教學分析方法的對比研究

丁瑩　楊開城

【摘要】定量的教學分析是指把教學過程切分為更細的片段，并對片段進行編碼，進而從片段的編碼數據出發推斷教學某種整體特征的過程。這種教學分析目前有行為系統和信息系統兩種視角的分析方法。文章從編碼對象和編碼體系、操作邏輯、預期結論、研究的科學性水平和實踐指導意義等四個方面對S－T、FIAS、CSCL、IIS圖等典型的教學分析方法做了對比研究，發現行為系統視角下的分析方法在編碼體系和科學性水平方面具有明顯缺陷，而IIS圖方法具有更好的客觀性和實用性，是教學分析實踐的更合理地選擇。

【關鍵字】教學分析；教學系統；IIS圖；信息流

【中圖分類號】G40－057【文獻標識碼】A【論文編號】1009－8097(2012)09－0012－06

一什么是“教學分析”

教學分析已經成為教育研究的前沿課題之一，受到國內外學者廣泛重視。人們從不同的角度出發，探索和實踐各種教學分析理論和方法。

廣義的教學分析是指對教學的各個組成要素以及與教學相關的因素加以考察的認識活動。實際研究中，由于分析對象的差別、研究者主觀經驗的不同及關注的側重點各異，教學分析呈現出多種多樣的形態，包括對教學現象和教學結構的剖析、對教學過程的分析、對教師行為和學生學習結果關系的微觀研究等等。最早的教學分析是定性、直觀的概念分析，比如將教學系統分解為教師、學生、教材。對于本文后面討論的分析方法而言，這甚至不算是分析研究。隨著心理學家將定量方法引入教育研究，教學分析的定量研究拉開了序幕，并在短時間內取得了非常豐富的成果。定量的教學分析是指把教學過程切分為更細的片段、并對片段進行編碼、進而從片段的編碼數據出發推斷教學某種整體特征的過程。本文討論的就是這種定量教學分析方法。二典型教學分析方法的比較

目前教學分析主要有兩個視角：一種是將教學看作人類行為系統，分析師生行為及其之間的關系；另一種是將教學看做是信息系統，試圖由信息流的局部特征推斷教學整體屬性，揭示信息流與教學功能之間的關系。行為系統下的教學分析重點關注教學過程中師生、生生之間交互的外顯行為(主要是言語行為)和教學系統的外在屬性，以行為編碼體系為核心，將收集的樣本切分為行為序列，按照行為編碼體系對行為進行歸類編碼，最后通過數據分析得出教學方式、教學質量水平等結論；與此對應，信息系統下的教學分析關注的重點是教學過程中產生的信息流，通過挖掘信息流的局部特征和整體屬性來揭示教學結構與教學功能的一致性。

教學分析總體上是切分、識別、歸類、編碼師生行為或信息的活動，所以本文將從編碼對象和編碼體系、操作邏輯、預期結論以及研究的科學性水平和實踐意義四個方面對4種典型的教學分析方法進行對比研究。

1、S－T分析法

(1)編碼對象和編碼體系

以教師和學生的行為為編碼對象，著重研究課堂上師生的對話與互動。編碼體系中只有兩種行為，T行為(教師行為)和S行為(學生行為)。

(2)操作邏輯

采用固定時間取樣。數據編碼歸類時只關注行為的來源一一將教師視覺的、聽覺的信息傳遞行為歸為教師行為“T行為”，除此之外所有的行為歸為學生行為“s行為”。其數據挖掘和分析的操作借助S－T圖和Rt－Ch圖進行。S－T圖用于記錄教學過程中的教師行為和學生行為隨時間展開的序列，Rt－Ch圖用于分析教師行為占有率和師生行為轉化率之間的關系，是教學模式的判定依據。

(3)預期結論

已有的文獻表明，S－T主要應用于教學模式的判斷，其判斷依據是Rt－Ch圖和標準參數判斷表。教學模式通常被分為練習型、講授型、對話型、混合型四種。萬華明等運用S－T方法分析某些高校課堂教學，發現“講授型”占66％，在文科類和基礎理化類課程中偏多，教學效果普遍較差；“對話型”占6％，教師與學生配合好，教學效果好；“練習型”和“混合型”分別占10％和18％，教學效果較好。研究提供的建議是：要避免單純的“講授型”教學，要在合適的課程中多與學生對話，可以在某些科目的教學中為學生提供練習，以使教學效果更好。

