智慧教室环境下的数学课堂教学行为研究

刘 ，苏新冰，杜炫杰

智慧教室环境下的数学课堂教学行为研究

（1．华南师范大学 数学科学学院，广东 广州 510631；2．深圳市福田区教育科学研究院附属小学，广东 深圳 518040；3．华南师范大学 教师发展中心，广东 广州 510631）

依托智慧教室开展智慧教学研究与实践，有助于推动信息技术与教育教学深度融合，实现新技术支持下的教学模式变革和学习生态重构．借助特定的视频观测工具、课堂教学行为分析编码系统以及Nvivo视频分析软件，以10个智慧教室环境下的小学数学教学视频课例为研究对象，从智慧教室功能使用状况、技术使用指向和课堂教学互动3方面进行分析．研究结果显示，智慧教室的呈现和互动功能应用频繁，资源库和数学功能使用较少；师生多将技术作为演示、评价工具和展示表达工具，信息加工和知识建构的工具价值未能凸显；师生行为分别以讲授和使用媒体居多，学生主体性地位得到提升，教学互动行为更加丰富多样．

智慧教室；教学行为；TBAS

依托智慧教室这一典型的智慧学习支持环境，开展智慧教学创新研究与实践，有助于推动信息技术与教育教学深度融合和创新发展，实现新技术支持下的教学模式变革和学习生态重构．较于黑板加粉笔、投影加幕布的传统教学环境，智慧教室提供交互式电子白板、移动智能终端设备、互动反馈系统等，为推动信息化教学、促进人际和人机互动创建了技术和资源平台．研究者们认为，教学内容的优化呈现、学习资源的便利性获取、课堂教学的深度互动是智慧教室“智慧性”的集中体现[1]；而基于智慧教室的智慧教育应以学生为中心进行教学活动设计、对教学过程实现智能化的决策与管理以及没有时空限制的在线互动教学[2]．

在现实的教学场域中，智慧教室的智慧价值能否体现？教师信息技术应用状况如何？课堂教学互动行为有何特点？有研究指出，智慧课堂互动本质并没有超越传统课堂[3]；学生成为学习主体的目标仍尚未显现[4]；与传统的多媒体投影相比，交互式白板并没有实现预期的课堂互动效果[5]；生生、生技互动不足，师生情感互动较少，技术使用目标不明确[6]．也有研究者发现，与简易多媒体教学环境相比，智慧教室中的教学互动呈现形式丰富、互动高效的特点，学生主体性地位提高，情感参与度更高[7]．

为更深入窥探智慧教室环境下小学数学课堂教学行为现状，这里将借助特定的视频观测工具、课堂教学行为分析编码系统以及Nvivo视频分析软件，以10个课堂教学视频案例为研究对象，从智慧教室功能使用状况、技术使用指向和课堂教学互动3方面进行分析，并提出相应的改善策略，以期助力智慧教室环境下的小学数学智慧教学实践和理论研究．

1 文献综述

1.1 课堂教学行为研究

教学行为是一个由行为主体（教师和学生）以及与行为主体相关（直接或间接）的因素所构成的、在整个教学过程中所体现出的各种显性的和隐性的行为的总体[8]．从1896年克瑞兹（H. E. Kratz）开启教学行为研究[9]，到目前已经经历了“过程—结果”“认知—对话”“情境—生态”3种范式的更迭发展，研究焦点也从教师行为与教学效果间的关系、教师认知对教学行为的影响拓展至真实情境中课堂教学行为的方式和特征研究[10]．随着信息技术的发展，探查课堂教学行为大数据的视角有了新的进展，包括对展示讲解、合作研究等教学环节中的信息技术整合行为研究[11]，人机互动行为分析[12]，基于电子书包的课堂教学行为研究[13]，多媒体、交互式电子白板、Moodle平台支持下的课堂教学行为探究[14]，以及智慧教室环境下的教学行为分析[15]．

关于数学课堂教学，研究者对教学行为的定位从“有效”[16]迈向“高效”[17]，认为科学性、智慧性与艺术性是高效教学行为的显著特征[18]；研究对象从传统课堂的复习旧知、提出问题、倾听反馈、讲授示范等教学行为[19]，拓展到智慧课堂的话语互动、技术使用、学生参与等[3，6-7]；研究方法运用从临场的访谈、观察、文本分析和对教学视频的编码、百分比数据统计，发展到专门的教学行为分析系统和视频分析软件支持下的行为研究[20]．综上，在真实教学情境和新兴智慧环境下，研究教师与学生、技术、环境之间的交互作用，是教学行为研究的核心内容．对于智慧教室下的数学教学而言，比较缺乏统整教室功能和技术使用以及课堂互动多角度分析的综合研究，这里将在此方面做一尝试．

