基于大數據分析的體育課堂觀察量表研制與實施

王妙香 吳建軍

摘? 要：基于廈門市思明區16所領航學校的體育研討課的大數據分析試驗，開展體育課堂觀察量表的研制與實施。通過教學模式采集量表、運動負荷監測量表、教學行為評價量表和分析課堂提問的“四何問題”量表探索與運用，嘗試建立一套可借鑒、易操作的體育課堂觀察工具，實現大數據在體育課堂教學中的運用，為開展有效的體育課堂觀察提供借鑒參考，同時為精準干預和調節課堂教學提供科學的量化依據。

關鍵詞：大數據;體育;課堂觀察量表;研制;實施

中圖分類號：G623.8? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1005-2410（2021）12-0040-04

一、研究目的

課堂觀察起源于西方的科學主義思潮，隨后作為一種研究課堂的方法，自20世紀五六十年代起在西方發達國家快速發展，1995年被引入中國，成為我國提升教師專業能力的一條有效途徑[1]。隨著教育改革的深入推進，課堂觀察在理化學科得到很好的開發應用，特別是量表工具的深入研制和廣泛應用，改變了這些學科傳統的課堂觀察方式。但在體育學科課堂觀察中，由于教學環境的開放性、師生活動的多元互動性、教學過程的生本性以及課堂資源的不確定性等因素，到目前為止，未見有系統的體育課堂觀察工具和體育課堂觀察量表。體育課堂觀察因缺乏數據支撐，難以進行量化分析和對照，基本處于圍繞“亮點、優點、不足與建議”等方面進行主觀判斷的定性描述評價狀況。如何研制科學、便捷、合理、有效的體育課堂觀察量表， 為課堂教學實踐提供專業的觀察工具， 從而為改進體育課堂教學行為提供科學的依據，是一個亟待解決的問題。

基于此，本文作者帶領教育部信息化教學廈門思明實驗區的16所領航學校體育教學骨干組成課題研究團隊，借助參考其他學科成熟的課堂觀察量表，以體育課堂教學中運動負荷數據為突破口，圍繞體育課堂教學的核心問題，從不同的視角和維度，結合體育學科的實際情況，研制了一套適合體育課堂的觀察工具，并在課堂教學研討活動中不斷改進和完善，取得了一定的效果和影響。

二、量表研制與實施的過程

體育課堂教學由于運動項目的特殊性以及教學的開放性，在教學中存在著大量的結構化、半結構化和非結構化的數據[2]。在開展基于教育數據的分析研究中，從體育課堂教學實際和特殊性出發，通過檢索、查閱中國知網有關課堂觀察和數據分析的文獻資料，了解不同學科課堂觀察量表的研制和運用;同時在“中國知網-研學平臺”上建立“運動負荷、可穿戴設備、課堂教學行為”等關鍵詞文獻跟蹤，動態了解基于課堂觀察量表的體育課堂教學行為的研究現狀，結合體育課堂教學，制定體育學科教學模式采集量表、運動負荷監測量表、教學行為評價量表和分析課堂提問的“四何問題”量表及其評價指標。

（一）教學模式采集量表，調整師生行為的轉化器

課堂教學模式根據教師和學生行為可分為講授型、練習型、對話型以及混合型[2]。其中“S-T”分析方法是一種典型的編碼體系分析方法，它是通過記錄教學過程中學生行為（被稱為“S”行為）和教師行為（被稱為“T”行為），描述課堂的基本結構與實時發生的事件來觀察分析課堂教學的質量與特征，并對課堂中“S”與“T”行為的占比轉化進行分析，劃分不同的課堂教學模式。體育課堂教學中教師行為（“T”行為），主要包括講解、示范、提問、評價、反饋、指導、隊伍調動、保護幫助等活動;學生行為（“S”行為）是指除教師行為之外的所有行為。通過教學模式采集量表對課堂“S-T”行為數據進行采集，客觀呈現了一節課的師生行為轉化過程，真實再現師生課堂活動情況，為觀課者提供了最真實的量化數據，給客觀評課提供了直觀的依據。同時，指導授課者改進課堂教學，為實現課程標準提出的每節課要有50%練習密度的要求提供了改進的方向。

在體育課堂教學中，觀課者根據授課教師的課堂行為按時間點采樣，以“S-T”行為記錄師生行為占比。以每一節課40分鐘為例，每30秒為一個周期節點進行采樣，采樣共計80次。其中“Rt”表示“T”行為占有率，即“T”行為在教學過程中所占的比例;“Ch”表示行為轉換率，即“T”行為與“S”行為間的轉換次數與總的行為采樣數之比?！癛t”高的表示教師活動多，“Ch”高的表示師生互動多（表1）。

