时玉华 刘慧娴 智敏 舒江波

摘  要：近年来，智慧教室的应用为一线教师的教学实践创新提供了场所。在已有课堂教学互动编码系统的基础上，提出SCIAS编码系统，并以智慧教室为研究场景，利用SCIAS对课堂实录从课堂教学氛围、课堂教学结构、生生言语互动、人与技术互动四个方面进行了分析。研究发现，此环境下课堂氛围轻松、和谐，学生的主体性得到关注，生生互动频繁且合作性学习突出，人机互动所占比重较高且技术在不同课堂中的应用有明显差异。

关键词：智慧教室;SCIAS编码系统;教学互动;互动编码

中图分类号：G434      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）04-0125-05

Abstract：In recent years，the application of smart classroom has provided a place for the teaching practice innovation of front-line teachers. Based on the existing interactive coding system for classroom teaching，the SCIAS coding system was proposed，and the smart classroom was used as the research scene to analyze the classroom record from four aspects： classroom teaching atmosphere，classroom teaching structure，student-student speech interaction，and human-technology interaction. The study found that under this environment，the classroom atmosphere is relaxed and harmonious，students' subjectivity is paid attention to，the interaction between students is frequent and the cooperative learning is prominent，the proportion of man-machine interaction is high，and there are significant differences in the application of technology in different classrooms.

Keywords：smart classroom;SCIAS coding system;teaching interaction;interactive coding

0  引  言

国内关于智慧教室环境下的课堂教学互动研究主要集中于两个方面：一是对智慧教室环境下的互动理论研究，其代表人物有黄荣怀[1]、陈卫东[2]、李红美[3]等，二是从实证的角度出发，利用课堂观察工具对智慧教室环境下的课堂教学互动行为进行分析，如王晓晨[4]等基于面向智慧教室的中小学课堂互动工具（CIOSM），记录分析此环境下54节英语课的课堂互动过程，研究发现技术丰富的智慧教室环境较好地提高和丰富了互动频率、互动主体和互动内容等。张屹[5]等运用准实验法对比分析简易多媒体环境下和智慧教室环境下的小学数学《扇形统计图》一课，发现与简易多媒体环境下的教学相比，智慧教室环境下的教学更有助于学生主体性的发挥且学生参与积极性较高。

随着智慧教室的推广应用，智慧教室也逐渐进入中小学课堂，在此环境下，一线教师尝试开展多样的教学实践创新，但关于此环境下的课堂教学氛围、课堂结构，师生、生生互动形式和关系以及丰富的技术在智慧教室环境下的课堂中主要起到的作用，这些问题目前学者们探索较少。基于此，本文以华中师范大学在白佛台小学和胡集镇小学开展的智慧教室教学试点为基础，在归纳总结已有教学行为量化工具的基础上，完善课堂教学量化工具，提出基于智慧教室的教学互动分析编码系统（Smart Classroom-Based Interaction Analysis System，简称SCIAS），试图借助SCIAS記录并分析智慧教室环境下的课堂教学互动过程，以期了解技术丰富的课堂教学互动特点，为后续更多一线智慧教室环境下的课堂教学实践提供借鉴和指导。

1  研究设计

1.1  研究问题

本研究旨在从实证的角度分析智慧教室环境下的课堂教学互动行为特征，基于此本文尝试回答以下几个问题：

（1）智慧教室环境下的课堂教学氛围和教学结构是怎样的。

（2）智慧教室环境下课堂中师生、生生互动具有怎样的特点。

（3）智慧教室环境下课堂中师生与技术的互动是怎样的，主要体现在哪些方面。

1.2  研究对象

本研究选取八节智慧教室环境下优秀教学案例的课堂实录作为研究样本，如表1所示，视频来源于智慧教室中的录播系统。

1.3  研究工具设计

弗兰德斯互动分析系统（Flanders Interaction Analysis Sys-tem，简称FIAS）是目前比较典型成熟的课堂教学量化分析工具。为了保留FIAS部分传统分析功能，以使其能更好地用于包含信息技术支持的智慧课堂教学的分析，本文对其进行调整和完善，作为本研究的课堂互动量化分析工具，形成基于智慧教室的SCIAS，如表2所示。完善的方面如下：

