基于ITIAS的智慧课堂师生互动行为研究

杨威 崔莹

摘   要：本文以某大学智慧课堂为例，采用基于信息技术的课堂互动分析系统（Information Technology-Based Interaction Analysis System，ITIAS ），构建了智慧课堂师生互动分析模型。该模型将师生互动分为课前、课中、课后环节，泛在采集师生互动数据，筛选有效数据，进行形式化编码、转换，通过师生互动行为进行分析，诊断智慧课堂师生互动存在的问题，提出了在智慧课堂环境下师生互动行为的特征。

关键词：智慧课堂;ITIAS;师生互动

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2019）07-0086-05

一、引言

随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术与教育持续融合，课堂教学数据采集与分析、课堂师生互动交流、学习过程评价与反馈，以及个性化辅导等环节均发生了质的飞跃。传统课堂教学环境具有了数字化、智能化的要素，成为新型的“智慧课堂”。

国外对智慧课堂研究主要包括三个方面：第一，学习方式的个性化、自主化和多元化;第二，关注学习活动本身的学习模式建构;第三，智慧课堂技术手段对学习的促进作用。国内对智慧课堂的研究大多数是理论层面的，对智慧课堂环境中的师生互动分析研究较少。

目前，大学课堂主要由教师、学生、教材、黑板、“PPT+大屏幕”等元素组成。师生互动交流贫乏，缺少采集工具，缺少师生互动交流的有效性分析。智慧课堂支持技术主要由交互式白板、移动通信网络、学习终端设备、录音录像设备、课堂教学管理系统等组成。课堂教学管理系统支持师生互动数据采集、存储和分析。

二、研究设计

1.智慧课堂师生互动分析模型的设计

课堂教学互动通常被认为是在某一环境下师生双方根据某个话题而展开的相互交流、共同探讨从而相互影响的教学活动，在师生互动时可采用技术作为辅助支撑、论点查询的教学过程。它包含人、技术、资源、环境四个方面。[1]智慧课堂的互动是指在信息技术的支撑下教师和学生不仅可以进行面对面的师生交流，还可以在技术的支持下进行线上和线下的交流，创设了师生、生生、师与技术、生与技术互动的环境，提供了大量支持高互动的资源与工具等。

传统课堂的教学流程通常采取“5+4流程”结构，[2]由教师的教和学生的学构成，教师“教”的过程是指，课前教师备课，课中教师讲课、提问、布置作业，课后教师批改作业;而学生“学”是指，课前预习，课中听课、回答问题，课后完成作业。整个过程形成了“课前、课中、课后”持续发展的课堂教学循环。但在传统课堂模式中，“教”与“学”的互动方式仅仅是通过言语互动，缺乏深入的互动交流。

智慧课堂的教学流程采用“11+10”结构，[3]课前教师制作教学材料，在制作材料时可以选择多种媒体形式，比如可以选择在某个主题方面比较有权威性高校教师的视频，经过自己剪辑，编辑成既符合本校教学目标又能给学生带来深刻启发的微视频。根据知识点的要求可以编写课后题。将这些资源发布到平台上，学生在课前能够根据教师发布的资源进行自主预习。然后可以将自己的疑惑发布到平台上，与教师和同学进行交流，也可以将自己的学习心得体会发布出去。教师根据学生学习停留的时间，发布的疑问、心得体会这些数据，针對性地修改教学方案。课中教师根据学生的问题进行讲解，教师讲解的内容通常都是拓展知识的延伸。在讲解的时候教师采用信息化手段创设情境，教师可以将自己的教师机、手机、APD等设备通过无线传输到多个一体机上实现多屏教学，在讲解完问题后，教师可以根据问题布置新任务让学生展开合作探究等活动并完成学习任务。教师可以让学生在规定时间内答题，然后进行测试，让学生知识得到巩固内化。并对学生的表现进行点评和让学生进行问卷反馈。在课后根据学生的情况进行针对性辅导，让学生的知识真正得到内化。其整个教学活动师生间的互动如图1所示。

