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ClassEyes在地理课堂教学行为分析中的应用与检验*
——以“热力环流”为例

2023-03-06陈玉萍

地理教育 2023年3期
关键词:编码程序微信

刘 创,王 月,陈玉萍

(广西师范大学环境与资源学院,广西 桂林 541006)

课堂教学是教育活动的主要形式及场所,作为主导课堂教学的教师其教学行为影响教学质量。借助现代信息技术,对课堂教学行为进行量化观察和数据处理,借此提高教师对课堂教学的分析能力,利于教师反思及优化教学。

然而,地理教师由于课程任务重、技术能力限制等原因对基于编码系统的教学视频分析存在操作问题。目前已开发的一些分析软件或编码系统大多基于电脑操作,虽应用学科较为广泛,但操作较为复杂,需花费较多时间。因此,本文以教育实习中录制的视频——人教版高中地理必修第一册“热力环流”为例,利用ClassEyes微信小程序分析课堂师生的教与学行为,力求通过手机操作编码系统的方式提高课堂行为分析的便捷度,为地理教学行为的有效分析提供新途径。

一、ClassEyes微信小程序

ClassEyes译为课堂观察,是一款微信小程序,其图标及名称如图1所示,可通过微信软件聊天列表下拉搜索名称获取。开发者基于弗兰德斯互动分析系统对其进行编辑和改进使之成为便于手机操作的免费小程序[1]。该程序采用中立和客观的评价手段、特殊的计算方式,以视频素材为基础,统计和分析课堂教学行为及言语,实现了对课堂教学行为的量化数据分析。

图1 ClassEyes图标及名称

该微信小程序由“首页”“我的课堂”以及“用户”三个页面组成。其中“首页”显示了其他用户及其他学科使用该系统的评价结果包括课堂编码、迁移矩阵和课堂交互比例等,同时该页面具有搜索功能。“我的课堂”页面功能是新增课程评价,在本文第二部分“操作系统”介绍。“用户”界面用于说明不同功能所在位置和组成,解释不同评价指标的含义。

二、ClassEyes小程序的应用与可靠性检验

1.操作与分析

基于ClassEyes微信小程序对地理课堂教学视频“热力环流”进行数据分析,其操作过程如图2所示。首先,要熟悉系统组成,包括基本信息填写以及操作流程,教师可提前模拟实验提高熟练度。其次,要准确掌握14种编码维度所表达的教学行为含义,熟悉不同编号对应的不同教学行为,以便于准确快速记录编码。然后,准备编码前的视频素材即录制教学视频,注意教学视频录制的完整性和全面性。处理视频即提前观看视频制作手动编码记录表,本步骤利于未熟练使用软件时能正确完成编码分析。最后,系统设置以3秒为时间单位后开始编码,将手动编码记录表内容对照输入小程序,输出各种统计项的占比或频次,分析本节地理教与学行为中存在的优点与不足。

图2 操作流程

(1)操作系统

打开微信小程序,单选该程序的第二个界面“我的课堂”页面点击右下角“+”创建新的课堂评价,完成基本信息与编码类别选择。第一部分基本信息可将个人隐私信息模糊填写如“某节课”“某中学”等。第二部分编码类别选择如图3所示,包括教师语言、学生语言、沉寂和技术共4种14类编码,其中1~7类为教师语言,8~10类为学生语言,11~12类属于沉寂,13~14类属于技术。

图3 ClassEyes编码类别界面图

本研究基本信息设置课堂名称为“热力环流”,课堂时长为40分钟,时间间隔为3秒钟。

(2)视频处理

教师提前观看录制的视频,初步了解视频中教学行为所对应的编码分类,便于后续准确快速记录编码。随后处理视频并完成编码,主要有两种方式。①提前观看教学视频手动制作编码记录表,然后手机分屏对照编码记录表,操作程序输入相应编码。提前制表可随时暂停视频判断并记录编码,以此能降低错误率,但相对耗时。②熟悉相关编码类别和操作步骤后,使用手机分屏功能播放视频与编码同步。要求熟练度高,反应快,但不能随时暂停视频对照编码所以易输入错误。

本研究采用第①种视频处理方式,手动制作编码记录表即在Excel表格中以3秒为单位从0分3秒开始记录到40分0秒结束,最后得到编码共800个。

(3)结果分析

利用手机分屏功能将手动编码记录表对照输入程序系统,输出结果如表1所示[2-5]。

表1 课堂教学行为分析统计表

教师语言比例63%远高于学生语言比例19%,是特征明显的教师主导型课堂结构[6]。虽然本节课“热力环流”作为一节新课需要教师主导,学生以学习为主,但两者语言比例相差较大,存在一定问题。说明教师让学生分组讨论或者独立完成教学任务时间较少。在讲授“受热膨胀上升,遇冷收缩下沉”“等压面上同一高度的点压力值相等”等基本知识点后提问巩固新知时,教师多次提示,且讲授相关习题时没有给予学生适当的时间交流与思考。教师应明确在课堂教学中要更多地引导学生主动学习,提高学生的语言占比,而不是教师主导完成教学任务。

课堂教学效率较高,学生配合度较高。在热力环流教学过程中违反课堂秩序造成混乱占比为0%,有益于教学的沉寂占比为12%,主动应答教师问题占学生主动发言比例为100%。说明本节课学生较为配合教师工作,有问必答,但视频中教师的提问大多是群体性问题,故不能代表每位学生个体都回答了问题。此外,该数据也表明教师课堂掌控能力较强,能维持课堂秩序,视频中学生没有在分组讨论、其他学生回答问题以及教师布置其他教学任务时出现混乱情况,在完成教学任务如课堂笔记书写、思考问题时也能保持良好的纪律。良好的课堂氛围及纪律是提升教学效率的关键,同时教师也应做好应对课堂突发情况的准备。

