信息化環境下課堂評價系統的研究與應用

余 艷余素華

（1.武漢大學 教育技術與教學服務中心，湖北武漢 430072；2.武漢梅苑學校，湖北武漢 430060）

信息化環境下課堂評價系統的研究與應用

余 艷1余素華2

（1.武漢大學 教育技術與教學服務中心，湖北武漢 430072；2.武漢梅苑學校，湖北武漢 430060）

文章主要探討了信息化環境下課堂教學評價的策略、方法及其工具研制方法，并從課堂觀察和課堂測驗兩個角度研究了信息技術環境下的課堂教學評價體系框架：一方面，教師通過課堂觀察定量和定性地進行課堂評價，從而積極響應新課程改革的要求；另一方面，教師可以通過對課堂教學實時測驗的結果進行數據分析，定量了解自己課堂的教學情況，從而有效指導教學，促進教師和學生的共同發展。文章設計并開發了適合教學工作者使用的系統，并通過實例分析了信息化環境下課堂評價方法的有效性和系統的可操作性。

信息技術；課堂評價；課堂測驗；課堂觀察

引言

課堂評價是指課堂觀察、課堂練習、課后作業以及課堂測驗等評價形式的總稱，其本質是一種為改進教學并為學習提供反饋信息的形成性評價活動。信息化環境下的新課程教學評價研究，是深入研究課堂教學績效的重點和難點。已有的課堂評價活動、方法，與新課程改革的要求、教學質量提升的需求還有不小差距，具體表現為:新課程提倡診斷和改進的評價目的，而現行課堂較注重甄別的評價目的；新課程提出課堂評價以教師自我評價為主，而現行課堂較多實施他人評價；新課程倡導發展性評價，而現行課堂仍過分注重總結性評價。尤其是信息化環境下的課堂教學評價，在教學互動質量、教學模式分析和實時反饋處理等方面缺乏有效的研究工具和研究方法，因此探索信息化環境下課堂教學評價的策略和方法具有重要的意義。要實現新課程中以教師自我評價為主，需要耗費教師較多的時間和精力，還“要發揮診斷和改進的功能，促進新課程改革的順利進行，實現便捷、高效的課堂評價需要評價系統支持”[1]。

一 相關研究

基于課堂觀察的研究方法包括課堂教學模式分析方法和課堂教學互動質量分析方法。其中，課堂教學模式分析方法中知名度比較高的量化分析方法是S-T分析法，它將教學中的行為分為學生（S）行為和教師（T）行為兩類，減少了教學過程中行為分類的模糊性，增加了客觀性[2]。

課堂教學互動質量分析方法中發表年代最早、且較為成熟的是1970年由美國學者弗蘭德斯（Ned Flanders）按照社會相互作用模式（Social Interaction Model）提出的互動分析系統（Flanders Interaction Analysis System，簡稱FIAS）。在我國，陸續有人對FIAS互動分析系統進行了研究。華東師范大學的顧小清等從新課改的實施理念和信息技術運用的角度出發，對FIAS作了進一步的改進，形成了基于信息技術的互動分析編碼系統（Information Technology-based Interaction Analysis System，ITIAS）。此系統更加注重學生在課堂教學中的行為表現，以真實了解課堂中學生的學習行為。

首都師范大學的王陸用C語言編制了一個軟件，提出了三種基于課堂教學信息的研究方法:課堂觀察研究方法、課堂教學模式分析方法和課堂教學互動質量分析方法[3]，并采用S-T方法進行課堂教學模式分析、采用FIAS互動分析系統進行課堂教學互動質量分析，有利于教師和研究人員利用這三種信息化科研方法來輔助開展課堂觀察活動。西北師范大學的郭紹青等制定出適合“有效教學”課堂觀察的編碼體系，并設計開發了適合低技術水平的教學工作者的課堂教學錄像分析軟件[4]。

北京師范大學的莊君明等引入IRS（Interactive Response System）系統，設計出全新的基于IRS的課堂評測系統，并將其應用于課堂以促進師生的互動反饋和評價[5]。通過運用基于IRS的課堂評測系統，一方面在教學過程中教師可依據學生的應答數據進行形成性評價，另一方面在課后教師可通過 S-P表法對測驗進行分析進行總結性評價，由此實現了對課堂的形成性評價和總結性評價。但是，該系統進行的評價仍是對課堂量的評價，未能實現對課堂質的評價。