(4)研究的科學性水平和實踐指導意義

由于S－T分析法的編碼體系比較簡單，所以對于師生行為編碼會很客觀，具有較強的科學性。但是S－T分析法用于判斷教學模式時，會遭遇困難。將教學過程歸結為某種模式的做法缺乏客觀依據，不同的研究者會有不同的結論，這部分缺乏科學性。S－T分析法實際上是比較簡陋的分析法，用于研究教學模式時，無法提供具有新意的建議。比如，“要避免單純的講授型教學”這類建議不需要S－T方法出場。

2、弗蘭德互動分析系統(Flanders interaction analysis system，FIAS)交互分析法

(1)編碼對象和編碼體系

FIAS分析法以課堂中師生語言行為為編碼對象，主要關注教師行為、學生行為、師生之間及師生與技術之間的互動模式和互動的有效性。編碼體系是一種動詞(短語)的集合，在操作過程中表現為弗蘭德斯分類編碼對照表，這個對照表說明了什么樣的表現屬于何種行為。FIAS分析法將教師行為區分為“間接影響”和“直接影響”兩大類，分類時將教師對學生情感上產生影響的言語和對學生的提問歸為“間接影響”，將教師的講授、指令和批評歸為“直接影響”；將學生行為區分為“被動應答”和“主動說話”兩大類；將課堂中的沉默和無效語言歸為“沉默”。這個對照表是可以維護的，比如在原版對照表基礎上，Edmund Amidon、顧小清、李軍和梁清波等人進一步細化、規范和增添了行為類別，如將“學生應答”細化為描述、推理和概括三類。

(2)操作邏輯

采用固定時間取樣，根據教師的表達方式(陳述、提問或命令)和話語的語氣、情感、意圖對教師行為進行歸類，根據學生是否主動和學生對內容的組織方式對學生行為進行歸類。實際操作中，行為歸類需要參考教師或者學生的意圖、情感、語氣時，以分析者的個人主觀判斷為準，如高巍在實證研究中將教師點頭、微笑、說“嗯”或“繼續說下去”歸為“教師一間接影響一表達情感”類等。

(3)預期結論

己有文獻表明，FIAS交互分析法主要應用于課堂結構和教學風格的分析。王冬蘭等人曾利用FIAS分析法觀察記錄幼兒園的泥工活動課，根據師生有效語言、無效語言分別占總行為的比例和教師間接與直接語言的比率以及積極與消極強化的比率，認為該課堂不符合教學要求，并認為該教師的教學風格是“對幼兒的期望、鼓勵和贊同多，而指令、批評少”。晏興琳和瞿堃也曾根據多媒體教學中師生語言比例、教師間接和直接語言比例、積極和消極語言比例，考察過課堂教學結構、教師風格、課堂情感氣氛和多媒體技術的教學使用情況。張露丹曾經分析過這樣的信息技術課：教師語言比率(67.88％)、學生語言比率(5.09％)、技術使用率(25.36％)、教師提問比率(8.56％)，她認為這樣的課堂教師居于主導地位并注重培養學生的問題意識。

(4)研究的科學性水平和實踐指導意義

FIAS交互分析法的關鍵是師生行為編碼對照表。從編碼詞匯上看，歸類起來會受到分析者主觀性很大的影響，通過編碼數據判斷教學風格、教學方式、課堂結構時，也缺乏足夠客觀的尺度。所以FIAS分析法缺乏足夠的科學性。并且，這類分析研究同樣無法給出具有新意的教學建議，更多地屬于描述研究。

3、計算機支持下的協作學習(Computer－Supportive Collaborate Learning，CSCL)交互分析法

(1)編碼對象和編碼體系

CSCL分析法是FIAS分析法在計算機環境下的變式，它以師生交互過程中產生的消息和行為(比如BBS中的帖子)為編碼對象，研究網絡行為與學生學習參與度、情感取向、認知水平之間的聯系。CSCL分析法分析的內容多樣且非結構化，具有多種框架和編碼體系。編碼體系仍舊是動詞(短語)集合。最早的編碼體系模型是Henri從認知技能的角度出發構建的在線交互文本的分析模型，由學生參與率、電子交互方式、學生信息中的社會線索、學生信息中的認知和元認知組成、信息傳遞過程中信息的處理深度五個類目組成。Newman、Webb和Cochrane在Henri模型的基礎上，提出了更細致的分類和配對指標。朱伶俐與劉黃玲子等人提出了社區交互文本編碼體系，認為網絡學習社區中的文本交互通過認知存在、社會存在、教學存在這三個存在表示，每種存在又分為多個子類。Elizabeth Murphy構建了元認知模型，從認識論角度出發按陳述性知識、程序性知識和條件性知識的分類分別給出意義單元下的分析策略。

