小学远程交互式教学研究及效果分析研究

张军翔，刘兴红，高朝晖，张诗诗，梅佳星，徐 琦

(1.湖北师范大学 计算机与信息工程学院，湖北 黄石 435002；2.湖北省黄石市沈家营小学，湖北 黄石 435002)

0 引言

2019年2月，中共中央、中国国务院印发文件《中国教育现代化2035》，在对战略任务进行描述中有一条为“加快信息化时代教育变革”。与“信息化时代教育变革”相对应的，出现了很多新的教育形式。其中，远程交互式课堂不仅打破了传统的时空限制，也能充分利用高质量的教育资源，最大限度地发展教育功效，是现在也是未来的重要教育手段[1]。伴随着教育方式的改变，许多以提高教学质量、满足人们学习需求为目的的软件在不断地被开发应用。例如，CCtalk软件是近年来沪江旗下专门为开展远程交互式课堂所设计开发的软件。

1 CCtalk及远程交互式课堂

1.1 远程交互式课堂的内涵

远程交互式课堂就是利用有线和无线网络作为载体，PC和移动设备等作为终端平台，高性能服务器提供服务，从而进行交互式远程视频教学的一种教学形式[2]。

1.2 CCtalk软件在远程交互式课堂中的应用

CCtalk是沪江旗下以实现远程交互式课堂为目的而设计开发的一款远程交互式学习软件。CCtalk的特色功能是能够实现教师和学生在线上的直播教学活动，并且为教师组织丰富的互动式教学活动创造良好的环境，为教师和学生的双向交流提供好的平台。

在CCtalk教学软件中，教师可以通过以下几种方式来开展教学活动：1)制作CCtalk微课；2)制作精品录播课；3)在线直播上课。其中，前面两种教学方法都是在前期制作或录制好课程，然后将其上传至网上供学生们学习。最后一种教学方法则是借助CCtalk平台实现在线直播教学，教师在教师端开展课程，学生则可以在学生端实时进行该课程的学习，实现远程交互式课堂的教学。

2 远程交互式教学的相关理论基础

2.1 建构主义学习理论

建构主义学习理论认为学习者是学习的中心，学习是学习者通过与他人的交流合作,充分发挥学生的主动性、积极性，在一定的情境中主动进行意义建构的过程[3]。在运用CCtalk开展远程交互式教学前，我们对学习者进行了前端分析，四年级的学生已经具备了一定的自主探究和合作学习能力，这为学生进行建构主义学习提供了条件。在运用CCtalk开展远程交互式教学时，学生首先要熟悉CCtalk平台的功能，加入教师创建的CC群，熟练操作CCtalk软件进行课程学习，及时参与教师发起的活动，学生在此过程中提高了自主学习能力以及软件操作能力。

2.2 双向交流理论

双向交流理论认为教育是一个相互作用的过程，远程教育尤其要为教师和学习者提供高质量的交互[4]。在运用CCtalk开展远程交互式教学时，线上教师和学生共同聚集在CCtalk建设的远程交互式课堂中，教师创建CC群，开展线上直播，与学生进行面对面的交流讲课，与此同时教师开放讨论区，与学生进行一对一、一对多、多对多的互动。学生在此过程中提高了交流沟通能力。

2.3 学习共同体理论

学习共同体是指学习者为完成真实任务，与其他人相互依赖、探究、交流和协作的一种学习方式[5]。在运用CCtalk开展远程交互式教学时，教师通过CC群将学生组织起来，课上教师综合选择多种教学方式进行教学，学生通过CC群和课程讨论区与其他学生进行交流，形成学习共同体。学习共同体可以开拓学生的视野，形成头脑风暴，学生在与他人的交流中提升了协作学习能力。

3 远程交互式教学的教学设计思路

基于以上学习理论基础，在本次探究活动中，我们以小学数学课程《三角形的分类》这一章节中“按三角形三个内角的组成状况进行分类”这一个小的知识点为例设计了基于CCtalk软件的远程交互式课堂。主要设计思路如下：

首先，我们对本次课程要达到的教学目标、教学过程中可能会遇到的重难点进行了分析。本次课程要达到的教学目标主要包括以下两点：1)能够按照三角形三个内角的组成方式的不同对三角形进行分类，掌握锐角三角形、直角三角形和钝角三角形的定义和特征；2)通过探究过程，体验独立思考、动手操作、自我归纳等学习方式，培养学生的观察、分析、比较和抽象概括的能力。教学重难点主要在于如何让学生真正掌握三角形的分类方式以及各类三角形的定义和如何引导学生去主动进行探究学习。

其次，根据学生在这一年龄段的特点和能力，我们确定了本次远程交互式课堂的教学安排。由于小学四年级的学生通过之前的课程学习，已经具备了一定的平面图形知识，并且能够在老师的指导下进行自主探究和合作学习，因此，在本堂课中本研究决定秉承“以理解为核心、以体验为根本”的原则对课程进行设计。

