基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法研究*

程 云 王艷麗 王 鋒 鄭莉莉 郭宇塵

（黃岡師范學(xué)院 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北黃岡 438000）

教學(xué)模式是指建立在一定的教學(xué)理論或教學(xué)思想的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)目的，將教學(xué)諸要素以特定的方式組合成具有相對(duì)穩(wěn)定且簡(jiǎn)明的教學(xué)結(jié)構(gòu)理論框架，并具有一定的可操作性程序[1]。S-T分析法是一種典型的教學(xué)模式量化分析方法，其核心思想是關(guān)注教師和學(xué)生的行為主體性，將課堂教學(xué)交互行為分解為教師行為和學(xué)生行為，并通過計(jì)算教師行為的占有率和師生行為的轉(zhuǎn)換率之間的關(guān)系，將教學(xué)模式劃分為講授型、練習(xí)型、對(duì)話型和混合型[2]。隨著教育理念的發(fā)展與教學(xué)環(huán)境的改善，S-T分析法潛在的問題日益凸顯。新的教育理念倡導(dǎo)給予學(xué)生較高的自主性，鼓勵(lì)學(xué)生多參與實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，而 S-T分析法無法體現(xiàn)活動(dòng)性質(zhì)的教學(xué)模式，并存在行為劃分粗略、教學(xué)內(nèi)涵難反映、行為采樣方式機(jī)械、數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確性偏低等不足[3]，故探索新時(shí)代背景下的課堂教學(xué)模式分析方法頗有必要。

圖1 課堂教學(xué)行為云

一 課堂教學(xué)行為云

圖2 云的重心“四邊形”邏輯范圍

本研究從行為主體（教師、學(xué)生）與行為方式（言語、活動(dòng)）兩個(gè)維度出發(fā)，依據(jù)課堂教學(xué)交互行為的差異[4]，建立了涵蓋四大類16種行為的教學(xué)行為編碼體系，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了課堂教學(xué)行為云，如圖1所示。課堂教學(xué)行為云（下文簡(jiǎn)稱“云”）具有行為主體與行為方式兩個(gè)維度的關(guān)聯(lián)性，為課堂教學(xué)模式的判定和量化評(píng)價(jià)提供了新的依據(jù)。

二 基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式

1 計(jì)算云的重心

重心是云的一個(gè)核心屬性，是教師教學(xué)行為的綜合表現(xiàn)，反映的是行為分布的集中趨勢(shì)。不同的課堂教學(xué)有不同的行為云，但任何形態(tài)的云都存在一個(gè)重心——它是教師教學(xué)行為傾向的一種圖形化體現(xiàn)，可反映課堂教學(xué)行為分布的整體傾向[5]，并作為教學(xué)模式判定的依據(jù)。

在重力場(chǎng)中，不管物體處于何種方位，所有組成支點(diǎn)之重力的合力都會(huì)通過某一點(diǎn)，這一點(diǎn)即為物體的重心。對(duì)于密度均勻分布的物體（均勻物體），其重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)；若物體有規(guī)則的形狀，它的重心就在幾何中心上[6]。而在課堂教學(xué)行為云中，云可被看作是一個(gè)密度均勻分布的物體，故其重心只與云的形狀有關(guān)。

根據(jù)云的構(gòu)成原理可知，扇形云片是課堂教學(xué)行為云的基本組成元素。課堂教學(xué)行為云由16塊扇形云片組成，但各扇形的半徑大小不一，故構(gòu)成的云是由多個(gè)扇形組成的不規(guī)則圖形，只能先求解16塊扇形云片的重心，繼而再計(jì)算出云的重心。依據(jù)重心坐標(biāo)值，可精準(zhǔn)確定課堂教學(xué)行為云的重心所在的具體位置。

2 確定云的重心的邏輯范圍

在行為主體與行為方式兩個(gè)維度的坐標(biāo)體系中，依次連接水平和垂直方向的四個(gè)點(diǎn)，可形成一個(gè)四邊形。此四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)到云的幾何中心的距離為四邊形的外接圓的半徑，它就是圖1中最外圈的圓的半徑，本研究取其值為11（11是多級(jí)評(píng)分后得到的評(píng)分值），得到云的重心“四邊形”邏輯范圍（如圖2所示的陰影部分），一般教學(xué)過程的重心應(yīng)落在此邏輯范圍之內(nèi)。

根據(jù)扇形的重心計(jì)算公式求解16塊扇形云片的重心，可知各扇形的重心到云的中心點(diǎn)的距離為2risinθ/3θ，當(dāng)扇形的半徑取最大值11時(shí)，各扇形的重心到云的中心點(diǎn)的距離約為7.15，小于四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)到云的重心的距離（此距離為11），說明在圖2陰影部分所示的“四邊形”邏輯范圍中，有部分區(qū)域是無效區(qū)域，即不論教學(xué)行為如何分布，云的重心都不可能落在該區(qū)域。為去除無效區(qū)域，本研究取四邊形的內(nèi)切圓（半徑約為7.78），得到更為精確的云的重心“圓形”邏輯范圍，如圖3所示。

