打造“智能診斷”，助力課堂教學

聶惠芳 | 廣東省東莞市石龍鎮中心小學

美國心理學家波斯納提出教師成長的公式“成長=經驗+反思”，體現了教師反思的重要性。現實教學中，教師雖然對此表示認同，但真正能夠做到養成自覺反思習慣并熟練掌握反思方法的并不多。對此，廣東省東莞市石龍鎮中心小學利用基于AI大數據的課堂分析系統，對教師的常規課堂進行智能診斷，從教學目標的確定和達成、教學實施、學生的反映這三個指標和要素出發，開展大數據分析，改變了原先基于經驗的主觀感受和價值判斷的“人為評課”模式，讓課堂教與學的行為更加清晰可見。

基于AI大數據的課堂分析系統

基于結構的多模型聯合的課堂教學智慧評價系統（CSMS）是可以為課堂教研提供更加全面而科學分析的工具。它支持人工智能技術的應用，能夠標準化、結構化、模型化處理課堂音視頻和其他教學數據，并能重點從課堂思維激發、課堂活動互動、課堂支撐支架等方面為教師提供量化指標和相關性分析，與傳統教研的質性評價互為補充。其中，課堂教學大數據指數（BCTI）立足于學生核心素養，將課堂教學評價指標分解為目標定位、課堂藝術、課堂調控、思維激發、評價反饋、整體發展、合作交流、學習體驗、目標達成9個評分領域。

此外，CSMS還可以重點分析課堂對學生合作交流、思維方式的培養，評價課堂的教學互動、教學風格、思維特征、知識覆蓋，與通常立足于學科知識的學科分析形成互補。

分析系統支持課堂教學有效改進

學校針對低、中、高三個學段，對老、中、青三個層次教師的40分鐘課堂進行診斷，基于AI大數據的課堂分析系統發現，以教師為主導、以學生為主體的“雙主”理念無法得到有效落實。了解到這一情況后，學校改變了課堂教學的微結構，進而重構教師角色和師生關系，開展了以核心素養為導向的課堂教學改革。

探索“一核三環六步”課堂模式。我們認為，以核心素養為中心的課堂教學改革應該更多關注學生課前、課中、課末的非智力因素，課堂教學設計及實施目標應更多指向學生的全面發展和教師的課堂反思性發展。

基于此，學校開始探索“一核三環六步”課堂模式，“一核”指堅持以兒童為中心，以核心素養為導向，以核心問題為導引；“三環六步”指課前“學—問”、課中“研—習”、課末“結—拓”三個環節六個步驟。課前，教師可以讓學生自學課本與微課，提出自學過程中的問題；課中，教師應解決學生在課前階段所提出的問題，引導他們聯系實際開展練習；課末，鼓勵教師與學生共同總結教學內容，并由此出發拓展知識。

實踐“一核三環六步”課堂模式后，我們運用基于AI大數據的課堂分析系統對課堂教學進一步分析，發現教師的主導地位與學生的主體地位均得到顯著提升。教師講話的平均總時長由原先的25分26秒降至14分18秒，學生發言的平均總時長從原先的9分21秒增至17分21秒，學生討論或獨立練習平均總時長增加約三分鐘，學生發言充分表達的平均次數也由5次增至23次，教師激勵學生主動參與互動的比例達80.28%。

開展課堂教學的“靶向”微改進。借助基于AI大數據的課堂分析系統提供的評價標準及診斷報告，我們整理出培養學生核心素養課堂導向下的基本學習習慣。為指導學生使用基本的學習工具，我們先后開展了課堂禮儀、小組合作規程、自學筆記撰寫、思維導圖等培訓，具體而言，有以下四點創新。

一是設計助學單。助學單是用來引導和輔助學生先行探索研習新學習內容的單子，借以培養學生自主學習能力，其內容主要圍繞學生第二天將要學習的知識展開。與教材不同，助學單在內容上進行了問題化、板塊化處理，并在培養學生的學科思維能力與學科素養上下足了功夫。

