整合型弗兰德斯互动分析系统iFIAS软件设计与开发

摘要：在介绍和比较弗兰德斯互动分析系统（FIAS，Flanders Interaction Analysis System）和各种扩展FIAS的基础上，设计开发了整合型FIAS辅助编码分析软件iFIAS（Integrated Flanders Interaction Analysis System），该软件不仅可以提供多种已知编码方式的选择，还可以由用户添加自定义编码，为教师利用弗兰德斯进行课堂教学分析提供了工具。

关键词关键词：弗兰德斯；iFIAS；课堂教学分析

DOIDOI：10.11907/rjdk.143782

中图分类号：TP311

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）002010403

基金项目基金项目：2013年度国家级大学生创新创业项目（ZC317013159）

作者简介作者简介：陈宏（1991-），男，浙江杭州人，杭州市富阳中学教育集团中学二级教师，研究方向为教育软件工程、现代远程教育、信息技术与课程整合。

0引言

美国教育家弗兰德斯在20世纪60年代提出了弗兰德斯互动分析系统FIAS[1]。作为教师课堂评价过程中重要的信息反馈工具，FIAS广泛应用于师生在课堂言语互动过程中的观察和分析。

国内外学者对FIAS系统进行了多次改善[2]，但由于FIAS利用手动编码进行课堂分析，效率较低，再加上编码辅助分析软件共享度较低[3]，导致FIAS分析系统未广泛应用于教师专业发展实践中。本文尝试开发一款整合各种弗兰德斯互动分析理论的辅助软件，帮助教师提高课堂互动分析效率，促进教师专业发展。

1FIAS及其扩展

1.1FIAS互动分析系统

FIAS源于弗兰德斯的一种观念：在一堂课的所有教学行为中，语言行为大约占80%，是一种主要的课堂教学行为。因此，对课堂内的师生语言行为进行互动分析是评价一堂课的最好方法。

完整的FIAS互动分析系统由3部分构成：①一张量表，描述课堂互动行为的分类，用于编码；②一个说明，制定了观察和记录编码维度的标准；③一个迁移矩阵，用于编码数据的呈现与分析，这些都有效客观地记录了课堂交互行为。FIAS互动分析量表及迁移矩阵如表1所示。

表1FIAS课堂教学师生言语行为互动类别

注：资料来源文献[4]。

弗兰德斯互动分析系统包含10个维度、3个类别。前7个维度都属于教师语言，其中1～4为教师施加间接影响，5～7为教师施加直接影响；而学生语言分为学生被动应答和学生主动发言。在课堂观察中，要求每3秒记录一次，对每3秒的课堂语言活动都按编码系统规定的意义赋予一个编码号作为观察记录。这样，一节课的教学活动大约40-50分钟，共有800～1 000个编码，它们表达着活动中按时间顺序发生的一系列事件，进而表现出课堂教学的结构、教师的行为模式和教学风格[5]。

1.2FIAS互动分析系统的扩展及比较

自FIAS互动分析系统应用以来，国内外学者从研究需求出发，对FIAS提出了多种改进，主要对FIAS 的10个维度进行了细分和扩充。

Amidon将弗兰德斯互动分析编码系统的部分交互行为加以细分，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，但由于编码类别大量增加，这套编码系统较难掌握和应用。

顾小清和王炜[6]提出了IFIAS编码系统：IFIAS（information technologybased interaction analysis system）对FIAS系统在多个方面进行了改进。如对教师语言活动中提问的细分、增加学生言语行为的类别、增加技术的类别来反应技术在课堂教学中的意义等。

方海光在IFIAS的基础上，针对IFIAS系统编码类别多、编码难度大以及互动类型难以判断的问题对IFIAS系统做了部分改进[7]，整合了相似的编码维度，在编码时仍分别计数，但是在数据统计分析时仅在特定需要时加以区分，同时还原了传统FIAS分析矩阵中利用闭环判断教学模式的功能。改进后的IFIAS系统编码维度变为14个，共16个观察维度。

2iFIAS设计与开发

实践反思是教师专业发展的必经之路，笔者根据弗兰德斯互动分析系统，设计开发了整合型弗兰德斯互动分析系统iFIAS软件，该软件有效解决了数据处理复杂性问题，为数据分析提供了技术支持。通过数据分析，帮助师范生或教师了解与他人的差距，从而提出改善课堂师生互动状况的建议，改进教学行为，加快教师师范技能提升，促进教师专业化发展。

iFIAS致力于整合现有FIAS分析系统，设计并开发便于用户操作的半自动编码、一键生成图形化分析结果的弗兰德斯编码分析系统。

2.1iFIAS原型设计

iFIAS系统包含3个主要模块：①FIAS编码方式设置；②视频采集编码；③视频分析和交流评价。iFIAS系统原型设计如图1所示。其中，视频采集编码和视频分析是本系统的核心功能，而FIAS编码方式的设置则是本系统的特色功能。

图1iFIAS系统原型设计

2.2iFIAS数据分析功能设计

数据分析是iFIAS编码分析系统的核心功能。FIAS编码系统提供了若干分析公式，但这些公式仅适用于10维度的FIAS编码。前期研究发现，可以通过维度分析实现对其它编码统计公式的推导。其中，维度分析指教师语言、学生语言、教师对学生积极或消极的影响、沉默、技术应用等不同维度的分类统计，由此实现多种编码方式的整合。

