录像边界值分析法的定义义是什么

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课堂教学录像分析方法 上海市教科院现代教育实验室 蒋鸣和 建立促进教师不断提高的评价体系。强调教师对自己教学行为的分析与反思,建立以教师自评为主,校长、教师、学生、家长共同参与的评价制度,使教师从多种渠道获得信息,不断提高教学水平。
《基础教育课程改革纲要 试行 》
课堂教学录像分析方法 问题的提出 重新认识课堂 分析的基本框架 分析方法与案例 教师反思与讨论
问题的提出 背景 问题的提出 TIMSS录像分析的研究发现 什么是课堂教学录像分析方法 背景 学年,41个国家(地区)约50万名学生(4年级、8年级和12年级)参加了第三次数学和科学教学研究项目(TIMSS)的测试,1999学年,又对38个国家的8年级学先进行了重复测试(TIMSS-R),发现学生学业成就在国别及一个国家内存在显著差异··· 问题的提出 在对各国学生学业成就的差异进行比较分析的过程中,面对的一个复杂但又不能回避的课题是如何分析教学过程与学业成就的关系? TIMSS录像研究项目 在TIMSS录像研究项目中,美国、德国、日本的研究工作者首次大规模地对这三个国家八年级231节数学课进行了实录,并构建了录像信息分析模式,用于比较研究三个国家课堂教学与学生学习成就的关系。该项目被誉为是信息技术在教育研究中应用的革命性的突破。自1999年起,又对1999年测试成绩位于前列的6个国家与地区的课堂教学作进一步研究,研究结果已于2003年3月发表 TIMSS录像分析的研究发现 1.课的组织和传授方式 ——德国和美国的教师强调把问题解决作为教学的目标;日本教师强调理解,由此造成了不同议论背景下的课堂内容的差异。 2.课上所教的数学内容 ——无论在课的难度和内容的丰富程度上,日本和德国的课都要大大高于美国的课。?
3.学生在课的过程中参与的思考类型 ——日本学生比德国或美国的学生更多地参与了不同类型的数学思考。?
4.教师对改革的看法 ——大多数美国教师报告说他们在课堂教学中实施了当前推进的改革。然而,至少在某些方面,日本的课比美国的课更符合当前美国推进的改革精神。?
5.三个国家取得的成绩
——点击这一部分可以了解参加录像教学研究的三个国家学生的成绩水平。(TIMSS主研究的数据) TIMSS录像分析方法的发展 自1995年以来,TIMSS录像分析方法不断地发展,一个具有重要意义的发展方向是从比较研究学业差异扩展至构建教师专业发展的新模式。
什么是课堂教学录像分析方法 结合中国实际扩展的课堂教学录像分析方法是借助信息技术手段,对课堂教学中丰富而又复杂的师生交互过程的信息进行数字化处理和分析,并与教师教学行为分析相结合,使之成为提高教师课堂教学能力的有效工具 课堂教学录像分析方法分两个阶段,第一阶段是课堂教学流程信息的处理,呈现方式是课堂记录表﹔第二阶段是教师教学行为分析,应用课堂交互分析框架和量表对教师行为进行提炼和分析,呈现方式是教师的讨论和反思 重新认识课堂 一个引例 重新认识课堂 走出中评不中用的课堂教学误区 一个引例 课堂教学的分析,将从师生交互过程的细緻观察开始 ······
重新认识课堂 在整个一天里,小学教师会和他的学生进行成百上万次人际交流,中学的老师可能会和成百个学生产生互动。在课堂里,学生学到的不止是课程内容。他们会受到其它同学的激励,与同学共同学习。教师面对的不仅仅是学习者,而且是社会的“人”。教与学是教师和学生在社会交往中形成的一种特有的社会现象,是一种沟通和合作的现象,这就是我们分析课堂教学的起点。
教要以学为内在要素 从关注教到关注学是21世纪国际教育教学改革的大趋势,这种趋势不仅体现在理论的创新上,更体现在成千上万教师的课堂教学实践中,体现在从备课、上课到说课、评课的各个环节之中。 走出中评不中用的课堂教学误区 以教师为中心,教师娴熟的教学技巧的表演 以教案(课件)为中心,操练加展示。 借班上课 评教不评学 课堂教学录像分析的基本框架 方法论思考 分析如何着手 课堂教学结构分析 教师课堂行为分析 课堂教学录像分析的步骤
方法论思考 改革后的课堂信息量指数增长,传统的方法已无法提炼课堂行为,录像分析提供了一种基于信息技术的分析方法,丰富了说课和评课的内涵,是教研走向科学化的一个标志 技术是平台,教学分析是方法,促进教师专业发展是目的 课堂教学录像分析的技术路线是﹕课堂教学结构分析—课堂交互行为分析—教师行为分析—教师反思—教师行动研究 分析如何着手 课堂教学结构分析 教师课堂行为分析 课堂教学录像分析的步骤 课堂教学录像分析方法与案例 课堂教学结构分析 课堂教学信息编码 课堂记录表 教师教学行为分析 教学常规行为分析 师生交互行为分析 课堂教学结构分析 TIMSS的两轮信息编码模式 第一轮课堂结构编码
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中国大学精品开放课程适用于《中华人民共和国著作权法》
