學習科學領域課堂視頻研究的方法論審視

□鄭太年

一、推進課堂視頻分析的方法論發展成為重要的理論命題

在課堂教學及相關領域的研究中，視頻分析受到越來越多的關注。課堂視頻能全面記錄教學過程，可以提供對教學過程進行多視角、深度、細化分析所需的數據源。課堂視頻呈現教學過程的直接性、直觀性、精細性，為抽象理論的生動詮釋和抽象模式的具象呈現提供了便利。因而，這種方法和相應的技術在理論研究和模式構建中可以發揮重要的支撐作用，在教師教育——無論是職前還是在職教師教育中——也受到歡迎。尤其值得注意的是，視頻分析在學習科學領域的研究和應用更為廣泛，據統計，《學習科學期刊》（Journal of the Learning Sciences）自2010年以來發表的論文中，有一半以上的研究運用了課堂視頻（Derry et al.，2018，p.489）。里基·戈德曼等人（2021）甚至認為，每一個學習科學專業點都應提供視頻研究方法的課程。

但是，視頻本身內蘊的可挖掘數據的豐富性，以及研究視角與分析單位的多重可能性，使得研究者更容易被數據淹沒，這是當前課堂視頻研究面臨的巨大挑戰。對此，有學者建議從理論層面來探討這一問題，因為理論驅動的問題能夠幫助研究者保持聚焦，而不會陷入細節的海洋之中（Derry et al.，2018，p.490）。同時，在實際的研究過程中，研究者還會面臨問題的調整、重新界定甚至改變等挑戰。相應地，針對時常變動不居的研究問題，研究者還要考慮在課堂視頻中挖掘什么樣的數據，以支持其展開和論證。作為數據源，課堂視頻的一個直接“誘惑”就是師生行為的海量細節及其在不同分析單位上的多種組合，例如從師生的一句話、一個表情、一個動作、一次問答到一節課甚至一個教學單元的整體安排。在大數據思維的驅動下，研究者時常會有窮盡師生行為的沖動，以至陷入“以有涯遂無涯”的危險境地。實際上，研究者必須做出判斷，這些直接指向表層行為的數據能夠在多大程度上支持我們理解教與學這樣一個多層、多面、互動的行為，以及我們所界定的理論驅動的問題？我們應深入思考：如何能更好地挖掘數據以深入探索師生表層行為背后的深層結構，如課堂的活動結構、教學過程的權力結構、師生語言的意義結構，或者典型活動的類型、方式及其特征，從而更好地回答通常具有理論性和概括性的問題？

針對上述問題，本文將對課堂視頻研究的對象選擇和分析單位進行概括和梳理，探察不同取向研究的設計思路、對象選擇和分析單位，深刻剖析各種研究得以有效支持研究問題展開的條件，以期推進課堂視頻分析的方法論發展。

二、聚“點”：指向表層行為的課堂視頻研究

1.指向表層行為的課堂視頻研究的方法要點

相對于以觀察者的直觀感受和記憶為基礎的傳統課堂研究，視頻分析最為直接的優勢就是可以呈現更完整、更詳細的過程，而且可以借助技術的支持對教學過程各部分、各細節進行反復觀看、記錄、編碼、分類和分析，并展開質性和量化研究。因而，在課堂教學研究及教師專業發展活動中，課堂視頻可謂數據寶藏。在面對課堂視頻時，觀察者和研究者首先面對的是可看見或可聽到的教師和學生的具體行為及語言。對于這些外顯的、表層的教學行為的記錄和分析，也就成為課堂視頻分析的重要進路。從早期的微格教學到目前仍在廣為采用的弗蘭德斯互動分析，都是基于對表層教學行為的記錄和分析開展的。

在微格教學中，觀察者通常借助錄像手段，對參加培訓的師范生或在職教師的教學實錄片段進行討論和反思，特別是通過回顧和分析教學方法和教學細節等可見要素，來提升參訓教師在具體環節上的特定教學技能。在挖掘和利用課堂視頻數據時，關注點主要是表層的教學行為，特別是具體而微小的教學行為。這亦是稱之為“微格”的主要原因。這種教師培訓方式主要是基于行為主義心理學，側重于通過對外顯行為的強化或糾正以促進教師對“合理”的教學技能和教學方式的掌握。