2.2.1课堂结构分析

课堂结构分析是指一节课中，对教师语言、学生语言、沉默、技术应用等所占比例进行统计和运算。将统计结果生成直观饼图，其计算公式如表2所示。

2.2.2动态交互比率分析

动态交互比率与课堂结构有相似之处。课堂结构包括教师语言、学生语言、沉默、技术应用，而动态交互比率仅涉及到教师和学生，它强调教师与学生的交互在每分钟所占比例以及连续时间内的动态变化，是根据弗兰德斯互动分析代码记录，经过统计分析绘制的分布图，纵坐标表示一分钟内师生语言行为比率，横坐标代表时间，此坐标系中的图像可以直观反映出师生语言行为持续、衔接和变化。计算出每分钟比率后添加到各自的曲线上，最后呈现出动态变化。

2.2.3教师教学倾向分析

通过分析教师对学生直接、间接影响以及积极、消极影响，客观呈现教师课堂教学倾向。其中，间接、直接影响值>1，表示教师倾向多采用引导性的语言影响学生，<1表示教师对学生的回答缺乏引导；积极、消极影响值>1，表示教师倾向对学生的回答施加积极强化，<1表示消极强化，即批评。教学倾向计算公式如表3所示。

2.2.4师生情感气氛

通过对矩阵的统计分析，呈现师生交互状态下的稳定程度，即稳态格；积极格表示教师与学生之间的气氛融洽，反之，缺陷格表示教师与学生之间有情感交流隔阂，计算公式如表4所示。

2.3iFIAS主要模块设计及实现

系统主界面如图2所示。用户进入系统后，首先进行FIAS编码方式设置。本系统集成了诸如FIAS、iFIAS、改进后的iFIAS在内的多种FIAS编码方式，用户可以在其基础上进行修改或直接添加新的FIAS编码方式，以适应研究、分析的需要。iFIAS编码方式界面如图2所示。

完成设置后，选择“载入视频”开始对视频进行采集和分析。采集是对课堂实录视频的起始点和终止点进行定位，目的是忽略由于录制原因导致的无效视频片段。在采集时，如果该视频不是第一次编辑，可以选择加载之前定义好的视频位置，以降低前后几次编码的误差。点击“完成”按钮后结束对视频的采集。

iFIAS系统可以同时加载多个视频。编码时，主界面的视频列表中选择相应的视频，点击“开始编码”进入编码记录。本系统根据FIAS理论要求，实现每3秒自动暂停视频并弹出维度列表，要求用户对该3秒的师生交互行为进行编码选择。在记录编码维度的同时，还可以输入简短的实时评价，以方便修改编码或分析。

在编码过程中，用户可以通过直接单击单元格定位到对应的视频节点位置，系统将自动把视频定位到该位置并重放，此时用户可以对编码进行修改。

视频播放结束即可完成编码，此时可以重复上一步操作，修改编码，待确认后可以保存编码数据或点击“分析矩阵”，系统将对编码数据进行重组编码，重组后导出分析矩阵，同时直接呈现课堂结构，分析矩阵如图3所示，也可以导入Excel原始编码文件直接呈现分析矩阵。根据分析矩阵，用户可以选择分析交互动态比率、教师教学倾向、师生情感气氛，或直接导出编码数据。

对迁移矩阵的数据分析是本系统最为重要的部分，在功能上，可以“一键生成”所需的分析结果；本系统可以根据用户选择的不同编码方式，采用不同的统计计算方式以适应不同用户的多种需要。

3结语

（1） iFIAS在教学研究中的优势。iFIAS是对同类软件的整合与补充，它可以实现教师利用FIAS理论进行课堂分析所需的大多数功能。 iFIAS是对FIAS的扩展，教师可以根据实际需求，对FIAS的编码维度实现个性化扩展，形成自己的一套FIAS编码维度量表用于课堂分析评价或研究。在这两方面的共同促进下，帮助教师完成课堂互动分析，了解自身或他人的优势与不足，取长补短，从而在累积实践性经验的基础上使教师自身专业能力得到更好发展。

（2） iFIAS存在的不足及改进方向。现有的FIAS分析系统，包括本系统在内，大多是单机版，虽然功能较为完善，但软件资源很难在网上搜索并下载。同时，现有系统中，对分析视频的要求都是本地视频，使FIAS应用有局限性。综上所述，iFIAS系统的改进方向将是依托网络平台，以外链或上传视频的方式实现在线分析。此外，iFIAS系统应在B/S架构下，融合Web2.0技术提供一个简易的SNS服务，通过对比、讨论、分享、反思，更有效地利用课堂分析数据。

参考文献参考文献：

＼[1＼]FLANDERS， NED INTENT.Action and feedback：a preparation for teaching[J].Journal of Teacher Education， 1963，3（14）：25260.

[2]张兆弟，杨松耀.基于现代教育技术的课堂语言分析——“Flanders互动分析系统辅助软件”应用实例[J].浙江教育技术，2007 （5）：165168.

[3]林礼洪.弗兰德斯互动分析系统的验证性研究[J].高等函授学报，2010，8（8）：8893.

[4]高巍.Flanders课堂教学师生言语行为互动分析系统的实证研究[J]. 教育科学，2009（4）：5963.

[5]林礼洪.弗兰德斯互动分析系统的验证性研究[J].高等函授学报：哲学社会科学版，2010（8）：6769.

[6]顾小清，王炜.支持教师专业发展的课堂分析技术新探索[J].中国电化教育，2004（7）：1821.

[7]方海光，高辰柱，陈佳.改进型弗兰德斯互动分析系统及其应用[J].中国电化教育，2012（10）：109113.

责任编辑（责任编辑：杜能钢）