高等教育出版社享有中国大学精品开放课程信息网络传播的专有使用权 未经书面允许,请勿转播  [摘要] 为了科学、全面评价教师课堂教学情况,通过评价促进教师专业发展,文章在系统分析当前现有课堂教学评价方法与指标体系的基础上,提出适合“有效教学”课堂录像分析的混合式评价方法,即量化评价与质性评价相结合、课堂教学全貌评价与局部评价相结合的评价方法。并在借鉴国内外课堂教学录像分析工具的基础上,综合考虑混合式评价方法所涉及的因素,以模块化的思想为指导,设计开发了适合低技术水平的教学工作者使用的课堂教学录像分析软件。在课堂教学录像的评价过程中借助于该软件,对实现科学、全面、高效评价课堂教学录像起到了一定的辅助作用。   [关键词] 有效教学; 混合式评价; 课堂教学录像分析   [中图分类号] G434 [文献标志码] A   新课程改革实施以来,我国基础教育课堂教学改革取得了显著成果。但是,在课程改革过程中,由于教师对新课程改革理念认识不到位以及改革经验缺乏,课堂教学改革中形式化和低效化的问题还广泛存在。教学效率和效果的提高关系到教学改革的成败,而教学的有效性最终需要通过学生学习效果的提高来体现和评价。本文研究者在相关项目的实施过程中,探索利用混合式评价方法与工具进行有效教学课堂的评价,取得了良好效果。   一、有效教学的含义及特征   有效教学的“有效”,主要是指通过教师在一段时间的教学后,学生所获得的具体进步或发展。“教学”是指教师引起、维持或促进学生学习的所有行为。[1]用经济学的相关概念解释有效教学则可表述为:教师遵循教学活动的客观规律,以尽可能少的时间、精力和物力投入,取得尽可能好的教学效果,从而实现特定的教学目标,满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。[2]在教学实践中,有效教学的基本特征表现为:构建以学生发展为目的的教学目标;在教学过程中关注预设情景与教学实际的辩证关系;强调课堂45分钟内的教学效率和效果等。   二、“有效教学”的课堂观察与评价   (一)课堂观察与评价   课堂观察法是特指将观察法用于课堂情境中收集信息资料,并依据资料作相应教育研究的过程。观察法有多种分类标准,根据观察是在自然条件下还是在人为干预和控制条件下进行,可将观察分为自然观察和实验观察;根据观察是否借助有关仪器,可将观察分为直接观察和间接观察;根据观察者是否直接参与到被观察者所从事的活动中,可将观察分为参与观察和非参与观察;根据观察实施的方法,可将观察分为有结构观察和无结构观察。[3]   教育评价的两种基本范式即量化评价与质性评价。量化评价是指通过将评价内容化为可以量化的数量,经过测量这些相关数据,并以量化统计方法来分析结果数据,最终达到评价目的的一种方法。质性评价则是相对于量化评价而言的,它以人本主义认识论为基础,力图通过描述性的评价手段,在真实情景中进行动态评价,注重评价主体与客体之间的互动与理解,评价的目的是彰显评价结果的意义。[4]   (二)“有效教学”的混合式课堂观察与评价   为弥补单一课堂观察评价方法的不足,科学评价有效教学的课堂过程,促进教师对自身教学技能和专业能力的进一步提升,研究者在综合分析自然观察、间接观察、非参与观察和有结构观察等多种观察方法的基础上,采用“在同一研究中综合调配或混合定量和质性研究的技术、方法、手段、概念或语言的研究类别”的混合方法研究, [5]将质性评价与量化评价有机结合,提出了“有效教学”的混合式课堂观察评价方法。   “有效教学”的混合式课堂观察方法从观察视角上分为宏观、中观、微观等三个层次,在观察过程中结合量化和质性的评价方式。在三个层次的观察中,将课堂教学过程中所涉及的课堂教学资源类型、教师提问情况、分组活动情况等影响课堂教学质量的因素均纳入到课堂观察与评价的范围内。   1. 课堂全貌观察   课堂全貌观察是在宏观层面对课堂中教师教学行为、学生学习行为和课堂交互行为进行观察,主要的观察点有教师讲授与提问、全班学生参与互动情况、课堂练习、练习结果展示等。课堂全貌观察中观察的重点是教师在课堂各个环节的行为,如呈现教学信息的方式和类型(讲授、教学演示、媒体呈现)、师生课堂交互的方式和类型(提问的问题类型、对学生回答的反馈)、提问学生的次数及分布(优秀学生和普通学生提问次数、座位分布)等。   2. 小组活动观察   小组活动观察是中观层面的课堂观察,主要的观察点有一个小组内学生间的互动、学生学习中的协作(合作)行为、教师与学生之间的互动等,包括小组活动开展的时段,活动的内容、类型、形式,小组活动中的分组分工、学生参与度、教师的指导情况等。   3. 个别化观察   个别化观察是微观层面的课堂观察,观察者选定一个或两个学生进行观察,主要从该学习者的课堂注意力情况、与教师的互动情况、小组活动参与程度、课堂练习情况等方面进行观察记录,见表1。   (三)“有效教学”课堂观察编码体系   美国教育学家弗兰德斯于20世纪60年代初提出的弗兰德斯互动分析系统(FIAS)是分析、评价课堂教学行为,进行教育研究较为有效的工具,但因其具有强烈的结构化、定量化特点,使其在课堂分析中的运用存在很大的局限性。国内学者宁虹对此提出以定量的、结构性的分析作为研究的系统结构线索,以质的研究提供意义理解和丰富情境的细节, 提出数量结构与意义理解相联系的改进意见。[6]   顾小清、王炜从新课改的实施理念和信息技术运用的角度出发,认为FIAS重视教师在课堂教学中的行为表现,忽视学生在课堂教学中的行为表现,无法真实了解课堂中的学生学习行为,同时信息技术作为课堂教学中的一个要素所体现出的交互作用也没有表现出来,因此,他们对FIAS作了进一步的改进,形成了ITIAS编码系统。[7]本研究将从课堂教学行为的分解出发,研究课堂教学行为的类别及表现形式,并借鉴国内外学者的研究成果,制定出适合“有效教学”课堂观察的编码体系。   1. 课堂教学行为分解   a. 