（1）教师言语方面，保留FIAS中的“接受情感”“鼓励表扬”“采纳意见”“批评”等编码类别，其目的是为了保留FIAS部分传统分析功能，如根据教师语言的间接影响与直接影响可分析教师的教学风格。

（2）技术言语方面，根据当前智慧教室环境下人与技术的主要互动形式进行改善，且对编码所代表的意义作了明确表述，便于实际课堂观察中对行为的划分。

1.4  数据采集和计算公式

按照表2中的编码，采用时间抽样的方法（每隔3秒）对八个样本的课堂行为进行编码记录，形成课堂观察记录表。由于实际教学互动行为的复杂性、重叠性，在编码过程中有些互动行为往往难以判断。因此，本文约定以下的编码规则：

（1）若3秒内出现多种互动行为时，尽量将所有行为都记录下来，选择不同于上一个3秒内的互动行为。

（2）当学生进行小组合作交流，主动分享各自合作成果时，若是选择代表人采用口头发言的形式阐述观点，编码归为“10”。若是利用技术手段分享展示，则编码归为“23”。

（3）若教师利用技术展示资源而未进行讲解，编码归为“17”。若教师将技术作为辅助讲解教学内容的手段时，行为以讲授为主，编码归为“6”。教师利用技术展开的其他教学活动，则归为技术言语。

（4）若通过纸笔等传统学具完成练习，编码归为“15”。若是利用技术完成练习，此种情况归为“22”。

对课堂观察记录编码的处理方法：每一个编码分别与前一个编码和后一个编码相结合组成“序对（order pair）”，除了首尾两个编码各使用一次外，其余编码均使用两次，并以表2中的24类编码作为横轴与纵轴，成24×24阶的迁移矩阵，将统计的序对填入矩阵中，如表3所示。

为了便于表达，本文将迁移矩阵中各行列构成的元素记为cell（i，j），各列的加总为，各行的加总为 ，矩阵中所有元素的加总为 ，具体计算公式见表4，后续的分析以此为基础进行探究。

2  研究分析

2.1  课堂情感气氛分析

由SCIAS编码系统形成的迁移矩阵中，积极整合格所占比率记为P_G，缺陷格所占比率记为D_G，且 ，。

从图1中可看出，六节课的积极整合所占比率在2.0%～ 2.5%之间，且样本Cv4和样本Cv7的积极整合格比率大于5.0%，结合课堂实录可知Cv4和Cv7这两节课师生言语互动频繁，教师在学生应答中给予更多的鼓励并且能够根据学生所答继续发问。八节课的缺陷格所占比率全部为0，积极整合格所占比率远大于缺陷整合格所占比率。由此可以看出，智慧教室环境下的课堂中教师与学生的情感交流比较融洽，有利于课堂教学的开展。

2.2  课堂教学结构分析

SCIAS编码系统将课堂行为分为教师言语、学生言语、沉寂或混乱和技术言语四大类。四类行为在课堂中所占的比例可以反映出课堂教学的构成结构，八节样本课的四类行为分布情况如图2所示。从图2中可以看出，其中五节课（Cv1、Cv2、Cv5、Cv6、Cv7）的教师与学生言语比例接近1：1，剩余三节课（Cv3、Cv4、Cv8）的教师言语比率高于学生言语比率。追溯课堂实录可知，Cv3、Cv4和Cv8课堂中教师讲解的内容较多，且由迁移矩阵得知这三节课中教师言语中的“讲授”频次分别为303、284、288。从总体上来看，在智慧教室环境下，大部分教师转变了传统单向传输知识讲解的教学方式，学生也不再是被动灌输的知识接受者。八节样本课的沉寂或混乱言语比率小于5%，从侧面反映出智慧教室环境下课堂的教学效率较高，教师虽然将更多的主动权交给学生，但并未造成课堂的混乱或沉闷气氛，能够合理地把握教学活动的开展，让学生积极地参与课堂互动。此外，从总体上来看技术言语行为所占比重较高，但八节样本课的技术言语比率差别较为明显，反映出智慧教室环境下，不同的课堂师生对技术的运用有着一定的差异性。部分样本课的技术言语比率较低，如Cv4和Cv7，但Cv7的教师言语与学生言语比率接近，这在一定程度上说明教师应根据课程内容需要而有选择地使用媒体技术。

