为编码矩阵

FIAS对记录数据的显示和分析是通过分析矩阵来实现的，弗兰德斯互动分析矩阵是一对称矩阵，它的行和列的意义都由编码系统的规定编码所代表，矩阵的每个单元格中的数字表示编码表现的先后接续的课堂行为出现的频次。根据矩阵中各种课堂行为频次之间的比例关系以及它们在矩阵中的分布可以对课堂教学情况作出有意义的分析。

研究中分别对交互式电子双板环境和传统多媒体环境下的课堂实录进行了分析，形成编码矩阵。

四、传统多媒体环境与交互式电子双板

环境下课堂交互性对比分析

（一）课堂教学结构分析

在传统多媒体环境下，以教师语言为主导，学生被动接受；在交互式电子双板环境下以教师为主导，以学生为主体相结合。本文所采用的课堂交互行为编码系统把课堂行为划分为教师行为、学生行为、沉寂三类，这三类行为在教学中所占的比率能够体现课堂结构。根据两种环境下的教学交互行为编码矩阵，可以分别计算出在不同教学环境下这三类行为所占比率，并绘制出两种环境下这三类课堂行为比率图，如图1、图2所示。

由图1、图2可知，在传统多媒体环境下，教师行为比率为97.60%，其中，教师的讲授的行为占教师行为的87.5%；学生行为比率为0.94%，整个课堂中教师的行为远大于学生行为。说明在该环境下，教师主要通过语言向学生传授知识，与学生很少甚至没有进行交互，教师处于教学主导地位，学生只是作为一个受众，没有积极主动地参与教学。而在交互式电子双板环境下，教师行为比率为61.34%，远低于计算机多媒体投影环境下教师行为比率；学生行为比率为28.04%，教师行为比率不到2/3，学生行为比率超过了1/3。这说明在交互式电子双板环境下虽然仍是以教师行为为主，但与传统多媒体环境相比，学生的主体地位得到了体现，学生能够更积极主动地参与其中，是一个比较开放的课堂。

沉寂包括学生思考和课堂陷入混乱两种，在传统多媒体环境下，学生基本没有思考的时间，沉寂比率1.46%即为课堂混乱比率；在交互式电子双板环境中，沉寂比率为10.62%，学生思考的比率占到了7.45%，真正的课堂混乱比率只有3.17%。可见在两种环境下，整个课堂的教学利用率都很高，教师对课堂教学的掌控能力较强。

（二）课堂教学活动分析

通过对两种环境下的“教学交互行为编码矩阵”进行对比分析，绘制出如图3所示的 “稳定格”行为频率图。

图3可知，在传统多媒体环境下，（3，3）这一序对出现的次数最多，表明教师“一言堂”现象比较严重，师生间交互不强；由于“教育技术学研究方法”课程第九章“研究数据的高级统计”是关于如何利用SPSS来处理教育科研数据，属于操作性比较强的一章内容，序对（9，9）在矩阵中出现的频率也比较高，表明教师能够很好地对教材内容进行分析，选择合适的教学策略进行教学，通过演示操作来加深学生对利用SPSS进行统计分析的记忆理解。而在电子双板环境下，对角线上出现的行为类型更加多样，教师在教学过程中设置多种课堂活动。同样，序对（3，3）出现的频率最高，但远低于传统多媒体环境下教师讲授时间；序对（1，1）的数值为67，仅次于教师讲授的时间，表明教师能够对学生的成果、观点、与双板或投影的交互操作进行正向点评；序对（10，10）、（11，11）、（12，12）出现的頻率远高于传统多媒体环境下出现的次数，表明电子双板大大加强了学生与技术的交互。

（三）教学媒体功能应用分析

与传统多媒体环境相比，交互式电子双板环境下教学媒体的功能得到了更加充分的发挥。交互式电子双板打破了传统多媒体的局限，具有双屏展示、多种教学资源同时呈现、随时随地作标记、教学标记按需保存、调阅云端资源等多种功能。通过以上分析可以看出交互式电子双板环境下教学交互的优势。为更直观地看到媒体对课堂交互性的影响，将两种环境下课堂教学中媒体交互类型进行总结，如表3、表4所示。

