一、問(wèn)題提出

教師作為課堂教學(xué)的主導(dǎo)者，其學(xué)科教學(xué)能力決定課堂教學(xué)質(zhì)量，影響學(xué)生知識(shí)習(xí)得與思維發(fā)展。對(duì)于新手教師而言，來(lái)自專家、同行的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)是助力教師教學(xué)能力提升的重要方式。然而，由于人工評(píng)價(jià)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間及精力，通常教師能得到專業(yè)點(diǎn)評(píng)的機(jī)會(huì)較少，不能滿足教師專業(yè)化成長(zhǎng)的迫切需求。

課堂教學(xué)智慧評(píng)價(jià)系統(tǒng)（Classroom Structure-based Multimodel-supported Scoring System，簡(jiǎn)稱CSMS）是以人工智能技術(shù)為支撐，建構(gòu)素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。CSMS以大數(shù)據(jù)為依托，在激發(fā)課堂思維、加強(qiáng)師生互動(dòng)等方面，為教師診斷課堂教學(xué)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，幫助教師客觀觀察課堂，進(jìn)行自我反思與改進(jìn)，實(shí)施促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)活動(dòng)，落實(shí)學(xué)生主體地位。

本文以深圳某中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校（下文簡(jiǎn)稱“中職”）高一年級(jí)三節(jié)數(shù)學(xué)常規(guī)課為研究對(duì)象，從以下兩個(gè)角度展開研究：第一，運(yùn)用CSMS 分析課堂實(shí)例在培養(yǎng)學(xué)生思維、促進(jìn)師生互動(dòng)等方面的表現(xiàn)；第二，基于CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告，運(yùn)用學(xué)習(xí)知行理論，為教師優(yōu)化課堂教學(xué)指明方向，推動(dòng)課堂優(yōu)化轉(zhuǎn)型。

二、研究對(duì)象、研究工具與理論

1.研究對(duì)象

教師A是一名入職未滿半年的數(shù)學(xué)教師，具有碩士研究生學(xué)歷，具有一定的學(xué)習(xí)研究能力，但在教學(xué)方面經(jīng)驗(yàn)不足。本文選擇教師A的三節(jié)常規(guī)新授課（如表1）作為研究對(duì)象，授課內(nèi)容選自中職高一年級(jí)《數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模塊（上冊(cè)）》（高教版）第二章，按照“測(cè)評(píng)、改進(jìn)，再測(cè)評(píng)，再改進(jìn)，進(jìn)一步測(cè)評(píng)，總結(jié)”的流程開展研究。

2.研究工具與理論

（1）CSMS

CSMS是一種運(yùn)用人工智能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)分的大數(shù)據(jù)課堂測(cè)評(píng)工具，為教師優(yōu)化課堂教學(xué)提供客觀真實(shí)數(shù)據(jù)，揭示課堂改進(jìn)方向，解決傳統(tǒng)課堂評(píng)價(jià)難以規(guī)模化開展的弊端。CSMS根據(jù)主導(dǎo)—主體教學(xué)結(jié)構(gòu)理論和第三代活動(dòng)理論，將課堂教學(xué)評(píng)價(jià)劃分為9個(gè)評(píng)分領(lǐng)域，包括以教師為主導(dǎo)的課堂調(diào)控、思維激發(fā)等，以及以學(xué)生為主體的合作交流、學(xué)習(xí)體驗(yàn)等，每個(gè)評(píng)分領(lǐng)域包含若干量化指標(biāo)。CSMS有效集成了學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型、弗蘭德斯互動(dòng)分析模型等模型，可計(jì)算出每個(gè)量化指標(biāo)得分，從而得到每個(gè)評(píng)分領(lǐng)域的分值，清晰地反映出教師課堂教學(xué)情況。

（2）學(xué)習(xí)發(fā)生知行理論

學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型將學(xué)習(xí)發(fā)生過(guò)程分為四種方式，創(chuàng)造性地將教師主導(dǎo)的四種語(yǔ)言刺激（包括若何what if、為何why、是何what、如何how）與學(xué)生的四種學(xué)習(xí)風(fēng)格對(duì)應(yīng)起來(lái)，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格均衡設(shè)置四何問(wèn)題，以照顧不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，推動(dòng)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。