教师教学行为   依据人类行为学和系统论的观点,教师教学行为的建立由行为主体(教师和学生)以及行为主体相关因素构成,包括在整个教学过程中体现出的各种显性行为和隐性行为的总和。有关教学行为的分类很多,施良方和崔允漷按教师在课堂教学情境中的行为方式及发挥的功能,将教师在课堂中的主要行为分为主要教学行为(即主教行为)、辅助教学行为(即助教行为)和课堂管理行为等三类。其中主教行为又可分为三类:呈示行为,表现为语言呈示、文字呈示、声像呈示、动作呈示;对话行为,表现为讨论、问答;指导行为,表现为阅读指导、联系指导、活动指导。助教行为是为主教行为服务的,通常表现为间接的、有时是内隐的,以激发学生的学习动机、有效的课堂交流、强化技术和积极的教师期望为主。课堂管理行为主要表现为课堂规则、课堂问题行为管理和时间管理等。[8]   b. 学生学习行为   学生的课堂学习行为有听课、阅读、讨论交流、协作学习、资料收集、问题解决、练习、回答问题、反思等。听课活动反映教师讲授时学生的注意力集中程度;阅读活动反映学生对指定书目、媒体材料的阅读效果和效率;协作学习反映学生作为个体学习者在小组活动过程中能否相互配合、积极互助的合作能力;资料收集指学生通过图书、报纸、网络等途径收集资料,进行自主学习的能力。   c. 课堂交互行为   课堂互动,实质是相对独立的生命个体之间在学习过程中相互促进、相互推动,是师生双方或学生之间在教学过程中相互交流思想和情感、传递信息并相互影响的过程。[9]在教学实践中,课堂互动的形式包括师生群体间的互动、生生群体间的互动、师生个体间的互动和生生个体间的互动等,在课堂教学中以教师提问、学生回答、小组讨论、协作互助、指导学习、游戏等互动行为表现出来,在信息技术支持的课堂教学中还表现为人机交互等形式。   2. “有效教学”课堂观察编码体系   课堂教学中教师教的行为、学生学的行为以及课堂交互行为都在时间序列上以一系列行为动作呈线性排列,只是在某一时刻某一类行为的重要程度不同,这为课堂教学结构模式在时间序列上的抽样量化分析提供了技术和操作上的可行性。编码体系是结构化课堂观察分析的主要方法和依据之一,特别是在间接课堂观察中,为借助课堂教学录像分析工具对教师的课堂教学录像进行观察分析提供可能。在系统分析了教师教学行为、学生学习行为、课堂交互行为后,我们设计出包含17个编码的课堂教学录像分析编码体系,用以对“有效教学”课堂录像进行结构化的观察分析,见表2。   三、“有效教学”课堂录像分析   工具的设计与开发   (一)“有效教学”课堂录像分析工具的设计   1. 文件基本管理模块   a. 文件菜单,包括视频登记、学生座位表生成、退出等三个二级菜单。视频登记主要完成对所分析视频的主讲教师、讲授内容等基本信息的录入。座位表生成主要是为课堂全貌观察作准备,按照教学实况对学生座位分布及学力情况进行录入。   b. 视频载入,主要完成教学录像的导入工作。   c. 编辑工具,在录像分析开始前,根据教学评价的目的和要求,分析者对评价内容和评价指标(编码)进行的添加、删除、修改、设置等操作。   d. 数据生成与分析,在对教学录像编码完成之后,通过“生成数据表”菜单完成各种结构分析表单的生成与创建。主要生成编码表、编码数据迁移矩阵(弗兰德斯迁移矩阵)、教师提问情况表、分组活动情况表、教学资源使用情况表等五个数据报表。   2. 课堂教学录像采样编码功能模块   a. 课堂全貌观察功能模块(课堂教学行为采样编码)   软件主界面会自动显示分析者在视频编码前所制定的编码体系,在视频分析过程中,系统会在特定的时间间隔停下,只有当选择了相应的编码后,视频才会继续播放。   b. 小组观察与个别化观察功能模块   功能标签1:教师提问情况模块,记录教师在课堂教学中所提出的问题概要、问题类型及教师与学生的对话反馈情况等。   功能标签2:分组活动情况模块,从活动时段、活动内容、活动类型、活动形式等四方面记录课堂教学过程中小组活动情况,当活动结束后,分析者还需从活动目标、分组分工、学生参与、教师指导等四方面对小组活动进行质性评价。   功能标签3:师生互动情况模块,动态记录教师提问某一学生的次数及学生的回答情况与教师的反馈情况。   功能标签4:教学资源模块,主要记录课堂教学过程中用到的资源类型及使用者,分析者需要从资源的使用时长、使用目的及效果出发,对特定类型资源的使用情况进行质性评价。   (二)“有效教学”课堂录像分析工具的技术实现   1. 核心功能模块技术实现   a. 双机位教学录像播控   为满足混合式课堂教学录像评价的需求,研究者设计了双机位教学录像播放控制系统,同时对主机位(课堂全貌)和辅机位(小组活动或个别化学习)的教学录像进行播放控制。为实现对双机位录像播放点的准确控制,视频播放控制时使用多线程的方法,利用Windows自带的API函数实现线程的创建、终止和激活,使系统开启一个进程,同时执行多个部分。   b. 程序自纠错管理   对课堂教学录像进行分析需要处理大量数据,为使系统在出错或误操作导致程序被迫退出时能自动保存出错前的数据和状态,系统在运行时会自动生成运行状态日志,包括运行当前时间、已运行时间、执行的SQL语句、视频播放进度、系统捕获的出错原因等。出错后,系统重新运行时会询问用户是否恢复上一次运行状态,如果因为误操作导致非正常退出,可以通过运行状态日志返回至出错前的某一操作点。   c. 