本研究中的传统多媒体环境由“计算机+投影幕布+黑板”组成。由表3可知，在该环境下，主要是信息交互，即教师与学生进行语言信息的传播，而师生与媒体进行交互操作的比例仅为12.2%；在交互式电子双板环境下，尽管信息交互的比例仍高于媒体交互，但师生与媒体交互的比重达到了27.27%，说明在此环境下，教师不再“一言堂”，能够充分发挥媒体的功效，增强学生与媒体进行交互的频率，提升学生的学习动机及主动性。

从表4中可以更清楚地看到教师、学生是如何与媒体进行互动的。在传统多媒体环境中，与媒体互动的方式仅限于教师利用投影展示教学内容以及点击媒体界面（如作标记等），交互种类、对象单一。通过对交互式电子双板课堂的观察发现，教师不仅利用交互式电子双板展示教学内容、拓展课外知识，双板的标记、擦除功能也达到了“随处可写，随时可写”的效果。此外，由于本节课内容操作性较强，教师仅对理论知识进行讲解不能达到较好的教学效果，在讲解的过程中通过添加附件、窗口对调、窗口并排、窗口层叠、主辅排列等功能组织教学内容，使不同类型的教学内容（如视频、图片、动画、课件）高度融合。例如教师在讲解“单样本T检验”操作步骤时，将事先制作好的交互式微视频作为附件添加到课件中，通过视频演示，激发学生的学习兴趣，指导学生动手实践。同时，学生不再被动地在座位上接受知识，而是通过成果展示、主动上台演示操作等与双板交互的方式积极参与到课堂教学中，教师在部分易混淆的知识点后安排课堂测试，学生通过Clicker对问题进行回答，便于教师实时准确地了解学生的知识掌握情况。Clicker还可以记录每一位同学的回答，这样教师不仅能了解全体同学的情况，也能了解每一位同学的掌握情况，从而有力地促进了师生间的互动，也为教学的组织、实施、修正提供了参考。

（四）课堂交互性比较分析

交互式电子双板环境下与传统多媒体环境的课堂交互存在显著差异，且优于传统多媒体环境。为更进一步研究两种环境下课堂交互是否存在不同，笔者利用SPSS18.0对课堂行为比率进行两独立样本非参数检验，检验结果如表5所示。

由表5可知，检验概率值P（.sig）=0.004，小于显著性水平0.05，认为不同的教学环境对课堂交互性有显著影响，且交互式电子双板环境下课堂行为比率的值秩及平均秩均高于传统多媒体环境，即说明交互式电子双板环境下的课堂交互性优于传统多媒体环境。

五、讨 论

交互式电子双板作为一种新兴教学媒体，是通过对电子白板的改进创新研发的，作为一项新技术为当前的课堂教学带来了便利，但在本次研究中，笔者也发现了一些问题，具体结论及问题如下：

1. 从前面的分析看，在传统多媒体环境下，教师“灌输式”教学现象比较严重，师生之间、师生与媒体之间交互水平较低，教师是教学的主导，而学生处于被动地接受知识的地位。在交互式电子双板环境下，教师能够通过技术、提问等多种方式引导学生参与交互，教师不再是知识的灌输者，学生也不是被动的接受者，学生的主体地位得到了显著体现。

2. 交互式电子双板强大的交互功能及丰富的教学资源为教师的课堂教学带来了很大的便利，也使学生的学习更加方便。但本次观察分析发现，在使用电子双板环境开展教学的过程中，教师主要使用的功能仍为教学内容的展示、课外资源拓展、做练习等，交互式电子双板更强大的交互功能没有得到充分利用。

3.由于教师是初次在教学中使用交互式电子双板，对电子双板的操作也存在一些缺陷。主要表现为对双板操作不够熟练，不能快速准确地找到电子双板的各个功能并及时操作，因此在教学过程中出现了多次无效交互，另外在课程的教学设计等方面也有待改进。

六、结 语

通过对传统多媒体环境和交互式电子双板环境下的课堂教学交互行为进行对比，发现交互式电子双板在促进师生交互方面有较大的作用。交互式电子双板强大的交互功能使课堂氛围更加轻松自由，成为教师控制教学活动、促进教学交互、引导学生思考的有力工具。交互式电子双板环境促使以“教师为主导”的教学模式向以“学生为主体”的教学模式转变。但电子双板在课堂的应用中仍存在一些缺陷和不足，如教师对双板操作不够熟练、在课程的教学设计等方面还有待改进，这仍需要在以后的应用中不断探索与完善。

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