弗蘭德斯互動分析系統及其各種改進版（Amatari，2015），是課堂視頻分析中應用很廣的分析框架。這一方法的基礎性設計是：將教學過程切分成短時間段，每段3秒鐘，對每個3秒時間段內的師生交互行為進行分析，并歸入教師的言語行為、學生的言語行為、沉寂情況這三個大類及若干細分的小類中；而后對整個課堂中各種類型的師生言語行為表現及互動狀況進行量化統計，由此來反映整節課或某個片段中師生互動行為的總體狀況。不少學者在弗蘭德斯互動分析系統的基礎上對其言語行為分類進行了調整，或者對獲取的數據進行進一步深化處理以做出新的解釋和概括。總體而言，這種模式的核心是對課堂教學過程中不同類型的具體行為進行統計匯總，以反映師生互動的整體狀況。

基于這一思路的研究設計還有很多。比如，在研究教師提問這一主題時，對所有的問題進行捕捉、記錄和分析，如分析教師所提問題的類型和數量、提問對象、問題之間的聯系、教師提問與學生回答之間的聯系，由此分析教師所提問題的深度、質量和方式。這實質上是對表層行為加以拓展，并對其意義進行類型分析。再如，在研究課堂中的公平問題時，可以通過對教師提問對象的分析來研判教師是不是公平地對待不同學業水平、不同種族背景以及不同性別的學生。類似地，也可以通過匯集教學過程中學科術語出現的時機、頻次、分布及準確性等方面的數據，來研究課堂上學生是否很深入地投入到學科學習過程中以及對學科認識論的領會情況。概言之，對于一個具體問題的研究，研究者可以通過對課堂視頻數據的挖掘，擷取體現這一問題特征的外在行為表現數據來實現。

2.指向表層行為的課堂視頻分析方法的反思與改進

這一取向下的研究在選取關于表層行為的數據時，某種意義上說是從有完整意義的課堂活動中去境脈化地擷取出了某些數據，用于分析研究問題和論證觀點。因而這就需要考量視頻中擷取的數據能否有效地顯示研究現象的特征，進而論證研究者所要得出的觀點。比如，有一項研究發現，現在流行音樂的序曲時間比1970 年代音樂的序曲時間平均要短15 秒鐘，由此推論，現在人們聽音樂更急于“直奔主題”。從邏輯上看，這一音頻時間的數據能夠較好地支持該論點。同樣，當研究的主題就是課堂教學的可見表現時，或者當表層行為能很好地顯示其之于研究主題的意義時，這種研究方法是適用的。又如，如果是研究學生是否在課堂上積極提問，那么記錄下學生積極提問的行為就可以作為有效的論據。在研究班級管理時，也可以從課堂視頻中獲得班級管理時間及分布、具體方法等方面的數據，以支持對于班級管理的判斷。

但是，教學的復雜度往往會高很多。我們假設在研究課堂教學活動的性別公平問題時，選擇將不同性別學生被提問的頻次作為指標，來判斷教師是否公平地對待不同性別的學生。被提問頻次是典型的表層行為，但是男女生被提問次數相同并不簡單地意味著這方面的公平性就更好。且不說公平概念本身的復雜性和多元性，細究一下問題和問題之間的差別，以及在師生活動進程中不同階段提問的指向、不同學生在當時的學習狀態表現、教學內容掌握程度及學習動機上的差別，就知道采用脫離課堂活動境脈的提問頻次分布這一指標是多么地缺乏效度。從師生的表層行為來研究課堂教學，往往面臨類似的風險。

解決這一潛在問題的一個方向是通過視頻量和數據量的增加來探尋整體的特征或者規律性。比如，通過提取課堂視頻中師生用到的學科術語相關數據，分析其頻次和在時間上及使用者中的分布情況，以此來研究教學過程中對于學科知識論的重視程度。在技術上還可以利用人工智能的語音識別技術對課堂視頻進行自動分析，從而更好地反映某個教師、學校甚至地區的教學特征。但是，這一取向的研究設計面臨的最大約束是研究者難以對數量很多的課堂視頻資料進行獲取和分析。

概而言之，這種從師生課堂活動中擷取關聯性表層行為數據的方法，面臨著方法論上的兩難：既不能像質性研究那樣完整地呈現研究對象的境脈及其完整的演進歷程，也難以像量化研究那樣通過較大樣本的統計分析來概括特征和探尋規律。

