以数字化教研推动课堂教学质量提升的广东探索

撰写时间:2023-07-24  来源:广东省教育研究院 浏览量:

为深入落实党的二十大关于推进教育数字化战略的重要精神,推动教育数字化全方位赋能我国教育综合改革,构建开放、共享、可持续的教育信息化服务生态体系,日前,由北京大学国家智能社会治理(教育)特色实验基地与中关村互联网教育创新中心、英特尔(中国)有限公司联合举办的“教育数字化转型供给侧生态发展论坛”在中关村互联网教育创新中心成功举办。
论坛开展了“课堂教学AI行为分析系统供给现状”专题研讨,广东省教研院教育评估室副主任许世红研究员作了《以数字化教研推动课堂教学质量提升的广东探索》主题分享。

以下内容根据许世红在论坛上的发言整理。

《以数字化教研推动课堂教学质量提升的广东探索》这个研究是在广东省教育厅和广东省科技厅的指引和支持下来开展研究的,是广东省教育研究院以广东省重点领域研发计划“5G+智慧教育项目”为依托,联合多方在课堂教学数字化评价以及教研数字化转型方面开展了一系列的探索。在探索的过程中,项目组提出了学习发生的知行理论,由机器观察课堂自动分析,形成了课堂教学智慧评价系统。
从去年8月以来,广东全省16个地市400多名老师上传了2390节常态课例,这个过程中,我们组织了60多场数字化教研,成功地实现了传统教研向数字化教研的转型。这个研究缘起于我们对学校教学和学校管理的认识。我们认为课堂是教学的主战场,而常态化开展课堂教学分析和研究是提升教学质量和教学水平的关键,因此我们把教研作为研究的核心领域和突破口。
教研一直面临着组织繁琐、成本偏高、活动质量与效率不理想等诸多的困境。怎样让教研发挥更好的作用,让教研利于更多的群体,在这方面我们做了广泛的调研,与一线的老师与技术公司做了深入的探讨。我们联合技术公司共同研发了多模型支持的、基于结构的课堂教学智慧评价体系和平台系统。


我们希望我们的理论建构,能让广大的一线老师能够从内心的接受,看到整个理论框架,会觉得理解起来很容易,所以整个课堂教学智慧评价系统分为“教、学、评”三个模块。其中“教师主导”这个模块包括了目标定位、课堂艺术、课堂调控、思维激发、评价反馈5个指数,“学生主体”包括了整体发展、合作交流、学习体验3个指数,而“教学达成”就用目标达成指数来进行衡量。
课堂教学方面,我们希望老师更多地关注学生的终身发展需要聚焦什么,希望整个研究能够惠及更多的学校和老师,希望覆盖所有的学段,从小学、初中、高中甚至到高校,也希望覆盖所有的学科,如语文、数学、物理化学等等。
所有的学科和课堂关注的核心是什么?我们认为是4C素养。在4C素养基础上,我们也提炼了3个专项指数,分别是“学生课堂兴趣指数”,“学生学科自信指数”和“学科素养导向指数”。

当我们建构了整个的课堂评价的理论框架以后,整个的评价怎样让机器能够自动的生成,用什么样的技术模型来支撑?课堂教学智慧评价系统的9大指数,我们划分出45个非常重要的细项指标,这些细项指标分别用学习发生的知行理论、FIAS模型、IRE模型、 S-T模型、知识图谱、情感、想象力、语言凝练度等等的支撑模型,来实现整个课堂的观察、分析的机器自动化。

在这个研究的过程中,我们希望能够惠及所有的学校,包括边远地区的农村地区的老师。当他们的技术和硬件设备等条件不足的时候,能不能够享受我们的研究成果?
我们做了这样的一个设计,只要老师会用智能手机,就可以享受我们的研究成果。老师进入课堂以后,把手机调到飞行模式,以避免来电中断录课。整堂课进行录音,上完课以后把课堂的语音信息全部采集完整,上传到平台上,就可以自动生成整个课堂完整的大数据报告。

在每一节课的分析过后,如何开展数字化教研?在去年疫情最紧张的时候,由于我们的整个研究是基于平台来开展教研的,所以没有受到影响,有60多场教研,整个教研流程是这样的,老师录自己的常态课以后,根据指引上传到平台,平台就会自动的生成大数据报告。

    平台生成大数据报告以后,老师根据报告进行教学过程复盘,相关专家和同事也可同步在线上观评课。基于这些深入的自评研究以后,我们再组织现场的或线上线下结合形式的教研。

我们研发的“课堂教学特征AI分析平台”在首页上设置了教研数字化转型专题,提供免费论文下载服务、培训资料共享服务和精彩教研活动案例集,内容丰富,特点突出,不仅有单独课程、大单元课程的课例,还包括具有课堂教学特点的、科组教学特点的教研探索。
教师只需输入登录信息,根据学校名录指引,新建课堂分析并上传相关教案材料,系统会自动监督教研完成情况,有助于教师成长。
平台可以生成教师的专业大数据报告,报告仅供教师自己或者学校管理人员查看。教师可以通过上传的视频或音频,复盘整个课堂情况。以上是我们开展数字化教研的情况。
对于大数据报告,分为简版和专业版两种。简版报告分为课堂概要、互动交流和思维激发三部分,大概有10-13页。专业版报告包括课堂概要、教师大数据分析、学生大数据分析,有30-40页。我们的研究聚焦4C核心素养,有两大突出的亮点:第一是聚焦互动交流,通过多个技术模型来对互动交流进行多维度研究,关注学生的学习过程;第二是课堂素养导向,通过课堂的言语信息,让机器分析语义语音,把知识的指向和思维的指向在整堂课的分布情况呈现出来,自动判断课堂思维激发的情况。
针对教学评一体化效果的检验,我们提供了教学大单元分析工具。该工具可以对教师的大单元的教学效果进行诊断,也可以对科组若干个教师的教学效果进行横向比对,或对整个学校的课堂教学文化进行研究。