改进型弗兰德斯互动分析系统及其应用

1、一、引言互动分析是对课堂教学进行教学类型的编码与解读过程。为了使教师们获得客观的课堂教学质量评估信息以实现自我导向的成长发展,美国教育家弗兰德斯(Flanders Ned A.在20世纪60年代提出了弗兰德斯互动分析系统FIAS(Flanders Interaction Analysis System1。FIAS是学习过程中重要的信息反馈工具2,是用于师生在课堂上言语互动过程的观察分析工具,它由三部分组成:以教师、学生的言语行为及沉寂情况这三大类别所划分的编码系统,其中包含10种互动行为编码;观察课堂教学进行编码的步骤规范;解码并对数据进行分析、呈现的方法。为了使实习教师更加关注教学细节来提升

2、自身的教学行为,Amidon曾将弗兰德斯互动分析编码系统的部分交互行为加以细分,将编码总数扩充至24个,最终形成弗兰德斯互动分析系统的修改提议。但由于编码类别的大量增加,这套编码系统较难被课堂观察者掌握和应用3。国内研究学者对FIAS进行了相应的研究及完善。2003年,宁虹和武金红做了弗兰德互动分析系统的改进运用,包括对编码过程的改进、通过绘制动态曲线描述课堂教学过程以及借助访谈等辅助手段来支持弗兰德斯互动分析4。2004年,顾小清和王炜提出了基于信息技术的互动分析编码系统(ITIAS5。ITIAS对课堂教学互动的分类较为全面,不仅通过编码细化了师生的部分语言活动,而且对于包含有信息技术支持的

3、课堂教学,I-TIAS新增了对这类课堂教学的互动分析支持。2010年,金建峰和顾小清对ITIAS进行了在信息技术环境下用于课堂教学行为分析的应用研究6。2011年,马丽从交互式电子白板、互动反馈系统、网络等互动技术的角度出发,形成了一套课堂互动技术系统下的课堂交互行为编码表7。总体上来看,FIAS通过将传统课堂教学中基本的师生交互行为加以分类,可以通过编码较为客观地记录课堂教学交互过程,之后通过对分析矩阵的统计分析可以得到直观的互动分析数据,为教师的教学质量评估及提升提供了重要依据。然而,通过实际使用,可以发现FIAS也存在如下的局限性:第一, FIAS对观察者要求较高。需要观察者熟记编码分类

4、及各类别所代表的交互行为,同时要求观察者对每3秒呈现的课堂教学交互行为在短时间内迅速作出判断后与相应的编码进行匹配并填写相应编号,实际操作过程有一定难度,同时也说明这一过程受观察者的主观因素影响较大。第二,FIAS多是对师生言语、态度的分析。虽然FIAS是课堂教学互动分析改进型弗兰德斯互动分析系统及其应用*方海光,高辰柱,陈佳(首都师范大学教育技术系数字化学习实验室,北京100048摘要:弗兰德斯互动分析(FIAS是对课堂教学进行量化分析的重要分析方法,通过应用该方法可以较为真实客观地记录、分析课堂教学中的师生互动过程,但其对当前典型的数字化环境下的课堂分析显得不够全面。本研究基于FIAS分析

5、方法和基于信息技术的互动分析系统ITIAS,针对数字化课堂教学环境,对已有的编码系统进行优化改进,重新设计了支持数字化课堂分析的编码系统,从而形成了改进型弗兰德斯互动分析系统iFIAS,并开发了相应的支持工具集。最后,通过应用iFIAS对教学案例进行了系统分析,展现了数字化课堂环境下的可视化教学互动分析结果,并分析了其教学结论。关键词:数字化课堂;互动分析;改进型弗兰德斯互动分析系统中图分类号:G434文献标识码:A*本文得到北京市教育科学“十二五”规划2011年度青年专项课题“面向中小学教师教育的数字化常态课资源建设及其共享机制研究”(课题编号:CJA11176项目资助。文章编号:10069

