（教育技术学专业论文）基于web的课堂教学视频分析与诊断系统的设计与实现.pdf

硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 中文摘要 课堂是教育教学实施的主要阵地，也是教师专业技能发挥的重要场所。因而对 课堂教学进行科学、客观的分析与诊断是提高课堂教学质量、教师专业技能的重要 途径。然而传统的实时面对面的随堂评课以及教师的课后回顾来进行教学反思存在 比较明显的不足，所以本文试图将课堂教学视频作为听课评课的对象。目前存在的 课堂教学视频分析软件虽然有很多，但是大部分都存在有不同程度的问题，如只是 单纯的桌面软件缺乏交互性，操作复杂等。如何开发一种以课堂教学视频作为听课 评课的载体来辅助教师进行异步分析与诊断的基于w e b 的课堂教学视频分析与诊 断系统正是本文要研究的主要内容。 笔者通过查阅和分析一些与课堂教学视频分析与诊断系统建设的相关资料，首 先对系统中涉及到的概念给予详细的概述，然后通过分析常用的针对课堂教学分析 与诊断的方法，提出了本系统针对分析与诊断模块采用的方法，并得出了课堂教学 视频分析与诊断系统的系统模型，最后笔者构造了一个基于b s 架构的系统。该系 统由系统自带的桌面视频编辑工具和在线教学视频分析与诊断平台两部分组成，实 现了用户注册登陆、视频资源上传和下载、视频分析与诊断等功能。 基于以上背景，本论文共分为五章进行论述： 第一章，本文的绪论部分。主要论述了文章的研究背景、研究意义，综述了课 堂教学视频分析与诊断这类软件在困内外的研究现状以及取得的成效，结合本文研 究内容，形成了本文的论文结构。 第二章，课常教学视频分析与诊断系统的概述。首先对涉及到的概念做出了界 定，然后根据课常教学研究的一些策略总结出针对课堂教学分析与诊断的方法。 第三章，课堂教学视频分析与诊断系统的分析与设计。对教研人员、一线教师、 在校师范生和学生的需求做出分析，并在此基础上提出了系统的总体设计以及主要 功能模块的设计，并对数据库进行了设计。 第四章，课堂教学视频分析与诊断系统的开发与实现。首先简单论述了系统开 发环境、开发语言；其次，针对第三章中的系统功能设计，详细阐述了系统主要功 能模块的实现；再次，对实现本系统中所用到的若干关键技术进行研究，最后对完 成的系统进行了功能性测试，系统丌发成功后请相关人员参与试用，给出宝贵意见。 第五章，总结与展望。本章为本文的最后一章，主要对本文进行了总结，包括 完成的工作以及系统存在的不足，同时提出了系统需要进一步完善的工作。 关键词：课堂教学视频；课堂教学分析：课堂教学诊断；视频逻辑切片 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s a b s t r a c t t h ec l a s s r o o mi st h em a j o rp o s i t i o n so ft h ee d u c a t i o na n dt e a c h i n g ，a l s ot h e i m p o r t a n tp l a c ef o rt e a c h e r se x p r e s st h e i rp r o f e s s i o n a ls k i l l s t h u st h ei m p o r t a n tw a yt o i m p r o v et h eq u a l i t yo fc l a s s r o o mt e a c h i n ga n dt e a c h e r s p r o f e s s i o n a ls k i l l si sa n a l y s i sa n d d i a g n o s i sc l a s s r o o mt e a c h i n gs c i e n t i f i ca n do b j e c t i v e l y h o w e v e r , t h e r ea r es o m eo b v i o u s d e f i c i e n c i e sf o rt h ew a yo ft e a c h i n gr e f l e c t i o nb yt r a d i t i o n a lf a c et of a c ea n dr e a lt i m e s p o tc l a s se v a l u a t i o no rt e a c h e r sa f t e r - s c h o o lr e v i e w t h i sa r t i c l ea t t e m p t st om a k et h e c l a s s r o o mv i d e oa st h eo b j e c to fo b s e r v a t i o na n de v a l u a t i o n a l t h o u g ht h e r ea r eq u i t eal o t o fa n a l y s i sa n dd i a g n o s i sc l a s s r o o mt e a c h i n gs y s t e m , t h e r es t i l le x i