基于事理圖譜的優質信息技術課堂行為演化分析

關鍵詞：事理圖譜；滯后序列；社會網絡

0 引言

事理圖譜是一種圍繞事件為核心構建的圖譜，它不僅描繪了事件本身的信息，并深入剖析了事件之間錯綜復雜、多樣化的相互關系[1]，而且深刻揭示現實世界中事件的動態演化模式及其內在發展邏輯，為理解和預測事件走向提供有力支撐[2]。通過建立事理圖譜，可識別出所研究領域中的關鍵節點和相似節點，通過不同的演變路徑，能深度識別事件形成本質和發展緣由，進而管控和引導事件發展的方向。近年來，隨著事理圖譜技術的不斷成熟與深化，其應用邊界也在不斷拓展，吸引了研究者們探索其在教育領域的可能。單曉紅[3]等通過精心構建網絡輿情事件的事理圖譜，成功地運用這一工具推理出事件的潛在演化方向及其發生的概率，從而實現了對網絡輿情事件的精準預測。劉忠寶[4]等依托BERT模型與LSTM-CRF模型，提出了針對《史記》這一巨著的歷史事件及其關鍵組成元素的抽取方法，隨后，他們利用這些方法構建了《史記》的事理圖譜，為深入理解歷史事件的脈絡與邏輯提供支持。唐燁偉[5]等借助滯后序列分析方法，構建了教師信息技術應用能力測評的事理圖譜，該圖譜細致描繪了教師在各類教學活動中的信息技術應用行為，基于這些行為能夠對教師的能力進行全面而深入的評價，為提升教師的專業素養與技能水平提供參考。詹澤慧[6]等利用iBCM算法實現面向計算思維的事件編碼框架和事件關系抽取，并構建出基于事理圖譜的計算思維評價方式。事理圖譜通過將完整思維或知識的變化過程以有向循環圖的方式表征，幫助教育工作者了解教學活動中各要素的演化規律并實現微觀精確分析。綜上可知，基于事理圖譜分析優質課堂行為演化，有助于了解有效課堂行為特征，并從數據科學視角重新解讀了課堂行為的變化過程和規律。

1 研究設計

1.1 數據獲取

本研究是以中國教育技術協會在2022年舉辦的高中信息技術優質課展示活動特等獎中，隨機挑選的9例課堂實錄視頻作為研究樣本（見表1） 。該活動每兩年舉辦一次，目前是國內信息技術學科較高級別的比賽，其優質課堂具有較強的科學性和借鑒意義。

1.2 研究工具

本研究所使用的視頻分析和滯后序列分析工具分別為OKC（Observed Known on Classroom） 和GSEQ。編碼參考張海[7]團隊開發的“教育技術交互行為分析系統（ETIAS） ”中有關課堂行為的部分，并根據本研究的課堂特點進行了適應性調整。如：部分樣本課堂上使用了紙質教育資源，因此將B14編碼由學生自主使用數字資源改為學生使用線上和線下教育資源，具體編碼分類見表2。

1.3 研究方法

本研究首先使用了視頻分析方法對樣本視頻進行行為編碼記錄，其次使用滯后序列分析方法評估信息技術課堂顯著性行為以及其隨著時間發生的概率，并基于此構建事理圖譜。當某一行為路徑的序列間轉換率所計算出的Z-score 值大于1.96，則這一行為在統計學上被視為具有顯著意義（P 值小于0.05） [8]，即表明該行為路徑的出現并非偶然，而是存在一定的規律和趨勢。最后借助社會網絡分析中的中心度算法量化各節點（即課堂教學元素或行為主體）之間的關聯強度及網絡中的集中趨勢，挖掘教學元素間的關聯結構，展現信息技術課堂行為的演變規律。其中相對中心度算法R（ f ） i [9]如下：

Mi，j為M節點在某一時刻的鄰接矩陣，Cmax（M）為M 節點在某一時刻的最大相對中心度。相對中心度是指在某一時刻，某節點在網絡結構中的顯著程度與整體連接重要性的指標，在序列矩陣中，節點越重要，則它對應的相對中心度越高。