数据库设计   为了实现对各参数的灵活设定,系统把界面上所有的文字内容都存储在数据库中,由(Class_Ke)表存储课堂教学录像编码体系,(info)表存储视频登记信息,(jilu)表存储对视频的编码采样,每个表中设置主键与索引,以节省系统资源,实现高效查询。   2. 编码数据的生成及处理算法   a. 课堂教学录像编码表的生成   为了方便研究者对数据进行分析,系统将课堂教学录像分析过程中的所有编码均导出至Excel中,形成独立的数据报表。为了生成教学录像编码表,首先需初始化一个二维数组,并定义数据集,系统将从数据库中逐条读取相关记录,并对相关记录所属的课堂教学行为进行判断及自相加,以此循环,完成课堂教学录像的编码和课堂教学行为的频次统计。最后将二维数组中的所有数据写入Excel文件。   b. 课堂教学录像编码迁移矩阵的生成   软件开发完成后,可在Windows 98/xp及更高的操作系统下安装运行,用户可以使用该软件实现对课堂教学录像高效、准确的分析。   (三)“有效教学”课堂录像分析工具的应用   下文以一节常态化课堂教学录像“彩色的非洲”(小学五年级语文课)的分析过程为例,简要介绍“有效教学”课堂录像分析软件的使用和数据分析处理。   教师行为主要以陈述知识、问答、布置任务为主,学生学习行为中,阅读课文与回答提问占主要成分。本节课教师共向学生提出11个问题,共有23位学生参与回答,其中82.6%的问题是通过阅读课文就能找到答案的陈述性问题,17.4%的问题是需要学生通过思考才能回答的推理性问题,并且,从分析数据得知教师对学生的提问虽然分布在全班各组,但是有多次提问特定学生的倾向。本节课教学过程中无分组活动等其他教学形式,教师对资源的使用也只局限于课本,教学形式比较单一。但是教师对教学内容的熟练把握、课文讲解时的清晰表达以及对部分学生的回答能够给予引导及反馈等都是值得肯定的。因此,分析者建议该教师在后续的教学中适当增加教学互动、尝试使用多种媒体资源丰富课堂教学,以多种形式的教学活动促进学生主体地位的有效提升,更好地促进学生发展。   四、结束语   教学的有效性可以说是所有教育、教学改革的共同诉求。但是,教学的有效性到底指的是什么?如何科学、合理地评价一项教育改革、一位教师、一堂课的有效性?教学的有效性最终的落脚点应该是学习的有效性,是学生是否受益。有效教学的评价目的不是为了评价而评价,而是在评价中促进教师教学技能的提升,实现教师的专业发展,最终使学生能够在有效的教学中受益。   [参考文献]   [1] 崔允漷.有效教学:理念与策略(上)[J].人民教育,2001,(6):46~47.   [2] 刘立明.国外有效教学研究述评[J].现代中小学教育,2002,(12):40~42.   [3] [9] 王陆,刘菁.信息化教育科研方法——发挥技术工具的威力[M].北京:教育科学出版社,~101,126.   [4] 胡中锋.教育评价学[M].北京:中国人民大学出版社,4~135.   [5] 田虎伟.混和方法研究——美国教育研究方法的一种新范式[J].比较教育研究,2007,(1):12~17.   [6] 宁虹,武金红.建立数量结构与意义理解的联系——弗兰德互动分析技术的改进运用[J].教育研究,2003,(5):23~27.   [7] 顾小清,王炜.支持教师专业发展的课堂分析技术新探索[J].中国电化教育,2004,(7):18~21.   [8] 施良方,崔允漷.教学理论:课堂教学的原理、策略与研究[M].上海:华东师范大学出版社,~327.
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课堂教学研究的录像分析方法
一、国际研究的现状和展望          
学年,41个国家(地区)约50万名学生参加了第三次数学和科学教学比较研究项目(Third
International Mathematics and Science
Study,TIMSS)的测试。在对各国学生学业成就进行比较分析的过程中,面临的一个十分复杂但又不能回避的课题是如何分析教学过程与学业成就的关系?在TIMSS录像研究项目中,美国、德国、日本的研究工作者首次大规模地对这三个国家八年级231节数学课进行了实录,并构建了录像信息分析模式,用于比较研究三个国家课堂教学与学生学习成就的关系。TIMSS应用录像分析方法的数学教学比较研究报告《德国、日本和美国八年级数学教学比较研究项目的方法和发现》(Methods and Findings from an Exploratory Research Project on
Eighth-Grade Mathematics Instruction in Germany, Japan, and the United
States)于1999年2月在互联网上()正式发布,立即引起了国际教育界的普遍关注,被誉为是信息技术在教育研究中应用的革命性的突破。
TIMSS录像研究项目的研究程序是﹕选择样本课现场摄录录像带的数字化处理课堂教学信息编码统计分析比较研究
TIMSS录像信息分析模式的核心是建立了基于跨国教学文化比较的课堂教学信息编码系统,课堂教学信息编码由两轮编码组成,第一轮编码是对课的概况编码,第二轮是对课堂谈话进行编码。复杂的课堂教学信息的结构化编码,不仅涉及认知理论、教学理论以及专业课程的知识,还需考虑不同国家教学的文化差异,而编码的过程又由计算机软件支持,TIMSS录像研究确实教学研究信息化领域取得了革命性的突破。
在TIMSS录像研究项目基础上,从1998年开始,由James W.