面對這一兩難困境，課堂視頻研究在方法論上的努力是尋求更有意義的表層行為數據，從而做出更有意義的推論。例如，在弗蘭德斯互動分析中，3秒鐘的時間劃分顯然沒有充分考慮表層行為數據的意義問題，但是當數據量增加以后，從邏輯上看雖然能反映表層行為的分布狀況，但仍難以對更深層的學生認知發生及師生互動特征作出推論。而如果以師生對話中一個完整的互動（如一次I-R-E/F，即提問—反應—評價/反饋）為分析單位，那么每一個數據就變得更有意義，匯集起來的數據在推理過程中也更有說服力。

應對這一挑戰的另一個方法是將特定的表層行為數據和課堂活動的境脈結合起來，比如與學生的認知及社會過程，以及與教師教學指導的類型分析結合起來，從而讓境脈賦予表層行為數據以意義。羅賓·亞歷山大（Robin Alexander）構建了一種包含三個部分的比較教學研究框架：一是教學可觀察的外部行為，二是指導這些行為的觀念，三是將課堂行為通過課程鏈向國家政策的宏觀—微觀關系（Alexander，2009）。這一框架試圖從更廣的境脈中理解教學過程中師生的外部行為，并對不同文化背景中的教學形態和內隱價值進行了分類，這亦為指向表層行為的課堂視頻分析方法提供了新的拓展思路。

總而言之，表層行為的分析單位是“點”狀的。聚焦師生外部表層行為的課堂視頻分析，是最初探索通過課堂視頻進行教學研究的重要路徑，對于開啟研究的新方法和新領域的重要性不言而喻。在這個取向的研究中，當具體的外顯行為數據從視頻中被抽取出來時，保持這些數據與所要揭示的內在意義的一致性，是開展這類研究的合理性前提。換言之，當基于外部行為表現對課堂視頻進行分析時，實則已假定了這種外部行為的意蘊，從而試圖以這種行為代表或揭示某種活動設計或教學進程的意向和特征。比如，課堂上教師的獨白語言多，由此推斷課堂教學是教師主導的直接教學；教學進程中任務數量多、任務之間轉換快，由此推斷學習探究的深度有限；課堂上學科術語出現的頻次多，由此推斷注重學科概念化知識。這個從數據到結論的推理過程，需要堅實的理論和充分的實證研究來支持。當同樣的外顯行為和要指向的意義不一致時，就需要重新考慮分析對象和分析單位的設計，調整析取數據的粒度，或者將數據重新境脈化，從而提升數據與意義的一致性。

對基于教學過程中表層行為的課堂視頻分析的合理性追問，有助于研究者結合教育數據挖掘和學習分析學這些新興研究理路和相應技術，更好地優化研究設計。這也可引發研究者去探索更多樣化的研究主題，設計更為周密合理的研究方案，從而推動課堂視頻研究不斷深入。