s tm a n yp r o b l e m s ， s u c ha sl a c ko fi n t e r a c t i v i t ya sar e s u l to fj u s ta s i m p l ed e s k t o ps o f t w a r e ，c o m p l i c a t e dt o o p e r a t ea n ds oo n h o wt od e s i g na n dd e v e l o pt h ea n a l y s i sa n dd i a g n o s i sc l a s s r o o m t e a c h i n gv i d e oo fu s i n gc l a s s r o o mt e a c h i n gv i d e oa so b j e c tf o rc l a s s r o o mt e a c h i n g o b s e r v a t i o na n de v a l u a t i o no nt h ew e bi st h em a i nc o n t e n to ft h i sp a p e r f i r s t , t h ea u t h o re l a b o r a t e da n da n a l y s i sr e l a t e dc o n c e p t sb a s e do nc o n s t r u c t i o no f c l a s s r o o mv i d e oa n a l y s i sa n dd i a g n o s i ss y s t e m ，g i v i n gad e t a i l e do v e r v i e wo ft h es y s t e m r e l a t e dt ot h ec o n c e p t t h e na c c o r d i n gt ot h ec o n v e n t i o nm e t h o d so fa n a l y s i sa n d d i a g n o s i sc l a s s r o o mt e a c h i n g ，a u t h o rp r o p o s e da p p r o a c hf o rt h ea n a l y s i sa n dd i a g n o s i s m o d u l eo ft h i ss y s t e m a tl a s t ，t h ea u t h o rc o n s t r u c t e dt h es y s t e mb a s e do nb s t h e s y s t e mc o n s i s t st w op a r t so fd e s k t o pv i d e oe d i t i n gt o o l sa n do n l i n et e a c h i n gp l a t f o r mf o r v i d e oa n a l y s i sa n dd i a g n o s i s ，i th a si m p l e m e n t e dt h eu s e r sr e g i s t r a t i o na n dl o g i n , v i d e o r e s o u r c e sd o w n l o a d i n ga n du p l o a d i n g ，v i d e oa n a l y s i sa n dd i a g n o s i sa n ds oo n b a s e do nt h ea b o v ea n a l y s i s ，t h ep a p e rd i v i d e di n t of i v ec h a p t e r s c h a p t e ri ：i n t r o d u c t i o n m a i n l yi n t r o d u c e dt h et o p i cr e s e a r c hb a c k g r o u n d ，r e s e a r c h s i g n i f i c a n c e a no v e r v i e wo fc l a s s r o o mv i d e oa n a l y s i sa n dd i a g n o s i so fs u c hs o 日t w a r et o o b t a i nt h es t a t u so fr e s e a r c hr e s u l t sa th o m ea n da b r o a d ，c o m b i n e dw i t ht h ec o n t e n t so f t h i sp a p e r ，f o r m a t i o no ft h es t r u c t u r eo ft h i sp a p e r c h a p t e ri i ：c l a s s r o o mv i d e oa n a l y s i sa n dd i a g n o s t i cs y s t e mo v