基于数据实证促进课堂教学高质量发展的实践与思考

【摘要】学校依托“基于大数据的高质量教学”项目，借助编码体系S-T分析，秉持“循证”理念，通过全过程、多模态数据采集和分析，为教学提供“数字画像”；识别专业发展中的显性和隐性问题；基于证据思考、表达、行动，支撑教学决策的各个环节，帮助教师减少低效、无效行为，加强校本教研，制定更加多元化的教师专业研修路径，助力教师个人教学风格的学校品牌的形成，促进教育高质量发展。【关键词】数字化；循证；校本教研在加快建设数字中国的大背景下，推进学校教育数字化转型，已成为顺应时代潮流、构建高质量教育体系的必然选择。学校作为主阵地，是教育数字化转型的关键一环。提升教师的数字素养、信息素养，使教师能够灵活运用数字技术和信息科技来提高教学质量和效率，成为促进教育高质量发展的重要途径。首都师范大学附属定慧里小学在不断发展过程中，形成了“慧于心、美于行”的师生文化，学校发展处于上升态势。为了切实办好人民满意的教育，深入推进教育数字化，学校紧紧围绕“以教育数字化赋能教育现代化”，在数字素养和数字化教学能力提升上深入实践，探讨教育新技术，探索教育新模式，探寻教育新未来。学校信息化研究背景1.学校基础建设情况学校百兆光纤入校，互联网应用条件良好；每间教室均为录播教室，方便实现教师互动教学，能够实现课堂教学视频采集，可以实现行为、语言等数据采集与智能分析。2.学校技术研究特色学校是海淀区“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”项目实验校，依托项目研究，学校形成了信息技术与课堂教学的“三融”模式，即：个体学习与线上学习共同体的融合、课堂教学多元化信息技术手段的融合、传统学习方式与线上线下混合式学习的融合。通过理论学习和实践探索，师生信息化素养不断提升。学校亟需数据赋能学校在践行“为百姓办家门口满意学校，实现学校高质量发展”的愿景下，不断提升办学水平，但随着班级数额不断扩大，大批年轻教师承担教学工作，学校开始面临以下困境。1.高质量发展需要教师提升专业素养学校年轻教师多，高水平的骨干教师少，面对人工智能背景下的教育转型，教师整体素养需要提升。如何借力外部资源平台，减少教师时间投入成本，实现跨校互动、资源共享，促进教师个体和团队素质整体提升是我们亟待解决的问题。2.提升学生核心素养需要多元路径和方法学校的育人目标指向有担当、能创新、适应未来。这就要求学校要夯实“课堂”这一育人的主阵地，课堂教学的目标、内容、方式、资源、评价等环节都要做出相应的调整，为学生的全面发展、个性化发展奠定坚实的基础。如何借助技术的支持，推动课堂教学与学生学习方式的深刻变化，从大数据中挖掘数据背后的价值，助力教学改进，促进课堂教学质量的提升，让因材施教成为可能，真正提升学生的核心素养，迫在眉睫。3.资源有限性制约了校本培训的转型创新由于校内资源（高水平教师、优质课程资源等）有所欠缺，校本培训的水平有待提高，因此，通过互联网平台建设，利用技术手段解决资源瓶颈问题，在做好自身挖潜外，利用外部专家资源，借助跨校跨区跨省市教研提升教师发展水平，全面提升办学质量，把学校打造成海淀西南部老百姓家门口的好学校也是我们亟待解决的问题。基于数据实证研究的实践策略学校秉承着“融容与共慧育未来”的办学理念，充分发挥与大学合作的优势，建立和谐共融的校园新样态，为办一所赋能未来的活力学校而努力。这样的学校重在提升学生自主发展能力，展现师生的生命力、创新力、凝聚力。人工智能助推学校教师队伍建设与学校发展思路不谋而合。在北京市海淀区教科院和首都师范大学的帮助下，我们参与了COP项目，即大数据赋能课堂教学质量提升的研究。“基于大数据的高质量教学”项目是在“海淀区教师素养提升课堂大数据分析”项目系列研究成果的基础上展开并聚焦提升教学质量的项目。此项目主要是借助编码体系S-T分析，通过对教学过程中教师行为（称为T行为）和学生行为（称为S行为）进行采样与编码，以及描述课堂的基本结构与实时发生的事件来分析课堂教学的质量与特征。它是一种客观有效的、图形化的教学分析方法，可以有效记录、分析、研究教学过程。在研究过程中，教师通过观察实际教学过程或者观看录像资料，以一定的采样频率对课堂教学视频进行采样记录。秉持“循证”理念，通过全过程、多模态数据采集和分析，为教学提供“数字画像”；通过大数据进行自我诊断，最终分析出课堂教学中教师行为和学生行为的质量，识别专业发展中的显性和隐性问题；数据作为“证据”，清晰记录教师成长与变化，引发教师思考，基于证据思考、表达、行动，支撑教师教学决策的各个环节，帮助教师减少低效、无效行为，节省时间和精力，为教学提供精准、高效的支持。