6、860(201210010905系统,但仔细看FIAS的编码系统就会发现各编码多是反映师生态度的语言方面的交互。虽然这样能简化分析过程,但课堂教学过程是丰富多彩的,包含有一些师生的行为举止细节,将它们完全忽略显然是不足的。第三,FIAS对沉寂情况的处理显示出编码系统不够完善。FIAS将课堂沉寂情况简单地归纳为沉寂或混乱的一段短暂时间,期间观察者甚至无法获悉师生间的交流情况。显然,这是一种无助于教学的沉寂。然而,真实的课堂中有时也会包含有助教学的沉寂,比如教师让学生独立思考或完成学习任务时发生的沉寂。第四,FIAS缺少对信息技术的分析支持。如今,信息技术广泛地用于课堂教学,这其中包含有多媒体、计

7、算机及网络技术,甚至包含有移动设备的应用等数字化技术,传统的FIAS已无法对这类应用信息技术的师生交互行为加以编码和分析。第五,FIAS仅能对学生的集体行为进行编码分析。利用FIAS进行课堂互动分析每3秒取样时,分析者仅能较为粗略地根据课堂上大部分学生的言语行为对应编码系统中的一种交互行为进行编码,然而实际的课堂教学过程中在大部分学生的某一集体行为发生的同时也可能会包含有一些学生个体行为,此时观察者只能将这类实际发生的学生行为加以忽略。二、改进型弗兰德斯互动分析系统iFIAS的设计顾小清和王炜提出的ITIAS系统可以用于包含信息技术应用的课堂教学互动分析,但在利用I-TIAS进行分析的过程中,

8、可以发现由于ITIAS增加了课堂互动行为的编码类别,将FIAS原有的10类编码扩充为18类编码,这样进一步增加了课堂观察者的编码、记录负担,降低了这一分析方法的可行性;其次,传统的FIAS可根据分析矩阵中(4,4(4,8 (8,4(8,8这四个位置所形成的闭环反映一堂课教师依靠提问及学生回答进行训练型提问的程度,也可根据分析矩阵中(3,3(3,9(8,4(8,8所形成的闭环反映教师通过采纳学生的主张引导学生主动发表自己看法的创新性探究程度,进而可根据比较得出该堂课教学属于训练型(Drill Pattern还是创新探究型(Creative Inquiry Pattern,由于ITIAS对原FIA

9、S的编码系统的结构改动较大,比如ITIAS对教师提问这类行为编码已细化为提问开放性问题及提问封闭性问题,这样就给依靠分析矩阵对课堂教学师生互动类型作出判断带来困难。为了保留FIAS部分传统分析功能,以使其能更好地被用于包含信息技术支持的数字化课堂教学的分析,可以对ITIAS的编码系统进行部分调整和优化设计,即改进型弗兰德斯互动分析系统(improved Flanders Interaction Analysis System,简称iFIAS,其编码系统如表1所示。iFIAS对ITIAS编码系统的优化调整具体包括以下五个部分:(1ITIAS原编码4的“提问开放性的问题”和原编码5的“提问封闭性的

10、问题”这两个类别都是以教师意见或想法为基础而对学生询问问题,因而在转化为分析矩阵时都可归为新编码4“提问”且新编码4在分析矩阵中的计数为这两类编码的计数和,仅在课堂观察编码时以及统计开放性问题和封闭性问题各自所占比率时加以区分。(2ITIAS原编码10的“应答(主动反应”与原编码11的“主动提问”都强调学生的主动性,因而依照传统FIAS的编码系统中将第9类定义为“学生主动说话”的分类方法,这两种行为在转化为分析矩阵时都可以归为新编码9类的“学生主动行为”,新编码9的计数为这两类编码的计数和,在课堂观察进行编码时和统计比率时按应答与提问加以区分。(3以上的(1、(2两点对ITIAS所进行的调整,

11、是为了保留传统FIAS根据弗兰德斯互动分析矩阵中(4,4(4,8(8,4(8,8以及(3,3(3,9(8,4(8,8所形成的闭环进行教学模式判断的功能(训练型/创新探究型。当然,在一些课堂中应用信息技术后,进行iFIAS生成分析矩阵,有可能会使“技术”类的交互行为编码计数较多,因而无法再使用传统的FIAS在分析矩阵中找师生交互闭环的方法。(4ITIAS原编码14的“思考问题”和原编码15的“做练习”都是有益于教学的沉寂,同时实际课堂教学中这两种行为在较多情况下是交替进行的,因而归为同一类,不作细划,同时这样也将有助于减轻编码负担。教师语言间接影响1教师接受情感2教师表扬或鼓励3教师采纳学生观点

