ClassEyes在地理課堂教學行為分析中的應用與檢驗*
——以“熱力環流”為例

劉 創，王 月，陳玉萍

（廣西師范大學環境與資源學院，廣西 桂林 541006）

課堂教學是教育活動的主要形式及場所，作為主導課堂教學的教師其教學行為影響教學質量。借助現代信息技術，對課堂教學行為進行量化觀察和數據處理，借此提高教師對課堂教學的分析能力，利于教師反思及優化教學。

然而，地理教師由于課程任務重、技術能力限制等原因對基于編碼系統的教學視頻分析存在操作問題。目前已開發的一些分析軟件或編碼系統大多基于電腦操作，雖應用學科較為廣泛，但操作較為復雜，需花費較多時間。因此，本文以教育實習中錄制的視頻——人教版高中地理必修第一冊“熱力環流”為例，利用ClassEyes微信小程序分析課堂師生的教與學行為，力求通過手機操作編碼系統的方式提高課堂行為分析的便捷度，為地理教學行為的有效分析提供新途徑。

一、ClassEyes微信小程序

ClassEyes譯為課堂觀察，是一款微信小程序，其圖標及名稱如圖1所示，可通過微信軟件聊天列表下拉搜索名稱獲取。開發者基于弗蘭德斯互動分析系統對其進行編輯和改進使之成為便于手機操作的免費小程序［1］。該程序采用中立和客觀的評價手段、特殊的計算方式，以視頻素材為基礎，統計和分析課堂教學行為及言語，實現了對課堂教學行為的量化數據分析。

圖1 ClassEyes圖標及名稱

該微信小程序由“首頁”“我的課堂”以及“用戶”三個頁面組成。其中“首頁”顯示了其他用戶及其他學科使用該系統的評價結果包括課堂編碼、遷移矩陣和課堂交互比例等，同時該頁面具有搜索功能。“我的課堂”頁面功能是新增課程評價，在本文第二部分“操作系統”介紹。“用戶”界面用于說明不同功能所在位置和組成，解釋不同評價指標的含義。

二、ClassEyes小程序的應用與可靠性檢驗

1.操作與分析

基于ClassEyes微信小程序對地理課堂教學視頻“熱力環流”進行數據分析，其操作過程如圖2所示。首先，要熟悉系統組成，包括基本信息填寫以及操作流程，教師可提前模擬實驗提高熟練度。其次，要準確掌握14種編碼維度所表達的教學行為含義，熟悉不同編號對應的不同教學行為，以便于準確快速記錄編碼。然后，準備編碼前的視頻素材即錄制教學視頻，注意教學視頻錄制的完整性和全面性。處理視頻即提前觀看視頻制作手動編碼記錄表，本步驟利于未熟練使用軟件時能正確完成編碼分析。最后，系統設置以3秒為時間單位后開始編碼，將手動編碼記錄表內容對照輸入小程序，輸出各種統計項的占比或頻次，分析本節地理教與學行為中存在的優點與不足。

圖2 操作流程

（1）操作系統

打開微信小程序，單選該程序的第二個界面“我的課堂”頁面點擊右下角“+”創建新的課堂評價，完成基本信息與編碼類別選擇。第一部分基本信息可將個人隱私信息模糊填寫如“某節課”“某中學”等。第二部分編碼類別選擇如圖3所示，包括教師語言、學生語言、沉寂和技術共4種14類編碼，其中1～7類為教師語言，8～10類為學生語言，11～12類屬于沉寂，13～14類屬于技術。

圖3 ClassEyes編碼類別界面圖

本研究基本信息設置課堂名稱為“熱力環流”，課堂時長為40分鐘，時間間隔為3秒鐘。

（2）視頻處理

教師提前觀看錄制的視頻，初步了解視頻中教學行為所對應的編碼分類，便于后續準確快速記錄編碼。隨后處理視頻并完成編碼，主要有兩種方式。①提前觀看教學視頻手動制作編碼記錄表，然后手機分屏對照編碼記錄表，操作程序輸入相應編碼。提前制表可隨時暫停視頻判斷并記錄編碼，以此能降低錯誤率，但相對耗時。②熟悉相關編碼類別和操作步驟后，使用手機分屏功能播放視頻與編碼同步。要求熟練度高，反應快，但不能隨時暫停視頻對照編碼所以易輸入錯誤。