(2)操作邏輯

在CSCL環境下，句子、段落、消息、意義等都可以作為分析對象來看待，主題、意義單元、關鍵詞是編碼歸類的關注點。實際操作時，分析者首先將一組信息作為編碼對象，然后利用特定的算法(比如關鍵詞匹配)對這組信息的性質進行推算，根據推算的結果對這組信息進行編碼，確定這組信息屬于哪種言語行為，再根據行為序列來推斷協作學習的內在特征。

(3)預期結論

已有文獻表明，CSCL交互分析法主要應用于學生學習參與度和交互水平的分析，一般從持續時間、主題數和帖子數、言論特征三方面的統計數據出發推斷結論。其中，“持續時間”、“主題數和帖子數”多用于說明參與度。比如，王晶等人認為，“在相同的學習任務和學習活動安排下，討論的持續時間反映了小組成員參與討論的積極性和小組交互的深入程度”，陳向東等人認為直接回應帖子意味著學生在認真閱讀和理解同伴帖子的基礎上做出了深入的思考，這反映了他們之間有協作意識。“言論特征”是根據帖子中關鍵詞詞頻和帖子中關鍵詞與中心詞的鄰近詞(短語)的意義匹配得到帖子在各維度上的言論數量，判斷交互的程度。例如，在認知存在、社會存在、教學存在三個維度上統計數據，若認知存在言論多，表明學生更關注課程的內容和知識；社會存在言論多則代表情感上的交互較多；有教學存在言論的課程，說明教師或學生注重對問題的思考，注重組織學習和討論。

(4)研究的科學性水平和實踐指導意義

與FIAS一樣，CSCL交互分析法的編碼體系仍然是動詞(短語)集合，由于缺乏現場情景信息，僅從文本類信息很難對分析對象進行準確編碼。此外，交互行為序列是否能反映習作學習的質量還存在疑問。CSCL交互分析同FIAS一樣，最終只是描述計算機環境下協作學習的方法，它的分析結論對設計和實施協作學習沒有實質的指導意義。

除了以上三種方法，行為系統下的教學分析方法還包括社會網絡分析法、話語分析法等。其編碼對象也是言語行為，操作邏輯同樣符合行為編碼歸類邏輯，并且主要依靠動詞和行為含義進行教學分析。在教學分析領域內，它們的預期結論和實踐意義大同小異，僅在得出結論的角度上有所區別。而基于信息系統的分析方法在編碼對象和編碼體系上與之完全不同，在預期結論和實踐意義上也有新的突破。

很早以前，人們就看到了教學系統本質上屬于信息系統而不是行為系統，甚至有人提出了建立教育信息學的構想，但是按照信息系統對教學進行分析的探索卻沒有得到應有的關注。教學系統IIS圖分析方法是這方面的首個嘗試。這個分析法關注教學過程所產生的教學信息的流動。教學系統的功能之一就是學習者的知識建構，知識建構的過程同時也是一個知識語義的社會性共享、交流的過程。IIS圖分析法重點關注教學過程所產生的教學信息集合(Instructional Information Set，IIS)，分析它的特征與教學功能之間的關系。教學信息集合最終用一個按照明確規定的規范所繪制的知識網絡圖來表示，這個圖被稱為IIS圖，因此這個分析方法被稱為IIS圖分析法。