2 基于事理圖譜的信息技術課堂行為演化

2.1 課堂行為序列事理圖譜

通過使用GSEQ統計分析課堂教學過程中具有顯著意義的行為序列，計算信息技術課堂編碼表中每個行為序列發生頻次的Z 分數，得到調整后的殘差表（見表3） 。其中表中的列表示起始的課堂行為，行表示起始行為結束后隨即發生的課堂行為；淺灰色填充處為Z 分數>1.96，即具有顯著性的行為序列。

由表3可知，課堂行為顯著性水平排前九位的是B4-B11、B11-B2、B6-B13、B6-B12、B4-B10、B9-B5、B12-B2、B6-B15、B6-B1。結合圖1課堂行為序列事理圖譜（箭頭的方向代表轉換的順序，而箭頭的粗細和線條上的數字，則代表轉換的顯著性，箭頭越粗、數字越大，表明顯著性越強）可知：優質信息技術課堂的核心教學行為是提問（B4） 、表揚或鼓勵（B2） 、指導或指令（B6） 、交互促進或強調（B9） 、學生回答（B11、B10） 和學生進行演說或演示（B12） ，圍繞所形成的顯著行為序列，可提煉出以下幾種教學模式：

（1） 提問—積極應答—正向反饋

教師在進行提問（B4） 后，課堂上通常會面臨三種情況：學生主動發言（B11） 、被動發言（B10） 和沉默混亂（B16） 。其中B4-B11（Z=16.3） 、B4-B10（Z=7.77） ，說明在優質課堂上，教師提問后，學生經常會主動回答問題，而當優質課堂出現沉默混亂（B16） 事件后，教師則多會采取學生演示（B12） 的方式了解學情，在學生演示過程中給予指導（B6） 和表揚（B3） ，促進學生深度思考和課堂參與度；除此之外，教師也會采取點名提問，學生被動回答（B10） 的方式指定某名同學回答問題，從而促進師生互動，打破課堂沉默。在學生被動回答之后，教師同樣會給予學生表揚或鼓勵（B2） ，建立師生互動的正向反饋機制。

（2） 指導—團隊協作—展示

教師在給予指導（B6） 后，通常會出現六種課堂行為：學生協作（B13） 、演示或演說（B12） 、學生創造作品（B15） 、接受正面情感（B1） 、學生自主使用教育資源（B14） 和借助媒體或教具的實踐活動（B8） 。在優質信息技術課堂上，教師通常會指令學生以小組協作（B13） 的形式完成項目或者單元問題，小組內融合多個個體的知識、技能和經驗，成員之間共同解決問題、完成任務或達成目標。在小組任務完成后，教師會邀請小組成員演示或演示（B12） 協作內容。

（3） 指導—自主探究—展示

高質量的信息技術課堂，其核心在于鼓勵學生進行自主的實踐探索。優質課堂教師充分踐行了“以學生為中心”的教學理念，引導（B6） 學生通過自主創造個性化作品（B15） 或自主使用教育資源（B14） 解決學習難題和完成學習任務，促進學生獨立思考與自主探究的能力，幫助學生在這一過程中獲得直接或間接經驗。而后教師也會指令（B6） 學生展示并闡述（B12） 他們自主探究的成果或作品，這一環節不僅加深了學生對所學知識的理解，還有效鍛煉了語言表達能力。

2.2 課堂行為演化

通過滯后序列和事理圖譜分析，明確了顯著性行為序列及其特征，為了進一步挖掘優質課堂的有效教學行為及其演變特征，接下來利用社會網絡分析中的相對中心度（RC） 進行分析。但由于課例數量較多，本研究將從整合分析和個案分析兩個層面展開。