Stigler教授领导的课程实验室又开展了TIMSS-R录像研究项目。第三次数学和科学教学比较研究-重复项目(Third International
Mathematics and Science
Study-R,TIMSS-R)是在1995年TIMSS项目基础上,于1999年实施的有38个国家(地区)学生参加的数学和科学教育测试项目。TIMSS-R录像研究项目有7个在TIMSS-R项目中学生学业成就较高的国家(地区)参加,分别是澳大利亚、捷克、香港、日本、卢森堡、荷兰和瑞士,加上美国自身,开展跨国别比较研究。录像分析范围由八年级数学教学扩展到数学和科学两个学科,分析样本每个国家和地区为100所学校,每所学校至少提供数学和科学课堂教学录像各一节。TIMSS-R项目扩展了TIMSS录像研究项目的目标,更进一步把项目应用于教师专业发展,开发一种新型的基于录像案例分析的教师培训模式。
应用数字化技术,进一步从案例分析扩展到大型课堂教学录像数据库的研究与管理,是课堂教学录像研究发展的新方向。由美国威斯康辛—麦迪逊大学教育学院教育研究中心牵头的数字化洞察力(Digital
insight)项目,有卡内基–梅隆大学、宾夕法尼亚大学以及有关信息技术企业参加,专门开展大型教学录像资源库的分析和管理研究。数字化洞察力(Digital
insight)项目采用QSR公司(QSR International Pty
Ltd)开发的定量数据分析软件Nvivo以及项目专门开发的为研究用的录像数据编码和分析平台Transana进行课堂教学录像的编码分析,目前正在进行的课堂教学录像研究项目除TIMSS-R项目外还有﹕课程设计比较的多元研究﹕一个4至5年的研究计划,每年分析300-500小时的课堂教学录像﹔儿童发展长期研究项目﹕在全美范围采集15000小时的从儿童出生至中学的活动录像开展综合比较分析。
二、课堂教学录像的信息编码方法          
对课堂教学录像提供的丰富而又复杂的信息进行结构化处理,即知识的外化,使之产生能用之于分析教学过程的新知识,这一过程称之为课堂教学录像信息编码过程。
课堂教学录像信息编码的两个基本目标一是构建教学质量的概念,这与课程标准直接有关,二是能有效地反映课堂教学的真实情况。因此,信息编码包括两方面的任务,既要对教学的结构,即教师教学设计的内容进行编码,又要对教学过程中实时发生的事件进行编码。TIMSS录像研究项目设计了一种两轮的信息编码方法,第一轮是对课的结构进行编码,第二轮对课堂上师生的谈话进行编码。
从编码内容分析,课堂教学最重要的因素是﹕工作环境的性质。班级中有多少学生?他们是分为小组学习还是个别学习?课桌是怎么排列的?学生们有教材和其他材料吗?课是否经常被打段?课是否围绕有关内容或讲到无关的问题?学生学习的性质。有多少时间用于训练学生掌握技能、问题解决、加深对概念的理解?课程的难度有多高?整节课的内容之间的一致性如何?学生们参与的数学问题解决是什么层次的?教师用来鼓励学生参与的方法。教师是怎样安排课的结构的?教师怎样安排课堂作业,怎样评价学生课堂作业的质量?教师对学生在理解数学本质方面的期望如何?
1. 课堂教学录像的第一轮编码﹕课堂教学结构编码          
课堂教学过程的客观描述是进一步进行深层次编码的基础,为此,TIMSS课堂教学录像设计了一种课堂记录表,把课的过程按下列几个维度分类﹕
每卷课堂教学录像带都分为三个部分:课前活动(pre-lesson
activities,Pre-LA),正课(lesson)和课后活动(post-lesson activities,Post-LA)。
在教学过程中来自课堂外的干扰(例如课进行中来自学校广播系统的通知)需要在课堂记录表中记录下来。 互动组织
课可以分为班级学习片段(classwork,CW),课堂作业片段(seatwork,SW),以及兼而有之的混合型学习片段。课堂作业按其特征又可分为个别的(学生做自己独特的作业)、团体的和混合的三种。
每项班级学习与课堂作业的片段再可进一步细分,
TIMSS录像研究根据教育功能定义了4种主要的活动片段,即开始,进行,分享(交流讨论),教师讲解/演示。
课的教学内容
根据分析的需求,课的内容被分为一些类别,以数学教学为例,可为分情境(Situation),任务(Task),原理/性质/定义(Principles,
Properties, Definitions),教师的替代解决方法(Teacher Alternative Solution Methods
,TASM),学生提出的解决方法 (Student Generated Solution Methods
,SGSM)等五个类别,各个类别的描述是﹕情境(S)﹕完成任务的数学环境(例如,真实世界的情境,文字问题,方程都是环境,在环境中任务能更有效地完成)、任务(T)﹕数学目标或在一个情境下的有效的运算(例如请试一下如何改变士地的划分又使划分变动前后的面积不变)。原理,性质,定义(PPD)﹕数学信息,不包含在情境和任务中。教师的替代解决方法(TASM)﹕教师提出的解决一个问题的替代解决方法,注意第一次解决方法必须在课上呈现。学生提出的解决方法(SGSM)﹕由学生提出且展示的解决方法。
作为第一轮编码的样例,图1显示的是从TIMSS录像样本库中选出的一节日本八年级数学课的课堂记录表。表分为五列,第一列是对每一片段的时间编码,第二列显示由交互组织分类划分的课的片段,第三列是活动分类,第四和第五列显示内容与内容具体阐述的特征描述﹔图2显示的是这节课数学内容编码的片段。
图1 一节日本八年级数学课的课堂记录表
教学手段﹕黑板、计算机
课堂作业 (59秒)
课堂作业﹕任务/情境/原理、性质、定义
原理、性质、定义1
(教师在计算机上屏幕上显示一个图形) 在两条平行直线中夹着面积相等的三角形
课堂作业(2分 39秒)
任务1(A)
(教师在黑板上画一个图形) 找一条直线替代一条分割Eda的土地和Azusa的土地的一条折线
03:34 试想一种能改变土地形状但不改变其面积和方法
个别形式课堂作业
准备﹕任务/情境/原理、性质、定义
团体形式课堂作业
“你可以与Ishikawa先生或与你的伙伴一起讨论、或你独立地思考这个问题,现在谁需要进一步提示请举手,我准备了参考的卡片。”
分享任务/环境
学生提出不同解法1
学生提出不同解法2
首先作一个三角形,接着作一条平行于三角形底边的直线,使得夹在两条平行直线中的三角形面积均相等。(见图)
我们作一个三角形,再这顶点作平行于三角形底边的直线,因为底边的长度和平行线之间的高均保持不变,因此我们得到新的分割区域面积保持不变,于是得到所求的解。
