基于S-T分析法的教學(xué)分析軟件

李錢光，沈 健

(1.孝感學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院，湖北 孝感 432000；2.中南民族大學(xué)電信學(xué)院，湖北 武漢 430074)

0 引 言

教學(xué)過程是一種非常復(fù)雜的教師與學(xué)生之間動態(tài)的信息傳遞過程.教學(xué)分析就是尋找和解構(gòu)教學(xué)過程中的諸要素及其相互關(guān)系，通過某種分析方法，對教學(xué)系統(tǒng)有一個明確的認識、理解和評價.然而，在教學(xué)過程中傳遞的教育信息大多有量度水平低、信息具有模糊性、采集樣本少等特點，不利于直接定量進行研究和分析，因此傳統(tǒng)的教學(xué)分析往往是讓教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師來聽一次課，根據(jù)其經(jīng)驗做出定性的評價，然后再通過寫評語或者討論的方式反饋給教學(xué)者.這樣的評價方式有經(jīng)驗傳承的有利之處，但也存在定性評價很大程度上依賴于聽課教師的主觀經(jīng)驗和教學(xué)個性偏好的弊端，評價往往流于感想性的意見；而且評價結(jié)果也很難反映長期的過程中教學(xué)者的教學(xué)水平的變化.

S-T分析法是一種以直觀的圖形方式分析教學(xué)個性的教學(xué)分析方法，它將教學(xué)過程中各種復(fù)雜的行為分為S行為和T行為兩個類別，與其他分析方法相比，大大減少了行為分析記述中記錄者主觀經(jīng)驗的模糊性，提高了分析過程和記錄結(jié)果的客觀性與可靠性.在S-T分析法在數(shù)據(jù)采樣過程中，采樣者需要一邊根據(jù)設(shè)定的采樣時間間隔進行計時，一邊對教學(xué)過程進行采樣.若設(shè)定的采樣時間間隔取得過長，那么在一次完整的教學(xué)過程中所采樣數(shù)就會越少，采樣者判斷是S行為還是T行為就會較模糊困難，對后續(xù)的分析結(jié)果會產(chǎn)生一定影響；若采樣的時間間隔取得過短，采樣者就有可能因需要同時分心計時而錯過采樣，同樣對分析結(jié)果會產(chǎn)生影響.另外，一個完整的教學(xué)時間通常大約有45分鐘，以采樣時間間隔為10秒一次來計算，記錄的S-T數(shù)據(jù)將會有270個，分析者若手工來計算S-T數(shù)據(jù)以及繪制S-T圖和Rt-Ch圖將會十分繁瑣，而且也不能即時得到分析結(jié)果做出及時反饋.因此，我們基于VB開發(fā)平臺設(shè)計與開發(fā)了一個基于S-T分析法的教學(xué)分析軟件，來實現(xiàn)S-T數(shù)據(jù)的實時采樣以及分析的自動化.

1 S-T教學(xué)分析軟件的設(shè)計

本軟件設(shè)計了兩個模塊，分別對應(yīng)S-T數(shù)據(jù)的采樣和S-T數(shù)據(jù)的分析與輸出兩大功能，軟件總體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示.

圖1 S-T教學(xué)分析軟件的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

由于本軟件數(shù)據(jù)的記錄和讀取功能依賴Excel模塊，所以在主窗體載入時需檢查系統(tǒng)中是否裝入了Excel軟件，若沒有則軟件直接退出，軟件的總體程序流程圖如圖2所示.

圖2 S-T教學(xué)分析軟件的程序流程圖

1.1 S-T數(shù)據(jù)采樣模塊

數(shù)據(jù)采樣模塊主要實現(xiàn)功能就是在教學(xué)過程中，能讓采樣者設(shè)定初始采樣時間間隔，并及時準確地記錄整個教學(xué)過程的S-T數(shù)據(jù)，而不用擔(dān)心記錄過程中的計時誤差或者漏記數(shù)據(jù)，最終還能將記錄的S-T數(shù)據(jù)存儲為Excel格式的文件以備后續(xù)的分析利用.

S-T數(shù)據(jù)采樣模塊的總體框架主要包括用戶輸入、信息顯示、提示音與記錄顯示三部分，如圖3所示.

圖3 S-T數(shù)據(jù)采樣模塊結(jié)構(gòu)圖

S-T數(shù)據(jù)采樣模塊通過VB軟件平臺開發(fā)的界面設(shè)置如圖4所示.

圖4 S-T數(shù)據(jù)采樣模塊界面設(shè)計圖

對S-T數(shù)據(jù)采樣模塊中用到的對象進行屬性設(shè)置，如表1所示.