完成前期分析后，根据CCtalk软件可以结合课件和讲义进行演示并且可以随时与学生进行交流互动的特点，我们准备制作一个具有趣味性和交互性的课件来进行教学。在此互动教学的过程中，将通过调动学生的学习积极性，加强与学生之间的互动交流以提高学生的参与度，不仅完成把科学知识和学习方法传递给学生的任务，更要注意培养学生的学习能力和发现问题、解决问题的能力[6]。随堂测验可以检测这堂课的课堂效率和教学效果。在设计测验内容时，形式要丰富多样，除了选择、填空等测试反馈的常规形式，还可以加入交互式模拟操作，使学习者亲自感受体验，激发学习者的动力[7]。

最后，我们会将本节课程录制下来，为学生课后的课程回顾提供资源，同时，也作为自己的一个反思材料，结合教学效果和学生的评价对自己的讲课过程进行分析，希望下次开展远程交互式课堂时能够对不足之处加以改进，以期能够达到更好的教学效果。

4 远程交互式课堂教学的实施过程

基于CCtalk的远程交互式课堂主要借助CC群中的“直播”功能来实现。在CCtalk这一教学软件中，教师可以创建自己的CC群。学生在报名参加教师的课程后，可以加入该教师的CC群以获取该教师开设课程的相关信息。在CC群中，教师可以提前发布直播课程的预告或者直接在线直播课程。除此之外，教师可以通过群聊或发表讨论帖和学生进行学习问题上的交流。

在教师完成CCtalk网师的注册并建立自己的CC群之后，教师就可以进行授课了。在教师端，教师可以选择“发布直播预告”或“直接创建直播”。如果教师选择“发布直播预告”，则可以将该课程的相关信息与直播时间提前发布在CC群中，这样学生可以提前做好上课准备。当然，若教师在之前就已经同学生约好了上课时间，那么教师可以直接创建直播开始上课。

创建直播之后，教师端可以选择多种上课方式。其中包括：1)借助之前上传到讲义库中的讲义进行讲课；2)开启教师端的摄像头，与学生进行面对面的交流讲课；3)向学生分享自己的屏幕，在此种方式下，教师可以借助其他的软件向学生进行一些演示；4)借助多媒体向学生播放视频或音频；5)借助白板辅助教学；6)随堂练习。

教师可以根据以上的上课方式，任选其中一种或多种方式进行教学。老师可以根据自己的上课情况，选择开放或关闭讨论区域以便更好地控制课堂。如果在直播过程中，教师关闭了发言功能，那么学生可以通过举手来向教师示意，请教师开放讨论区域。教师开放讨论区域后，每一位学生都可以在讨论区域进行留言。通过讨论区域，教师和学生可以实现一对一、一对多、多对多的互动。此外，在基于CCtalk的在线直播课程中，学生可以举手向教师示意，教师可以让学生上麦，这样的设置也保证了网师和学生之间的一对一互动。

在直播结束后，教师端界面会显示该堂课程的总结，显示听课人数和打赏数；学生端则会显示评价界面。在CCtalk中，每一位网师都有自己的网师后台系统，可以帮助网师来记录自己的课程订单数，并向网师展示课程直播参与的人数走势，帮助网师不断优化后续课程。

5 远程交互式课堂的效果分析

5.1 教学行为分析

为了对课堂教学过程进行客观和定量的分析评价，我们可以对课堂教学活动中师生之间各种教与学的行为进行记录并统计每一种行为发生的概率，从行为概率的分布就可以客观地、定量地反映该课堂的基本状态，只要记录和计算的规则是明确的，对课堂状态的评价就不会受评价者主观因素的影响。 在本次课堂分析中，采用的是基于VICS分类系统来对课堂教学活动中师生之间的各种教与学的行为进行分类，并做适当修改的分类系统来进行研究。具体分类情况如表1.

表1 分类系统

然后，根据以上的分类系统，通过观察教师和学生在两类课堂的教学行为，分别对远程交互式课堂和传统教学课堂教学过程中教师与学生的教与学行为进行统计。具体数据如表2和表3.