4、教學系統IIS圖分析法

(1)編碼對象和編碼體系

IIS圖分析法將教師、學生和具有信息處理能力的媒體三者間的信息流作為分析對象，著重研究信息流動與教學功能(教學目標的達成)的關系。信息流被結構化為輸入信息項。輸入信息項的表征格式為“IPx n<操作><信息類型><表征形態>(IIS子圖>”，5個成分代表信息流的5個不同方面。信息來源IPx是指信息流發出的主體是教師、學生還是媒體；“操作”是根據信息中攜帶知識點的教學目標來確定的，包括“辨別”、“回憶”、“理解一接受”等，對應教學目標的行為水平(不是行為本身)；“表征形態”是信息流的媒體形式，如文本、聲音、圖形、圖像等；“信息類型”是根據信息意義和內容對信息流進行分類，包括八個可選項：目標描述、情境、事實和范例、知識語義、答案、管理指令、其他相關信息、不相關信息(相關解釋見表1，例子見表2)。當輸入信息項的“信息類型”是“事實和范例”、“知識語義”或“答案”時，該信息項同時具有“IIS子圖”成分，IIS子圖代表這個輸入信息項所包含的知識點及其關系，它是知識網絡圖的一部分。也就是說，信息流的編碼體系分為5大部分，每部分的編碼是不同的。特別是IIS子圖的編碼不對應一個名值集合，而是一個知識網絡子圖。

(2)操作邏輯

IIS分析法的具體過程是：首先將教學過程切分為輸入信息項，完成對信息流的定量編碼；其次選擇信息流的某個局部編碼數據，即局部特征，按照某種算法推算信息流導致的教學系統的某個整體特征。將教學過程切分為輸入信息項至關重要，它特別容易受到切分者主觀性的影響。切分的關鍵是切分時機。IIS圖分析法規定輸入信息項的某些成分的取值變化就是信息流切分的時機[，即當輸入信息項的信息來源、操作類型、信息類型、IIS子圖發生變化時，為切分的時機。這個標準將大大降低切分的任意性。

(3)預期結論

IIS圖分析法目前已經確定的對于教學實踐有意義的教學系統整體特征是激活量。這里的激活是指輸入信息項到IIS圖的一次映射，這種映射關系是由輸入信息項的“IIS子圖”成分決定的。激活量是指信息流每次激活IIS子圖所引發的知識點的信息熵。知識點激活量是隨著信息流及其出現的時間而變化的、通過某個算法推算出來的動態量，它是一個客觀值。目前的研究表明，知識點的激活量與它的學習效果呈現正相關關系。林凡對大學課堂自然教學狀態下數據結構課程進行教學分析的結果表明，目標知識點的激活量與學習效果相關系數為0.413，并且具有顯著的統計學意義。張寧對微格教學方式下四個學科的教學進行分析表明，線性代數、基因遺傳學、項目管理、博弈論教學中的目標知識點激活量與學習效果相關系數分別為0.589、0.688、0.566、0.616，并具有顯著的統計學意義。

(4)結論的科學性水平和實踐指導意義

教學中傳遞的知識具有明顯的客觀性，因此IIS圖也具有明顯的客觀性，此外，切分時機的客觀性和激活量算法的客觀性，共同確保了IIS圖分析法的科學性。但是，IIS圖分析法所得結論的現實意義卻不是直接的。它并不會直接告訴我們，到底如何做就會得到高質量的教學。如果我們接受“目標知識點的激活量與學習效果之間呈正相關”的結論，那么一次教學活動或者教學方案中所有目標知識點的激活量總和就可以成為教學活動或教學方案的質量指標之一。我們正在檢驗這個結論。如果這個結論成立，我們便找到了教學質量的一個客觀標志。IIS圖分析法的實用性就是尋找各種能反映教學質量的標志量。

三總結

通過以上簡單的對比，我們可以得出一個結論：與其他分析方法相比，教學系統IIS圖分析法在以下兩個方面具有明顯的優勢。

第一，與其他方法相比，IIS圖分析法具有更高的客觀性。

S－T分析法中行為編碼過于簡陋，雖然編碼時具有非常高的客觀性，但是這種方法無法讓我們看到希望看到的細節，得出的結論過于簡單，無法滿足復雜教學實踐的需要。其他基于言語行為編碼的分析方法都存在很大的編碼歧義問題。比如，在FIAS交互分析法的3大類10小類分類對照表和CSCL交互分析法多樣的編碼對照表中，類別的劃分和規范的制定缺乏客觀標準，不同研究者都有足夠的理由提出自己的編碼體系，這樣同類研究就喪失了可比性。此外每一個研究者提出的編碼體系在運用時，都會遭遇大量歸類歧義或歸類困難的情況，最終導致編碼主觀性太高，使得研究結論很難具有令人滿意的效度。這其中的道理是，行為編碼的過程是賦予行為以意義的過程，而在教學分析時，這個“意義賦予”行為是研究者越俎代庖的行為。只有行為發生者而不是他者才有能力和權利賦予意識對象以意義。他者要執行這樣的任務，就只能揣摩、猜測或者按照自己的文化習慣去賦予意識對象對行為發生者的意義。所以，獨斷主觀性是無法避免的。師生行為越是復雜，這種情況就越明顯。