本研究采用第①種視頻處理方式，手動制作編碼記錄表即在Excel表格中以3秒為單位從0分3秒開始記錄到40分0秒結束，最后得到編碼共800個。

（3）結果分析

利用手機分屏功能將手動編碼記錄表對照輸入程序系統，輸出結果如表1所示［2-5］。

表1 課堂教學行為分析統計表

教師語言比例63%遠高于學生語言比例19%，是特征明顯的教師主導型課堂結構［6］。雖然本節課“熱力環流”作為一節新課需要教師主導，學生以學習為主，但兩者語言比例相差較大，存在一定問題。說明教師讓學生分組討論或者獨立完成教學任務時間較少。在講授“受熱膨脹上升，遇冷收縮下沉”“等壓面上同一高度的點壓力值相等”等基本知識點后提問鞏固新知時，教師多次提示，且講授相關習題時沒有給予學生適當的時間交流與思考。教師應明確在課堂教學中要更多地引導學生主動學習，提高學生的語言占比，而不是教師主導完成教學任務。

課堂教學效率較高，學生配合度較高。在熱力環流教學過程中違反課堂秩序造成混亂占比為0%，有益于教學的沉寂占比為12%，主動應答教師問題占學生主動發言比例為100%。說明本節課學生較為配合教師工作，有問必答，但視頻中教師的提問大多是群體性問題，故不能代表每位學生個體都回答了問題。此外，該數據也表明教師課堂掌控能力較強，能維持課堂秩序，視頻中學生沒有在分組討論、其他學生回答問題以及教師布置其他教學任務時出現混亂情況，在完成教學任務如課堂筆記書寫、思考問題時也能保持良好的紀律。良好的課堂氛圍及紀律是提升教學效率的關鍵，同時教師也應做好應對課堂突發情況的準備。

教師語言影響比例較低，其中教師所表述話語中對學生積極強化與消極強化比率為8%。這是教師接受情感或表揚鼓勵的言語較少造成的［7］。在視頻中教師有多次提問學生的教學行為，但只有一次給予回答問題正確的學生個體表揚，對于群體性回答問題時的評價或鼓勵也較少。教師應在教學過程中給予學生及時準確的評價、恰到好處的鼓勵，這有利于創設良好的課堂氛圍、和諧的師生關系，激發學生的學習主動性。

技術使用率總體占比為4%，其中教師使用技術占總體的90%，學生使用技術占總體的9%，說明本節課并未充分利用信息技術教學。技術使用率低存在一個客觀原因，在編碼統計時沒有進行特殊情況規定，即教師在講授地理知識時同步進行多媒體操作但只記錄了編碼5“教師講授”，導致整體的技術使用率低。但學生使用技術占比較低則表明教師讓學生動手操作使用信息技術的機會較少。在熱力環流教學中，教師僅在課堂習題鞏固中讓一位學生在電子白板上完成“熱力環流圖”的補充，其他大部分時間均為教師使用技術。信息化教學是大勢所趨，特別對于地理教師而言，信息技術手段具有清晰展示相關地理事物面貌、動態特征以及內部結構特征等功能，便于學生理解難點知識。教師應在熟練使用信息技術輔助教學的同時教會學生使用信息技術學習地理知識。