三、繪“面”：探尋教學整體結構的課堂視頻研究

1.探尋教學整體結構的課堂視頻研究的方法要點

超越特定的、具體的、單個的表層行為而將整個一節課甚至更長時間段內的教學活動納入課堂視頻分析之中，是課堂視頻分析研究較早就有的一個探索方向。國際數學和科學學習趨勢研究（Trends in International Mathematics and Science Study，TIMSS）的視頻分析就是經典的案例。TIMSS 由國際教育成就評價協會（International Association for the Evaluation of Educational Achievement，IEA）發起和組織，1995 年第一次實施，最初主要針對參與國四年級和八年級學生的數學和科學成績進行測評（National Center for Educational Statistics， 2022）。TIMSS 視頻研究的團隊在1995 和1999 年先后進行了兩輪課堂教學國際比較研究，其中1995 年的研究收集和分析了日本、德國和美國的231節課的課堂視頻，1999年的研究（TIMSS-R）收集了7個國家或地區八年級的數學和科學教學的課堂視頻，總量達到1000 節課以上。這項視頻研究是由美國教育部的國家教育統計中心聯合國際教育成就評價協會和加州洛杉磯LessonLab 公司開展的。TIMSS 視頻分析的研究目的包括：調查美國課堂的數學和科學教學實踐；比較美國與表現優秀國家的教學實踐；發現數學和科學教學的新理念；為教師專業發展開發新的研究方法和工具；創設教學圖景的數字圖書館，為美國教育決策服務；激發和聚焦在教育者、決策者和公眾之間關于教學實踐的討論。從這些目標可以看出，這項視頻研究的重點指向了課堂教學的整體狀況，整體活動結構成為其研究的核心問題。施蒂格勒等人（Stigler et al.，1999）針對德國、美國和日本的231節八年級數學課堂視頻，在視頻轉錄和編碼的基礎上展開分析，并結合問卷調查等方式，比較了不同國家課堂上的課程內容和活動組織的差異。該研究主要回答了如下四個方面的問題：（1）課堂活動結構及其組織過程；（2）課堂中呈現出什么類型的數學；（3）學生在課堂中的數學思維是怎樣的；（4）教師如何看待改革。該研究主要對課堂的結構、數學學習內容（包括情境、任務、教師代替解決問題、學生生成解決方法、原理、屬性和定義等）、課堂對話（包括全班與個別對話、教師話語與學生話語等）等進行了視頻編碼和分析。研究發現，處于不同文化情境下的課堂結構是不同的，在美國與德國的課堂中，教師往往以“解決問題”作為最終的目標；而在日本的課堂中，“理解數學”是首要目標，“解決問題”僅僅是為了更好地“理解數學”而設計的一種情境。該研究還發現，美國和德國的課堂結構包括初始獲取階段和隨后的應用階段；而日本的課堂組織方式則以解決問題、反思問題、分享他們想到的解決問題的方法、共同努力形成對該問題或概念的理解等為重心。同時日本的課堂更具有連貫性和一致性，而美國的課堂則常常被打斷。此外值得注意的是，日本課堂上的問題較少，因而學生用于解決每一個問題的時間更長（Stigler et al.，2009）。曹一鳴等（2011）基于TIMSS 的視頻資源著重對2 位教師20節課的“連續性課堂結構”以及教師教學的特點進行了分析，并獲得了關于初中數學課堂教學的互動特點，同時還提出了改進師生互動以提高有效教學的針對性建議。

研究者對整體活動結構研究的另一個典型例子是對師生參與類型的分析?；谡n堂教學的3個核心要素（教師、學生與學科知識）構成的三角形，3條邊可分別代表3種不同的活動類型：“教師—學科知識”一邊代表了教師對于學科知識的呈現和解釋；“學生—學科知識”一邊代表了學生對于學科知識的學習，包括探索、同伴討論、作業等；“教師—學生”一邊代表教師和學生之間的討論與對話?；谶@種活動類型的劃分，可以研究一節課上三大類活動的分布情況，亦可據此對每一條邊上的活動進行深入分析。這種方法看起來比弗蘭德斯互動分析更為“粗略”，因為弗蘭德斯分析系統是對每3秒鐘活動的兩層次分類，而此方法的分析單位是一次次持續進行的活動，且類型上也只有3類。但是，這種數據顆粒度比較大的分析也有其獨特的優勢，即可以更為直接地分析整節課的教學與互動情況。例如，基于對一節課或若干節課的分析可以這樣報告結論：有30%的時間是教師在講授，10%的時間是師生在互動，60%的時間是學生在自學。從內容分析上講，這種針對整體結構的研究對于觀察課堂教學設計及分析教師教學風格及特征這類問題更有意義。比如，我國的課程改革強調學生自主開展探究活動，而采用上述數據粒度的分析就能很直接地回答此類活動在課堂上的時間占比，進而結合不同大類活動的具體安排（如在教師講授之前是否有學生探究、學生探究的時間及活動方式）判斷課堂活動結構的變化情況。