1.2 课堂教学行为分析方法

S—T（student-teacher）课堂教学分析是较早且较为典型的教学分析方法，该方法将教学行为仅分为T行为和S行为，前者包括视觉、听觉的信息传递行为，其它行为则都归为后者．研究者按某一固定时间间隔划分视频，把相应时间段的样本行为进行归类，得到S—T时序列统计数据和S—T曲线；然后计算教师行为占有率和师生行为转化率，据此判断该课程的教学模式[12]．S—T课堂教学分析法分类方法简单，但未能描述具体行为，较难对复杂行为进行深入分析．

应用较为成熟的课堂教学行为量化分析系统是美国学者弗兰德斯（Flanders）的互动分析系统FIAS（the Flanders interaction analysis system），他认为课堂教学中最主要的信息就是师生语言，并将师生言语互动分为教师言语、学生言语和沉寂3个维度及10个类别．FIAS系统包括一套教学行为编码表，一套用于判断和记录编码的规定标准，以及一个用来显示和分析数据的互动分析矩阵[21]．FIAS对课堂语言的分析诊断非常全面，但分析对象集中在教师语言，忽略学生行为；无法反映信息技术与师生交互作用．

顾小清等人针对FIAS的不足，增加学生言语类别，对“沉寂”和教师提问行为加以细分，并增设“技术”维度，最终形成ITIAS（information technology-based interactive analysis system）[21]，其可方便、客观地对课堂教学展开深入分析．由于对师生操作何种技术以及如何操作并无具体界定，使得无法运用ITIAS完善地分析出信息技术环境中人机互动行为．据此，穆肃等人从教学活动的视角分析信息化教学环境中的课堂教学行为，形成基于教学活动的课堂教学行为分析系统TBAS（teaching behavior analysis system）[22]．TBAS优点在于特别关注信息化教与学，增加师生应用常见信息技术的行为内容，同时细分了学生活动维度，减少了将有意义教学行为归类到“沉寂”中的可能性．

综上，鉴于TBAS对信息技术和学生活动的分类更细致，更适合于智慧教室环境下的课堂教学行为分析，这里将采用TBAS作为分析课堂教学互动情况的系统方法．

2 研究设计

2.1 研究对象

在“一师一优课”国家教育资源公共服务平台中选择10个智慧教室环境下的小学数学课堂教学视频案例（部级优课）作为分析对象（如表1所示），并通过录屏的方式将所选取的视频课例记录下来．视频课例主要使用的是人教版和北师大版教材，课型包括新授课、讨论课、练习课等，所属地域有北京、上海、湖北、广东等不同地区．

表1 视频课例具体情况

2.2 研究工具

Nvivo软件是QSR公司开发的主要用于记录和分析访谈稿的质性资料分析软件，2012年，金文论证了Nvivo应用于课堂视频分析的可行性[23]．Nvivo支持多种文件的导入和分析，可以对视频内容进行固定时间的切分，研究者根据自身需要设计对应的节点编码体系，并对切分后的视频片段编码节点．主要借助Nvivo进行视频的时间分割、编码记录，以及对编码数量的统计．

2.3 研究内容及观测方法

TBAS中对技术的观测目标仅涉及传统媒体演示、计算机多媒体演示、设备基本操控、观看媒体演示和学生使用媒体．为更好地揭示智慧教室环境下信息技术与教学融合的状态，除运用TBAS对课堂教学互动行为进行分析外，还将选择合适的编码技术来观测智慧教室功能使用状况和技术使用指向，以期弥补TBAS中技术类目内容不充分的问题．

2.3.1 功能使用状况观测技术

智慧教室主要拥有内容呈现、资源库和交互等功能，还辅以支持数学学科教学的数学功能．呈现功能包括基于交互式电子白板的编辑、书写、PPT呈现、投影、时钟计时器、放大镜等；互动功能有拍照上传、投票、抢答、随机提问、资源推送、作业推送、作业统计、系统评价等；资源库则包含内置资源、外部资源、再生资源和第三方软件等．数学功能是指系统提供的绘图工具（圆规、直尺等）、可编辑的平面图形、三维立体图形、函数绘图等数学特有工具[7]．浏览10个视频后，对某些功能进行归并和删减，形成“智慧教室功能使用分类表”（见附录1）．在视频分析过程中，按照表中记录方法，运用Nvivo加以编码统计．