表1 S-T數(shù)據(jù)采樣模塊中的對象設(shè)置屬性

當載入數(shù)據(jù)采樣模塊時，“S行為”和“T行為”按鈕為灰色禁用狀態(tài)，初始采樣間隔可在窗口右上選擇，也可以按“退出”按鈕直接退出模塊.當按下“開始”按鈕進入數(shù)據(jù)采樣計時后，“開始”按鈕將變?yōu)榻脿顟B(tài).而“S行為”和“T行為”按鈕將在采樣時間到來時變?yōu)榫G色可用狀態(tài)，以等待采樣者選擇.在采樣進行的過程中，為免采樣者漏記數(shù)據(jù)，用戶可點擊切換“提示音/靜音”按鈕，使得采樣時刻到來時發(fā)出聲音提示采樣者記錄數(shù)據(jù).切換“顯示記錄/隱藏記錄”按鈕可以用來打開查看或者關(guān)閉采樣者已經(jīng)記錄下的S-T數(shù)據(jù).

1.2 S-T數(shù)據(jù)分析模塊

S-T數(shù)據(jù)分析模塊主要用來分析實時采集的或者已存儲的S-T數(shù)據(jù)，直接計算出采樣總數(shù)、Rt值和Ch值等數(shù)據(jù)，繪制出S-T圖和Rt-Ch圖，并判斷出該S-T數(shù)據(jù)對應(yīng)的教學(xué)過程屬于什么類型的教學(xué)模式，最終還能將得到的數(shù)據(jù)分析結(jié)果以word文本的形式輸出，以備記錄存檔，以利于教學(xué)者進行教學(xué)分析比較和完善改進.

S-T數(shù)據(jù)分析模塊的使用界面設(shè)置如圖5所示.

圖5 S-T數(shù)據(jù)分析模塊界面設(shè)計圖

對S-T數(shù)據(jù)分析模塊中用到的對象進行屬性設(shè)置，如表2所示.

S-T數(shù)據(jù)分析模塊對載入的以Excel格式記錄的S-T數(shù)據(jù)進行分析的流程如圖6所示.

數(shù)據(jù)分析模塊啟動后會提示選擇載入要進行分析的S-T數(shù)據(jù)，點擊“S-T分析”按鈕，首先繪制出S-T圖和Rt-Ch圖的框架，然后將載入的S、T數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計得出的數(shù)據(jù)來繪制教學(xué)過程對應(yīng)的S-T圖；同時還統(tǒng)計出整個過程中S行為和T行為轉(zhuǎn)換的總數(shù)，進一步計算Rt值和Ch值，最終繪制出Rt-Ch圖，并根據(jù)標準條件反饋出該教學(xué)過程對應(yīng)的教學(xué)模式.

如果研究者需要將分析結(jié)果存檔進行后續(xù)的研究分析，還可以點擊“生成文檔”按鈕，模塊自動地將所有的統(tǒng)計結(jié)果以及S-T圖和Rt-Ch圖都記錄在新生成的word文檔中.

表2 S-T數(shù)據(jù)分析模塊中的對象設(shè)置屬性

圖6 S-T數(shù)據(jù)分析流程圖

2 大學(xué)物理課堂案例實證研究

本研究以孝感學(xué)院《大學(xué)物理》課程中“靜電場”這一章節(jié)作為案例進行實證研究.我們選擇采樣時間間隔為30秒，45分鐘的教學(xué)時間記錄下89個S-T采樣數(shù)據(jù)，如表3所示.

將表3中的S-T數(shù)據(jù)載入到S-T分析模塊中，點擊“S-T分析”按鈕進行自動分析，得到了如圖7所示的分析結(jié)果圖.

在生成的分析結(jié)果中可以看出，此次教學(xué)過程中總采樣次數(shù)為89個，其中教師行為63個，學(xué)生行為26個，教師占用教學(xué)時間比例達到70%，教師和學(xué)生的行為轉(zhuǎn)換比例達到35%，教學(xué)模式被判定為講授型.該軟件還可以將分析結(jié)果通過該模塊自動生成Word文檔作為教學(xué)檔案保存，可以對教學(xué)過程進行長期的比較研究，促進教學(xué)不斷改進.分析報告如圖8所示.

表3 大學(xué)物理課教學(xué)過程S-T數(shù)據(jù)采樣表

圖7 大學(xué)物理課堂教學(xué)S-T分析圖

圖8 大學(xué)物理課堂教學(xué)S-T分析報告

參考文獻：

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