在一項關于數學課堂教學結構的研究中，研究者以課堂教學的基本環節和數學任務作為分析單位，通過分析各教學環節數學任務的組織方式，以期從整體上認識數學課堂教學的展開方式和核心特征（仝玉婷等，2021）。具體而言，在教學任務上，通過對課堂教學進程中的每一個獨立任務和其中包含的子任務進行編碼，統計每節課上任務/子任務的數量和持續時間，由此考察教學活動的密度。在教學環節上，通過考察課堂視頻分析過程中每個環節（復習引入、探究新知、運用新知、小結等）的時間分布和循環結構（如有幾個輪次的“探究新知＋運用新知”）以及對各個環節中具體任務的組織方式進行扎根研究，從而來深入分析其教學組織方式及其分布情況。比如，在探究新知環節的具體活動方式包括：教師講授為主的知識傳授、教師主導的師生對話、學生主體的動手操作、學生主體的討論交流、師生對話的新知探索，并在課堂視頻分析過程中分析每種具體組織方式出現的頻次、持續時間及占比，以揭示數學課堂的活動展開結構。該研究通過考察課程改革進程中課堂教學的結構變化發現，從2006年到2016年，初中數學課堂的整體結構和主要形式保持相對穩定，課堂教學在活動結構上表現出較高的同質性，學生自主探究的空間有所增加，突出表現為課堂活動的節奏有所放緩（平均而言每節課的數學任務數量有所下降），以學生為中心的課堂教學行為在次數、時長和時間占比上均有所增加。

另外，還有研究者從認知需求角度研究了數學任務之間的關系，以進一步揭示課堂教學的結構性特點（Tong et al.，2019）。該項研究在標定課堂教學中的任務和子任務的基礎上，關注任務數量并對任務之間認知需求的變化進行了分析，即通過比較兩個相鄰的任務，以明確其在認知需求上是提升、降低還是維持不變。如果與前一個任務相比出現了以下情況，即呈現出新的知識、任務以其他方式呈現、需要學生調用已有的相關知識、需要用不同的方式方法完成任務、需要將具體任務抽象成更為通用的規則、需要增加工具來解決問題，則編碼為認知需求等級上升；反之則定義為下降。如果后一任務同前一任務相比，只是要求學生重復使用先前學到的數學知識、重復先前運用的程序、在復雜性和模糊性上也沒有差異，就將其定義為認知需求等級不變。該研究還基于對某地區若干課堂教學視頻的分析發現，課堂教學的活動密度很高，節奏很快，表現為每節課平均有5個以上的獨立任務，任務之間通常有較明確的關聯，而且幾乎每一個任務在認知需求的等級上都在提高。學生在越來越具有挑戰性的任務中不斷學習新的知識并在后來的任務中應用和強化這些知識，非常有利于他們掌握數學核心知識和技能。但是另一方面，這種高密度、快節奏的課堂活動結構也在知識基礎、思維活動、理解能力、注意力等方面對學生提出了較高要求，因而也帶來了部分學生掉隊的風險。

2.探尋教學整體結構的課堂視頻分析方法的反思與改進

與前節所討論的聚焦“點”上的具體行為的研究進路不同，指向整體活動結構的課堂視頻研究呈現出的最突出特征是：分析所指向的是更具相對獨立意義的活動在整節課“面”上的分布，如一個教學環節、一個具體的學習任務、一次完整的師生對話。以某一教學環節為例，其要求鞏固新學習的知識，共花費了5分鐘時間，在此過程中教師有課堂巡回指導。表面上看，該分析單位的顆粒度較粗糙，而不像有的分析單位那樣富含技術、數據充足、結果呈現酷炫。但是，當我們將這些有意義的分析對象疊加起來用于顯示一節課的整體狀況時，就能彰顯和判斷整節課的結構性特征。這一研究取向下的結果描述可能是：一節課的新知學習以教師講授為主要形式，每一次的講授伴隨提問和練習加以鞏固；或者是一節課的新知學習以學生圍繞教師設定的系列問題和任務而展開，且占據了一半以上的課堂時間。我們甚至還可以將一個單元或更大單位的對象納入到研究之中。這一取向下的研究呈現出的課堂教學的展開方式及其結構化特征，對于教師理解、認識、反思和優化教學具有較強的適切性和鮮明的實踐意蘊。

因此，這種以“面”為分析單元的研究取向既適用于對課堂教學整體狀況的分析，也適用于對教師教學水平及風格的研究。特別是對于課堂教學中可見的活動狀況的分析，這種研究取向的視頻分析方法更具優勢。

我們應當看到，這種研究所獲取的數據主要還是關于外部表現的，而活動形式這種外部表現往往難以有效揭示教學是否真正有效地進行。我們研究教學的目的歸根結底是要研究學生的學習以及教師是否對學生學習給予了有效的支持和引導。在教學形式和活動結構大致相同的課堂上，學生的學習效果也可能大相徑庭。特別是這種注重活動結構的課堂研究，常常無法觀照到影響學習的一些關鍵因素，如學生的先前知識經驗。在教學改革的實踐中，我們也經常看到一些教師在教學中采取了政策提倡或理論主張的新形式，但是實際效果卻并不顯著。因而，這一取向下的研究應當進一步考慮和課堂活動具體進程的細節分析相結合。