e r v i e w t h ef i r s t ，i t m a k i n gt h ed e f i n i t i o nf o rt h ei n v o l v e dc o n c e p ta n dt h e ni nt h el i g h to ft h ew a yo f c l a s s r o o mt e a c h i n gr e s e a r c hs u m m e du ps o m es t r a t e g i e sf o rc l a s s r o o ma n a l y s i sa n d d i a g n o s t i cm e t h o d s c h a p t e ri i i ：t h ea n a l y s i sa n dd e s i g no ft h ec l a s s r o o mv i d e oa n a l y s i sa n dd i a g n o s t i c s y s t e ms y s t e m o nt h eb a s i so fa n a l y s i st h en e e d sa n a l y s i sf o rt e a c h i n ga n dr e s e a r c h s t a f f , c l a s s r o o mt e a c h e r s ，s t u d e n t sa n dn o r m a ls t u d e n t si ns c h o o l ，t h ea u t h o rp r o p o s e da s y s t e m so v e r a l ld e s i g na n dm a i nm o d u l e so ft h ed e s i g n ，a n dd a t a b a s ed e s i g n c h a p t e ri v ：t h er e a l i z a t i o no ft h ei n s t r u c t i o n a lo ft h ec l a s s r o o mv i d e oa n a l y s i sa n d 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s d i a g n o s t i cs y s t e m f i r s td e s c r i p t i o ns y s t e m sd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t , d e v e l o p m e n t l a n g u a g eb r i e f l y ；s e c o n d ，b a s i s o nt h e s y s t e m f u n c t i o n a l d e s i g n i nt h et h i r d c h a p t e r , e l a b o r a t e di m p l e m e n t a t i o no fe a c hm a i nm o d u l e so ft h es y s t e m ；t i l i r d r e s e a r c h e d an u m b e ro fk e yp o i n t so fs k i l l u s e di nt h es y s t e m f i n a l l y ，m a k i n gt h ef u n c t i o n a lt e s t i n g t ot h e c o m p l e t e ds y s t e m ，i n v i t er e l e v a n tp e r s o n n e li n v o l v e di nt h et r i a la f t e rs y s t e m d e v e l o p e d ，g i v et h ev a l u a b l ea d v i c e c h a p t e rv ：s u m m a r i z a t i o na n de x p e c t a t i o n m a i n l yas u m m a r yo ft h i sa r t i c l e ，i n c l u d i n g t h ec o m p l e t i o no ft h ew o r ka n dt h ed i s a d v a n t a g e so ft h es y s t e ma n dp r o p o s e ds y s t e m n e e d sf u r t h e ri m p r o v e m e n tw o r k k e yw o r d s ：c l a s s r o o mv i d e o ；a n a l y s i so fc l a s s r o o mt e a c h i n g ；c l a s s r o o mt e a c h i n g d i a g n o s t i c ；v i d e ol o g i cs l i c e 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 第一章绪论弟一早珀化 1 1 课题研究背景与意义 医生的真功夫在病床上，教师的真功夫在课堂上【l 】。