從聽評課到課堂觀察,再到課堂分析,課堂正在以不同的方式得以傾聽、解構、研究與改進。現如今,智能技術與課堂分析不斷融合,創造了打開課堂黑箱的新范式。
那么,如何打開課堂黑箱與重構課堂?如何讓機器智能讀懂課堂,如何分析大規模的課堂多模態數據,如何發現那些隱秘其中的教學與學習規律?
11月11至12日,以“技術賦能的國際課堂分析:打開黑箱與重構課堂”為主題的第20屆上海國際課程論壇,在華東師范大學舉行。
論壇由教育部人文社會科學重點研究基地華東師范大學課程與教學研究所、上海智能教育研究院、華東師范大學智能教育實驗室聯合主辦。

時代變革下的課堂分析
華東師范大學副校長顧紅亮教授,教育學部主任、上海智能教育研究院院長袁振國教授出席開幕式并致辭。
隨后,16位國內外學者專家圍繞論壇主題,分別結合自身研究旨趣與經歷提出了多樣且深刻的學術見解。
美國加州大學伯克利分校教育學院教學科學Evelyn Lois Corey講席教授Marcia Linn以“促進學生的知識整合:利用定制環境加強教師指導“為題,介紹了能夠定制環境的教學系統如何幫助教師識別最需要幫助的學生,協調學生的學習任務并記錄作業,根據作業記錄定制教學,為學生的復雜科學主題學習提供自動化的指導。

課程可視化工具則可作為輔助,使教師能夠將其定制活動與知識整合的教學法相統一。
聯合國教科文組織總部教育信息化與人工智能教育應用部門主任苗逢春作了題為“面向數字人文主義的人工智能與教育”的報告,介紹了聯合國教科文組織在人工智能與教育領域的推進進展與最近發布的《人工智能與教育:教育政策制定者指南》。

苗逢春強調人工智能在試圖改變教育的過程中應充分考慮教育和人類的公共利益。借此,苗逢春提出了數字人文主義的發展方向,即超越狹義人本主義,從廣義的生物中心主義去反思人的存在狀態與人的價值。
同時,他呼吁我們應在數字技術時代重新檢視社會生活與人際關系,構建為人的價值服務的數字技術,推動教育實現更高層次的數字化轉型。
華東師范大學課程與教學研究所安桂清教授作了題為“課堂形態分析及其重構:范式轉換的視角”的報告。

她首先進行了歷史回溯,指出教學研究范式經歷了從“過程-產出”“中介-過程”到“生態-文化”范式的進展,包含視頻記錄等方式的課堂觀察逐漸代替了基于師生報告的問卷調查,課堂研究方式逐漸從“間接測量”向“直接研究”轉換。
人工智能為便捷化、規模化、非介入式的課堂整體形態研究提供了技術支撐,也為課堂研究帶來了新的挑戰。在此背景下,研究范式、研究與分析方法亟待轉型,課堂的內容、活動與時空形態亟待重構。
美國斯坦福大學教育學院榮休教授,經合組織PISA考試科學專家小組主席Jonathan Osborne 作了題為“錯誤信息時代的科學教育”的主旨報告,主要討論了培養有科學素養的個體的嘗試為何失敗這一問題,并提出兩種可能成因:
其一,人們在認知上依賴科學家提供的專業知識,但知識可信度的評價標準仍有待商榷;
其二,K-12教育未能將知識和能力操作化。

該報告指出,我們不僅需要評估科學可信度的知識,還需要將數字化素養所涵蓋的基本技能與對科學實踐的有效理解相結合,進而培養有科學素養的社會個體。
課堂教與學的革新
美國哈佛大學教育學院Paola Uccelli教授在題為“肯定并擴大學生的聲音以支持學習“的報告中特別關注語言發展的重要性,語言能力與閱讀、寫作等學習任務交互作用,及其與實現教育公平之間的關系。她介紹了其與Christopher Barr、Emily Phillips Galloway兩位學者合作搭建的“核心分析性語言技能”的概念,以及與之適配的CALS評估工具。

核心分析性語言技能概念旨在解決青少年的閱讀理解和寫作困難問題,通過該技能測試,我們可以把握學生間閱讀理解水平的差異,將語言作為實現學習目標的支架和媒介,為學生提供更準確的教學指導。
美國華盛頓大學詹姆斯和徹麗·班克斯首任講席教授,班克斯教育公平中心主任Django Paris作了題為“文化持續性教學:疫情、氣候危機與種族正義時代中的群像“的報告。

他將文化持續性教學作為學校教育的一部分,旨在以積極的社會變革和振興為目標,貫徹和推動語言、讀寫和文化的多元性。
除此之外,Django Paris教授還厘清了實施文化持續性教學的場景的關鍵特點,及文化持續性教學在課程和教學領域的實施標準。
華東師范大學課程與教學研究所副所長肖思漢副教授的報告主題是“轉軸撥弦三兩聲:探索中國課堂上的‘回音’話語”。