綜上所述，目前還沒有專門用于多方面支持課堂評價的工具，因此很難展開針對具體某一節課的課堂評價研究，不能為教師提供可資參考的課堂評價實例和參考數據。

二 信息化環境下課堂評價的策略研究

課堂評價系統的目標是一方面能夠對信息化課堂進行即時、準確、多角度的分析，為教師提供形成性評價和總結性評價，從而及時調整和完善教學活動；另一方面在信息技術環境下，實現課堂教學評價的科學化和自動化。本研究希望通過構建課堂評價系統的模型，設計、開發出相關的輔助軟件，能讓研究者充分利用課堂中豐富的數據材料，不僅能專注于測驗數據分析，而且能專注于課堂行為的觀察和分析，以此來促進教師的專業發展和教育事業的蓬勃發展。

本研究構建的課堂評價系統選取了12項圍繞著課堂中教師、學生和測驗問題的指標，各指標之間存在著內在的聯系，如圖1所示。

圖1 分析指標關系圖

圖2 系統流程圖

系統中針對教師課堂教學行為分析的研究，運用了課堂觀察法。所謂課堂觀察，就是通過觀察課堂的運行狀況進行記錄、分析和研究，在此基礎上謀求學生課堂學習的改善和促進教師發展的專業活動[8]。同時，通過記錄技術如錄像技術等，將課堂全程拍攝下來，然后教師和教學專家都可以對課堂教學活動進行觀察，取代了傳統的依靠教學專家來評價課堂的方式。之后，將視頻按照一定時間間隔進行編碼采樣，進行課堂教學模式分析和教學互動質量分析，這樣可以對課堂的教學模式和互動情況有更客觀、清晰的認識。

其中，進行課堂教學模式分析時采用的是運用S-T分析法，它將實施教學的結果以圖形表示，采用可視化的方法研討教學，不需要復雜的計算，有利于推廣、實施；但缺點是由于只有兩種編碼，容易忽略課堂中其它關鍵信息。考慮到課堂的實際情況和新課程改革的要求，本研究采用基于信息技術的互動分析編碼系統（簡稱ITIAS）進行課堂教學互動質量分析。ITIAS互動的情況分為教師言語、學生言語、沉寂和技術四大類共十八個小類別，可以對課堂言語行為進行客觀的評價[6]。通過上述兩種方法去研究同一問題得到的結果，實際上形成了一個證據鏈，有效地提高了本研究的效度。

對于課堂測驗，本研究除了采用適合于分析訓練或練習、小測驗等形成性測驗數據的 S-P分析法[10]，還采用了信息熵中的等價預選項分析法和課堂應答系統中的集團應答曲線分析法。在測試問題特別是多重選擇題中，往往要設置多個預選答案（又稱預選項）。為了有效地判定測試問題中預選項的有效性，本研究引入了基于信息熵的等價預選項數，即已知實測的每個預選項的概率值，根據公式可以計算出有效的預選項個數。等價預選項的計算在一定程度上判斷了問題設置的合理性，診斷了測驗的品質，同時也反映了學習者應答選擇的不確定性。

課堂應答系統中的集團應答曲線是一種集團應答的時間特性曲線，也是一種表示集團（一個班的學生）應答、應答率和正答率隨時間變化的曲線。從集團應答曲線中可以識別應答時間與無應答時間，兩者的不同反映了問題的難度，并可利用“應答時間=n*無應答時間”這一經驗關系式進行分析。其中，n為一個常數，它與學習課題、學生和教師有關。一般在小學教學中，1.5≤n≤2.5；在中學教學中，2.5≤n≤3.5。根據上述經驗關系式的分析結果，可以幫助教師調整并有效控制應答時間和教學過程。但需強調的是，教師應注意正答率和應答率兩者的關系。

本研究從不同角度分析課堂測試的結果，不僅能顯示課堂測試的適宜性、有效性，而且能讓教師了解全班學生的學習情況，從而改善教學。通過對課堂觀察和課堂測驗的分析研究，依靠多種研究方法的協同作用和效力，可以保證對教師課堂教學評估的效度，同時比單一采用定量或定性方法展開課堂活動時能獲得更充分的認識。

三 信息化環境下課堂評價系統的實現與應用

為了實現發展性評價、量化評價與質性評價的結合，課堂評價分析工具的設計從使用者的角度出發，以模塊化的思想為指導，建構系統的流程如圖2所示，分別為瀏覽器登錄、文件輸入、數據初始化、數據處理、DLL、分析結果、可視化和分析報告。