四、分“段”：聚焦教學事件/任務語義分析的課堂視頻研究

1.聚焦教學事件/任務語義分析的課堂視頻研究的方法要點

不同于聚“點”指向的表層行為研究和繪“面”指向的整體結構研究，在課堂視頻分析的發展歷程中還有另外一種進路，即通過典型性的片段或場景來對教學—學習的進程進行深度的語義分析。視頻數據的真實性、豐富性、完整性及其與教學活動實際進程的一致性，都為這一研究進路提供了可能。

在針對師生對話的研究中，選取一段典型視頻進行分析的方法日益普遍。比如，研究者選取包含其研究要素的視頻片段，具體分析在這一過程中哪些要素導致一種狀況或者結果的出現，具體的互動是如何展開的，從而揭示某一個發生機制或對獨特現象進行深描與解釋。在話語分析中，研究者通常采用某種理論指導下的分析框架，對話語中體現出的某一方面的特征進行概括和詮釋，比如在批判性話語分析中分析話語進程所體現的權力關系，或者在關于教育公平問題的微觀研究中分析不同背景學習者的文化特征是否被重視、師生語言中使用何種語碼結構，以及這種語言形式是否利于文化背景不利者的理解、參與和知識建構等。

視頻分析和微觀發生法相結合，能很好地揭示被捕捉到的發生時刻/時段中更為細致的活動過程。在此類研究中，研究者利用視頻，記錄和分析每一位/組學習者在解決復雜問題過程中是如何應用多元策略進行數學運算的，以此來挖掘教學中的關鍵事件。而這種對學習者多元策略的識別和支持是促進學習者自主探究問題解決的重要途徑。學習科學領域的研究者亦采用微觀發生法來研究學習者如何“在一段時間內逐漸學習具有挑戰性的概念和策略”，他們“非常緊密地追蹤這些學習事件，以便當學習發生變化的時候能夠探測它們，這樣研究者就能理解學習發生的詳細軌跡，以及每時每刻促進學生成長的關鍵性事件”（卡拉克·A.欽等，2021）。

經濟合作與發展組織（OECD）新近開展的題為“全球教學視點”（Global Teaching Insights，GTI）的教學視頻研究項目，很好地例示了如何以課堂教學中的有意義片段作為分析單位，對課堂教學的展開方式進行分析和評價（OECD，2020）。在這項研究中，每一位參與的教師（共有來自8個國家/地區的700 名中學數學教師）均需錄制兩節一元二次方程的課堂視頻，然后由兩名觀察者對錄制的視頻進行評分。評分采用項目統一的觀察編碼體系（Observation Codes，即測評工具），編碼體系包括班級管理、社會情感支持和教學3個領域。每個領域又包括幾個子領域，如教學領域包含話語、學科內容質量、學生認知參與、對學生理解的評價和反應4個子領域。每一個子領域又包含若干要素和相應的指標，如學科內容質量包含的要素有明確連接、明確的類型和概括，包含的指標有明確的學習目標、準確性、與真實世界的連接、連接數學主題、數學概括、表征的類型、程序性教學的組織。在評分過程中，評分者要在課堂教學的中間暫停，即每隔16分鐘需對要素進行評分或者每隔8分鐘需對各指標進行評分。這種設計方式保留了課堂教學活動的整體真實性和連貫性。該研究發現，學科內容質量這個子領域的得分是整個課堂視頻研究所有子領域中得分最低或者第二低的，由此反映出各國在數學教學中對學科內容質量的關注普遍不足，這一研究結果對于實踐的改進具有重要的參考價值。