圖3 云的重心“圓形”邏輯范圍

圖4 基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式劃分

圖3中的橫軸表示行為主體（教師、學(xué)生）傾向，縱軸表示行為方式（言語、活動(dòng)）傾向。綜合考察兩個(gè)軸之間的關(guān)聯(lián)，可將基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分為五種：講授型、對(duì)話型、練習(xí)型、活動(dòng)型和混合型[7]，如圖4所示。具體來說，在講授型教學(xué)模式中，教師處于主導(dǎo)地位，教師的言語和活動(dòng)分布相對(duì)均衡；在對(duì)話型教學(xué)模式中，言語所占比重較大，且?guī)熒难哉Z相對(duì)均衡；在練習(xí)型教學(xué)模式中，學(xué)生處于主導(dǎo)地位，學(xué)生的言語和活動(dòng)分布相對(duì)均衡；在活動(dòng)型教學(xué)模式中，活動(dòng)所占比重較大，且?guī)熒幕顒?dòng)相對(duì)均衡；在混合型教學(xué)模式中，活動(dòng)的重心偏離云中心相對(duì)較少，教師與學(xué)生的行為占有率、言語與活動(dòng)的比重相對(duì)均衡。

3 標(biāo)定教學(xué)模式常模

基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式可以作為描述教學(xué)風(fēng)格的一種分析方法。為便于應(yīng)用過程中的實(shí)際操作，需要確定不同教學(xué)模式劃分的標(biāo)準(zhǔn)條件，在教學(xué)模式劃分圖中標(biāo)定各教學(xué)模式的取值參考范圍，為課堂教學(xué)單元的教學(xué)模式判定提供依據(jù)。基于此，本研究用半徑r和角度θ兩個(gè)參數(shù)，對(duì)五種教學(xué)模式的重心值標(biāo)定范圍進(jìn)行區(qū)分，得到五種教學(xué)模式的取值參考范圍，如表1所示。其中，半徑r表示課堂教學(xué)行為云的重心到云中心的距離，而角度θ表示課堂教學(xué)行為云的重心與“教師—學(xué)生”維度水平軸的逆時(shí)針方向夾角。

表1 五種教學(xué)模式的取值參考范圍

三 基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法的應(yīng)用

1 樣本選擇

本研究共選取11個(gè)教學(xué)視頻樣本，進(jìn)行了基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法的應(yīng)用。其中，有10個(gè)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的樣本來源于已有的村鎮(zhèn)教育資源配置與遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)，是綜合考慮教師、學(xué)科、學(xué)段等因素，從訪問率較高的教學(xué)視頻中利用計(jì)算機(jī)程序，采取簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法而隨機(jī)抽取確定的；另外1個(gè)高等教育領(lǐng)域的樣本（即“多媒體CAI課件設(shè)計(jì)與開發(fā)”）來自于平臺(tái)之外，教學(xué)視頻樣本的詳細(xì)信息如表2所示。

2 數(shù)據(jù)收集

本研究運(yùn)用 S-T分析法、基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法，對(duì)相同的課堂教學(xué)視頻分別進(jìn)行采樣，行為類別的劃分、采樣方法和編碼分別依據(jù)各自編碼系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。S-T分析法的采樣間隔時(shí)間為30秒，采集2種教學(xué)行為，逐一記錄采樣數(shù)據(jù)；基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法采集16種教學(xué)行為，教學(xué)行為樣本采集遵循“時(shí)間抽樣，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償”的原則，采樣間隔時(shí)間依據(jù)單類行為的持續(xù)時(shí)間動(dòng)態(tài)確定，并根據(jù)編碼系統(tǒng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，依次記錄行為數(shù)據(jù)，最終形成關(guān)鍵行為數(shù)據(jù)序列[8]。兩種方法的比較如表3所示。

表2 教學(xué)視頻樣本的詳細(xì)信息

表3 兩種方法的比較

表4 各樣本的行為信息與教學(xué)模式判定結(jié)果

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如前文所述，S-T分析法將教學(xué)模式分為講授型、練習(xí)型、對(duì)話型和混合型四種，依據(jù)教師行為占有率Rt和師生之間的教學(xué)行為轉(zhuǎn)換率Ch的數(shù)值，可以確定課堂教學(xué)在Rt-Ch圖中的分布位置，進(jìn)而判定其所屬的具體教學(xué)模式；基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法包括講授型、對(duì)話型、練習(xí)型、活動(dòng)型和混合型五種教學(xué)模式，依據(jù)課堂教學(xué)行為云的重心所在的邏輯范圍，可以判定課堂教學(xué)所屬的具體教學(xué)模式。最終，本研究通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得到11個(gè)教學(xué)視頻樣本的行為信息與教學(xué)模式判定結(jié)果，如表4所示。