个别形式课堂作业
准备﹕物质的/直接的
情景2任务2(A)
(板书) 23:25
把它变成一个三角形并保持面积不变。
个别形式课堂作业
任务/情境/原理、性质、定义
小组形式课堂作业
“如果需要提示我可以提供可参考卡片,这将有助于你和同伴的思考”(提示的卡片没全班公开)
分享任务/环境
学生提出不同解法1
学生提出不同解法2
学生提出不同解法3
学生提出不同解法4
学生提出不同解法5
学生提出不同解法6
学生提出不同解法7
学生提出不同解法8
“我们作一个四边形 ABCD ”[过D点作对角线 AC的一条平行直线并构成一个三角形]
[过B点作对角线 AC的一条平行直线并构成一个三角形]
[过A作对角线 BD的一条平行直线并构成一个三角形]
[过C点作对角线BD的一条平行直线并构成一个三角形]
课堂作业总结
布置回家作业
回家作业情景1
回家作业情景2
五边形 ABCDE. “回家作业是考虑把一个五边形变成一个面积不变的三角形”
资料来源﹕The TIMSS Videotape Classroom
Study,见http://nces.ed.gov/pubs99/timssvid
备注﹕Pre-LA 课前活动CW 课堂作业T/S/PPD 任务/情境/原理、性质、定义PPD1
在课上第一次阐述原理、性质、定义Setting up :M准备/数学S1 课堂上第一次出现的情景T1
课堂上第一次出现的任务Ti(A) 任务I的开始、关键或目标工作SW:I 个别形式课堂作业SW:G 团体形式课堂作业SW:SG
小组形式课堂作业T/S 分享任务/情境SGSM1 课堂上出现的第一次学生提出的不同解法Setting up: Phs/Dir
准备﹕物质的/直接的HS1 课上第一次出现的回家作业情境HT1 课上第一次出现的回家作业任务HW 回家作业Post-LA
图2 数字内容编码的样例
(教师在黑板上画一个图形)
找一条直线替代一条分割Eda的土地和Azusa的土地的一条折线
03:34 试想一种能改变土地形状但不改变其面积和方法
首先作一个三角形,接着作一条平行于三角形底边的直线,使得夹在两条平行直线中的三角形面积均相等。(见图)
我们作一个三角形,再这顶点作平行于三角形底边的直线,因为底边的长度和平行线之间的高均保持不变,因此我们得到新的分割区域面积保持不变,于是得到所求的解。
资料来源﹕The TIMSS Videotape Classroom
Study,见http://nces.ed.gov/pubs99/timssvid
课堂教学录像的第二轮编码﹕课堂谈话编码          
语言是教师和学生教与学的关键工具之一,因此,关注课堂教学中教师和学生的谈话,将极大地丰富和发展我们对教学过程的分析研究。研究文献表明,实施数学教学改革必须把很大的注意力放在改变课堂教学的语言上。例如,建议教师和学生应当用数学家的语言来的表达解释、证明、推测和阐述。
在课堂中的谈话可分为公共和私人谈话两种,公共谈话定义为每个人都能听到的谈话,私人谈话则仅涉及到教师和个别学生的谈话。在编码中,我们主要关注的是公共谈话。
TIMSS录像研究采用两次编码方法对课堂谈话进行编码,第一次是对谈话片段(utterance)进行编码,所谓谈话片段指的是课堂上服务于单一目标或作用的由句或词构成的谈话﹕第二次是在初次编码基础上进一步对内容作细分编码,增加了谈话启发—响应序列(Elicitation-Response),来刻画师生之间的交流。
(1)第一次编码﹕谈话片段编码
第一次编码是对全体课进行编码,每一课随机选择30个谈话片段。谈活片段编码分为十二种类型,其中教师谈话片段分为6类,学生谈话片段分为5类,另外还有一类是师生间的谈话。这一分类的描述见表1﹕
表1 课堂谈话片段编码分类
启发(Elicitation)
教师的谈话片段期望学生即时做出言辞或非言辞的响应
信息(Information)
教师的谈话片段期望给学生提供信息,并不一定需要学生做出响应
指示(Direction)
教师的谈话片段期望学生进行精神或实体的活动。如果是期望学生以后进行活动,那么编码应归入信息类,即使谈话的语言形式是指示类的
领会(Uptake)
教师对学生的响应做出的评论,例如“正确”、“好”、“不”,或者复述学生的响应。领会是仅仅针对学生响应的,如果评论面向全体学生,应归入信息类
响应(Response)
学生对教师的启发或指示做出的响应
学生启发(Student Elicitation)
学生的谈话片段,期望教师或其它学生做出响应
学生信息(Student Information)
学生的谈话片段期望给教师或其它学生提供信息,并不一定需要做出响应
学生指示(Student Direction)
学生的谈话片段期望给教师或其它学生做出指示
学生领会(Student Uptake)
学生的谈话片段对教师或其它学生的响应做出的评论
教师响应(Teacher Response)
教师对学生的启发做出的响应
提供答案(Provide Answer)
教师对自己提出的启发提供的答案
其它(Other)
不能归入上述分类的谈话片段
资料来源﹕The TIMSS Videotape Classroom
Study,见http://nces.ed.gov/pubs99/timssvid
谈话片段的启发类别又可进一步细分为五个子类,分别是内容启发、元认知启发、互动启发、评价启发和其它等五个子类,关于启发类编码细分的描述见表2
表2 课堂谈话编码启发类的进一步细分
内容启发(Content
Elicitation)
与数学、数学运算或课本身直接有关的启发
元认知启发(Meta-cognitive
Elicitation)
这类启发是为确定学生当前的记忆或理解水平而设计的,经常用于评定学生的进步程度或理解水平
交互启发(Interact ional
Elicitation)
这类启发要求学生在日常活动中校正他的行为、确认他的参与。
评价启发(Evaluation
Elicitation)
这类启发要求学生(个人或多人)对其它学生的回答做出评论
其它启发(Other
Elicitation)
不能归入上述分类的启发。
资料来源﹕The TIMSS Videotape Classroom
Study,见http://nces.ed.gov/pubs99/timssvid
启发—响应(ER)序列是指一系列师生交流的循环、每一循环从初始的启发开始,通常以最后的领会结束。启发—响应序列可以包括一个启发—响应—领会循环,也可以包括多个循环。说明启发—响应过程的模式框图如图3所示。
图3 启发—响应序列