與此相比，IIS圖分析法的編碼對象不是師生行為，而是行為所蘊含的信息。IIS圖分析法將信息流結構化為輸入信息項。信息項的每個成分都與客觀的IIS圖相聯系，IIS圖是一個客觀圖，因為它是按照特定規范繪制的客觀知識網絡圖。分析者有了IIS圖作為參照，就能夠客觀地確定切分時機和為輸入信息項各成分賦值，而不需要猜測信息流發出者的目的或意圖。所以，將信息流轉化為輸入信息項時，能夠最大限度避免編碼者的主觀性。一旦輸入信息項切分完畢，后續的分析工作是依靠算法來完成的，分析者的主觀性無法介入。因此總的來說，IIS分析法具有其他方法無法比的客觀性。

第二，與其他方法相比，IIS圖分析法具有更好的實用性

教學分析的基本目的是理解教學，包括它的機制和質量品質。然而教學過程都是為了教學目標服務的，離開了教學目標，教學的其他本質特征、屬性和規律都沒有了參照。過程再好看的教學，如果達不到教學目標，我們也不能稱之為好的教學。所以，教學的根本特征就是它的目標一手段的一致性，即手段與目標在事實和價值層面相吻合。

基于行為的教學分析雖然對師生行為進行了細致的編碼，但是當師生行為被簡化為動詞短語時，便喪失了與教學目標的根本聯系。這一點很容易理解，是提問行為在培養學生的問題意識，還是好的問題在培養學生的問題意識?這個例子說明，雖然教學信息離不開行為的傳遞，但是真正具有教學意義的是行為所蘊含的信息內容而不是行為動詞。所以，基于行為的教學分析的最終結論都無法通過教學效果來檢驗，也就失去了指導教學實踐的可能性。離開了這種教學實用性，它在描述教學方面的能力也會受到質疑，我們并不清楚它提供的描述，比如教學方式、教學風格、教學模式等等是否是準確的。

IIS圖分析方法將教學過程看做是信息流動的過程，這雖然有點抽象，卻抓住了本質。因為只有關注教學過程所產生的信息流，才能夠理解教學目標是如何逐步達到的。可以說，教學過程中所產生信息流的質量和序列基本上能夠說明教學目標最后的達成情況。IIS圖分析法目前發現的信息流質量指標是激活量，它對學習效果的貢獻量僅在20％－36％之間，所以這種分析方法還需要挖掘出更多、更好的質量標志。

這里的教學目標達成不是指學生的成績分數(包括平均分和方差信息)，而是知識點的學習效果。學生的分數是多個知識點的累加或者均值，它不只是教學努力的結果，而與其他很多因素有關，僅由學生分數難以判定教學質量。知識點的學習效果是多個學生在某個知識點上得分的累加或均值，它反映了教學過程在學生群體中產生的效應，它可以作為教學質量的標志。當然，這個學習效果是教學結果角度的教學質量標志，而信息流質量和序列又是教學過程角度的教學質量標志。如果我們能夠發現教學過程的質量標志，就可以降低改進教學的成本，因為我們沒有必要再去做前測、后測以確定教學質量，只需要進行過程分析即可。所以IIS圖分析法具有更好的實用性，它能夠幫助教師真正改進教學。如果激活量被看做是教學質量的標志之一，那么針對同一節課，教師在設計教學方案或上課之后，只需要分析它的激活量指標，就知道自己憑經驗、靈感、直覺所做的改進是否為有效改進。

綜上所述，教學系統不是一個直觀的行為系統，而是一個抽象的信息系統。要想看清楚教學系統，只能采用基于信息流的教學分析。IIS圖分析法是一種基于信息流的教學系統分析方法，它在客觀性和實用性方面都強于基于行為的教學系統分析方法，是教學分析實踐的更為合理地選擇。