結合課堂教學實際，學校探索出六種助學單類型。探學式助學單用于探究較強的新授內容，做學式助學單適合引導學生在做中學、學中做，練學式助學單適用于在新授課后安排適當的練習，學思式助學單用于幫助學生回顧和梳理復習課，評析式助學單能夠以單元練習的形式檢查教學成果，綜合活動式助學單多用于在活動課中開展綜合實踐。

二是探究自學筆記。對于學生而言，常規性預習存在種種不足，如缺少知識腳手架、過程不可控、只有結果性評價等。在微課的支持下，學校指導小學生自學筆記，并為其設計了具體操作步驟：第一步，在閱讀教材過程中仔細預習內容；第二步，自由支配時間觀看微課；第三步，回答“我明白了什么、我的發現在哪里、我還有哪些問題”這三個問題，形成自己專屬的預習筆記。在此過程中，教師應將重點放在培養學生發現并提出問題的能力。

三是引入思維導圖。思維導圖可以通過直觀化、發散化和非線性的方式幫助學生把握學習重點，培養學生問題導向的思考方式。學校在教師層面開展針對性培訓，解決教師的教學難點，也在學生層面分學段開展訓練，選取符合各年齡段的思維導圖類型進行學科融合，讓學生掌握繪制、運用思維導圖的方法，使其能夠借助這種方法回憶知識，提升學習能力。

整個思維導圖的訓練流程可以分為四個環節。第一步，讓學生認識思維導圖，了解它是一種有效的、能夠啟發思維的工具。第二步，帶領學生認清思維導圖的八種類型：圓圈圖、樹狀圖、氣泡圖、雙重氣泡圖、流程圖、多重流程圖、括號圖、橋型圖。第三步，教會學生繪制思維導圖，從一個中心入手，借助聯想等方法引申到其他內容，構成圖示框架。第四步，引導學生合理運用思維導圖，幫助他們整理并反復思考，構成便于理解和記憶的網狀知識架構。

四是強化課堂語言。“對話課堂”不是“講授課堂”，課堂語言是“對話課堂”的重要標志。教師的話語方式需區別于課堂教授，學生語言也不只是回答教師問題。為了讓“對話課堂”上的對話趨近理想，學校一方面將教師的課堂語言劃分為五類，包括肯定法（通過肯定學生能力的語言讓學生擁有自信）、勸誘法（讓學生產生積極努力的熱情）、意見法（教師向學生表達自己的意見）、發現法（促使學生主動發現問題）、總結法（將所有意見整合為統一內容），教師可結合若干例句，通過表格確定是否已掌握課堂語言的使用方法和技巧。另一方面，學校從心理學角度運用交流手勢認知理論，提煉和使用“我反駁”“我補充”“我同意點贊”“我質疑提問”“我總結”等五種交流語言句式及手勢，促進學生深度思考與對話。

智能診斷助推課堂教學改進成效

在智能診斷方式的助推下，學校的課堂教學成果有了新突破，主要體現在以下三方面。

實現了“四個改變”，課堂呈現新樣態。智能診斷支持下的課堂改進，實現了教師角色的改變、學生角色的改變、課堂模式的改變、學生能力的改變，培養了學生自主、合作、探究的能力。

實現了“三個提高”，師生煥發新活力。開展智能診斷支持下的“一核三環六步”課堂模式后，學校超過90%學生的自信心有了顯著提升，學業成績和課堂參與度不斷提高，參與教師的教研水平也有所進步。

實現了“兩路推廣”，學校樹立新旗幟。一是實踐推廣。目前，智能診斷方式在全校推廣應用，在東莞市兩所民辦學校、粵北地區學校局部試點應用，吸引了省內外學校一百多名領導和骨干教師到校交流學習。二是教研推廣。該模式已入選教育部在線教育中心2017年智慧項目；基于成果的迭代研究省級課題“人工智能視域下的‘品質課堂’實踐研究”已經通過立項并成功開題。

未來，學校將繼續對教師的常規課堂進行智能診斷，不斷結合量化指標與實際經驗，優化設計課堂教學標準，為教師提供助力。