基于BOPPPS微格教學視頻的培訓效果量化評價研究

竇 燕 王曉妍 孔得偉 韓 婷

(1.燕山大學 信息科學與工程學院,河北 秦皇島 066004;2.河北省軟件工程重點實驗室,河北 秦皇島 066004)

0 引言

教師培訓作為教師教育中的重要環節、教師終身教育的主要手段,在教師成長的過程中起著重要的作用[1]。教師教學技能培訓又是教師培訓中的重要組成部分,直接影響到教師的教學水平。教師效果評價是培訓項目中非常重要的一環,評價結果可以明確培訓的優劣,總結培訓得失,汲取經驗教訓,為下一次培訓積累經驗并提出更加合理的培訓策略。加拿大BOPPPS教學模式是一種有效的教學模式,它是加拿大高校教師ISW(Instructional Skills Workshop,教學技能工作坊)培訓的核心組成部分,現已發展成為一個非常成功的高校教師教學能力提升的培訓項目[2-3],該模式已經被應用于很多具體的學科教學中[4-5]。微格教學經過20多年的發展,經歷了興衰、沉寂、理性認識幾個階段,廣泛地應用于師范學生的教學能力培養,并且相當多的高校也將微格手段用于教師培訓[6-8]。北京大學在微格培訓中,讓教師自己選擇教學內容進行教學設計、課堂教學模擬并拍攝制作課件,最后聘請外部專家進行評審和診斷[9],這種培訓效果評價方式依據專家的評審,評價標準未必能針對學校培訓目標開展,很難評價培訓效果。韓磊磊[10]基于微格教學手段將BOPPPS教學模式應用于高校青年教師教學技能培訓,對微格教學進行視頻錄制,培訓結束后對視頻進行回看和反思,培訓導師對參訓教師的每一次微格訓練僅進行語言反饋和定性評價來了解培訓效果,很難真正了解參訓教師的教學技能提升情況。杜鵑[11]的教學技能培訓也將BOPPPS教學模式作為其核心培訓內容,在培訓評價方面加入參訓教師結業心得和后期訪談資料,增加了培訓內容的豐富度,但是也沒有量化評價效果。徐劍波[12]在針對所選案例高校新入職教師教學崗前培訓總結的培訓評估機制中提到,只是采用簡單的理論考核,忽視對參訓教師教學實踐能力以及培訓過程中的表現進行考核。范官軍[13]提出微格教學評價要立足于訓練目標是否達成,應該把定量評價作為構建訓練效果評價體系的重點。目前,以BOPPPS教學模式為核心、以微格教學為教學手段的新教師教學技能培訓已經在國內20多所學校開展,提升了新教師的教學技能,但是在培訓評價環節各有特色。如何定量評價參訓教師學習和掌握BOPPPS的培訓效果是一個亟待解決的問題。馬爾可夫過程是無后效性的隨機過程[14],即下一狀態的概率分布只由當前狀態決定,在時間序列中它前面的事件均與之無關。馬爾可夫鏈是時間離散、狀態離散的馬爾科夫過程,其無后效的特點使得可以將馬爾可夫鏈模型用于教學質量評價。樊新海[15]采用馬爾可夫鏈對某單位職員的敬業精神進行評價。董慶華[16]利用馬爾可夫鏈把學習過程中的“進步程度”作為主要依據來對學生群體進行形成性評價。羅娟[17]利用馬爾可夫鏈對課堂教學進行動態評估。郭竹梅[18]應用進步度對課堂實施過程中學生的學習進行評價。目前對BOPPPS微格培訓效果進行定量評價的研究尚未見諸文獻。本研究第一作者參與了加拿大約克大學的國際前沿教學法(BOPPPS)培訓并獲培訓證書,還獲得了以BOPPPS為核心教學模式的ISW和FDW(Facilitator Development Workshop, 教學技能引導員工作坊)資質,對BOPPPS有效教學有較深入了解。因此,本研究以燕山大學參加培訓的新教師為研究對象,針對BOPPPS微格教學培訓效果的定量評價展開研究,提出了BOPPPS微格教學馬爾科爾夫鏈評價,即BMME(BOPPPS Microteaching Markov Chain Evaluation)培訓效果評價模型,對參訓教師教學技能的培訓效果進行量化,較為精準地評價了參訓教師教學基本技能的進步情況。

1 BOPPPS微格教學技能培訓模式

1.1 培訓理念與培訓目標的設定

燕山大學新教師教學技能培訓的理念是以學習者為中心,注重學習者的參與、體驗與反思。

參加培訓的新教師即將走進課堂,面對的學生人數大部分都超過30人,有的班級甚至超過100人,如何提高課堂教學的學習效果是教師首先要考慮的問題。了解學習者的心理是基礎。校本培訓希望參訓教師從一個學習者的角度來參與培訓、體驗培訓,同時能夠對自己在培訓過程中學到的教學技能進行反思。

基于以上教學理念,借鑒了ISW的模式,設計了以微格教學為手段、以BOPPPS教學模式為核心的新教師課堂教學技能培訓模式。

新教師教學技能培訓的目標分為3個維度:第一個維度是知識維度,培訓結束后參訓教師應該能夠正確解釋 BOPPPS 中每個模塊的含義。第二個維度是能力維度,分別按照 BOPPPS 模塊撰寫實用可行的教學設計方案;有效使用各種參與式教學方法,引導學生主動學習;能運用基本的評價技巧評價教學效果。第三個維度是情感維度,激發參訓教師的職業認同感和使命感。