三、研究過(guò)程

1.思維激發(fā)維度

一節(jié)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)課，能夠激發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生在知識(shí)掌握與發(fā)散創(chuàng)新等方面有所提升。對(duì)于新崗教師而言，如何有效激發(fā)學(xué)生思維是課堂教學(xué)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

（1）理論介紹

課堂教學(xué)語(yǔ)言主要分為四類，即常用的“四何”，如表2所示。每類語(yǔ)言的作用各不相同，具有不同的知識(shí)與思維指向。課堂教學(xué)中，教師可選用不同的四何語(yǔ)言對(duì)學(xué)生施加外界刺激，激發(fā)學(xué)生思維。

如圖1所示，根據(jù)學(xué)習(xí)發(fā)生知行理論，每個(gè)學(xué)習(xí)發(fā)生過(guò)程都包含知與行兩個(gè)子過(guò)程。知與行都是指大腦內(nèi)部的認(rèn)知活動(dòng)，而“知”又可分為概念與場(chǎng)景兩大類，“行”可分為思想練習(xí)與內(nèi)化建構(gòu)兩大類。因此學(xué)習(xí)發(fā)生過(guò)程可分為四種類型：①?gòu)膱?chǎng)景到內(nèi)化建構(gòu)，②從概念到內(nèi)化建構(gòu)，③從概念到思想練習(xí)，④從場(chǎng)景到思想練習(xí)。學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型創(chuàng)造性地將四何語(yǔ)言與知行的不同側(cè)重聯(lián)系起來(lái)?！笆呛巍鳖愓Z(yǔ)言引導(dǎo)學(xué)生到概念空間，“若何”類語(yǔ)言引導(dǎo)學(xué)生到場(chǎng)景空間，“如何”類語(yǔ)言引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思想練習(xí)，“為何”類原因引導(dǎo)學(xué)生完成內(nèi)化建構(gòu)。CSMS可通過(guò)四何語(yǔ)言分布分析課堂的學(xué)習(xí)發(fā)生情況。

進(jìn)一步地，不同學(xué)生對(duì)四種學(xué)習(xí)發(fā)生方式的喜愛與傾向不同，因此表現(xiàn)出不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格。如圖1所示，感悟型、哲理型、現(xiàn)實(shí)型、能動(dòng)型學(xué)生分別傾向于從場(chǎng)景到內(nèi)化建構(gòu)、從概念到內(nèi)化建構(gòu)、從概念到思想練習(xí)、從場(chǎng)景到思想練習(xí)的學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)發(fā)生知行理論指出，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生呈現(xiàn)出的學(xué)習(xí)風(fēng)格，均衡地設(shè)置學(xué)習(xí)發(fā)生方式，以兼顧不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生。

（2）課例 KLA 簡(jiǎn)析

CSMS將課堂教學(xué)評(píng)價(jià)劃分為9個(gè)評(píng)分領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告中的9個(gè)指數(shù)。如表3所示，課例KLA總體評(píng)分不高，尤其是思維激發(fā)方面需要進(jìn)一步優(yōu)化。為了分析課例KLA的思維激發(fā)指數(shù)得分較低的原因，本研究對(duì)CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告中思維激發(fā)指標(biāo)展開進(jìn)一步分析。

如表4所示，從四何語(yǔ)言使用次數(shù)來(lái)看，課例KLA達(dá)到了131次（常模為90次），遠(yuǎn)高于常模；從四何語(yǔ)言分布來(lái)看，課例KLA中“是何”類語(yǔ)言占比高達(dá)34%，“為何”類語(yǔ)言占比僅15%，但總體而言課例KLA的四何語(yǔ)言分布較為均衡。那么，為何課例KLA在設(shè)置足夠多的四何語(yǔ)言刺激，同時(shí)兼顧四何語(yǔ)言均衡性的前提下，學(xué)生思維激發(fā)維度仍然表現(xiàn)不佳？