2.内容分析工具设计

ITIAS是在信息技术初期提出来的，其教学环境由多媒体教柜、PPT、投影机组成，对技术的划分比较简单。对人与技术的互动方面停留在把技术作为一种辅助手段阶段，教师上课呈现教学资源，学生使用展示的教学内容以及观看资源。智慧课堂有人机交互、课程录制、物联控制、统一管理等功能，增加了许多支持互动的设备，比如交互式一体机、平板等。教师在上课时进行知识扩展需要使用多种设备进行资源展示，在APP上随时可以查看学生的学情数据，学生可以多屏展示自己的学习成果，这种立体循环的互动模式可以使互动高效。将ITIAS无法实现的教师边讲授边展示资源或分享评价作品等教学行为描述出来。因此，将人与技术分为“直接作用”和“间接作用”。直接作用指观察期间的唯一行为是教师或学生使用技术，间接作用指观察期间既有教师讲课也伴随着教师使用技术展示资料或进行分析。如图2所示，其中颜色的深浅代表“间接作用”中人与技术互动的不同类型，将教师使用技术与学生使用技术做了细的划分，如表1所示。

3.数据采集

本研究按照智慧课堂环境下课堂教学互动分析编码表进行编码，对教学视频按照3秒取样作为观察记录数据。45分钟的教学视频大约记录600～800个编码，它们表达着按时间顺序课堂上发生的一系列事件，对这些数据进行分析，可以揭示课堂教学中师生的语言互动、教学的结构等教学行为。[5]

三、ITIAS在课堂教学分析中的应用

本文的样本选自山西师范大学课改教师开设的一门《现代教育技术应用》课程，在智慧教学环境下使用录播软件将其中一节课录制下来，通过智慧课堂环境下的课堂教学互动分析编码表做分析，可以揭示课堂教学中师生的语言互动、教学的结构，以及行为模式和风格。

1.教学结构分析

在传统的教学环境下，由于学生接触多媒体的机会少，教学互动也是简单地通过提问、做题等互动方式，因此大多数课堂依然是以教师为主的课堂。智慧课堂环境下由于师生互动的方式比较多，更有利于学生主动性的发挥。

如图3所示，在智慧课堂环境下，教师行为和学生行为接近1∶1，说明在智慧教室环境下更有利于学生与教师的互动，以及学生和学生的互动，更能发挥学生的主动性。沉寂主要是指学生在软件切换时停留的时间。

2.言语互动行为分析

（1）教师言语分析

教师言语指的是教师采用间接影响作用的话语（本研究的编码 1、2、3、4、5）与产生直接影响的话语（本研究的编码 6、7、8）占教师话语的比率。[6]如表2所示，在教师言语中教师直接言语达到了80%，说明了在整节课中教师多采用了讲授和指示这一类语言。从量化数据分析，课堂互动中教师依然是课堂的主导者。其大部分课堂属于讲授型提问，占教师言语比率的48.57%，引发学生主动探讨性活动不多。

（2）学生言语分析

学生言语指在学生言语中由学生主动引发的话语比率。[7]由表2得知学生主动阐述其理解的比率为59.74%，学生主动提问的比率占12.99%，学生简答应答比率为10.39%。可以分析得出学生对教师提问的回应不是简单的应答，而是具有一定扩展性的阐述理解。说明学生对这节课的学习情况比较好。在学生陈述其作品时，其他学生能够主动提出问题并加以讨论。

（3）技术的使用

在传统的多媒体教室中，学生和教师、同伴之间除了言语互动之外，也仅仅将技术作为辅助演示教学内容的工具。在智慧教室中，技术更加便利教师的教学，教师既可以借助技术手段展示教学内容，也可以分享“学生成果”。学生作品在展示的时候可以引起学生的共鸣，促使学生思维的碰撞，使全体学生学习内容得以扩充，形成学生自我思考、自我解决的良好氛围。如图4、5、6所示，在整个过程中，教师可以及时查看学生课堂练习完成情况并给以及时反馈。教师借助云平台可以进行诊断教学。