2.3.2 技术使用指向观测技术

技术使用指向是指教学媒体在课堂教学中的应用角色，比如教师借助动画展现三角形平移或旋转的过程，那么技术就是作为教师的演示工具；又如，学生在平板上完成练习，技术则是作为评价工具．金仙芝借鉴余胜泉[24]和陈玲[25]的研究成果，构建了技术使用指向观测维度表[12]，该观测表针对新授课，清晰地展现每个教学环节中教师、学生和技术之间的交互状况．鉴于课型种类较多，故将此观测工具加以简化，形成适合研究的“技术使用指向观测工具”（见附录2）．在具体分析过程中，结合Nvivo加以编码统计，结果能够详实地呈现技术在人机互动中的实际作用．

2.3.3 课堂教学互动观测技术

对于教师和学生的互动行为，使用TBAS分析系统加以编码统计．TBAS包括两部分：一套描述课堂互动行为的编码系统（见附录3），其包括教师行为、学生行为和无意义行为3个大类，被细分出的15小类教学行为，以及编码和行为描述；一套用以计算各类教学活动所占比率的计算公式（见附录4），如教师活动率、学生活动率、教师媒体操作率、教师提问率等．

2.4 数据采集

10个视频按1—10号编号，教学视频的编码过程主要在Nvivo中完成．首先，将视频导入Nvivo，利用Nvivo对视频进行30秒的分割，即每30秒取一次样本．然后，观看每个视频片段，对照附录1、2、3，详实记录下每类行为．最后，在Nvivo中导出记录结果，加以汇总统计．

3 功能使用状况的分析结果

利用附录1对10节视频课例进行编码之后，得到小学数学课堂教学中智慧教室各个功能的使用状况（如表2所示）．从整体上看，10节视频课例应用智慧教室特有功能的频次为197．其中，呈现功能占据主要部分，达到133次，远高于其它几类功能；资源库功能使用频次最少，仅有4次．从课型上看，新授课的技术使用一般，多用于呈现和评价；讨论课的技术应用很少，偶尔会用呈现和互动功能，教师发送学习材料供学生操作进行实验探索，如4号课例，使用的材料是扑克牌和纸杯吸管；练习课使用技术频次最多，较多运用呈现和互动功能，其它功能也有积极尝试．从内容上看，较于数与代数教学，图形与几何教学更倾向于应用技术，主要集中在呈现和数学功能方面．

表2 智慧教室功能使用情况统计结果

3.1 呈现功能应用频繁 缺乏深度挖掘

智慧教室的呈现功能主要包括编辑与书写、上传与显示、推送与显示．在“编辑与书写”方面，教师主要借助交互工具直接在电子双板上对学生的回答进行记录和批注．由于电子双板具有智能性，教师可以整合其中的资源，从而提高教学内容呈现的便利性和观赏性．例如，在“长方形和正方形的周长”这节课中，教师直接在白板上的长方形旁边记录学生计算结果，省去画图步骤．“上传与显示”主要指学生通过输入或拍照方式，将作业或作品从个人平板上传到教师平板或电子白板的过程．其优点在于既能帮助教师较为轻松地收集材料，也能替代多媒体教室中的实物投影功能．此外，教师还可以结合电子白板的编辑与书写功能，对学生上传的照片进行注释、批改等操作，但在所选课例中，较少教师能将二者结合．“推送与显示”是指资源可以在个人移动终端间互相推送．比如，教师可将练习和学习资源推送至学生个人平板，学生也可以在自己的平板上自主地选择自己感兴趣的模块学习，并分享给同伴．但是，绝大多数课例都显示学生是在被动地接受教师传送的资料．