教师是一个理论与实践并 进的行业，教师的职业特性决定了教师的专业技能必需在具体的教学场所、教学情 境中才能得以施展，这就意味着教师专业技能的提高、创新能力的提升和教学价值 的实现都依赖于具体的教学情境，不能脱离真实的课堂【2 1 。受2 0 世纪6 0 年代美国 课改的启示以及对国内部分学校校长与一线教师的深入调查，目前课程改革的专家 和教师以及教育领域的研究者都不约而同地将研究中心聚焦于真实的课堂上，并认 为对课堂教学进行全面、细致、科学的分析与诊断，获得客观的评价，并发掘出其 中的“病症”为之开出“治疗方案”，是提高教师教育教学能力、专业能力和课堂教学 质量的重要途径p j 。一方面，教师通过对自己课堂教学过程的分析与诊断而获得客 观、科学的评价，触发有效的教学反思，明确改进的方向；另一方面教师通过对其 他优秀教师的课堂教学进行观摩，吸收他人的优点、弥补自身的不足、接触最新的 教学动态、获得有效的启发，从而提高课堂教学效率与质量。 对教师的专业成长而言，最为重要的是对自己平时的课堂教学进行周期性的观 察、探究、总结与反思。在具有复杂性和多元性等特点的课堂教学过程中教师需要 肩负如教学内容的讲述者、学生学习过程的指导者、合作学习的组织者和协作者、 学生学习的评价者、学生的学术顾问等多种角色，因而教师在课后对自己的课堂教 学活动进行深刻的反思与总结以及获得其他专业人士对自己的点拨与建议显得极 为重要。鉴于传统听课评课方式主要依靠教研人员或其他教师的临场观课或者授课 教师自身的课后回顾而存在时间、空间、记忆能力等因素的制约，不便于对课堂教 学进行随时点评、反思。于是教师教育领域的研究者经过逐步探究寻找到一种能够 真实地再现整个课堂教学过程并且整合了录像带分析与( 文本) 案例研究的新的教师 教育与校本研修工具课堂教学视频【4 j 。在视频发展的历程中，我们逐步认识到 教学视频在教育事业的发展中所作出的巨大贡献，它作为一种能够重复多次再现课 堂教学过程的有效工具，真实客观而又完整地记录了动态而复杂的课堂教学过程。 通过教学视频，可以直接观察到教师的仪容教态、语速快慢、板书结构、课常进度 安排、授课方式等方面对教学的影响，还可以观察到学生的学习积极性、学生的反 馈情况、学生的反应态度等学生状态，这些教学活动中有的可能一闪而过，持续时 问极短而被教师课后所遗忘，但是教学视频恰能通过真实客观反复地重现整个教学 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 过程来弥补这一点【5 】【6 1 。这种重现，既可以作为教师对自己课堂教学分析与诊断的 素材，又可以作为其他教师教学的参考资源，同时也可作为学生学习与复习的有益 资源，还缓解了一线教师与教研人员听课与评课时由于时间与空间的限制所带来的 不便。以上这些都是以往的现场观摩和文字记录等方法所无法比拟的【7 1 1 剐。 对课掌教学过程进行详尽的分析与精确的诊断是一项较为繁琐的工作，要花费 一定的精力与时间，还需了解相关教学背景、参考教学材料等。本文针对这些问题， 在使用课堂教学视频作为研究的基础上，尝试着设计和开发一个课堂教学视频分析 与诊断系统。之所以设计与开发此系统的意义在于： ( 1 ) 为广大一线教师和教研人员提供一个异步观课与评课的平台 这种基于w e b 的且将课堂教学视频作为课堂教学分析与诊断对象的系统具有 强大的交互性，能突破时空的限制，实现异步评课活动。 ( 2 ) 为师生问提供一个互动交流的平台 教师既可以通过此平台获得相关教学专家以及其他教师的指示、点拨与建议， 又可以学习到优秀的视频资源，见识多种教学特色，获取前沿的教学理念，吸收他 人的教学优点，促进自身专业技能的发展；还可以参与对其他教师教学的评论，提 出自己的见解，通过发表探讨性评论，浏览他人跟帖，进行充分的沟通与交流，拓 展认识的深度与广度，提高教学质量；同时还可以进入学生交流论坛及时解答他们 的疑惑。 ( 3 ) 为教学视频资源的共享提供平台 优秀的教学视频不仅可以让教师学习到其中优秀的教学技能和教学思想，还可 以作为在校师范生或新教师学习的优秀教学典范，同时也可作为广大学生的有效学 习资源。 ( 4 ) 有助于教育资源的积累 通过本系统的超链接可以链接到与教学视频相关的教学课件、教学设计、教学 反思等丰富的资源而有助于教育资源的积累。 ( 5 ) 分担教师工作负荷 在对课章教学定量分析时会产生大量需要统计的数据，在过去常常需要靠手工 记录与计算，此系统能根据相关的课堂分析的编码自动生成分析报告、自动统计分 析数据来减轻教师的工作量【9 】； ( 6 ) 诊断教学中存在的问题，明确教学方向 系统借助诊断项目表挖掘教学过程中存在的问题并给出有参考价值的解决方 案，使教师明了自身的不足，明确改进的方向。 2 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 1 2 国内外的研究现状 1 2 1 国外研究现状 在美国，借助视频来分析课堂教学已经受到诸多教育工作者的青睐，相关的软 件工具也已多种多样，早在1 9 世纪6 0 年代，美国教师教育项目中就开始借助录像 技术开展微格教学，微格教学关注职前教师教学行为的改变【l 们。 