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，四何語(yǔ)言未能充分地推動(dòng)學(xué)習(xí)的發(fā)生，導(dǎo)致課例KLA在思維激發(fā)維度表現(xiàn)不佳。根據(jù)學(xué)習(xí)發(fā)生知行理論，學(xué)習(xí)的有效發(fā)生依賴四何語(yǔ)言的相互配合與銜接，需要依次在知、行兩方面施加外界語(yǔ)言刺激。表5展示了課例KLA學(xué)習(xí)發(fā)生方式的分布情況。

課例KLA的授課對(duì)象是中職學(xué)生，相對(duì)而言，中職學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)薄弱，數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等核心素養(yǎng)水平較低，教師在教學(xué)中可適度通過(guò)練習(xí)加深學(xué)生對(duì)學(xué)科內(nèi)容的理解。課例KLA的授課內(nèi)容是不等式的性質(zhì)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)符號(hào)的邏輯推理，在運(yùn)用不等式的性質(zhì)進(jìn)行推理時(shí)，需要學(xué)生思考為何會(huì)如此推理。因此，課例KLA需要加強(qiáng)“①?gòu)膱?chǎng)景到內(nèi)化建構(gòu)”與“②從概念到內(nèi)化建構(gòu)”兩種學(xué)習(xí)發(fā)生方式的使用。如表5所示，課例KLA使用“③從概念到思想練習(xí)”這一學(xué)習(xí)發(fā)生方式的占比高達(dá)46.59%，而“①?gòu)膱?chǎng)景到內(nèi)化建構(gòu)”與“②從概念到內(nèi)化建構(gòu)”兩種學(xué)習(xí)方式的總占比僅有37.50%。這說(shuō)明教師A在課例KLA中更傾向于強(qiáng)化學(xué)生的思想練習(xí)，而在引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)的內(nèi)化建構(gòu)方面較為欠缺，導(dǎo)致教師A推動(dòng)學(xué)生有效學(xué)習(xí)不足，因此課例KLA的思維激發(fā)維度表現(xiàn)不佳。

（3）課例KLB簡(jiǎn)析

受課例KLA的CSMS課堂分析報(bào)告的啟發(fā)，教師A在課例KLB中更加關(guān)注四種學(xué)習(xí)方式的均衡使用，同時(shí)加大對(duì)學(xué)生內(nèi)化建構(gòu)的培養(yǎng)。如課例KLB在介紹集合{x∈R|a≤x≤b}的數(shù)軸表示、區(qū)間符號(hào)表示以及區(qū)間名稱時(shí)，提問(wèn)學(xué)生“如果是集合{x∈R|a<x<b}，我們又該如何表示與命名區(qū)間？為什么？”等問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生從場(chǎng)景空間轉(zhuǎn)向內(nèi)化建構(gòu)，加深對(duì)授課內(nèi)容的理解。

如表6與表7所示，相比于課例KLA，課例KLB 使用“①?gòu)膱?chǎng)景到內(nèi)化建構(gòu)”與“②從概念到內(nèi)化建構(gòu)”兩種學(xué)習(xí)發(fā)生方式的總占比達(dá)到了48.00%，能較好地引導(dǎo)學(xué)生從場(chǎng)景或概念空間，完成知識(shí)的內(nèi)化建構(gòu)。此外，學(xué)習(xí)發(fā)生知行理論表明，教師在設(shè)置學(xué)習(xí)發(fā)生方式時(shí)應(yīng)照顧到不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格。表8展示了課例KLB的學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格分布情況，其中感悟型及哲理型學(xué)生占比達(dá)60.60%，進(jìn)一步說(shuō)明了教師加強(qiáng)“①?gòu)膱?chǎng)景到內(nèi)化建構(gòu)”與“②從概念到內(nèi)化建構(gòu)”兩種學(xué)習(xí)發(fā)生方式的合理性。不過(guò)，課例KLB中能動(dòng)型學(xué)生占比較少，說(shuō)明教師A在關(guān)注學(xué)生知識(shí)遷移創(chuàng)新、舉一反三方面仍需加強(qiáng)。