評課時，將采集的“S-T”數據輸入軟件中，在坐標上形成序列點，從而判斷屬于哪種課堂教學模式（圖1），并根據“S-T”的轉化率，分析課堂教學合理與否。

同時，也能對課中的某一環節進行具體分析，提出意見和建議。如某一階段“T”行為連續出現的頻次過多，極有可能是教師講解、示范過多，未能實現教師的精講和學生的多練;再如一節課中“Ch”值過高，則表示師生互動多，有可能是教師頻繁地集中講解、示范，亦或是集體糾錯，集中指導的次數偏多。這樣可以和運動負荷數據關聯進行再次分析，查找數據背后真正的原因。

（二）運動負荷監測量表，調節運動負荷的校對器

適宜的運動負荷是促進學生增強體能、提高學生體質的重要保障。但是在傳統的體育課堂教學中，教師在教學設計中所呈現出來的練習密度和運動強度以及一節課的心率曲線，都是教師在課前主觀預設的。由于缺乏科學的監測工具和設備，課堂教學中教師主要以觀察學生的臉色和出汗量來判斷，沒有量化數據支撐;同時，大班額的課堂教學內容安排往往存在“齊步走”“一刀切”的情況，常出現部分學生“吃不飽”或“超量”的現象。利用運動負荷監測量表（表2），借助可穿戴的運動手環，對課堂上學生的運動強度和練習密度等進行記錄，真實客觀地反映運動個體的生命體征和外部表現，不僅讓學生學會監測自己的心率，也更方便教師實時觀測學生的運動心率，及時調整運動負荷，整個過程都處于量化監測之中，為落實課堂教學提供了科學的指導。

課前，授課者給每一名學生佩戴上運動監測手環，指導學生在運動中觀察操場大屏幕上呈現的各自手環數據，并根據手環數據及時調整自己的練習次數和運動強度。課中，觀課者通過運動負荷監測量表，時時記錄目標學生運動情況，采集學生的練習時間和練習內容。

課后，根據運動負荷監測量表和學生運動手環監測數據采集（圖2），對教學的每一個環節進行分析，診斷課堂教學中的師生行為，并通過集體智慧進行分析、反饋，優化調整運動負荷的方法和對策。

通過運動手環呈現的實時運動密度、練習密度等外部數據以及心率、肺活量和消耗熱量等身體內部數據，教師與學生都可以監測了解運動情況和身體狀況，獲得學生整體運動反饋與預警[3]。結合手動記錄學生練習次數和時間，可以分析整節課有效鍛煉時間和運動強度，對照教學設計中的預設練習密度和心率曲線，通過運動負荷數據“采集-分析-調整-優化-改進”的課堂教學研究模式，能有效優化基于學生個體狀況的教學，促進學生身心健康發展。

（三）教學行為評價量表，實現自我反思的對標器

觀課評課是對教師課堂教學行為的評價，是促進教師專業成長的必要途徑。目前，在體育教學中，無論是日常教研活動還是優質課評比，還是各級各類的觀課評課競賽，評課者基本都是圍繞著“亮點、優點、不足與建議”進行定性的主觀描述，因缺乏數據支撐，無法進行量化分析和比較。此外，傳統的觀評課活動基本是評課者的獨立個體行為，鮮有團隊的安排和配合，最終課堂評價難以系統、全面地反映教學情況。教學行為評價量表（表3）從教師的語言行為、非語言行為以及教學組織3個維度細化12個指標，聚焦體育課堂中教師行為，以多視角、多維度的評價指標，為觀、評課者提供觀課標準和評課依據。

課前，觀察團隊認真學習教學行為評價量表中的評價指標和評價標準，明確三級指標內容和標準，并根據一級指標進行小組分工，形成觀察小組，觀察小組成員再選擇二級指標中的觀察點合理選擇觀察位置，做好觀察準備。

課中，觀察小組成員分工選擇教師語言行為（講解、口令、提問、反饋與評價），非語言行為（動作示范、體態語言、保護與幫助、指導與糾錯），教學組織（場地布置、器材擺設、隊伍調動、分組形式）其中一個維度，采用記號體系分析方法進行記錄。

課后，觀察小組成員對采集的數據逐一進行統計，對照教師行為的正確性、準確性、科學性、合理性，結合采集的行為指數，提出數據背后的行為性質并進行分析判斷。

在評課、議課階段，觀察團隊結合所采集的結構化與半結構化的數據，根據數據結果進行專業而全面的分析，提出改進的建議。授課者根據觀察數據和評課意見，結合自己的課堂教學進行深度反思，提出課堂重建思考。