在1 9 7 0 年美国学者弗兰德州e d f l a n d e r s ) 提出的互动分析系统f i a s ( f l a n d e r s i n t e r a c t i o na n a l y s i ss y s t e m ) ，目的在于分析研究教学行为，记录在课堂中师生互动 的重要事件，了解发生在教室互动情境中事件的影响，以帮助教师了解并进而改进 其教学行为( f l a n d e r s ，1 9 7 0 ) 。其中包含记载课堂中师生互动行为的编码系统、用于观 察和记录编码的规定标准和用于记录分析数据的矩阵表格；在进行课堂观察的使用 过程中需结合专业的统计计算辅助软件来生成分析数据，使用人员需经过专门的培 训与实践才能上手操作；它能够将质性评价与量化分析相结合，使教师明了课常教 学过程中师生互动的具体情况，在信息技术支持的基础下来反思自身的教学实践过 程【i l 】。 由美国密歇根州立大学的施密特( w h s c h m i d t ) 教授主持开发课程分析工具主 题追踪图”( t o p i ct r a c em a p p i n g ，y r m ) ，它以建模方法为基础，以各国课程内容的选 择、要求和组织形式等方面的不同之处为研究中心，解决了在过去针对课程内容研 究的方法中存在的个别化、经验化等问题，开拓了课程内容研究的新 ! ! l l 野1 1 2 l 1 3 j 。 美国威斯康辛一麦迪逊大学牵头的数字化洞察力( d i g i t a l i n s i g h t ) 项目开发的 t r a n s a n a 平台也是一个用于将录像作为分析对象的可视化工具。它提供了对研究者 需要分析的录像部分进行分析和组织的工具，通过录像标注关键词来组织和存储大 型数字化录像文件。 1 2 2 国内研究现状 国内利用视频对课堂教学进行的研究起步较晚，但由于视频独特的优势越来越 显而易见逐渐被广大的教师、教育研究者接受。目前在我国各个学校已经配置了具 备拍摄功能的摄像机、监控器等硬件设施，这些已经构成了完善的电子监控系统， 能够随时、及时地录制课常教学的全过程，生成具有研究价值的课堂教学视频。 由苏州大学鲍建生、上海市教育科学研究院顾泠沅、王洁编著的聚焦课堂 课堂教学视频案例的研究与制作一书是国内一本较为权威的关于视频案例研究的 专著。该书主体从理论层面、操作层面和提供的四个“半成品”的视频案例脚本三部 3 硕士学位论文 m a s t e r st l i e s i s 分组成，使视频案例成为一个师资培训和教学研究的工具，也激发了广大教师和研 究人员对视频的热情【i j 。 在9 0 年代国内也有一些学者运用互动分析系统f i a s 做了一些研究，1 9 9 5 年江志 正运用f i a s 分别分析了师院大四的实习生与有经验的教师班级教学互动的情形，结 果数据显示两者之间的确存在差异。刘威德则用f i a s 分析比较国中教师在前段班与 后段班上课时师生语言互动的状况，结果也显示存在差异1 1 5 1 。 研究又发现f i a s 编码系统存在一定的局限性，在具体操作时也存在不足，因而 逐渐不被使用。2 0 0 4 年华东师范大学顾小清、王炜对1 9 7 0 年弗兰德提出的互动系统 f i a s 做出了细化和补充，提出了基于信息技术的互动分析编码系统( i t i a s ) ，并开发 出相应的辅助分析软件。使用者无需经过相关专业知识培训，便能上手操作，得出 自己的教学评价报告。 随后国内的很多学者和在校研究生顺此思路都纷纷设计和开发出各类小型系 统用于对课堂教学视频的分析。其中有华东师范大学的周勇在其2 0 0 9 年的硕士论文 中研究了基于切片技术的视频课例分析系统，其主要是设计一个基于网络的系统平 台，该系统核心功能是对学校的视频课例以课堂教学结构，教师课堂教学行为等多 种分析模型进行综合评估。可以使用系统对视频课例做到任意切割、分类、搜索， 为教师的自我反思和交互分析提供了环境，从而有效促进教师专业发展。2 0 0 9 年7 月上海师范大学的于淼在中国现代教育装备上发表名为自己做教学视频分析的 论文，文中介绍了他借用顾小清、王炜给出的基于信息技术的互动分析编码系统 ( i t i a s ) 研发出的小型评课软件，并用软件做了一个案例分析，根据分析结果给出了 改进建议i l6 。2 0 1 0 年6 月，北京师范大学的张志祯、喻凡、李芒在中国电化教育上 发表名为课堂教学视频分析软件的设计与实现的学术论文，文中详细讲述了他 们设计和开发的以我国中小学一线教师和教研员为目标用户的课堂教学视频分析 的桌面软件。 以上国内外的研究成果对本文的研究具有重大的参考价值，同时也证明运用视 频来进行课堂教学分析与诊断必定成为一种需求，而开发出基于w e b 的能分担教师 负荷的课堂教学视频分析与诊断系统将更具有意义。 1 3 论文研究内容 本论文的研究内容主要分为以下几个部分： 一、采用文献研究法分析目前国内外课堂教学视频分析方法及支持软件的研究 现状。结合教研人员、线教师、在校师范生和学生的需求阐明此系统丌发的意义。 