如表3所示，受益于四何語(yǔ)言與四種學(xué)習(xí)發(fā)生方式的均衡使用，課例KLB能兼顧到不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，促使學(xué)習(xí)的有效發(fā)生。因此，課例KLB的學(xué)生思維激發(fā)指數(shù)有所提高，同時(shí)整體發(fā)展與目標(biāo)達(dá)成指數(shù)也顯著上升。

2.交流互動(dòng)維度

課堂師生互動(dòng)是課堂教學(xué)情境中教師和學(xué)生之間發(fā)生的具有促進(jìn)性或抑制性的相互作用，對(duì)課堂教學(xué)效果具有重要影響。CSMS主要采用弗蘭德斯分析系統(tǒng)（Flandersinteraction analysissystem，簡(jiǎn)稱FIAS）、生師互動(dòng)模型（student-teacher model，簡(jiǎn)稱S-T）等分析課堂師生互動(dòng)情況。

（1）FIAS分析

FIAS以3秒為單位，對(duì)課堂上師生言語(yǔ)進(jìn)行分類，包括教師言語(yǔ)（T1至T7，共7類）、學(xué)生言語(yǔ)（S1至S2，共2類）、安靜/混亂（X，共1類）3個(gè)部分，形成10類互動(dòng)行為編碼，每個(gè)編碼所代表的行為，表9所示。表10展示了課例KLA、KLB、KLC 的FIAS 師生言語(yǔ)互動(dòng)情況。

如表10所示，相比于課例KLA與課例KLB，課例KLC中教師言語(yǔ)占比大幅降低，而學(xué)生言語(yǔ)占比大幅提升，表明教師A通過(guò)認(rèn)真研讀CSMS報(bào)告，及時(shí)對(duì)課堂教學(xué)安排做出調(diào)整，充分體現(xiàn)了教師A對(duì)學(xué)生主體地位的關(guān)注。其中，T2類語(yǔ)言占比從課例KLA的0.51%提升到課例KLB的1.79%，再到課例KLC的4.89%，顯示出教師A已經(jīng)充分意識(shí)到課堂中稱贊或鼓勵(lì)性語(yǔ)言對(duì)學(xué)生的激勵(lì)促進(jìn)作用。同時(shí)，T5類語(yǔ)言占比從課例KLA的61.27%下降到課例KLC的43.95%，T4類語(yǔ)言從課例KLA的占比2.15%提升到KLC的6.28%，反映出教師A在教學(xué)中逐步減少教師講授的時(shí)間，將更多的時(shí)間留給學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題，提升學(xué)生思考的深度與廣度。另外，相較于課例KLA與KLB，課例KLC中的學(xué)生類S1語(yǔ)言以及S2語(yǔ)言占比都有大幅上升，表明教師A在教師言語(yǔ)方面做出的調(diào)整取得了良好效果，有效地激發(fā)學(xué)生的表達(dá)欲，提升了課堂師生互動(dòng)質(zhì)量。

從表11可看出，課例KLC在學(xué)生話題穩(wěn)定性、教師話題互動(dòng)穩(wěn)定性以及教學(xué)與管控比等方面都高于常模，整體表現(xiàn)也優(yōu)于課例KLA與課例KLB，說(shuō)明教師A從CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告中發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足，并有所改進(jìn)。但課例KLC在學(xué)生發(fā)問(wèn)以及教師發(fā)問(wèn)方面還遠(yuǎn)低于常模，后續(xù)教學(xué)還需持續(xù)改進(jìn)。

（2）S-T分析

CSMS 通過(guò)記錄課堂師生對(duì)話順序和時(shí)長(zhǎng)，生成S-T 模型需要的Rt指標(biāo)與Ch指標(biāo)，從而確定課例在講授型、練習(xí)型、對(duì)話型和混合型等4種類型上的傾向程度。圖2表明，課例KLA、KLB與KLC都屬于混合型課堂，說(shuō)明師生充分參與了課堂活動(dòng)，其中課例KLC更傾向于對(duì)話型。