资料来源﹕The TIMSS Videotape Classroom
Study,见http://nces.ed.gov/pubs99/timssvid
下面给出一个启发—响应序列的例子﹕﹝I﹞
教师﹕你和同伴在一起做作业时,同伴把N写两次表示N平方。现在你能解释他的写法错在哪里?﹝E﹞﹝EC﹞﹝DE﹞﹝Ef﹞教师﹕为什么两个N不是N平方,换句话说,你能指出两个N与N平方的区别吗?﹝R﹞学生﹕嗯,他是N乘2,不是N平方。﹝U﹞教师﹕当我们把N写两次时,恰恰是表示N乘2。
3.TIMSS-R录像研究的教学分析框架          
TIMSS-R录像研究在TIMSS录像研究分析编码体系基础上进一步提出了课堂教学分析的框架,作为编码的理论和方法基础。这一课堂教学分析框架分为六个维度﹕课的目的(Purpose)、课堂常规(Classroom
Routines)、参与者的行动(Action of Participants)、课堂谈话(Classroom
Talk)、内容(Content)、气氛(Climate)。课堂教学分析框架与TIMSS-R比较研究的国别(这里仅列举五个国家和地区)组合,构成了整个研究的框架(见图4)。
图4 TIMSS-R录像研究的框架
资料来源﹕/research/timssr.html
课的目的什么是课的每一片段的教师目的?这一维度是局外人观看录像时高度推测的,很难直接进行编码,但它能提供课的背景,用以解释编码结果。
课堂常规进入这一维度期望捕捉蕴含在一个国家级学体系中的教学常规,这里没有公共的具有特别一致的标识,例如教学成效测量捷克用口试方式、美国用检查回家作业方式,瑞士用问题解决方式。
参与者的行动课堂教学的参与者的位置在哪里和他们在做什么,对教师和学生的可观察的描述可以提供这一维度的编码信息,包括在课的某一片段中教师和学生的位置和他们的行动,通过直接方式转化为编码。
课堂谈话什么是课堂上口头交流的实质?课堂谈话可以在若干水平上具体化。描述每一水平谈话的情况可从一个侧面反映口头交流的综合的实质。课堂谈话的水平分类是﹕A.
有关教师与学生讲话的总量B. 交流的速度C. 有关问题和回答的谈话的开放程度D. 谈话中展开评价的程度E.
谈话涉及的数学观念F. 讨论怎样的错误G. 学生表达的数学的准确性
(5) 内容这里给出一个编码目录以描述数学内容的本质﹕
A. 任务(最小单元)
1.个别的任务由任务提示的数学或认知过程处理任务的具体细节用于处理任务的语言(例如准确性)学生解决问题的方式﹕教师是怎样对提出问题和讨论的要求
2.任务之间的关系(这类关系用不同任务之间差异的辨别来描述,例如情景、主题、表现方式﹝表、图、方程等),问题解决的方式与类型,数/代数表达式等等)
讨论主题(大型单元)课中蕴含的讨论主题数相对于国际标准水平,讨论主题的水平讨论主题导入的方式讨论主题是怎样展现的(材料、工具、直观教具)讨论主题是怎样联系过去的教学内容、真实生活和数学史的
重点﹕不同的课强调的重点可能不一样,例如有的课强调数学概念的理解,而有的课则关注训练的熟练程度。
(6)气氛课堂气氛对于教学分析有潜在意义,但操作起来十分困难。这一维度的描述包括﹕课堂气氛相对来说是严肃的还是活跃的﹔速度是快还是慢﹔学生相对是安静的还是喜欢讲话﹔错误能被接受的程度等等。一些与时间有关的指标,例如执行任务和维护纪律的时间指标与课堂气氛描述接近,但往往被误导,因此,宁肯把解释这一维度的注意力集中在可观察到的课堂管理和组织的特征上,但这正在试验阶段,要发展成编码还有许多工作要做。
三.课堂教学录像研究的软件工具与平台          
在大型和复杂的课堂教学研究中,录像的手工编码和分析已明显不适应研究需求。开发和传播定量研究工具以支持研究分析工作已成为九十年代发展趋势。研究工作者的需求与现有工具软件的差距在于一是大型数据库的管理,二是为了模拟需要,需要有最佳的空间压缩方法,使之能在最小的储存容量下运行。
由美国威斯康辛—麦迪逊大学教育学院教育研究中心牵头的数字化洞察力(Digital
insight)项目开发的Transana平台用于把录像数据转化为文字并进行分析。它提供了一种观察录像的方式,创建文字,并把文字置于录像的框架下。它提供了对研究者需要分析的录像部分进行辨识和组织的工具。同时,它通过给录像标注关键词用以组织和储存大型数字化录像文件。Transana平台可储存8000余节课的数字化录像文件,从理论上讲,截割的录像片断没有数量限制。Transana主页由一个声音的波形发生器、一个视频窗口、一个录像文字记录窗口和一个数据库目录树组成(见图5)。
图5 Transana平台的主页
资料来源﹕What is
Transana见http://www2.wcer.wisc.edu/Transana/Transana
在分析录像时声音的波形发生器提供了音轨的视觉界面。视频窗口用于播放录像。文字材料窗口是一个文字处理窗口,它允许用户方便地为录像创建文字材料。在插入时间代码后,可以把文字材料与录像的位置连接起来,做到录像回放和文字材料同步播放。
数据树界面是Transana内部数据组织的视觉界面。数据树使大型录像数据库变得便于管理,分析关键词使搜索变得方便,而且也能满足日益复杂的数据挖掘的需要(见下页图6)。
四.结束语          
我国正在大力推进基础教育课程改革,长期以来占统治地位的手工方式的教学个案研究已远远不适应课程改革的需要,应用信息技术开发课堂教学客观分析和测量的新方法,并用之于教学研究和教师的继续教育,对于彻底改变教师教学方式和学生学习方式具有极其重要的意义。课堂教学录像分析方法的推广另一重要意义在于真正把信息技术应用与日常的教育教学结合起来,把信息技术与课程改革有机地结合起来,使新课程在一个比较高的起点上实施。
笔者和他的同事当TIMSS录像研究报告1999年春刚在网上公布的时侯就开始跟踪国际上这一领域研究的动向,并开发了符合中国中小学实际的课堂教学录像分析模式和相应的工具软件,在全国各地百余所中小学开展了基于案例分析的教师教学能力培训,并创建了一个供试验用的录像资料库,受到广大教师的欢迎。撰写本文的目的在于能吸引更多的同行参与研究和实验,使之成为我国基础教育领域信息技术与课程整合发展的一个新方向。
图6 Transana数据库知识树结构
附录﹕TIMSS录像研究编码指标一览表          
教学组织指标
1.课桌排列: 直列,小组,U形,U型列,其他
2.课的基本特征:正课前活动,正课,正课后活动  被外界干扰打段的课
3.正课的组织
(1)班级学习和分别学习(Classwork and Seatwork),A.