12、4教师提问4.1提问开放性问题4.2提问封闭性问题直接影响5教师讲授67学生语言8学生被动应答9学生主动说话9.1学生主动应答9.2学生主动提问10学生与同伴讨论沉寂11无助于教学的混乱12有益于教学的沉寂技术13教师操纵技术14学生操纵技术教师指令教师批评或维护教师权威表1改进型弗兰德斯互动分析系统iFIAS(5ITIAS原编码16的“教师操纵技术”与编码18的“技术作用学生”在实际课堂教学中大多是同步进行的师生行为,因而归并为新编码13的“教师操纵技术”。三、iFIAS与其他互动分析系统的关系可以将目前常用的四种互动分析系统的编码特性进行对比分析,如表2所示,可以看出,通过优化设计的iFI

13、AS系统对数字化环境下的教学互动分析具有很好的支持作用,能够对典型的数字化课堂进行深入分析,同时提供数字化课堂的教学模式的判断依据。四、iFIAS应用支持工具五、iFIAS系统的教学应用教学视频案例可通过视频的形式真实记录完整的课堂教学情境,特别是可以捕捉课堂上发生的师生言语、手势等交互行为事件,通过对教学视频案例的分析可促进教师对自己的课堂教学过程的反思,进而提高其教学实践水平,同时也为其他教师提供了互相学习借鉴的机会。通过运用一定的技术分析方法,将课堂教学视频所记录的教学情境转化为量化的分析数据将有助于以较为客观的数据来直观反映课堂教学活动,以便进行更为深入的比较分析评价,从而促进教师教学

14、能力水平的提升。本研究应用改进型弗兰德斯互动分析系统iFIAS分别对一堂初三物理课及一堂初二数学课的教学视频案例进行了教学互动分析。其中,初三物理课为一堂临近中考的复习课,学生每人使用一台装有自主学习系统的笔记本电脑,该堂课时长近90分钟,编码总量近1800个。初二数学课的主题是等腰梯形角的性质及对称性,时长40分钟左右,编码总量近800个。根据i-FIAS编码系统进行编码后的师生互动行为统计如表3、下页表4和图1、图2所示。通过使用iFIAS分析工具进行如表3、4所示案例中的各项统计分析,分析结论如下:(1初三物理课的教师语言比例及学生语言比例均高于初二数学课,这是由于这堂初三物理课中学生有

15、很大一部分时间在使用自主学习系统的笔记本电脑复习知识点,在此期间教师曾多次讲授自主学习系统的使用方法及复习策略,对学生起到了很好表2四种互动分析系统的编码特性对照表编码系统特性弗兰德斯互动分析系统FIAS弗兰德斯互动分析系统的修改提议基于信息技术的互动分析编码系统ITIAS改进型弗兰德斯互动分析系统iFIAS编码类别数10241816能否对教师语言编码能否对学生语言编码能否对沉寂编码能否对信息技术应用编码××能否对教师提问类型加以区分×能否对学生的主动行为加以区分×能否通过分析矩阵进行教学模式的判断(训练型/创新探究型××编码行为初三

16、物理课初二数学课比例(%频数比例(%频数3教师采纳学生观点 1.01 3.49284 4.2676231.62131053358.47151 6.23506 4.0973 3.74307教师批评或维护教师权威00008学生被动应答 2.4143 4.99409学生主动说话9.1学生主动应答12.8422922112.0997969.2学生主动提问8110学生与同伴讨论19.41346 4.493611无助于教学的混乱0.17321613教师操纵技术000.25214学生操纵技术19.01339008018教师提问4.1提问开放性问题4.2提问封闭性问题教师讲授教师指令表3案例课教学互动行为编码

17、统计表 的引导督促作用,而初二数学课中安排了较长时间的学生依照传统课本做练习的自学时间,在此期间教师并未对学生进行过多的指导,因而初三物理课较初二数学课的教师语言比例略高。另一方面,初三物理课中安排了较长时间比例的学生讨论,因而也会提升学生语言比例。(2在教师语言中对学生的间接影响与直接影响比率这一项中,初三物理课的比率为108.04%,而初二数学课的比率为65%,这是由于初三物理课中教师接受情感及表扬鼓励的言语较多而形成的。通过观看教学视频可以发现该堂物理课中教师多次对完成阶段性自主学习任务的同学进行表扬,教师的这类言语也是该堂课教师语言中积极强化与消极强化以及受学生驱动的比率较高的原因之一