3.2 互动功能运用熟练 凸显反馈功用

互动功能是智慧教室的一大亮点．“随机提问”有助于集中学生的注意力，且更具有公平性．“投票和抢答”则是将主动权交到学生手中，激发学生的学习积极性．如表1所示，有3个课例同时使用这两项功能，一个课例运用“投票或抢答”的频次达到9次，可见几位教师已经能够非常熟练地使用两项功能．在这4个课例中，研究者观察到学生参与度很高，学习热情高涨，积极与教师进行互动．但是，随机提问和投票抢答仅是教学的辅助手段，理应把握好度的问题，以免陷入“哗众取宠”的误区．即时反馈系统也是智慧教室与普通教室的一大区别，可以智能化地对数据进行数理分析，为教师决策提供科学依据．有7个课例运用“统计与评价”，占互动功能整体使用频次的60%．课例中，教师对学生的练习进行统计和反馈，实时监测完成进度和正确率，了解到学生的知识掌握程度，进一步开展更有针对性教学．

3.3 资源库功能使用较少 价值未能体现

在资源库方面，教师更倾向于利用课前准备好的资源进行教学．仅在3个课例中，教师让学生使用平板进行网上搜索，然后将网上资源分享给同伴，并纳入教学内容．学生借助网络或第三方软件等资源库进行学习的优势在于，通过知识储存量巨大的资源库，学生可以自主地探寻疑难问题的答案，提高学习自主性和探究性．然而由于资源繁多，学生搜索内容的针对性和准确性可能下降，耗时更长．故而，此部分教学应该预留充分时间，例如提前预习准备，同时教师应当帮助学生提高信息的筛选与甄别能力．

3.4 数学功能运用合理 尚未普遍采用

几何画板、超级画板等数学教学软件工具已经相当成熟，智慧教室自带的“数学功能”仅体现在绘制图形上，其对于小学数学教学具有一定价值．在几何教学中，借助电子白板快速绘制所需图形，能提高绘图准确性、节约绘图时间．例如，5号课例中的学生对图象进行编辑，探索平移和旋转对图象带来何种变化；在8号课例中，教师通过绘制并拆分五角星的各条边，让学生体会计算周长的过程．合理地运用绘制图形这一功能，有利于发展学生的空间观念，培养几何直观．而高效准确地绘图对于教师来说也是一种临场能力的考验．

总体而言，对于智慧教室的各种功能，教师基本都有所了解并能够实践运用．呈现功能运用频次最高、熟练度最强，但主要用于对传统多媒体教室的各种展示功能的替代，多为单向上传和推送，交互性不强．互动功能确实活跃了教学气氛，为教师提供教学决策依据，对调整教学活动具有一定现实意义．教师对呈现与互动功能应用较为熟练，但均停留在表层，教育价值挖掘不够深入．资源库和数学功能的运用则是浅尝辄止，一定程度上受教学内容和进度安排的影响．

4 技术使用指向的分析结果

运用Nvivo将视频进行30秒的分割，40分钟的视频课例被分为80个视频片段．在观看视频片段时，一方面按照附录2判断在该时间片段中技术被当作何种工具使用，并记录编码，对10节课例全部编码后得到技术指向统计结果（如表3所示）；另一方面统计每种技术使用指向的应用课例个数（如表4所示）．

表3 技术使用指向统计结果

表4 技术使用情况整体统计

4.1 教师的技术使用指向：多将技术作为演示工具

如表3所示，教师倾向于将技术作为演示工具（T1），10个课例100%都采用该指向，且总编码数达到198次，说明平均每节课中教师将技术作为演示工具的时间约为10分钟．教师一般借助PPT，以动画、图片和文本等素材形式直接呈现教学内容．例如，在“旋转”课例中，教师演示各类风车旋转的动画，让学生观察并讨论旋转的特点，达到了预设的目标．

6个视频课例中的教师都善于利用教学评价工具，一方面借助智慧课堂系统推送提前准备的测试题，并通过交互技术评价学生的学习情况；另一方面通过系统实时监测学生学习进度，更好地把握学生知识掌握程度，为进一步开展更有针对性的教学提供依据．

将技术作为信息记录和整理，创作与表达以及教学管理工具的课例分别为4个．教师进行信息记录和整理时，都是借助交互工具在电子白板上直接对学生的回答或者系统自带数学资源进行记录和批注，例如在“长方形和正方形的周长”课中，教师直接调出一个长方形，并在旁边记录学生计算的边长，节省了画图时间．当技术充当创作和表达工具时，教师多是通过电子白板或者实物投影仪展示学生作品或练习；该技术使用指向在涉及练习与纠错教学的课上使用率更高．虽然有4位教师用到教学管理工具，但编码次数都很低，有的通过控制学生平板，设置抢答系统；有的及时锁屏，防止学生分散注意力．