信息技術環境下的課堂評價系統由三個層次組成:首先，通過Web瀏覽器登錄進入系統，導入相應的課堂數據，數據的格式可以為txt、excel、xml等。其次，教師通過系統工具自由地對數據進行不同角度的分析，以促進教師對課堂的反思和深層次的理解。其中，主要有兩種分析工具，包括基于課堂觀察的教學行為研究工具和課堂教學實時測驗信息分析工具；具體有五類分析方法，分別是S-T分析、ITIAS、S-P分析、等價預選項分析和集團應答曲線。然后根據需要，數據初始化模塊負責對輸入的數據進行初步處理，如對視頻分段采樣；對初始化后的數據，調用DLL進行數據處理。最后，主要通過豐富的動態或靜態圖片、矩陣數據、變量數據，對相應的數據進行分析和可視化；同時提供分析報告下載的功能，便于教師將 doc格式的分析報告進行下載和離線研究。

1 信息化環境下課堂評價系統的實現

系統應用Browser/Server結構，瀏覽器作為統一的用戶客戶端界面，操作簡便，并且使用者可以隨時隨地自由操作。系統的基本界面如圖3所示。

圖3 基本界面圖

圖4 S-T曲線圖

通過左側頁面的導航，教師可以根據自身需要選擇相應的分析方法來進行課堂評價。同時，教師只需要導入相關的課堂數據，系統就會自動完成復雜的分析，并將分析結果呈現給教師。

2 信息化環境下課堂評價系統的應用

本系統以湖北省某重點高中的歷史課堂為研究對象，研究內容為高中一年級人教版“鴉片戰爭歷史”課堂教學。教師制作的課件運用了表格、圖片、地圖等方式，并通過運用多媒體技術，創設情境，向學生設問，引導學生思考分析，層層深入學習，從而體現了新課改中發揮學生的學習主體作用和教師的主導作用的要求。

（1）基于課堂觀察的教學行為分析

在課堂上錄制的視頻總長度為45分鐘，采樣間隔選擇為30秒，大約要記錄90個編碼。研究者在觀看錄像視頻時，可以通過手動或自動的方式讓錄像按照設置的采樣間隔暫停。研究者嚴格按照編碼標準來選擇該采樣點的教學行為編碼，得到的S-T分析結果如圖4和圖5所示。

圖5 Rt-Ch圖

圖6 互動分析矩陣圖

由S-T分析可知，課堂采用的是以教師活動為主且師生活動交互程度較高的對話型教學模式。在學生行為占有率達40%的同時，這堂課的師生行為轉換率為60%，說明師生之間的活動轉換比較多。

對錄像視頻每3秒采樣編碼進行ITIAS分析后，得到的分析結果如圖6和圖7所示。由這兩幅圖可以發現，該堂課采用了典型的講授—訓練模式，師生互動回應流由“教師提問→學生回答教師的問題→教師再提問……”等環節構成。而本節課之所以沒有形成探究—創造模式，原因在于教師3-10行為（編碼3表示教師采納意見，10代表學生主動表達自己的觀點）的頻次采樣值為0，即教師明顯缺乏以學生的觀點引領和發展課堂的行為。同時由特性曲線可知，只有在第8分鐘時學生的言語比例高于教師。可見教師提問、講解的時間比較長，整節課還是傳統以教師為中心的課堂，并未實現教師為主導、學生為主體的教學理念。

（2）課堂教學實時測試分析

在本節課后，對全班62名學生進行了小測驗（12道選擇題），測驗內容為課堂中老師講授的知識點。將測驗結果導入到課堂評價系統用S-P表法進行分析研究，結果如圖8所示。

圖7 特性曲線圖

圖8 S-P分析圖（節選）

圖9 信息熵計算

圖10 集團應答分析圖

由圖8的紅色S曲線和藍色P曲線可知，該測驗的平均答對率很高，為75%左右。S曲線中間沒有出現較明顯的水平部分，P曲線中間也未出現明顯的垂直部分，說明在被測試的對象中，沒有出現成績優劣差異懸殊的部分，問題命制和考試的信度也較為合理。S線和P線之間所夾面積較小，說明測試項目的整體差異不明顯，穩定性較高。本試題差異系數為 0.49，結合本次測驗作為本次課的學習結果測驗，該參數反映的事實還是基本可信的。

此外，本研究利用系統對需要關注的試題進行了信息熵計算，結果如圖9所示。經分析后發現試題命制因為由老師直接出題，沒有優秀試題參考，因此出現了幾個較為拙劣的試題。本次測驗的結果與教師課堂觀察的結果基本一致，說明考試是客觀的，學生學習是比較有效的。