18、。(3初三物理课教师语言中的提问所占比例为16.31%,而初二数学课是9.85%,说明初三物理课的授课教师较初二数学课教师更善于通过向学生提问的方式进行教学。而在教师提问中开放性问题所占比例一项,两课分别为30.26%和76.92%。之所以造成如此高的差别,主要是由于初三物理课是一堂回顾总结已学知识点的复习备考课,问题多面向具体的知识点,且在该堂课后期时很多问题是针对之前测验试卷上的题目提出的封闭性问题。相反,初二数学课是学习新知识点的一堂课,除一些已学知识点回顾问题外,教师提出的问题更多是使学生阐述对新知识所思所想的开放性问题。 (4在信息技术应用方面,初三物理课的技术应用比例为19.01%

19、,而初二数学课仅为0.25%。这主要是因初三物理课上每名学生均有一台装有自主学习系统的笔记本电脑,且学生进行练习和总结知识点时也较多地使用了该电脑,整堂课中教师仅对学生使用笔记本电脑进行一些辅导、提示,并未操纵任何信息技术,因而初三物理课的信息技术应用中学生操纵技术比例为100%。而初二数学课仅在教师利用“超级画板”短暂地演示等腰梯形的对称性时,才体现了信息技术的应用。(5两堂课的学生主动应答无论在学生主动说话中还是在应答频次总计中的比例都较高,这主要是因为两堂课都安排有较长时间的学生展示观点看法环节,在此环节部分学生走上讲台自由阐述自己对问题的看法和解题思路,此外两堂课在引发对某一问题的思考

20、、回答时学生都能较为主动地回应教统计项计算公式初三物理课(%初二数学课(%教师语言比例i=1i=8tally(i/Totaltally(i/Total19.010.25教师语言中对学生的间接影响与直接影响比率i=2tally(i/i=5tally(i108.0465教师语言中对学生的积极强化与消极强化比率i=2tally(i/i=6tally(i227.4130教师语言中提问所占比例tally(4/i=1生主动说话比例tally(9/i=2tally(i37.0656.07信息技术应用中教师操纵技术比例tally(13/i=13tally(i0100信息技术应用中学生操纵技术比例tally(1

21、4/i=13tally(i1000教师提问开放性问题占教师提问比例学生主动应答占学生主动说话比例学生主动提问占学生主动说话比例tally(9.2/tally(9 3.49 1.03学生主动应答占学生应答比例tally (9.1/(tally (8+tally (9.17101447377101414表4案例课教学互动行为编码统计表师,这也从侧面说明两堂课的课堂气氛都是比较活跃的。两堂课中学生主动提问占学生主动说话比例都比较低,造成这一现象的原因可能有多种,而教师应更多地调动学生的想象力和创造力,通过使学生主动问问题来表达他们独特的想法。(6根据两堂课的教学互动行为比率的动态折线图,可以分析出两

22、堂课的整体结构特征。比如在初二数学案例课的教学互动行为比率的动态折线图中,在课堂的前半段有较长时间都是有益于教学的沉寂,说明在此期间师生互动较少,仅是学生在思考问题或做练习,折线图反映的这一情况与该堂课的实际教学情景是相符的。六、结束语通过实际应用可以看出iFIAS的分析结果具有一定的真实客观性,它不仅可以像ITIAS一样对包含信息技术应用的课堂教学进行教学互动行为分析,而且其分析过程简便、可操作性强。iFIAS还存在侧重课堂教学过程中的语言互动、缺少对师生行为细节的记录分析等问题,特别是对学生行为、技术应用情况的记录分析还不够细化,这方面还需进一步优化改进,并使之与精简编码类别数达到一种平衡,从而更好地服务于数字化课堂分析。特别值得一提的是,可以应用在目前典型的数字化环境下的教学过程,如电子书包支持的教学分析、互动反馈系统支持的教学分析、电子白板支持的教学分析、网络系统支持的教学分析,等等。iFIAS的分