从图7分析得出，教师使用技术不仅用来资源展示（53.2%），而且将技术应用于学情分析（19.5%）和作品的分享與评价（7.8%）。教师能够较多地使用技术进行学情分析，关注学生的学习特点。通观整个视频学生使用技术大多停留在展示作品与答题评价反馈方面。

从中可以得出以下结论：工具、软件平台的切换较多，说明教师对技术比较熟练;教师在资源展示的过程中，常常将资源作为学习内容，通过提问、讲授等方式实现内容的传输以及引发学生的思考;通过案列发现学生主动应答的时间是作品的分享和演示的过程。

3.教学评价分析

在传统多媒体教室中，课堂评价主要是教师的言语评价和学生的互评;在智慧教室下，技术促使评价方式多样化，进而促进教学互动的高效。通过课程分析可以知道，在智慧教室下的评价方式有以下特点：

一是教学评价不再是教师的主场，学生的主动性更能被调动起来。学生可以借助技术进行互动测试、自我评价、同伴评价等。二是教师的评价更加准确高效。教师可借助云端快速获得学生练习的反馈信息、完成情况和疑惑的地方，对学生知识的掌握情况更加了解，便于进行针对性的讲解，提高课堂利用率。三是评价方式不唯一。除了言语点评学生学习，教师还可以在学生分享展示、探究活动中实时掌握学生信息，积极引导、激励、调整教学。

四、结束语

本文通过分析在智慧课堂环境下师生的互动特征与存在的问题，总结如下：

1.智慧课堂环境下，学生主动性得到发挥

在智慧课堂中，学生言语和使用技术与教师言语与使用技术接近1∶1，教师使用技术多为展示学习内容、查找资料辅助论证、教学评价。学生使用技术多为展示成果、利用技术学习、探究等。但是研究发现，在整个过程中教师言语中讲授过多，应指引学生探究，让学生主动性更能发挥。

2.教学互动形式丰富

在智慧课堂中，言语互动方面多为引导学生思考或阐述理解。技术的使用使教师与多媒体、学生与多媒体之间的互动更加深入，同时提供教学诊断的依据。评价方式不再是唯一的教师的言语评价，而是学生承担着学习评价的重任，有助于学生自我反思与提高。

3.互动效果较好

智慧课堂的互动打破了时空的限制，在课前学生可以根据教师的资源进行学习、发布自己的疑问。课上可以直接提问教师或与同伴交流，能够得到教师以及同伴的反馈，或者可以展开辩论，学生可以在APP上进行评价。在整个互动过程中教师不断帮助学生进行知识的建构，让学生形成自己的知识体系，有效引导学生进行深层次的思考，培养学生的创造性思维能力和解决问题能力，所以这种课堂互动是高效的互动。

4.教师应重视学生思维外显

在本案例中，通过数据分析可以发现整个教课的过程都是教师讲授性提问，学生进行相应的回答。思维外显就是学生能将自己内化的知识通过学习显性化，比如表达自己的观点与看法。在教学设计中，应多考虑一些教学活动使其能够通过技术引发学生思维的碰撞，促进师生良好互动。

参考文献：

[1]韩后，王冬青，曹畅.1∶1数字化环境下课堂教学互动行为的分析研究[J].电化教育研究，2015（5）：89-95.

[2]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育，2016（10）：51-56，73.

[3]孙杰.基于FIAS的师范生课堂教学互动分析[J].新课程研究（中旬刊），2010（12）：113-115.

[4]张屹，祝园，白清玉，李晓艳，朱映辉.智慧教室环境下小学数学课堂教学互动行为特征研究[J].中国电化教育，2016（6）：43-48，64.

[5]樊可欣.高中化学新手型教师与专家型教师课堂教学论证行为比较研究[D].武汉：华中师范大学，2018.

[6]刘向永，李傲雪，付奕宁，姜沛雯，王萍.基于电子书包的小学英语课堂师生互动分析——以“How are you？”单元为例[J].电化教育研究，2018（8）：97-102，121.

[7]胡庆庆，周宇宾，张露，苏开敏.基于NVIVO分析技术的高校课堂师生互动行为编码重构[J].教育评论，2018（1）：125-128.

（编辑：王天鹏）