（四）分析課堂提問的“四何問題”量表，實現深度評課的測量器

提問是教師在教學中常用的方式，是實現師生互動的重要手段，是師生交往、互動和對話的重要外顯形式[4]。教師在體育課堂教學中的提問不僅可以調控課堂教學的節奏，了解學生課堂學習狀態，更可以通過問題的設置和巧妙的提問，解決重點問題，突破難點，達成教學目標。分析課堂提問“四何問題”量表（表4）借鑒了麥卡錫的4MAT模型，將問題分為四種類型，即“是何”問題、“為何”問題、“如何”問題、“若何”問題，圍繞課堂教學中一般性問題、淺顯性問題、實踐性問題和探究性問題，設置“是何、為何、如何、若何”問題工具。

觀察團隊根據體育與健康是“以身體練習為主要手段，以學習體育與健康知識、技能和方法為主要內容，以增進學生健康、培養學生終身體育意識和能力為主要目標”的課程理念，從“健康知識、運動技能和方法”等的習得對“四何問題”進行采集，分析課堂提問的有效性，以幫助教師對課堂問題進行深刻分析，構建高階問題，引導學生通過思考和回答問題進行探究性學習，掌握基本運動技能與方法，養成健康鍛煉習慣，培養高級思維能力。

例如，在一年級《發展自然跑的游戲》教學中，教師設置認知和技能目標：通過觀察、思考、體驗各種跑的練習，體會兩臂彎曲、前后擺動、視線朝前的基本動作，80%以上的學生可以做到跑步時前后擺臂、眼睛視線向前看，注意力集中;20%的學生能夠在教師和同學的提示及幫助下做到跑動自然。根據“兩臂彎曲、前后擺動、視線朝前”的教學重點，教師設置核心問題：“跑步的正確姿勢是什么？”在教學環節中以歸納性提問和演繹性提問：（1）手臂是左右擺動還是前后擺動？（2）是直臂擺臂還是屈臂擺臂？（3）身體是緊繃的還是自然放松的？引導學生在學練中對照反思自己的動作，從而得出“手臂彎曲、前后擺動、眼睛向前看，集中注意力”等回應，逐步培養低年級學生的問題分析和歸納能力，掌握基本的跑的動作姿勢，養成健康鍛煉的習慣。

三、量表研制與實施的成果分析

（一）構建團隊觀課評課流程

開展基于量表的課堂觀察，需要個體的分工記錄，更需要有團隊的默契配合，在觀察的每一個階段，既有個體的職責任務，更有團隊積極配合共同聚焦核心問題，以實現在一定時間內高效的數據采集、分析、交流、共享，并形成基于數據分析的綜合報告。在課堂觀察中，觀察團隊構建了一套完整的觀課評課流程，包括有“課前分工”“課中觀察”“課后信息處理交流”三個階段，形成了“確定問題-發現問題-分析問題-解決問題”的流程，不僅為學校體育組開展觀評課活動提供了一種范式，更為區域內教師協同發展開拓了互惠互利的平臺和共同發展的路徑，有效激發了教師之間思維碰撞，提升了教師的責任感、對學校的歸屬感及對學科的榮譽感。

（二）改變傳統的觀課評課模式

基于團隊愿景共同開發研制的課堂觀察量表，改變了傳統觀課者單一的觀課視角和自我判斷，也改變了評課現場“人云亦云”或者只談優點、不談問題的“面子”評課。基于觀察量表數據分析的評課，將傳統的定性評價和基于數據分析的定量評價相結合，從單一個體的主觀判斷到團隊的思維碰撞，從“蜻蜓點水”的面面俱到點評到基于量表維度的深度分析，探究授課者行為背后的思維方式，讓評課既有客觀數據分析，更有結合數據的專業評判，有效提高了觀課評課的質量，實現了更有針對性，更加全面、客觀、真實和更有深度的評課，為授課者提供了更為豐富多元的深度反思數據。

（三）促進教師的專業發展

課堂觀察最終指向不是為了評價教學，而是為了改進課堂教學，實現高效課堂。無論是觀課者還是授課者，無論是處于哪一個階段的教師，都可以在課堂觀察量表中對照自己的課堂教學行為，用同樣的一把“尺子”，反思自己的課堂“該怎么做，做得如何？”基于教學行為評價量表的記錄分析，從觀課者的角度審視課堂教學行為，直指學生的學習效果，同時在觀察匯報中，不斷凝練自己的語言表達，形成自己的評課話語體系，提升個人的語言表達和思維能力，從而獲得實踐性知識;作為授課者，從采集的客觀數據分析中，對照自己的教學行為，從教師的語言行為、非語言行為和教學組織三個維度，進行有針對性的課后反思重建，不斷優化課堂教學行為，改進自己的教學技能，提高自己的專業素養。