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 二、在研究和分析传统的听课与评课方式在教师教育领域内所存在的问题后， 结合具体的课堂教学研究方法、课堂视频发展的历程以及信息技术的发展，总结针 对课堂教学视频进行分析与诊断的方法。 三、对课堂教学视频分析与诊断系统的系统总体架构，各个功能模块、数据库 的设计与实现。 四、系统在实现过程中所使用到关键技术的研究。 硕士学位论丈 m a s t e r st t t e s i s 第二章课堂教学视频分析与诊断系统的相关概述 2 1 课堂教学视频相关概念 2 1 1 课堂教学视频 教学视频常常泛指用视频作为载体来直接记录教师与学生课堂教学活动的所 有视频资源。根据教学视频资源的使用范围可以分为学习资源视频和教辅资源视频 两大类，学习资源视频主要指将教师所要讲授的教学内容、演示的教学技能用视频 的形式传递给学习者，它即能真实全面的传授课堂教学内容，又使学习者能够按其 需求随时反复地学习；教辅资源视频指教师在课堂教学或实验课程中提供助教作用 的视频资源，它能展现出在真实课堂中受某些因素制约而无法实际体现的内容，是 当代教育教学中极其重要的辅助工具【1 7 1 。 本文所谈的课堂教学视频主要指：以通过教学观摩进行课堂教学研究为主要目 的，用视频的形式全程记录整堂课中真实的教学活动，即可看作以视频为记载形式 的课堂教学实录i l 引。 2 1 2 视频逻辑切片 视频逻辑切片是相对于视频切片而提出的，而视频切片的词源来至于切片。切 片一词应用于生物或医学上，是玻片标本的一种，供光学显微镜或电子显微镜观察 的动植物组织薄片。视频切片技术的基本原理是将整段的视频文件切分成若干小段 的视频片段，然后以切片为基础进行存储、分发、播放等。视频切片技术主要是为 了处理视频体积过大，造成存储、分发以及播放过程中存在不方便的问剧副。根据 本系统的特点，对视频像素、质量等方面的要求不高，视频文件采用w m v 格式， 文件体积相对较小，不存在存储、分发与播放的问题，但为了方便教师们对课堂教 学视频能逐段分析与评价，学生在学习时可以分段点播学习，所以需要对视频进行 逻辑上的切分而形成小的片段，即逻辑切片【1 9 l 。所谓逻辑切片并非是将视频切割为 若干个小的，真实的物理实体，而是利用视频中的关键帧在时间序列上插入提示点 进行逻辑划分，所以称之为视频逻辑切片。视频逻辑切片的作用就是观看者可以根 据自己的需求点播、观摩任意片段，而不用从头至尾的观看。 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 2 课堂教学分析 2 2 1 课堂教学分析的定义 课卷教学分析是课堂研究中的研究重点，它能够揭示教学过程中各个教学活动 的构成比例，有助于激发教师的反恩性研究进而改进教学过程，提高课堂教学质量， 促进教学理论与实践的结合【2 0 1 。具体来讲课堂教学分析就是指依据一定的评价指标 对课堂教学过程进行评论、评判，根据课堂教学过程的一般原则、规律、学科性质、 教学目的和要求、学生的实际情况等来研究教学活动的过程阱1 。 2 2 2 课堂教学分析的方法 鉴于课堂教学的动态性和复杂性，有众多不同的研究理论和方法来分析课堂教 学。以下主要介绍三种分析方法。 ( 1 ) 定量分析法 在课堂教学研究的初期针对课堂教学分析主要使用定量分析法。定性分析与定 量分析是人们认识事物时用到的两种分析方式，其中定量分析为测定试样中各部分 组成成分含量的操作，即指分析一个被研究对象所包含成分的数量关系或所具备性 质问的数量关系；也可以对几个对象的某些性质、特征、相互关系从数量上进行分 析比较，研究的结果也用“数量加以描述【2 2 1 。所以在课堂教学分析中遇到量的问 题，一般用这种方法来刻画这些量的特点，定量分析也分为三种方法： 等级量表 在进行课堂观摩之前给出一个评价条目表，教师在观课的过程中根据自己的经 验给每个条目评分。 记号体系 在听课前预先预测一些在课堂中可能会发生的行为或一些需要重点关注的事 件，在观课的过程中每种行为或事件发生时做个标记，课后统计在单位时间内这些 事件与行为发生的频率，通过统计的数据来推断课堂中的课堂教学活动的特点。 系统编码方法 使用此方法时通常预先设定一套编码系统对课常数据进行编码，即使用检查表 或者规范标汜来记录特定时间内一些事件发生的情况，然后统计在固定时间段内这 种事件发生的频率【1 1 。 在课堂教学定量分析领域中最为著名例子的就是7 0 年代年美国学者弗兰德 ( n e d f l a n d e r s ) 提出的互动分析系统f i a s ( f l a n d e r si n t e r a c t i o na n a l y s i ss y s t e m ) ，它具 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 有当时其他观察所无法比拟的特点，但随着后期研究发现其中的不足之处而不再被 普遍使用。我国的学者们也作出了一些研究，2 0 0 4 年华东师范大学顾小清、王炜对 f i a s 编码系统做了细化和补充，将其改进为i t i a s ( i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y b a s e d i n t e r a c t i o na n a l y s i ss y s t e m ) ，如表2 1 所示。 