此项目结合教师的教学设计，从实践性知识、问题类型和问题结构三方面进行分析，最终分析出教师的教育信念、自我认知、人际知识、策略知识、情境知识等方面的问题，让教师能够清楚地看到自己在理论知识和实践知识上的问题，最终给教师一个教学建议。图1是一节数学课，图2是一节语文课。通过数据统计，可以发现，两位教师在课堂中推理性问题是高于全国常模数据的。创造性问题，数学课高于语文课，且高于常模。比较遗憾的是两节课的批判性问题，低于全国常模数据。通过问题结构的分析，可以反映出教师的问题设计能力，主要体现教师的教育信念和策略知识。记忆性问题是教师梳理出的与本节课的新知识学习密切相关的学生已有知识、生活经验方面的问题；推理性问题是能引起学生依据一个或几个已有的知识或经验，经过思维的加工，推导出带有学习者个性化特征的概念、判断或推理的问题；创造性问题其实是指向学生创造性思维发展的，需要学生发表自己原创性的、新颖性的观点；批判性问题是需要学生进行反思质疑评价，然后从多角度去有理有据地表达自己原创性的观点。通过数据分析，我们能够看到学生自主意识比较强，教师能够充分发挥学生的主体作用，也注意运用小组合作等学习方式改变教学策略，教师具有良好的教育信念，表现出对教学、对学生的充分热爱，课堂教学中师生关系良好等优势。同时，我们也看到了教师在设计教学策略的时候，引发学生深度思维不够；在小组合作学习过程中，没能充分发挥每一位学生的作用。结合数据分析，一方面，对于上课教师而言，数据为教师“上一堂好课”提供了决策证据，通过一个个数据，让教师意识到课堂中是否为学生提供了多元化的学习体验，是否激发了学生的兴趣和动力，是否真正引导学生在学习过程中积极参与，发展了学生的独立思考和解决问题的能力。另一方面，对于学科教研而言，基于问题明确了后续校本教研中的方向和思路，使教研组聚焦“高质量教学”的标准，进行深入探究，基于大数据打造“高质量教学”“特色教学”的方法、经验与策略。基于数据实证研究的实施路径对于学校而言，聚焦教师专业成长，从数据入手，找到切入点，制定更加多元化的教师专业研修路径，建立教师学习—研究思考—相互观摩—反思提升的四环节研究过程，有助于实现教师研修的有效过程，使学习真实发生，使教师真正成长。研究阶段包含：聚焦问题、主题推进、深度研磨、成果推广。第一阶段：聚焦问题。通过需求调研，聚焦问题，以中青年教师为骨干，引导教师开展基于数据支持的课堂教学质量提升相关内容的学习，重点学习新课程理念及素养导向下的课堂教学样态以及高质量的课堂教学特征，展开校本研修。研究以青年教师为核心，在此基础上进行推广，带动全体教师共同成长。第二阶段：主题推进。基于前期的问题梳理和学习过程，学校将整合丰富的资源，以主题推进或项目推进的方式，以课题研究为抓手，通过任务驱动，激发教师开展教学研究的热情，通过课题引领、专家指导、实践体验等多种方式开展研究。通过一个个研究任务，引导教师把任务完成的过程作为研究的过程，不断研究学生、研究教学，在解决问题的过程中提高教学效能，促进学生素养的提升。一是建立人工智能研修平台，通过混合式教研，引导教师沉淀资源，不断发展对未来知识和技能的探索。二是梳理课堂教学关键场景，构建学生深度学习的评价模型。三是开发智能工具，根据相应的考查目标来跟踪学生的学习效能。四是建立高质量研究中心。学校与首都师范大学合作，借助大学的科研引领，给予师生更多的科研实践场域，以科研引领学校课堂教学质量的提升。第三阶段：深度研磨。一是教师研修的多元化。引领教师以研究课、分享会、交流会的方式，形成教学、教研典型案例，以此作为研究素材，通过持续研究助力教师形成研究成果，探索助力青年教师专业化发展的学校特色路径。二是课堂教学的优质化。首先是学习方式的优化。学校围绕学生主体作用的发挥、学生思维的深度化、学习策略的丰富性等，探索不同学科的教与学策略，引导教师逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式以及教学过程中师生互动方式的变革，即通过学习方式的转变，促进学生素养的发展。帮助教师提升教学理念，以学生学习为中心，理解学生的学习，形成个性化的学生学习指导策略。其次是评价的优化。学生的成长等不得，为确保教学质量，解决教师经验、能力等问题，通过大数据分析，学校引导教师在日常教学中学会运用和学会采集、分析、使用数据，让数据为教学服务。通过学科组知识共享等方式，落实教学评一体化，并基于数据评价进行教学改进。通过教学评价方式的变革，真正减轻教师负担，提高课堂效能。第四阶段：成果推广。在研究中，我们将一批人工智能助力教师专业发展的案例、多篇优秀论文、示范课、优质课等借助平台进行推广，助力教师个人教学风格的形成与和学校品牌的发展。前瞻性思考一是教师应强化学习新型教学理论，努力学习