希爾等人（Hill et al.，2022）開發的“數學教學質量項目”（Mathematical Quality of Instruction，MQI）采用了類似的研究設計。研究者先將錄制的課堂視頻劃分為等長（5 分鐘或7.5 分鐘）的片段，然后由兩位評分者根據研究確定的5個維度對這一片段以及整節課進行評分。研究確定的5 個維度分別是：學生實踐與共同核心內容的一致性，面對學生和數學，數學的豐富性，面對錯誤和不精確，課堂活動和數學的關聯性。比如，第一個維度考察學生以何種方式學習數學內容，與共同核心標準是否一致，包括學生是否就數學內容進行提問和推理，學生是否提出數學解釋，具體任務的認知要求是什么（如是否讓學生發現類型、建立聯系、決定數學概念的意義、解釋和論證他們的結論）。評分者對這些維度進行評分時，也要根據針對研究主題（包括領域/維度、要素等不同的主題“粒度”）開發的評價量規，對一個按照固定時間長度劃分的教學活動進行判斷和評定。

2.聚焦教學事件/任務語義分析的課堂視頻分析方法的意義與前瞻

這種取向下的研究，是在相關理論和研究主題的引領下，以課堂視頻中的獨立片段為分析單位和數據對象而展開的，最大程度地保留了課堂教學活動和師生行為的復雜性和完整性。表面上看，這種研究方式不是富含技術的——視頻分析總容易讓人想到和技術的關聯（比如對復雜細節的計量分析），但是，事實上對這種課堂活動片段的深度挖掘和多視角分析，既需要充分利用課堂視頻數據承載的信息，也需要保留視頻片段的真實性和意義性。課堂視頻研究主要面臨兩大挑戰，一是分析費時，二是如何選擇具有代表性的視頻。這兩個方面的挑戰有一個共同的源頭，即對所謂“科學化”的追求，特別是試圖借鑒自然科學研究的方法進行隨機實驗、代表性抽樣、變量控制等（理查德·沙沃森等，2006），但實際上對于復雜性更高的社會活動而言，這些方法并不完全適合，尤其是針對那些課堂互動和教學設計類的主題。在課堂互動研究中，描述性方法和案例分析仍是主要的方法；而教學設計類研究則有無窮多的變式，有學者分析指出，一個知識主題的教學可以有多達205 萬億種選擇（帕特里夏·K.庫爾等，2021），教學設計空間之巨大，以致難以通過分類概括的方式進行分析。研究者基于課堂視頻分析對師生互動和教學設計進行研究時，也無法沿著“科學化”的方向去追求樣本代表性或進行分類概括及統計分析。因此，當以自然的、真實的課堂教學為對象展開視頻分析時，研究者可以采取的途徑是，從中選取具有指示意義的片段，對其中的師生行為、教學事件等進行記錄、闡釋和評價，對案例中的經驗進行概括，或者展開小樣本間的對比，這樣課堂視頻片段就既包含了教學過程之諸細節，又保持了其完整性，而且也使得研究對象置身于教學的真實境脈之中。

在OECD 開展的關于GTI 的課堂視頻研究中，研究設計考慮到不同國家、不同教師、不同課堂的教學方式之差異，在劃分課堂教學的片段時也按照統一的時長進行劃分，這既有助于降低評分工作的難度，也利于提升工作效率和評分的信度。MQI項目的片段劃分也有類似的考慮。但是，這種切段方法仍較為“武斷”，難以反映不同課堂在時間分配上的結構性差異。在筆者參與設計的一系列課堂視頻研究中，我們按照“自然段落”對課堂教學活動進行切分并將其作為分析單位，以進一步凸顯分析單位中研究對象的意義。比如，針對語文閱讀課堂上師生對話的視頻分析（陳偉東等，2021），研究者首先按照師生對話所討論的問題進行切分，將對一個問題的完整討論劃分為一個獨立片段；進而對這個片段中的問題類型（如理解性問題、評價性問題、創造性問題）和師生對話的方式（如教師主導的對話、師生互動的對話、學生的討論等）進行編碼；最后基于編碼數據將一節課中各片段的分析結果匯總起來，由此就可以看到一節課中的活動結構：所討論問題的類型及其分布、師生對話的主要方式，進而可以對課堂教學進行整體畫像。根據這些研究，一節課上通常會有6個左右的任務，每個任務完成的時間長短不一，但卻構成了適于分析的“自然段落”。OECD 的GTI 項目中針對指標的編碼以8分鐘為一個分析單元；MQI項目的研究中典型的時長為5～7.5分鐘，7.5分鐘的時長也比較接近自然段落的時長。因而，我們在研究中更傾向于用“段落”（Episode）（或稱為“事件”或“任務”）來標識研究對象和分析單位，而不是用“片段”（Segment）。