提問式教學，總體提問76次，其中開放性問題26次、封閉性問題50次，學生主動提問占學生主動說話比例為0%。觀看教學視頻，發現封閉性問題較多的主要原因是教師邊講授新知識邊復習舊知識，所以知識點較為具體，屬于封閉性問題。此外，在編碼時將視頻中教師口語、簡短隨意的提問如“對不對呀”“是不是”以及“明白不明白”等均劃為封閉性問題，導致占比較大。同時，這也說明教師口語化表達較多，提問缺乏針對性。值得一提的是教師在熱力環流教學中多次延伸開放性問題，幫助學生積極思考，如熱力環流的不同表現形式、熱力環流對城市周圍工廠布局的影響。另外教師提問雖然較多，但是學生卻未主動提問。分析原因有三：一是對于實習教師不熟悉，怯于表達；二是對于地理課本預習不到位，沒有相關知識儲備；三是教師缺乏對于課堂問題的引導。教師有效的提問既是對舊知識的鞏固也是對新知識的銜接，但也需鼓勵學生主動提出學習疑惑，積極思考地理問題，培養地理思維。

2.可靠性檢驗

因ClassEyes微信小程序的出處只顯示了ID，所以應對其可靠性進行檢測。選用首都師范大學方海光教授開發的軟件iFIAS即改進型弗蘭德斯互動分析系統（improved Flanders Interaction Analysis System）與ClassEyes微信小程序進行對比分析［7］。

首先，對兩種軟件編碼列表的類別、數量、內容及編號做對比（圖3、圖4），驗證得出兩者編碼系統中各編碼要素基本不存在差異。其次，使用相同教學視頻對比應保證兩者素材一致，且均設置以3秒為時間單位。為避免編碼主觀判斷的差異，所以使用同一個手動編碼記錄表對比以保證數據來源一致。最后，對比兩種軟件的分析結果即對兩者的相同統計項數值做對比，如表2所示。兩個軟件中相同統計項數值基本不存在差異，只有部分存在細小差異，這與ClassEyes小程序不保留小數點的系統配置有關。但在統計項“學生語言中學生主動說話占比”中兩種軟件存在較大差異，其原因與不同軟件的計算方式或兩個軟件在輸入同一編碼記錄表時輸入錯誤有關。綜上對比表明ClassEyes軟件整體上可靠性較強。

表2 ClassEyes與iFIAS課堂教學行為統計對比

圖4 iFIAS編碼類別

三、結論與反思

根據“熱力環流”的應用實踐以及與iFIAS軟件數據對比可知，ClassEyes具有實用性、可靠性、便捷性，值得推廣以供各科教師學習使用。此外，ClassEyes除提供分析課堂各類教學行為占比外，還提供遷移矩陣、分析課堂類型、課堂時間線圖等功能，均可供教學行為研究使用。值得一提的是，在選擇編碼內容時如果沒有做出選擇，系統會自動提交上次的選項，不用每隔3秒點選同一編碼類別。同時該程序最后輸出結果時會展示輸入系統的所有編碼，方便與手動編碼記錄表做對比查證。

針對使用該軟件過程中的一些問題，提出以下注意事項：首先，明白主觀判斷教師或學生行為及語言存在個體認知差異，對編碼維度的不同認知也會造成編碼記錄或結果的差異；其次，本微信小程序依然不具備只單次使用手機就可以完成視頻分析的功能，仍需提前觀看視頻選擇相應的編碼，制作手動編碼表再輸入分析，否則易輸入出錯而造成結果錯誤，不建議單機操作；最后，注意對特殊課堂行為或情況制定編碼規則，為下次分析做準備。如規定教師只使用多媒體但沒有講授行為發生則屬于編碼13“教師操縱技術”，而教師操作教學媒體與講授知識同步則認為是編碼5“教師講授”等規定［8］，這需要在多次操作、逐漸熟練后再規定特殊情況下的編碼原則。

總體而言，本研究力求找到一種便于地理教師操作、耗時較少且使用手機就可以完成課堂教學行為分析的便攜性軟件，ClassEyes微信小程序基本滿足要求。信息化教學背景下，各科教師應充分利用各種信息化手段，將其貫穿教育全過程，提升學生信息技術的使用率以及學習專業知識的主動性。