2.3  生生言语互动分析

课堂中的生生言语互动可通过学生交流讨论率和学生言语评价率进行分析。从图3可以看出，学生对同伴的回答或观点进行评价的言语行为在八节样本课中都没有发生，生生言语互动主要体现在学生交流讨论言语行为上，七节样本课的学生交流讨论率超过18%，约占整个课堂行为的1/5。结合课堂实录发现，智慧教室中开放式的座位编排以及教室中的侧屏有助于生生之间的互动交流，学生可以根据需要移动自己的桌椅交流讨论，并可在讨论过程中通过侧屏记录讨论成果，其讨论交流形式以小组合作学习为主。由此可以看出，智慧教室环境下学生能够积极地参与小组探究，自由地发表自己的观点，其交流过程中的思想碰撞，有利于促进学生对学习内容的深层认知。

2.4  师生与技术互动分析

在SCIAS编码系统中，技术言语分为教师-技术和学生-技术两类言语行为，在技术言语中，由图4可知七节样本课学生-技术比率明显高于教师-技术，改变了以往教师利用技术的单向传输方式，将更多的权利交给学生，学生有更多的机会与媒体互动，如利用技术进行资源学习、练习、展示评价等。

为了解师生与技术之间交互的具体体现，需要对教师-技术和学生-技术进行进一步的分析。从图5（a）可以看出，在教师-技术言语中，八节样本课教师与技术的交互主要体现在操作演示内容和展示评价学生成果，其中六节样本课中教师利用2～3种的技术形式开展教学活动，但每节课使用的技术形式又不尽相同。此外，也有部分教师仅仅使用技术进行资源演示，如Cv4和Cv7。总的来说，在智慧教室环境下，教师尝试利用媒体增加与学生的互动，且部分教师开始关注技术在教学中的深层次应用。在学生-技术言语中，如图5（b）所示，学生与技术的交互主要体现在资源学习和自主练习方面，利用技术进行资源学习、自主练习、创作分享展示和评价的行为发生频次在不同的课程中差异较为明显，结合课堂结构发现这与课程内容本身具有一定的关系，从侧面可以反映出在智慧教室环境下，师生与技术的交互与其课程本身具有密切联系，并未陷入“为了技术而技术”的误区。

3  结  论

本文以智慧教室为研究场景，利用完善后的SCIAS编码系统，对其环境下的八节优秀教学案例从课堂情感氛围、课堂教学结构、生生言语互动等四个方面进行了分析，提炼出了智慧教室环境下课堂教学互动方面的一些特征，概括如下：師生情感气氛融洽，课堂教学处于轻松、和谐的氛围中，充分调动了学生学习的积极性;体现了“教师主导-学生主体”教学结构的特点，学生的主体性得以提高;教师倾向于对学生和课堂做出直接控制且善于运用开放性问题引导学生开展探究活动，学生交流讨论和主动应答率较高;生生互动突出，其互动形式以小组合作学习为主;技术言语在课堂中所占比重较大，学生拥有更多与媒体互动的机会。技术的使用在不同的课堂中具有明显的差异，教师利用技术主要体现在资源演示和展示评价学生成果方面，学生利用技术主要体现在资源学习和自主练习方面。本研究可以为智慧教室环境下课堂教学互动特征提供较为系统的认识，也能为一线教师的教学实践提供反思依据。

参考文献：

[1] 黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等.智慧教室的概念及特征 [J].开放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[2] 陈卫东，叶新东，张际平.未来课堂的互动形式与特性研究 [J].电化教育研究，2011，（8）：91-97.

[3] 李红美，张剑平.面向智慧教室的ARS互动教学模式及其应用 [J].中国电化教育，2015，（11）：103-109.

[4] 王晓晨，黄荣怀，王梦舒，等.智慧教室环境下的中小学课堂人际互动分析 [J].电化教育研究，2016，37（12）：111-116.

[5] 张屹，祝园，白清玉，等.智慧教室环境下小学数学课堂教学互动行为特征研究 [J].中国电化教育，2016（6）：43-48+64.

作者简介：时玉华（1962-），男，汉族，湖北钟祥人，一级

教师，研究方向：信息化教学;刘慧娴（1993-），女，汉族，湖北钟祥人，二级教师，本科，研究方向：信息化教学;智敏（1992-），女，汉族，山东菏泽人，硕士，研究方向：教育大数据应用;舒江波（1982-），男，汉族，湖北崇阳人，副教授，博士，研究方向：教育大数据应用。