師生互動(dòng)曲線可以反映師生互動(dòng)情況。如圖3所示，三個(gè)課例的師生互動(dòng)曲線傾斜程度都接近45°，表明師生互動(dòng)較為充分。其中，課例KLB中教師A做了較長(zhǎng)一段時(shí)間的講授后才開展師生互動(dòng)，而課例KLA與課例KLC都是教師A做了較為簡(jiǎn)短的講授后便開展了以學(xué)生為主體的師生互動(dòng)。同時(shí)，在課堂的后三分之一時(shí)間，課例KLC的學(xué)生發(fā)言次數(shù)更多、時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)，表明課例KLC在師生互動(dòng)方面表現(xiàn)更優(yōu)，充分體現(xiàn)了教師A基于CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告對(duì)課堂進(jìn)行的有效改進(jìn)。

四、研究總結(jié)與建議

1.CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告為教師指明課堂教學(xué)優(yōu)化方向

CSMS眾多量化指標(biāo)提供了詳細(xì)、客觀、易于比較的課堂評(píng)測(cè)結(jié)果，一線教師可根據(jù)報(bào)告自主發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的問(wèn)題并進(jìn)行自我改進(jìn)，在不斷的測(cè)評(píng)與反思中實(shí)現(xiàn)專業(yè)成長(zhǎng)。本次研究的CSMS大數(shù)據(jù)課堂分析報(bào)告中思維激發(fā)、師生互動(dòng)等方面的數(shù)據(jù)都與實(shí)際情況高度吻合，驗(yàn)證了CSMS數(shù)據(jù)的可靠性。在本次研究過(guò)程中，教師A通過(guò)研讀CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告，發(fā)現(xiàn)自身在教學(xué)設(shè)計(jì)、教師提問(wèn)、學(xué)生評(píng)價(jià)等方面存在不足，并針對(duì)性地加以改進(jìn)，后續(xù)課例都顯示出教師A在上述幾個(gè)方面有所加強(qiáng)，這充分體現(xiàn)了CSMS對(duì)一線教師自主診斷課堂教學(xué)的幫助。

2.學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型為教師推動(dòng)學(xué)習(xí)有效發(fā)生提供理論指導(dǎo)

學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型提出的四種學(xué)習(xí)發(fā)生方式與四種學(xué)習(xí)風(fēng)格，為教師組織開展教學(xué)活動(dòng)、推動(dòng)學(xué)習(xí)有效發(fā)生提供了堅(jiān)實(shí)的理論指導(dǎo)。同時(shí)，學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型創(chuàng)造性地將學(xué)生大腦內(nèi)部的知行活動(dòng)與外界可觀測(cè)的四何語(yǔ)言刺激相結(jié)合，使CSMS 可以通過(guò)四何語(yǔ)言數(shù)據(jù)，定量分析學(xué)習(xí)是否有效發(fā)生。如CSMS通過(guò)分析課例KLA的四何語(yǔ)言數(shù)據(jù)，指出該課例在推動(dòng)學(xué)習(xí)有效發(fā)生方面的表現(xiàn)情況。教師A通過(guò)報(bào)告發(fā)現(xiàn)課例KLA在推動(dòng)學(xué)習(xí)有效發(fā)生、激發(fā)學(xué)生思維方面的不足，進(jìn)而在課例KLB 做出了相應(yīng)改善，加強(qiáng)知識(shí)的內(nèi)化建構(gòu)。

3.將定性分析與定量分析相結(jié)合，優(yōu)化課堂教學(xué)評(píng)價(jià)

CSMS可以常態(tài)化、規(guī)?；亻_展課堂教學(xué)評(píng)測(cè)，為教師提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)支撐。然而，目前CSMS 仍存在需要改進(jìn)的方向，例如CSMS不能像專家一樣，指出教師課堂的不足之處后，向教師介紹相關(guān)改進(jìn)方法，以供教師參考。因此在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，CSMS不能完全取代專家點(diǎn)評(píng)等定性分析。CSMS的定量分析應(yīng)與其他定性分析相結(jié)合，一方面為其他定性分析方法提供數(shù)據(jù)支持;另一方面彌補(bǔ)其他定性分析方法無(wú)法日常開展的弊端，為教師常態(tài)化地提供課堂教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果，發(fā)揮人工智能技術(shù)的最大效用。