他立足中國本土情境,基于對上海市某初中一位資深教師在生命科學課堂上呈現的兩個“回音”片段的話語分析,回應“看到國外優秀經驗的時候,我們能做些什么”這一探究性思考。
報告指出,發生在中國課堂上的“回音”話語體現了中國教師的教學巧思與教學智慧,難以被完全歸類至奧康納和邁克爾斯及其追隨者所研究的話語。
因此,中國課堂研究者應兼顧“取長”與“補短”,充分關注舶來概念與理論的處理和轉化問題。
英國牛津大學科學教育教授、教育系研究主任Sibel Erduran作了題為“以學科交叉促進科學教學:英國校本項目的視角”的報告。

報告一開始便點明了科學教育的困境,即分科教學等科學教育傳統可能成為了其創新的絆腳石,學校的科學教學與真實的科學實踐之間存在出入。在不確定的未來中,跨學科解決問題的能力變得越來越重要,批判性思維和解決問題的能力等“21世紀技能”成為必備。
對此,Sibel Erduran教授介紹了她實施的OARS、SciKids等項目,以及這些項目如何優化科學教學,提升學生的科學技能和素養。
北京大學國家智能社會治理(教育)特色實驗基地主任汪瓊教授以“課堂教學中人機合作沖突分析”為題,直擊部分教師抗拒使用高度自動化的教學工具的現實問題,從人機合作的分工與工作動機兩個層面探討了這類教學工具的副作用,以及教師對這類教學工具的使用需求。

她介紹了拓展、減負、增援、替代四種人機合作的分工模式,從控制、信任、責任的角度討論了人機合作中教師的工作動機與合作體驗問題,并據此提出了針對高度自動化的教學工具的優化建議。
技術驅動的教師發展
英國劍橋大學教育學教授,露西-卡文迪什學院高級顧問Christine Howe作了題為“課堂小組活動:對話、反思和積極的學習結果”的報告,報告關注課堂中的小組合作活動,強調了小組對話在學生學習中扮演的關鍵作用。

基于三十余項研究結果,Christine Howe教授發現非教師直接參與的小組合作有其有效性,但存在生效條件,如當小組包含觀點不同的學生時,學習就會發生,且差異性可優化學生對話形式。
值得注意的是,組后活動可擴大小組合作的積極效果,一則,小組成員可在合作結束后對接收到的想法進行反思、評估與整合;再則,組間分享也可起到類似的作用。
香港大學教育學院陳高偉副教授的報告主題是“可視化與分析技術支持的教師專業發展:以視頻數據為例”。

他觀察到課堂教學視頻已經被廣泛應用于教師專業發展,但教師觀看視頻時的專注程度和使用效果會受視頻中其他信息的影響。
因此,他構建了一種基于可視化和分析技術支持的視頻觀看方式,通過“教師進行錄像-研究小組編輯資料-課堂對話視頻分析和可視化-定期研討活動”的循環式干預行動以及課堂話語分析工具,教師對課堂教學的反思更為聚焦,追蹤和改進更為便捷,教師間的比較和討論也更為有效。
聯合國教科文組織國際教師教育中心上海TALIS秘書處/研究中心專職研究人員,上海師范大學國際與比較教育研究院徐瑾劼副教授作了題為“課件視域下的教與學:打開課堂教學黑箱的另一種路徑”的報告。

課件是展示教師對學習機會的預期設計的窗口,報告聚焦視頻研究中課件,通過課件呈現不同國家及地區單元教學設計中學習機會的質量。
此外,報告還闡發了視頻研究中課件評價的方法和技術,以期提出本土化的課件評價研究改進建議,如利用教育智能話發展促使課件評價成為教學改進手段,借鑒國際上的課件評價方式提升本地化研究的規范性與科學性,建構和開發適應中國特色的視頻研究工具等。
華東師范大學課程與教學研究所劉良華教授以“課堂回音與教師專業發展”為題,關注狹義的課堂回音,即課堂對話中的口語行為,探討如何用即時評價的方式提升教學有效性。

他首先提出,口語行為的課堂回音是對IRE或IRF模式的改進,包括三種課堂非正式形成性評價以及相關的回應。
接下來,他著重分析課堂回音的三個話語策略:重復或歸納、追問和征詢、補充或點評。從傳統的IRE或IRF模式到“有回音的教學”意味著獨白教學向對話教學、即興教學轉向,同時意味著教師專業發展的可能性。
課堂分析的未來走向
美國哥倫比亞大學教師學院人類發展系教授,知名發展心理學家Deanna Kuhn的報告題目為“基于對話的論證課程:指向高階能力的發展“。