表2 1 基于信息技术的互动分析编码系统 分类编码表述内容 教间l数师接受恬感 以一种不具威胁性的方式，接纳及澄清学生的态度的语气 师接 2 数师鼓励表扬称赞或鼓励学生的动作或行为 口 影 语响 3 采纳意见承认学生的说法；修饰学生的说法；应用它去解决问题； 与其他学生的说法相比较；总结学生所说的 4 提i 司开放性的问题以数师的意见或想法为基础，询问学生问题，并期待学生 ， 提i 司封闭性的问题 的回答 ) 直6 讲授就内容或步骤提供事实或见解；表达教u 币自己的观念，提 接出数师自己的解释，或者引述某位权威者( 而非学生) 的 影看法 响7 指示指令或命令学生做某件事- 陪，此类行为具有期待学生服从 的功能 8 批评陈述的语句内容为企图改变学生的行为，从不可接受的形 态转变为澡接受的形态；责骂学生；说明教师为何采取这 种行为；极端地自莸参照 学生言9 应答( 被动反应) ( 对编码4 的反应) 学生为了回答教师所讲的话数u 币指 语 定学生回答问题，或是引发学生说话，或是建构对话悟境 学生自由表达自己的想法是受到限制的 l o 应答( 主动反应)学生的回答超出了问题的答案，表达自己的想法；引发新 的话题；自由地表达自己的见解和思路，如提出具有思考 性的问题，开放性的来构 l l 主动提问主动提出问题，自由地表达自己的见解 1 2 与同伴讨论讨论、交_ ；：赢看法 沉寂1 3无助于数学的混乱暂时停顿、短时间的安静或混乱，以致于观察者无法了解 师生之间的沟通 1 4思考问题学生思考问题 1 5 做练习学生做澡堂练习 技术 1 6 数师操纵技术教师使用技术来呈现教学内容，说明观点 1 7 学生操纵技术学生使用技术来呈现教学内容，说明观点；学生澡堂做实 验 1 8 技术作用学生学生观察媒体演示 然而定量分析法只是片面的关注一些事件量的方面而忽略一些质的信息而逐 渐被冷落，定量分析的缺陷有：过于强调事物表面上数量的多少而忽视事物背后隐 藏的本质特征，忽视事物特殊的环境条件，而数据正是在这些环境下获取的；通常 只关心外在的、可视的行为，而忽视一些隐含的特征；关注能够被编码的事件与行 8 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s l s 为，而忽略一些质性的内在联系很容易被；关注事件、行为发生的频率，而不是全 局把握( h a m m e r s l e y , 19 9 4 ) 。 ( 2 ) 定性分析法 后来的研究开始转向定性分析法，它关注过程、意义和现实的社会定制属性， 对被研究的现象提供独到的洞察【lj 。定性分析，也叫做“非数量分析法”，主要依赖 于分析人员的丰富实践经验以及主观的判断能力，推断出事物的内在性质和发展趋 势的分析方法，属于预测分析中的一种基本方法 2 3 1 。对课堂分析而言，定性分析 主要有两种方法： 以座位表为基础的观察记录方法 观课人员在观课的过程中将教室中发生的教学行为或教学活动用一些方便记 载的简单符号记录下来。 选择性的逐字记录法 观课人员事先确定课堂研究的重点，在观课的过程中将与研究重点相关的教学 事件与活动逐字记载，即选择性的逐字记录法【l 】。 ( 3 ) 定性与定量相结合分析法 然而研究表明，虽然课堂定性分析法有益于发现新的实证事实，挖掘新的理论 观点，但过于强调个人的主观经验与判断能力。因此，研究学者们开始尝试在课堂 研究中整合定量与定性的分析法。由于视频数据的独特性，近来视频技术受到广大 课堂研究学者的青睐。视频数据可以通过结合定性与定量相结合的研究方法来分析 和研究教与学的过程，发现一些新的教学理论，允许研究者从不同的视角进行分析 和解读( s t i g l e r , 19 9 7 ) 。 2 - 3 课堂教学诊断 2 3 1 课堂教学诊断含义 从词源上来讲，诊断是一个医学上的术语，医生通过对病人进行一系列的医学 检查，并对检查结果进行全面的分析，从而判断病人所患为何种疾病以及病情的轻 重程度，叫做诊断【2 4 】。随着教育业的发展，“诊断”一词被引入到教育领域产生了 独特的含义。笔者认为，课常教学诊断包括两个方面内容：一是诊，指诊断者通过 观课、听课、切课、比课、思课等手段对课常教学的过程进行剖析，对教师教学过 程中以及学生学习过程中存在的问题进行归纳；二是断，判断存在问题的种类、分 析存在此问题的原因，并提出改进方案。 9 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 3 2 课堂教学诊断的内容 课堂教学诊断包含了对课堂的观察、剖析、判断和建议这些范畴，是一个较为 复杂的过程。现将课堂教学诊断内容分为三大类加以论述。关系图如图2 1 所示。 