選擇“段落”作為分析單位，并展開語義分析，實質上更利于對學生的學習進程進行研究。外在行為和課堂整體結構的研究本質上是對教學活動的外在分析，而針對段落的語義分析則可以對學生的理解程度、思維方式及進程展開研究，這種研究更趨深入且更有意義。當前的教學改革日益強調對學生高階能力的培養和以學生為中心的學習，運用視頻分析的方法，可以深入揭示課堂教學中關鍵“段落”或“事件”中學生在面對學習任務及在小組合作、師生對話活動中的具體表現，由此即可探察學生在認知進程、社會情感能力、表達能力等方面的狀況及變化。換言之，借助課堂視頻的豐富數據，可以追蹤分析學習者的學習進階，以及在此過程中學習者得到的支持。因而，追蹤“段”中學生學習進階過程中的關鍵行為，定位學生在關鍵目標上的進展，分析教學過程中使其何以如此的因素，可在更精微的層面上展開教與學之間的動態互動分析?；诖?，我們可以發展出以“段”中之各“點”（即學習進階的關鍵點）發展歷程的“線”型追蹤方法。類同施密特（Schmidt，1992）用整體性課程分析工具——“主題追蹤圖”（Topic Trace Mapping，TTM）追蹤課程內容的發展，這種“段”中尋“點”、由“點”繪“線”，進而追蹤學習發生發展及其支持機制的研究，或許是未來課堂視頻研究的重要趨向。

五、結語：尋求有意義的研究對象和分析單位

隨著信息技術的不斷進步，課堂視頻的采集、儲存、分析都變得更為便捷，這為深度研究真實的課堂活動提供了新的數據源和研究方法。在進行基于課堂視頻的教學研究中，如何使課堂視頻的數據轉化為有效指明師生行為的信息，并進一步轉化為定義或標明教學過程之特征或品質的分析結果，是研究者自始至終需要思考的問題。

課堂視頻中豐富的數據和對教學的分析判斷之間有很長的環節，數據作為論證某一論點的原始材料，其自身要有明確的意義。教學活動作為一個復雜的系統，單一數據的意義和其所標識的對象所處的活動境脈是不可分割的。境脈與對象之間有著共存關系，境脈是意義的賦予者。將可見的表層行為單獨剝離開來——這是一種以“點”為分析單位、將“點”加以聚合的路徑，就使得數據可能存在喪失意義的風險。而將這些“點”數據加以計量和匯總，實則是基于表層行為論證教學之特征，這種情況下的數據分析與論證是需要審慎判斷的。

指向課堂整體結構的視頻分析則是指向“面”的路徑。這一路徑力圖反映課堂教學的整體性和結構化特征，其支持基礎是有意義的課堂教學事件（即“段”）的整體匯總分析。在研究目標指向課堂教學的整體狀況時，以有意義的“段”為組件勾勒課堂的整體特征是可行且有效的。將研究的重點放在“段”（即自然段落、事件、任務以及按照時間切分的片段）上，并基于段落中教學活動的展開方式對其某一方面進行分析、評級、詮釋、概括，既能使基于課堂視頻的教學研究在方法論上更可行（即易于操作且具有較高的信度），也更利于將教學實踐過程之微觀分析與關于教學的理論和實證研究成果結合起來。因而，如何更好地切分“段”并以有意義的“段”為分析單位和研究對象，是優化課堂視頻分析設計的重要方向。從已有研究看，對視頻的編碼和分析具有高度的編碼者依賴特征，數據的詮釋、編碼及其信度問題，以及視頻分析費時費力問題，均是課堂視頻研究面臨的巨大挑戰。而以有意義的“段”為分析單位和研究對象，則有望有效地應對這一挑戰。這是因為對于各“段”之中學習進階之“線”的追蹤，更能將對教學的研究重點轉向“學”，同時也支持從學習者中心的視角分析課堂教學。

若此，對于課堂視頻研究來說，對大樣本大數據的潛隱追求則可轉向小樣本大數據的探索了。教學活動是極其復雜的，在一個知識內容的教學方式有眾多可能的情況下，再小的樣本數都能挖掘出無盡的大數據。課堂視頻分析有著無限的可能，值得研究者持之以恒地去探索。