4 分析與討論

11個(gè)教學(xué)視頻樣本在基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法和S-T分析法中的教學(xué)模式分布如圖5、圖6所示，圖中的數(shù)字1～11代表教學(xué)視頻樣本的編號(hào)。

圖5 各樣本在基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法中的教學(xué)模式分布圖

圖6 各樣本在S-T分析法中的教學(xué)模式分布圖

由于基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法和 S-T分析法在樣本的采集、行為的統(tǒng)計(jì)與分析等方面都不相同，所以在最終的教學(xué)模式分布上也存在一些差異。除了個(gè)別樣本差別較大，多數(shù)樣本在兩種分析方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果整體上趨于一致。如樣本2在兩種方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果都是混合型，但從圖5、圖6可以看出，兩者的實(shí)際分布都靠近練習(xí)型；樣本1和4在兩種方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果也都是混合型，但兩者的實(shí)際分布都靠近對(duì)話型。

表4中的教學(xué)模式判定結(jié)果顯示，只有樣本3、5、11的差別較大。其中，樣本5在基于教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果為活動(dòng)型，但由于 S-T分析法中的教學(xué)模式中并沒有這種類型，因此判定結(jié)果必然不同。樣本11在基于教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果為混合型，但圖5顯示其實(shí)際分析靠近講授型，雖然在S-T分析法中的教學(xué)模式判定結(jié)果是講授型，但兩者的大致趨勢(shì)仍是一致的。差別最大的是樣本3，它在基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果為對(duì)話型，而在 S-T分析法中的教學(xué)模式判定結(jié)果是講授型。通過分析視頻，本研究發(fā)現(xiàn)這種差異是由兩種分析方法在數(shù)據(jù)采集和分析方法上的差異導(dǎo)致的。

在樣本3中，依據(jù)基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法的行為編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)際的教學(xué)行為轉(zhuǎn)換次數(shù)有179次（180個(gè)樣本點(diǎn)），其教學(xué)行為時(shí)序列如圖7所示。圖7顯示，行為1、2、4、6出現(xiàn)的次數(shù)明顯較多，教學(xué)活動(dòng)按照“講授—提問—應(yīng)答—反饋”的基本流程展開；2、4、6這三種行為之間的轉(zhuǎn)換頻率也非常高，其原因主要在于教學(xué)過程中有多次提問、應(yīng)答與反饋，因此在課堂教學(xué)活動(dòng)中，師生之間的語言對(duì)話行為在行為方式中占據(jù)了很大的比重——這一點(diǎn)與樣本3在基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果是對(duì)話型相符。同樣，即使按照S-T分析法的兩種行為編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，樣本3的實(shí)際教學(xué)行為轉(zhuǎn)換次數(shù)也達(dá)到了122次（123個(gè)樣本點(diǎn)）。由于S-T分析法采用機(jī)械采樣的方式采集教學(xué)行為樣本，所采集的行為數(shù)據(jù)的有效性偏低[9]，如樣本3共采集了99個(gè)行為樣本，其中是有效行為的樣本有48個(gè)，有效率僅為43.24%；再加上其行為占有率的統(tǒng)計(jì)方式存在局限，故樣本3在S-T分析法中的教學(xué)模式判定結(jié)果出現(xiàn)了較大的偏差，變成了不同于對(duì)話型的講授型。

圖7 樣本3的教學(xué)行為時(shí)序列圖

五 結(jié)束語

綜上所述，由于基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法和 S-T分析法在行為分類、數(shù)據(jù)采集方式、行為占有率的統(tǒng)計(jì)方式及教學(xué)模式的判定方式上都不相同，最后的教學(xué)模式判定結(jié)果必然存在差異。而兩種分析方法在11個(gè)教學(xué)視頻樣本中的應(yīng)用結(jié)果表明，在課堂教學(xué)中的行為轉(zhuǎn)換不是很頻繁、且 S-T采集到的行為適當(dāng)?shù)那疤嵯拢瑯颖驹趦煞N分析方法中的教學(xué)模式判定結(jié)果整體上趨于一致；但當(dāng)課堂教學(xué)中的行為轉(zhuǎn)換頻率較高時(shí)，樣本在 S-T分析法中的教學(xué)模式判定結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)較大的偏差。

從課堂教學(xué)行為云到基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式再到基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法，本研究層層推進(jìn)，試圖針對(duì)S-T分析法的不足，提出一套新穎的教學(xué)模式量化分析方法。基于課堂教學(xué)行為云的教學(xué)模式分析方法采用新的行為分類、新的行為數(shù)據(jù)采集方式和新的行為占有率統(tǒng)計(jì)方式，為所采集的行為樣本數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性提供了保證；該方法還提供了一種全新的教學(xué)模式判定方式，在一定程度上完善并發(fā)展了 S-T分析法，并有助于課堂教學(xué)行為分析的進(jìn)一步深化。

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