表2 远程交互式课堂教学分类数据序列

表3 传统课堂分类数据序列

根据表2和表3的数据序列来看，可以将其整理为如表4这样的教学行为分布表。

根据表4的数据来看，相较于传统课堂，在基于CCtalk的远程交互式课堂的教学过程中，“教师的提示”和“教师的狭义提问”这两类教学行为出现的次数要少一些，“教师的广义提问”“学生向教师的应答”和“学生向教师的发言”这三类教学行为出现的次数稍微多一些，其他教学行为出现的次数一致。结合这两种不同的教学方式的特点以及学生们在课堂中的表现，对出现以上差异的原因再进行分析。

表4 两类课堂的教学行为出现次数

5.1.1 “教师的提示”和“教师的狭义提问”这两类教学行为减少的原因 在基于CCtalk的远程交互式课堂中，当教师提出某个问题时，学生能够很快做出应答；而在传统课堂中，学生会由于不知道自己的答案是否正确或者由于其他的外界因素而犹豫不决。例如，当提问“三角形有哪些共同属性”时，通过CCtalk进行学习的学生能够很快进行回答，并且可以在讨论区域进行讨论，但是在传统课堂中进行学习的学生，当教师看向他们时，他们的目光会显得有些闪躲，不敢直视教师的目光。在这样的情况下，教师就需要尽量地活跃课堂氛围，并向学生做出相应的提示，或者换另外一种方式进行提问来引导学生回答教师提出的问题。而通过CCtalk开展的远程交互式课堂则很好地解决了一些影响学生行为的外界因素，比如教师与学生之间的距离缩短了，课堂氛围相较于传统课堂可能会轻松一些。那么，在开展基于CCtalk的远程交互式教学时，学生的心理压力会小一些，因此，在面对教师的提问时，学生的应答速度会变快，自然而然地，教师就不需要进行过多的提示。

5.1.2 “教师的广义提问”“学生向教师的应答”和“学生向教师的发言”这三类教学行为出现次数增多的原因 “教师的狭义提问”即只有唯一答案的问题，“教师的广义提问”即具有多种答案的问题。从概念上来看，“教师的广义提问”越多，学生的思维就越活跃，所获取的信息就越多。在基于CCtalk的远程交互式课堂中，课堂氛围非常轻松，老师和学生都会保持愉悦的心情，从而教师和学生之间会产生更多的交流。这好比，一个待在明亮宽阔的房子里的人会比一个待在暗黑狭小的屋子里的人更加热爱生活一样。在一个轻松愉悦的学习环境中，学生也会更愿意主动学习。在开展基于CCtalk的远程交互式课堂时，学生都非常积极主动地在讨论区域发表自己的看法。当他们听不懂某个知识点时，会直接在讨论区域提问，如果教师没有及时看到，听懂的同学可以在讨论区域帮忙解答。教师也可以随时翻看讨论区域的发言，确保教师不会遗漏每一位学生的发言，这也大大激发了学生的学习激情。相反的，在传统课堂中，有时候教师有时候会因为教室环境过于吵闹而忽略了学生的发言，从而导致学生不愿意再在课堂上发言。

5.2 信息量分析

教学过程是一种老师和学生之间以语言进行的传递和信息的处理的过程。其中，信息量的计算、信息熵的计算，对教学过程的分析、评价有着十分重要的意义。在本次研究中，我们将根据表4的数据分别计算出基于CCtalk开展的远程交互式课堂和传统课堂的信息熵，以此来比较两个课堂活动所传递的平均信息量。如表5所示。

表5 两类课堂中教学行为的出现频率分布表

根据表5的数据，基于CCtalk的远程交互式课堂的信息熵H1为2.9177433362，传统课堂的信息熵H2为2.776731103.经过比较，基于CCtalk开展的远程交互式课堂的信息熵要比传统课堂的信息熵要大，也就是说通过开展基于CCtalk的远程交互式课堂，学生所获取的平均信息量要比通过传统课堂展开教育所获得的平均信息量要多，这也验证了之前通过教学行为分析所获得的结论。

5.3 教学效果分析

在完成教学之后，我们还发布了作业让学生完成，以下是通过CCtalk开展远程交互式课堂进行学习的学生与通过开展传统课堂进行学习的学生的平均作业及格率以及同一类学习方法中最高及格率和最低及格率的差值。如图1所示。

图1 及格率比较

根据图1的数据，可以很明显看到，通过基于CCtalk开展的远程交互式课堂进行学习的学生的平均及格率要比通过传统课堂进行学习的学生要高，另外，在远程交互式课堂中，学生完成测验所用的时间也远比传统课堂上学生完成测验所用的时间要短。这也与之前分析所得的结论相呼应。通过CCtalk开展的远程交互式教学的课堂氛围要更加轻松一些，这种良好的课堂氛围会对学生的学习产生积极的促进作用，使学生能够更加主动地参与到学习中，并且能够积极的与周围的环境进行互动，从而使学生能够更深入掌握和理解课堂上所学习的知识，从而提高学生的学习效率。

6 结语

在研究过程中，我们发现基于CCtalk开展的远程交互式课堂可以创造一个良好的学习氛围，提高学生的学习效率和自主学习能力，但是，通过CCtalk开展远程交互式课堂在某些方面也存在问题。例如，学生需要较强的自制力，毕竟在进行课堂教学时需要使用到手机和电脑，而这两样东西往往很容易分散学生的注意力，使学生无法专注于课堂。这样的一些问题还需要教育工作者和软件开发者们共同研究解决。