3位教师各有一次利用技术为学生提供资源环境的行为，均出现在布置作业环节，目的在于丰富学生的知识来源，拓充学生视野．仅有两节课将技术作为知识构建工具，一个是用于学生知识探究，另一个是用于体现几何直观，如用白板展现平移过程，让学生掌握化不规则图形为规则图形来求周长的方法．教师对学生进行技术指导的课例只有一个，事实上这完全符合教学实际．绝大部分教师在课前都会选用易于学习的操作系统，调试好技术设备，并对学生进行培训，降低学生认知负荷，保证教学效率．

4.2 学生的技术使用指向：主要借助技术进行创作与表达

每一个课例中，学生都会将技术作为创作与表达工具，原因在于教师们非常注重让学生借助技术表达自身想法，故而会安排较多让学生个人或者小组上台进行展示作品的教学活动．智慧教室的技术具有新颖性和交互性，能够更好地满足学生的表达兴致．

将技术作为学生学习评价工具的课例占80%，与教师倾向于利用技术评价学生相一致．特别地，练习课上学生常利用电子书包系统进行练习，并能即时获知练习完成度和正确率．利用自评工具，学生能更清晰地了解自己的知识水平，对待练习的态度相较于传统教室显得更加认真．

在6个课例中，教师发送视频等学习资料给学生，学生利用技术进行自主学习．在智慧教室环境下，学生自主学习的学习效果取决于教师推送的学习资源的品质以及教师启导能力．仅有3个课例的技术使用呈现协作学习指向，即教师设计学习任务并推送学习资料包至学生的平板电脑，学生根据教师提供的支架和指令进行协作学习．智慧环境下，高质量的学习任务和脚手架以及学习工具设计是实现学生共享协商目的的关键因素．

从整体上看，教师和学生对于技术的使用方式较为丰富．首先是教师经常将技术作为演示工具，以方便教学内容呈现；其次是利用技术对学生进行评价，较已有研究[5]，电子白板等技术达到课堂互动的预期效果．而学生受教师指令影响，常常借助技术创作作品、展示作业和自我评价．

5 课堂教学互动的分析结果

借助TBAS课堂教学行为编码表，对10个课例进行编码，获得教师行为、学生行为、无意义行为3类15种教学行为的具体发生频次（如表5所示）．另外，按照TBAS分析公式，计算出教师活动率、学生活动率等14个相关变量值（如表6和表7所示）．对于所有课堂互动行为统计数据，下文主要从师生行为分布情况、师生互动行为以及媒体在教学中的应用3个方面进行归纳总结．

表5 TBAS编码统计结果

表6 TBAS变量汇总（1）

表7 TBAS变量汇总表（2）

（1）师生行为分别以讲授以及使用媒体和应答居多，学生活动率明显高于教师活动率．

如表5所示，从整体上而言，10个课例并不存在无助于教学的沉静或混乱的无意义行为．而教师行为以讲授、提问为主，反馈、指示和计算机多媒体演示为辅，没有传统媒体演示（不包括板书）和对课堂的监督控制行为．学生行为中使用媒体和应答居多，与同伴讨论或做练习的行为次之，主动提问和观看媒体演示（仅包括音频、视频和动画等，不包括一般文本素材）的行为最少．

由表6可见，仅有一个课例的教师活动率略高于学生活动率，这反映智慧课堂教学大多以学生为主体，教师起主导作用．特别地，9号课例的学生活动率高达83.54%，该节课虽然是新授课，但是在整节课中教师将课堂交给学生，学生借助曾经学过的拼图知识自主探索新知．3号和5号是练习课，自主练习、小组谈论和作品展示占据大部分课堂，学生活动率也相对较高．

（2）学生主体地位提升，教师多对学生做直接语言影响，学生主动提问率较低．

将表6和表7中教师语言间接影响与直接影响比例，教师语言率、提问率和反馈率以及学生语言率、主动提问率和讨论率用直观统计图展示（如图1和图2所示），从中可以看出师生课堂互动行为情况．其中，TL大于1的有1号、2号和4号3个课例，这些课的教师倾向通过提问、反馈的语言行为间接地影响学生；而学生语言率都处于较高比例，说明教师不会对课堂做直接的语言控制．其余7个课例的教师则更倾向于对学生作讲授、指示这类有直接指向的语言行为，TL比例均小于1．此外，学生语言率基本在20%以上，与教师语言率相当，说明学生在课堂中拥有一定的话语权．但是，学生主动提问率偏低，有4个样本为0，说明学生的互动和思考主要还是受教师引导．对于主动提问率较高的2、4、6、8号课例，教师的反馈率或学生讨论率相较平均值更高，说明学生提出的问题通过教师反馈或学生讨论能够得到有效解决．