图2 1 课堂教学诊断内容关系图 一、诊教师教学 教师教学是课堂教学诊断的内容之一，它主要包括对教师的教学态度、教学 内容、教学方法、 教学目标、教学技能、教学效果等方面的诊断：教学目标的 诊断内容主要有教学目标制定是否合理，是否结合教学大纲或学生实际情况调整过 教学目标等；教学内容的诊断主要有对教材内容的选择、取舍、加工是否科学，是 否能够恰当的突出教学重难点，对学生的任务安排是否合理等；对教学方法诊断主 要包括该方法是否能够体现特定的教育教学的价值观念和实现特定的教学目标，是 否能引发学生积极主动地思考问题、激发学生的学习兴趣，是否符合学生实际的认 知水平，是否跟得上现代教育事业的步伐等；教师教学态度的诊断是指教师仪表教 态是否得体，课程掌握是否熟练，课前准备是否充分，教师的授课表情是否自然亲 切等；教学技能也就是教师必备的教育教学技巧，即教师的教学基本功，主要包括 课堂教学中教师对于教学中的突发事件是否具备教学应变能力，课堂教学的进度安 排是否得当，是否有驾驭课堂的能力，是否善于启发学生运用相关知识解决实际问 题，课堂语言是否具有感染力，板书是否规范等；教学效果主要依据教师是否实现 教学目标、完成教学任务等【2 5 1 。 二、诊断学生状态 课常教学既有教师的教又融合了学生的学，课常教学诊断不能过于注重教师的 教，学生的学很大程度上体现了教师教的质量、效果和教师的教学能力，所以对课 堂中学生状况的诊断也尤为霞要。对学生状态的诊断主要包括学生的参与程度、掌 i o ，：7 、 硕壬学位论文 m a s t e r st h e s i s 握效果、学习态度等三个方面。学生的参与程度指学生在教师的引领下或自主参与 教学的时间和所学内容的量度；掌握效果指在学生经过课堂教学后学习成效的检 验，如学生是否能j 下确的回答问题，能否独立完成某些操作等等；学习态度是指学 生的学习兴趣是否浓厚，学生注意力是否集中、注意力持续的时间等等1 2 5 1 。 三、诊断师生互动 在课堂教学的诊断中师生互动是不可缺少的内容。师生互动是指“教学活动的 主体通过语言或行为的方式进行的信息交流 ，对师生互动的诊断主要包括师生互 动的频率，如提问的次数、共同探讨的时间，课堂气氛是否融洽、和谐，课堂教学 秩序是否良好等。 2 - 3 3 课堂教学诊断的方法 在课堂教学中比较常用的诊断方法就是在课堂诊断之前为教师、学生设计专门 的观察量表，在上研讨课时做好详细的记载后根据观察量表的内容找出存在的问 题，寻求解决方案。 2 4 课堂教学视频分析与诊断系统 课堂教学视频分析与诊断系统是借助教育信息化的手段根据课堂教学分析与 诊断的常规方法，以课堂教学视频为研究对象，并结合现代网络技术在观摩课堂教 学的过程中自动记录并统计相关教学活动数据和给予客观的评价，有助于教师课后 的反思性研究，能归纳教学过程中存在的问题并给予解决方案的一种有利于教师专 业成长的课堂教学研究辅助系统 2 6 1 。课堂教学视频分析与诊断模型如图2 2 所示。 图2 2 课堂教学视频分析与诊断模型 硕士学位论走 m a s t e r st h e s i s 第三章系统的分析与总体设计 3 1 系统需求分析 随着信息技术与网络技术的飞速发展，计算机互联网已逐步普及。据中国互联 网络信息中心2 0 1 1 年7 月发布的数据显示：截至2 0 1 1 年6 月底，我国网民总数达 到4 8 5 亿，互联网普及率为3 6 2 ，较2 0 1 0 年底提高1 9 个百分点，预计在2 0 1 1 年下半年我国网民规模还将进一步增长，年底我国网民总数将超过5 亿【2 7 1 。互联 网如此迅猛的发展也推动着教育事业向前迈进，当前的研究人员和一线教师以及将 来走向教师岗位的师范生都对网络环境十分熟悉，已将互联网作为工作、生活及娱 乐不可缺少的一部分。基于教育界的专家与学者们都纷纷认识到对课堂教学的分 析、反思、诊断对教师专业成长和教学技能提高的重要性，然而传统的面对面的听 课与评课给各位一线老师、教研人员和学生都带来极大不便的情况下，利用网络且 将课堂教学视频作为课堂教学分析与诊断的素材成为一种需求。 通过采访一些学校的在职老师和进行网络问卷调查获知他们的需求从而设计 与开发出服务于国内中小学教研人员、一线教师、在校师范生和学生的基于w e b 的 课堂教学视频分析与诊断系统，它既能作为一个供教研人员、一线教师和在校师范 生对课堂教学视频进行分析与诊断的工具，又能提供一个供新教师与学生点播学习 的丰富教学资源库，同时提供对系统整体的管理维护功能。 一、教研人员、一线教师与在校师范生对系统的功能需求 教研人员、一线教师与在校师范生需要对自己的课堂教学视频进行编辑、按课 程的进度进行视频逻辑片段切分，能进行课堂教学视频资源的上传、点播、检索、 收藏、订阅；能根据课堂教学的常规分析与诊断方法研究课常教学；能进入系统论 坛相应版块发帖交流。 二、学生对系统的功能需求 学生需要的功能有对发布的视频进行点播学习、检索、收藏、订阅等操作，以 此作为学习资源的有益补充，同时也能在专门设定的学生论坛中提出自己的疑惑或 给出自己的一些建议供教师与教研人员参考，让他们能了解到学生的心声来适当调 整教学方案。 三、系统管理员对系统的功能需求 系统管理员拥有完全权限，除以上教师和学生的一些权限之外还可对普通用 户、用户组、任命的版主和所有的视频资源进行管理、对系统公告、系统论坛、友 硕士学位论之 m a s t e r st h e s i s 情链接、系统使用帮助进行管理以及对系统功能进行维护。每个板块的版主由系统 管理员任命，主要任务包括：本版块视频资源的管理，上传视频的审核与发布、资 源的移动等等。 3 2 系统的总体设计 3 2 1 系统运行模式的选择 随着互联网技术的兴起与高速发展，b s 运行模式逐渐取代其他三种运行模式， 即主机终端模式、文