她認為對于教育工作者而言,最重要的是盡可能讓下一代擁有分享想法的能力、意愿和熱情,理解不同的觀點并以此作為全球視野的基礎。
為此,Deanna Kuhn教授研發了目的為支持和鼓勵學生之間的交流,建立深度理解與合作模式的教學方法。
報告中,她利用一段由美國紐約一所公立學校初中生參與的視頻展示了此種教學方法,呈現了研究團隊如何基于對話的論證方法開展課堂活動,闡發了設計基于對話的論證方法的理論根基、指導原則與步驟。
華東師范大學課程與教學研究所國際課堂分析實驗室執行主任楊曉哲副教授的報告以“中小學課堂智能分析:從1到100”為題。

他首先點明了中小學課堂智能分析的價值:
其一,構建基于多模態數據的課堂評價標準;
其二,運用人工智能技術實現大規模課堂診斷;
其三,為教師教學個性化、針對性、證據化的專業反饋與改進建議。
從“1”到“100”的跨越始于從“0”到“1”。起步階段,國際課堂分析實驗室實現了讓機器讀懂“一節課”,其中包含建立“課堂標準”,采集課堂多模態數據,形成數據集與算法訓練并實現自動化分析證據四個面向,達成了自動分析課堂時段分布、師生對話編碼與課堂類型的目標。
從“1”到“100”的階段,實驗室進行了征集與采集來自全國各地的1008節語文課數據的嘗試,挖掘出了隱藏在日常課堂實踐下的諸多教育現象。做到從中國式、大規模的課堂數據中尋找證據、發現教育現象與問題,同時從更大的數據尺度、更小的數據標簽尺度探尋教育規律。
華東師范大學國際課堂分析實驗室副主任石雨晨副教授作了主題為“國際課堂分析的十大前沿問題”的報告。

立足大量的文獻分析和國內外學者專家的多輪論證,報告從三個維度、多個切入點梳理了當下國內外課堂分析領域最關心和最需要解決的前沿問題——
澄清價值理論層面,課堂分析需要什么樣的價值引領?如何建構高質量課堂分析框架?揭示課堂真相層面,如何建構多模態數據以接近課堂真相?如何拓展多樣化技術以豐富課堂數據?如何提高課堂數據編碼自動化水平?如何建設大規模、無介入的課堂分析系統?化數據為證據層面,課堂分析倫理公約如何建構與踐行?如何用課堂數據給學生、教師畫像?如何建模以滿足“用戶”教、學、評、管的需求?如何實現數據與理論的雙向驅動?
最后,華東師范大學課程與教學研究所所長崔允漷教授就國內外頂尖專家的報告內容進行了總結。

他選用“課堂”“分析”“技術”三個關鍵詞概括與凝練了15位專家的報告主題,并聚焦于“課堂”這一精妙的概念,從自身研究經歷出發,同線上、線下的聽眾分享了“我與課堂:一個世紀的故事”。
從1999年到2019年,針對課堂的研究方式走過了從聽課,到觀課,再到“數課”的成長歷程,相應的隱喻、主角、方法、工具、實質與理論不斷更新迭代。
AI+課堂分析是面向未來的課堂研究方式,他指出,我們需要進一步完善“數課”概念,將注意力投向課堂分析,向數字化、技術化的課堂分析范式聚焦,以新的分析范式與分析成果推動課堂實踐進入新階段。
12日上午的圓桌論壇圍繞“技術賦能的課堂分析:機遇與挑戰”展開討論。

華南師范大學宋宇副教授、上海智能教育研究院姜飛副研究員、華東師范大學課程與教學研究所肖思漢、楊曉哲副教授針對該主題,就案例、方法等層面進行了深入對話。
一方面,挖掘技術工具的優勢及其賦予課堂分析的發展潛能;另一方面,反思常存于現代社會的技術風險、技術應用困境及其介入教育場域時可能面臨的理論與現實問題。
圓桌論壇后,3個分會場分別以“課堂教與學模式轉型的理論構建”“多種取徑的課堂研究和數據分析方法”“化數據為證據:以課堂分析促教師發展”為主題繼續研討。
來自國內不同高校、組織的21位發言人從理論和方法層面分享了自己的經驗觀察與研究成果,涵蓋理論模式轉型、數據分析應用、教師專業發展等方面內容。這些成果不僅進一步拓展了“技術賦能”的內涵與外延,還為重構課堂實踐提供了有力洞見。

據悉,本屆論壇呈現四大亮點,一是匯聚世界頂級研究團隊,共話全球趨勢;二是中國式、大規模、現代化課堂研究成果發布;三是多方協同的課堂智能分析創新成果首次亮相;四是多樣化課堂研究范式全方位展示,并構建了課堂分析新范式。
閱讀原文
記者丨白羽
來源丨第一教育
編輯丨王越月
編審丨戴琪
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