总的来说，教师在课堂中仍占据主导地位，语言和行为上多对学生做直接影响，学生之间有一定互动讨论，主体地位得到应有的体现．

（3）人际、人机间互动行为丰富且深入，学生技术使用率普遍高于教师操作率．

图1 师生互动中教师行为变量

图2 师生互动中学生行为变量

智慧教室环境有助于实现人际、人机（教师—显示设备；教师—平板电脑；学生—显示设备；学生—平板电脑）以及基于中介的（教师—显示设备—学生；教师—平板电脑—学生；学生—平板电脑—学生）多维度互动，即时反馈系统更是实现了交互的实时性．学生的媒体使用率（如图3）都较为可观，有3个课例达到38%以上，成为课堂媒体使用的主体．通过对这3个课例分析发现，学生或者通过操纵媒体直观地感受几何图形的变换和组合，或者通过电子双板展示说明出自己的作品，动手探究实践的教学活动相对丰富．而在其它课例中，学生主要通过使用多媒体完成相关练习或展示答案．教师运用媒体技术主要是为辅助讲授或指示，几乎所有课例的教师媒体操作率都低于学生使用率，这是由于教师播放课件的行为无处不在，在编码时并未对此一般性行为进行统计，导致教师使用媒体行为的比率偏低．

图3 媒体应用率

与已有研究相比[3-4，6]，智慧课堂教学互动超越传统课堂，技术应用增加了人际和人机互动的形式和频率，学生主体地位得到实现，教师主导作用并未淡化，智慧教室技术应用指向明确，在一定程度上促进师生、生生之间有效交互行为的发生．

6 研究结论与启示

通过对智慧教室环境下数学视频课例进行数据分析，这一研究获得数学智慧课堂中技术运用现状和师生行为特征，具体体现在：

第一，在智慧教室功能使用方面，教师能够娴熟地操作智慧教室中编辑与书写、上传与显示、推送与显示等呈现功能，以及随机提问、投票和抢答、统计与评价等互动工具．

第二，在技术使用指向方面，教师善于将技术作为演示工具直接传递教学内容，或作为评价工具检验学生知识掌握情况；学生倾向于借助技术进行作品创作与展示表达．

第三，在课堂教学互动方面，不存在无意义行为，教师行为以讲授和提问居多，故而多对学生做直接言语控制；学生活动率明显提高，说明其主体地位得到重视，但是主动提问率较低．

上述结论为开展智慧环境下数学教学的理论研究工作和推进信息技术与数学教学深度融合的实践探索提供一定参考，同时也带来如下启示．

6.1 应将智慧教室资源库和数学功能有效地运用于数学教学

智慧教室的呈现和互动等基础功能有助于丰富教学信息的表征方式，优化教师的教学程序，但是在体现数学演绎推理过程和形象直观感知方面，无法取代诸如板书、实物展示等传统数学教学方法功用．资源库功能尚未得到普遍应用，教师可以结合学情和教学内容，尝试课前和课后推送优质学习资源，引导学生自主学习，课中让学生在协作探究环节融入资源库应用和资源共享活动．在几何教学中，除了能够使用绘制图形功能，还可以考虑如何将数学功能与数学软件、教学内容有机融合，更好地开发几何教学设计．

6.2 应将技术作为信息加工和知识建构工具与数学教学深度融合

教师们能够利用演示技术展示教学内容或资源，呈现学生练习作品；能够借助智慧教室的评价功能对学生进行及时的学情诊断，依据即时反馈调整教学进度，帮助学生实现自我反思与评价．信息技术一定程度上助力教学重点、难点和关键点的突破，而作为信息加工和知识建构工具的价值并未得到很好地挖掘．事实上，例如几何知识学习，技术能更好地体现数学表象分解与组合的加工过程，帮助学生形成数学形象思维；又如学生利用平板及工具型教学软件探究某种数学现象、规律或者知识生成过程，从而建构起对数学的认知．当深层次技术功能与教学融合，学生的学习方式就会发生本质意义上的变革，技术的协作学习、交互练习和评价的工具性价值就会凸显．