教师语言影响比例较低,其中教师所表述话语中对学生积极强化与消极强化比率为8%。这是教师接受情感或表扬鼓励的言语较少造成的[7]。在视频中教师有多次提问学生的教学行为,但只有一次给予回答问题正确的学生个体表扬,对于群体性回答问题时的评价或鼓励也较少。教师应在教学过程中给予学生及时准确的评价、恰到好处的鼓励,这有利于创设良好的课堂氛围、和谐的师生关系,激发学生的学习主动性。

技术使用率总体占比为4%,其中教师使用技术占总体的90%,学生使用技术占总体的9%,说明本节课并未充分利用信息技术教学。技术使用率低存在一个客观原因,在编码统计时没有进行特殊情况规定,即教师在讲授地理知识时同步进行多媒体操作但只记录了编码5“教师讲授”,导致整体的技术使用率低。但学生使用技术占比较低则表明教师让学生动手操作使用信息技术的机会较少。在热力环流教学中,教师仅在课堂习题巩固中让一位学生在电子白板上完成“热力环流图”的补充,其他大部分时间均为教师使用技术。信息化教学是大势所趋,特别对于地理教师而言,信息技术手段具有清晰展示相关地理事物面貌、动态特征以及内部结构特征等功能,便于学生理解难点知识。教师应在熟练使用信息技术辅助教学的同时教会学生使用信息技术学习地理知识。

提问式教学,总体提问76次,其中开放性问题26次、封闭性问题50次,学生主动提问占学生主动说话比例为0%。观看教学视频,发现封闭性问题较多的主要原因是教师边讲授新知识边复习旧知识,所以知识点较为具体,属于封闭性问题。此外,在编码时将视频中教师口语、简短随意的提问如“对不对呀”“是不是”以及“明白不明白”等均划为封闭性问题,导致占比较大。同时,这也说明教师口语化表达较多,提问缺乏针对性。值得一提的是教师在热力环流教学中多次延伸开放性问题,帮助学生积极思考,如热力环流的不同表现形式、热力环流对城市周围工厂布局的影响。另外教师提问虽然较多,但是学生却未主动提问。分析原因有三:一是对于实习教师不熟悉,怯于表达;二是对于地理课本预习不到位,没有相关知识储备;三是教师缺乏对于课堂问题的引导。教师有效的提问既是对旧知识的巩固也是对新知识的衔接,但也需鼓励学生主动提出学习疑惑,积极思考地理问题,培养地理思维。

2.可靠性检验

因ClassEyes微信小程序的出处只显示了ID,所以应对其可靠性进行检测。选用首都师范大学方海光教授开发的软件iFIAS即改进型弗兰德斯互动分析系统(improved Flanders Interaction Analysis System)与ClassEyes微信小程序进行对比分析[7]。

首先,对两种软件编码列表的类别、数量、内容及编号做对比(图3、图4),验证得出两者编码系统中各编码要素基本不存在差异。其次,使用相同教学视频对比应保证两者素材一致,且均设置以3秒为时间单位。为避免编码主观判断的差异,所以使用同一个手动编码记录表对比以保证数据来源一致。最后,对比两种软件的分析结果即对两者的相同统计项数值做对比,如表2所示。两个软件中相同统计项数值基本不存在差异,只有部分存在细小差异,这与ClassEyes小程序不保留小数点的系统配置有关。但在统计项“学生语言中学生主动说话占比”中两种软件存在较大差异,其原因与不同软件的计算方式或两个软件在输入同一编码记录表时输入错误有关。综上对比表明ClassEyes软件整体上可靠性较强。

表2 ClassEyes与iFIAS课堂教学行为统计对比

图4 iFIAS编码类别

三、结论与反思

根据“热力环流”的应用实践以及与iFIAS软件数据对比可知,ClassEyes具有实用性、可靠性、便捷性,值得推广以供各科教师学习使用。此外,ClassEyes除提供分析课堂各类教学行为占比外,还提供迁移矩阵、分析课堂类型、课堂时间线图等功能,均可供教学行为研究使用。值得一提的是,在选择编码内容时如果没有做出选择,系统会自动提交上次的选项,不用每隔3秒点选同一编码类别。同时该程序最后输出结果时会展示输入系统的所有编码,方便与手动编码记录表做对比查证。

针对使用该软件过程中的一些问题,提出以下注意事项:首先,明白主观判断教师或学生行为及语言存在个体认知差异,对编码维度的不同认知也会造成编码记录或结果的差异;其次,本微信小程序依然不具备只单次使用手机就可以完成视频分析的功能,仍需提前观看视频选择相应的编码,制作手动编码表再输入分析,否则易输入出错而造成结果错误,不建议单机操作;最后,注意对特殊课堂行为或情况制定编码规则,为下次分析做准备。如规定教师只使用多媒体但没有讲授行为发生则属于编码13“教师操纵技术”,而教师操作教学媒体与讲授知识同步则认为是编码5“教师讲授”等规定[8],这需要在多次操作、逐渐熟练后再规定特殊情况下的编码原则。

总体而言,本研究力求找到一种便于地理教师操作、耗时较少且使用手机就可以完成课堂教学行为分析的便携性软件,ClassEyes微信小程序基本满足要求。信息化教学背景下,各科教师应充分利用各种信息化手段,将其贯穿教育全过程,提升学生信息技术的使用率以及学习专业知识的主动性。

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