（四）實現高效的體育課堂

課堂觀察最終指向學生學習的效果，無論是利用可穿戴設備開展運動負荷監測量表，還是課堂上師生行為轉化的教學模式采集量表，亦或是教學行為評價量表和分析課堂提問“四何問題”量表，最終目的都是指向學生的學習行為和學習效果，實現學生的身心健康發展和思維品質提升。多維度的課堂觀察量表，為教師的教學行為反思和改進提供了大量數據。對照課堂師生行為數據，不斷優化重建課堂，以真實數據檢驗課堂教學，以科學數據調整教學行為，以多元數據改進課堂環境和課堂文化，最終實現高效體育課堂，實現具有中等運動強度和一定練習密度的體育課堂，促進學生運動能力的提升。

（五）提高教師的科研能力

課堂觀察指向于課堂教學問題的發現和解決，是課堂教學研究的一種重要方式[5]。體育課堂觀察量表的研制，促進了體育教師團隊查閱文獻資料，進行深度學習綜合運用能力。在教學中重新理解體育課堂核心問題，運動負荷、課堂師生行為等關鍵詞，采集的結構化、半結構和非結構化的數據，提高了教師的課堂觀察能力、語言表達能力和邏輯思維能力;同時根據量表進行量化評價與質性分析的融合，引導教師學會運用客觀真實數據評價課堂，以海量精準的數據優化課堂的教與學，引導體育教師走上一條團隊合作的專業的科研之路，提高了教師的科研能力。

四、量表研制與實施的再思考

1.研制量表是前提。研制科學適宜的觀察量表，是開展課堂觀察的前提。只有研制適合學科發展的有效量表，才能真正實現科學的數據采集，才能對課堂教學進行有效引導和評價。因此，需要查閱大量的文獻資料，在學習借鑒的基礎上，結合學科特點，研制適用于體育學科特性的量表，是確保數據采集有效的前提條件。

2.組建團隊是基礎。根據觀察量表組建相對穩定，積極向上的觀察團隊是順利開展數據采集，高效開展觀課評課的基礎。課堂觀察量表不是單一的，不是一個人能夠獨立操作完成的，需要團隊根據不同的量表進行合理的分工，學習掌握觀察量表的具體內容，形成相對穩定的觀察伙伴熟練操作觀察量表，才能在觀課評課活動中，熟練高效采集數據，形成基于量表數據的分析報告。

3.規范流程是保障。制定統一的“課前授課者說課-觀察者課中觀察-觀察者課后數據分析-觀察者提出改進意見-授課者反思”活動流程，是順利開展課堂觀察的保障。根據“觀察者課中觀察”要求，結合四份課堂觀察量表，細化安排“課中觀察和課后信息反饋”人員，落實觀察任務，安排觀察位置、觀察工具、觀察點，采集多維度的課堂數據，形成獨特的觀課評課模式，是實現高效快捷觀課評課的重要保障。

4.數據關聯是手段。課堂觀察量表最終指向課堂教學質量，關系著學生的學習效果[6]。在所研制的課堂觀察量表中，每一份量表之間都有著相關聯系，它們不是孤立存在的，每一份量表所采集的數據在一定的時間、空間會交織在一起，查找數據背后的關聯，形成定量分析和定性分析的有效結合，是需要觀課者不斷去探索、思考的。

五、結語

課堂觀察量表，為體育課堂觀察提供了真實、客觀、多元的數據。通過采集的結構化、半結構化和非結構化的數據，分析數據背后的關聯行為，是實現每一位教師專業成長的孵化器;通過基于課堂觀察量表的觀課評課，將引導教師們走上一條基于教育大數據分析的課堂教學行為改進路線，為實現高效體育課堂、促進學生身心健康發展、為實現“健康中國2030”行動目標助力。

參考文獻：

[1]沈毅，崔允 .課堂觀察：走向專業的聽評課[M].上海：華東師范大學出版社， 2008.

[2]王陸，張敏霞.基于課堂教學行為大數據的課堂觀察方法與技術[M].北京：北京師范大學出版社，2019.

[3]吳鍵，袁圣敏.中國學校體育智慧系統的整體思考與構建[J].體育學研究，2020，34（03）.

[4]環敏.基于問題的課堂觀察量表研制[J].當代教育科學，2018，33（10）.

[5]陳瑤.課堂觀察方法之研究[D].上海：華東師范大學，2000.

[6]鐘小雅.中小學體育課課堂觀察方法研究[J].中國教師，2019，17（08）.

[基金項目：本文系福建省教育科學“十三五”規劃2020年度課題“基于大數據分析的小學體育課堂教學行為改進實踐研究”中期研究成果。立項批準號：FJJKCG20-009]