6.3 应借助智慧教室环境提升学生主体地位和丰富互动行为形式

在智慧教室环境下，学生的主体地位明显提高，学生语言率和讨论率增加，教师直接讲授的比例降低，转为提问和指示的言语方式．虽然在数学概念、命题和推理等常规教学中，技术无法完全支持数学逻辑思维的展现过程，数学知识的构建离不开师生之间人人对话．但是，技术的使用一定程度上丰富了互动形式，除师生、生生互动之外，还有教师与技术、学生与技术的互动和以技术为媒介的师生互动．高效互动有助于学生深度参与学习，在参与就是能力的隐喻下，学生知能和情感能够获得进一步发展．

6.4 应提升数学教师信息化教学能力以适应智慧教学的发展需求

数字时代的卓越教师应具备高超的信息化教学能力已成为学界共识．调查结果显示，教师能够熟练地操作智慧教室的软硬件设备，具备良好的基础技术素养；能够在教学设计中融入一些技术元素，有效实现推送、评价、反馈等交互行为．但是教师并未能运用常见的信息化教学模式完成过程设计，为学生认知活动和知识建构提供更有价值的支持工具．教师应深入理解信息技术在协作学习、自主学习等方面的积极作用，创设智慧教学情境，做好信息化教学设计和实施，运用技术资源支持不同环节的教学，突破教学重难点，促进学生核心素养发展．

附录1：智慧教室功能使用分类表

附录2：技术使用指向观测维度表

附录3：TBAS的课堂教学行为分类及编码表

注：限于篇幅，“教学行为”的具体描述不在此赘述，详见参考文[23]．

附录4：TBAS的分析公式及含义表

注：限于篇幅，“变量”的计算公式不在此赘述，详见参考文献[23]．

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[22] 穆肃，左萍萍．信息化教学环境下课堂教学行为分析方法的研究[J]．电化教育研究，2015，36（9）：62–69．

[23] 金文．基于Nvivo的课堂视频分析[D]．上海：华东师范大学，2012：31．

[24] 余胜泉，马宁．现代教育技术与教师专业发展：新技术、新理念[M]．北京：北京大学出版社，2009：165．

[25] 陈玲，胡智杰，周志．1∶1环境下的小学英语课堂教学特征研究——基于视频案例分析的视角[J]．中国电化教育，2014（2）：88–94．

An Investigation of Mathematics Teaching Behaviors in a Smart Classroom

LIU Zhe1, SU Xin-bing2, DU Xuan-jie3

(1. School of Mathematics Science, South China of Normal University, Guangdong Guangzhou 510631, China;2. The Affiliated Elementary School of SFAES, Guangdong Shenzhen 518040, China;3. Center for Faculty Development, South China of Normal University, Guangdong Guangzhou 510631, China)

Relying on smart classrooms to carry out the research and practice of smart teaching would contribute to a deep integration of ICT and instruction, which would produce a revolution in the instructional practice and a reconstruction of the learning environment using new technology. Specific video observation tools, a coding system of teaching behavior, and NVivo software were used to analyze ten mathematics lessons in a smart classroom of an elementary school, focusing on the functions of the smart classroom, the technologies, and the behaviors of the teaching interaction. The results show that: The presentation and interaction functions of the smart classroom were frequently used, but the database and the functions for mathematics learning were rarely used. Teachers and students only used it as tools of presentation, evaluation, and expression, but the instrumental value of information processing and knowledge construction was not highlighted; the media was used by teachers and students, which suggests that the subjectivity of the students was improved and the behavior of teaching interaction became varied.

smart classroom; teaching behavior; TBAS

2020–03–10

2018年度教育部人文社会科学研究青年基金项目——设计思维视域下面向职前教师信息化教学能力发展的教学改革研究（18YJC880060）；2019年度广东省高等教育教学改革项目——智慧教室支持教师教育“设计类”课程混合学习模式创新的行动研究

刘喆（1980—），女，安徽蚌埠人，副研究员，博士，硕士生导师，主要从事课程与教学论、教师教育、信息化教学等研究．

G622

A

1004–9894（2020）04–0044–08

刘喆，苏新冰，杜炫杰．智慧教室环境下的数学课堂教学行为研究[J]．数学教育学报，2020，29（4）：44-51．

[责任编校：周学智、陈汉君]