班级学习,分别学习,两种形式结合的课时百分比B. 班级学习,分别学习的时间百分比C. 班级学习,分别学习的平均持续时间D.
分别学习中,个别学习、小组学习或个别与小组学习结合的时间百分比E. 分别学习中,个别学习、小组学习或个别与小组学习结合的课时百分比
(2)活动类别
I.开始(Setting Up)A. 开始:数学的(Setting up:
Mathematical)B. 开始:物理的/指示(Setting Up: Physical/Directional)
II.进行(Working on)A. 执行任务(Working On
Task/Situation)B. 做作业(Working On Homework)C. 测验(Working On test)D.
做多种活动(Working on multiple activities)
III.分享/共同活动(Sharing)A. 共同执行任务(Sharing
Task/Situation)B. 共同做作业(Sharing Homework)C. 共同进行测验(Sharing Test)
IV.教师讲解/演示(Teacher Talk/Demonstration)
V.其他(Other)
VI.混合难以分类的(Mixed)
教学过程指标
1.讲解概念和方法(1)
讲解概念和方法时包括分别学习(seatwork)的课题(topic)的百分比(2) 在分别学习(seatwork)中真正用于讲解概念的时间
2运用教学材料(1)用黑板,投影仪的课百分比(2)运用各种教学材料的课百分比:表格,教科书,计算机,计算器,操作仪器,数学工具,挂图其中﹕运用黑板(1)
在授课过程中,学生上前运用黑板的课百分比(2) 在授课过程中,学生上前运用投影仪的课百分比(3)
写在黑板上的任务,条件,原理/性质/定义到下课时已被擦掉的比例,仍保留的比例其中﹕运用操作(manipulative)(1)只有教师用,只有学生用,和都用的课的百分比
3.分别学习(Seatwork)的过程分别学习(seatwork)过程中的任务和情况(tasks
and situations)一项任务一种情况(one task/one situation)多项任务一种情况(multiple
tasks/one situation)一项任务多种情况(one task/multiple
situations)多项任务多种情况(multiple tasks/multiple
situations)对成绩的期望把学生在分别学习(seatwork)中的任务分为三类:练习常规的步骤(practice routine
procedures)发明新的结论/思考(invent new solutions/think)在新的情况下应用概念(apply
concepts in new situation)
4.课堂谈话
第一轮编码的类别
启发(elicitation)信息(information)指示(direction)领会(uptake)响应(response)学生启发(student
elicitation)学生信息(student information)学生指导(student
direction)学生领会(student uptake)教师响应(teacher response)提供答案(provide
answer)其他(other)其中﹕启发的子类别(subcategories of elicitations)内容启发(content
elicitation)元认知启发(meta-cognitive elicitation)交互启发(interact ional
elicitation)评价启发(evaluation elicitation)其他启发(other
elicitation)其中﹕内容启发的子类别(subcategories of content
elicitations)是/否(yes/no)命名/陈述(name/state)描述/解释(describe/explain)
第二次编码的类别
1. 内容启发(content elicitations)事实信息的启发(elicitation
of factual information)个人观点的启发(elicitation of individual ideas)
2. 对信息和指示的进一步分类(further categorization of information
and direction
utterances)信息/内容(information/content)信息/管理(information/managerial)信息/纪律(information/discipline)指示/内容(direction/content)指示/管理(direction/managerial)指示/纪律(direction/discipline)
文献资料[1] James W. Stigler,
Patrick Gonzales, Takako Kawanaka, Steffen Knoll, and Ana Serrano: Methods and
Findings from an Exploratory Research Project on Eighth-Grade Mathematics
Instruction in Germany, Japan, and the United States ,
http://nces.ed.gov/pubs99/timssvid/index.html[2] Office of Educational
Research and Improvement U.S. Department of Education: Highlights from the TIMSS
Videotape Classroom Study , http://nces.ed.gov/pubs.pdf[3]
Harold W. Stevenson and Roberta Nerison-Low: To Sum It Up: Case Studies of
Education in Germany, Japan, and the United States ,
http://www.ed.gov/pubs/SumItUp/SumItUp.PDF[4] Lesson Lab: TIMSS-R Video
Study project, /timss-r/[5] California State
University Institute for School Reform : Lessons in Perspective: How Culture
Shapes Math Instruction in Japan, Germany and the United States ,
http://www.csus.edu/ier/reports/math.pdf[6] James W. Stigler and James
Hiebert : Understanding and Improving Classroom Mathematics Instruction: An
Overview of the TIMSS Video
Studyhttp://www.kiva.net/~pdkintl/kappan/kstg9709.htm[7] Thorn, C.:
Creating New Histories of Learning for Math and Science Instruction: Using NVivo
and Transana to manage and study large multimedia datasets. ,
http://www.wcer.wisc.edu/digitalinsight/IOE%20Talk.doc[8] Wisconsin Center
for Education Research ,University of Wisconsin : What is Transana
,http://www2.wcer.wisc.edu/Transana/Transana
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