總的來說，這次課堂中教師采用的方法可以基本滿足學生的認知需要，但因為采用的是講授—訓練模式，忽視了學生的主動性，未能體現以學習者為學習活動主體的現代學習理論。

在進行課堂教學前，教師根據教學目標和學習者的特征進行課堂設計，并以此為依據從題庫中選取測試題目。在課堂教學中，教師借助互動反饋系統進行互動，并將反饋數據導入本系統進行集團應答分析和S-P表法分析，其集團應答分析圖如圖10所示。

對分析結果輔以適當的總結、討論與引導，有利于教師及時調整教學策略、教學進度和教學計劃。如對正答率較低的知識點，教師可以詳細解說，以促進學生對此知識點的準確掌握。在課堂教學結束后，教師一方面可以借助課后測驗形式，通過運用本系統 S-P表，了解學生個體和班級整體的學習情況以及相關教師教學各方面的評價；另一方面可以運用S-T分析、了解課堂教學模式；同時借助ITIAS分析，了解課堂中的互動情況。教師通過運用不同的方法對課堂教學行為進行分析后，就可以評價課堂是否成功，就能發現課堂存在的不足。如此一來，課堂中蘊藏的豐富、有價值的要素便能以真實的面貌提供給研究者，為教育研究、教育決策與教育評價等提供有效的依據。而對教師來說，掌握課堂評價的方法也是促進教師自身專業發展的重要途徑。

四 總結與展望

本研究設計信息技術環境下的課堂評價系統，目的是為了將此自主構建的課堂評價系統應用于教師實際教學中，以促進一線教師高效、便捷地進行課堂評價。該系統一方面提供了多種研究工具，支持教師從多個角度利用多種方法對課堂教學情況進行分析，使教師對課堂教學情況有深層的理解；另一方面實現了新課程理念提倡的發展性評價和診斷與改進的評價目的。該系統具有堅實的理論和實踐基礎，也具有較強的可操作性。希望通過該系統的應用，能為課堂教學行為分析和測試分析的發展提供幫助，讓研究者能專注于課堂研究，并從多個方面探索課堂教學情況，使課堂評價的研究能蓬勃發展，既促進教師專業的發展，又提高課堂的教學質量。

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[3]王陸,劉菁.信息化教育科研方法——發揮技術工具的威力[M].北京:教育科學出版社,2008:99-139.

[4]郭紹青,張絨,馬彥龍.“有效教學”課堂錄像分析方法與工具研究[J].電化教育研究,2013,(1):68-72.

[5]莊君明,賀志強.基于IRS的課堂測評系統的設計與應用研究[J].現代教育技術,2011,21(1):116-121.

[6]顧小清,王煒.支持教師專業發展的課堂分析技術新探索[J].中國電化教育,2010,(7):18-21.

[7]盧臻,許巧枝.課堂評價:推動課堂教學效益的有力手段[J].教育測量與評價(理論版),2015,(2):29-34.

[8]王愛玲.試論有效課堂評價體系的構建[J].教育理論與實踐,2014,(34):52-55.

[9]王春楊,敖敏.高校課堂教學評價指標體系研究:以學論教視角[J].重慶高教研究,2015,3(2):80-85.

[10]龍興.課堂評價與教學改進研究新進展[J].教育測量與評價(理論版),2015,(1):6-8.

Research and Application of Classroom Assessment System under Information Environment

YU Yan1YU Su-hua2
(1 .Education Technology Center, Wuhan University, Wuhan, Hubei, China 430072; 2. Wuhan Meiyuan School, Wuhan, Hubei, China 430060)

The paper discusses the classroom teaching evaluation strategy, method and method of tool’s compiling under the information environment and studies the framework of classroom teaching evaluation system from the angles of classroom observation and classroom quiz. On the one hand, teachers conduct quantitative and qualitative evaluation of the classroom by classroom observation, which actively response to the demands of the new curriculum reform. On the other hand, teachers analyze the real-time test results based on the classroom teaching to effectively guide the teaching and promote the mutual development between teachers and students. The paper establish a system which is suitable for teachers and the effectiveness of the classroom assessment method and the operability of the system have been proved by instance analysis.

information technology; classroom assessment; class test; classroom observation

G40-057

A【論文編號】1009—8097（2015）08—0053—07【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.08.008

編輯:小米

余艷，實驗師，碩士，研究方向為教育技術學、教育信息資源的設計與開發，郵箱為yuyanzhen1982@163.com。

2015年1月19日