整合A1-A9的課堂行為演化圖可知，在優質課堂上，教師的交互（B9） 、講解（B5） 、指導（B6） 、提問（B4） 等行為一般是交叉進行的。并且師生交互、促進或強調（B9） 、教師講解（B5） 、提問（B4） 、表揚（B2） 和指導或指令（B6） RC值相對較高，說明這些課堂行為不僅貫穿整個教學進程，是優質課堂的主要教學行為，而且與其他行為具有較強的關聯性。其中B9的RC曲線水平展現了優質課信息技術課堂師生交互性強，課堂活躍度高的特點。通過觀察優質課堂前期，可以看出：教師多使用表揚（B2） 激勵學生，通過對學生有效的教學評價，提高整個課堂進程的參與熱情，利用言語不斷地鼓勵學生調整學習過程、優化學習策略。在優質課堂教學中期：除A1課堂外，其余優質課堂的指導或指令（B6） 行為中心度逐漸升高，處于較高水平。說明在優質課堂中期階段，教師開始圍繞新授內容對學生進行指導（B6） 或布置課堂任務。在優質課堂教學后期：A1至A5的課堂上，教學從教師講解逐漸過渡至學生操作練習，其中交互、促進或強調（B9） 學生協作（B13） 、創造作品（B15） 行為RC值逐漸上升，教師指導（B6） 、講解（B5） 行為趨于平緩。說明教學后半段主要對新知識進行鞏固實踐，課堂以小組協作學習、自主創作為主，學生的課堂參與度高。在A6-A9課堂上，教師主要通過講解（B5） 、指導或指令（B6） 等課堂行為強化教學，學生進行演說或演示（B12） RC 值逐漸增大。教師關注學生在進行演說或演示（B12） 時是否深入研究相關主題，從不同角度審視問題，形成獨到見解。通過這一課堂行為培養學生的批判性思維和語言組織能力。

個案以A1為例。在A1課堂上，教師接受正面的感情（B1） 和給予指令或指導（B6） 的RC值在課堂初期即呈現峰值，該階段主要表現為：教師發出上課指令、師生進行簡單的問候；隨著課堂的推進，課堂由教師指導（B6） 的RC值逐漸下降并趨于相對平緩的波動狀態，課堂逐漸轉換為由學生控制，如：學生演說或演示（B12） 、學生主動發言（B11） 的RC值逐漸提高。同時，A1教師善于利用表揚（B2） 促進師生互動（B9） ，激發學生的學習動機。即表現在整個課堂進程中，表揚或鼓勵（B2） 的相對中心度都呈現出較高水平，也正說明了教師在不斷地借助表揚（B2） 激發學生的學習興趣與熱情。

3 結束語

通過深入分析信息技術課堂行為的顯著序列與事理圖譜，發現優質信息技術課堂具有以下顯著教學特征。（1） 善用表揚策略。此類課堂中的教師擅長運用表揚策略，顯著促進了課堂活躍度的提升與師生互動的深化。在教師積極正向的激勵下，學生表現出更高的學習主動性，具體體現為發言頻次的顯著增加，這也印證了表揚策略在高年級的教學中依然有效。（2） 重視技術應用。鑒于信息技術課程的實踐導向性，技術的有效應用成為教學過程中的關鍵環節。教師們不僅深刻理解技術支持下自主學習與實踐操作的重要性，還高度重視這些活動對學生知識內化與技能提升的關鍵作用。這種對技術融合教育的深刻理解，體現了教師在教學設計上的前瞻性與創新性。（3） 重視學生全面發展。通過分析可以發現，優質信息技術教師在關注學生知識與技能培養的同時，亦不忽視學生的全面發展。他們通過組織協作學習項目、鼓勵學生進行演示與演講等方式，有效提升學生的團隊合作能力、語言表達能力等綜合素養，為培養具有創新精神與實踐能力的高素質人才奠定基礎。（3） 關注學生思想政治教育。結合課堂視頻可以發現：優質信息技術課堂普遍融入了課程思政。這一做法不僅有助于學生能夠客觀認識信息技術學科的價值與意義，還促進了學生數字素養與信息社會責任感的提升，體現了信息技術與思想政治教育深度融合的教育理念。綜上可知，這些優質信息技術課堂顯著課堂特征，在提升教育教學質量和促進學生全面發展等方面都能夠提供重要參考借鑒與指導。