參加培訓的新教師通過短短的三天兩晚時間,快速掌握一種課堂教學的技能,達成以上的教學目標,并且能夠運用到后期真實的課堂教學過程以及整個課程教學活動中,從而提升自己的教學技能,為成為一名教學優秀的教師打下基礎。

1.2 BOPPPS有效教學法

BOPPPS有效教學法包含6個教學環節,分別是導言、學習目標、前測、參與式學習、后測和總結。導言主要是為了將學生的注意力吸引到課堂中,并且提高學生的學習興趣;用與本節課內容相關的圖片、視頻、典故、時事熱點等來導入。學習目標根據教學大綱的要求,從學習者的角度出發,按照SMART原則給出的明確、可達、可測量的描述,涉及認知、技能和情感三方面目標。前測是為了了解學生對本節課要學習的內容的了解程度與知識基礎,以便于教師對課程內容進行微調。但是要針對學習目標來設計測試內容,形式多樣,可以運用信息技術手段,采取判斷、選擇、填空、投票等客觀題方式,也可以提一些開放性問題。參與式學習的目的在于讓學生主動學習,教師要想各種辦法讓學生以動眼、動耳、動手、動口等方式參與到課堂中,核心是以學生為中心,讓學生參與到學習的過程中,最后達到動心的目的,取得好的學習效果。參與式學習的內容也要圍繞學習目標來選取。后測的目的主要是檢查學生經過主動式學習是否達成學習目標,要盡可能讓全體學生參加,并且教師要給學生反饋。總結是教師對課程教學內容的摘要回顧、知識點總結,要簡潔明了,盡可能以圖形化的方式總結,也可以讓學生來進行總結,這樣學生印象深刻,有利于進一步鞏固學習效果。最后還可以布置課后作業以及預告下節課的學習內容等任務。

1.3 微格教學訓練過程

為了達成以上的培訓目標,在培訓課程中設計出一套合理的培訓課程,包含《ISW與BOPPPS 介紹》《微格演練技巧與示范》《課程思政案例展示與點評》《如何開展參與式教學》《如何進行教學評價》《ISW與BOPPPS 介紹》。通過理論知識的介紹讓教師了解這種模式,理解BOPPPS的內涵。除了培訓教師理論授課之外,提升參訓教師教學技能的重要方式就是實踐,采用了微格教學的方法。《微格演練技巧與示范》是讓培訓教師采用微格訓練的方法,需要為參訓教師進行演示,便于他們獲得直觀感受。實踐環節安排了兩次微格訓練:第一次微格實踐是在培訓導師介紹BOPPPS有效教學法和微格訓練法后,請參訓教師按照這種教學模式進行教學設計并實施10分鐘的微格演練,培訓導師為每一位參訓教師錄像,根據所設計的培訓效果評價指標給出每一項成績;參訓教師根據培訓導師和同組參訓教師的回饋修改自己的教學設計并實施第二次微格訓練,培訓導師再次錄像并給出評估,根據兩次評估情況給出每位參訓教師的培訓效果評價結果。

2 BOPPPS微格教學培訓效果量化評價的BMME模型

2.1 BOPPPS評價指標的選擇和評價等級的設定

通過對加拿大約克大學BOPPPS培訓的每個模塊的評價指標進行研究,結合燕山大學新教師教學技能培訓的具體情況,考慮微課視頻的特點,對BOPPPS的每個環節的作用進行梳理,將每個環節作為1層,分成6層,作為一級指標;每層設計3～5個評價指標,作為二級指標,最終形成6層24個二級評價指標;每個指標設定了5個等級的評價結果,分別為“優”“良”“中”“合格”和“不合格”(如表1所示)。

表1 BOPPPS微課視頻評價指標及等級

為了確切了解參訓教師的教學技能提升情況,培訓時對每位參訓教師的兩次微格實踐都錄制了視頻,每個人10分鐘微格演練結束后,通過對視頻的回放觀看,對每一位參訓教師的導入、目標、前測、參與式學習、后測、總結6個環節分別給出評價等級。

關于兩次微格教學實踐,第一次實踐可以看出參訓教師在培訓導師講授和演示之后教學技能的表現。經過培訓導師的引導和同組伙伴的反饋,參訓教師進行第二次微格實踐,可以看出參訓教師的進步情況。由這兩個階段的變化,可以推測后面階段的變化,這種教學技能的變化情況有一定的規律性,非常接近馬爾可夫過程,即狀態轉移只依賴于前一個狀態,因此本研究采用馬爾可夫數學模型對培訓效果進行評價。

2.2 馬爾可夫數學模型

馬爾可夫數學模型[14]如以下3個定義所示。

定義1 設隨機序列{X(n),n=0,1,…}的離散狀態空間為E。若對于任意m個非負整數n1,n2,…,nm(0≤n1

P{X(nm+k)=j|X(n1)=i1,

X(n2)=i2,…,X(nm)=im}=

P{X(nm+k)=j|X(nm)=im},

(1)

則稱{X(n),n=0,1,…}為馬爾可夫鏈。

定義2 式(1)中右邊條件概率形式為

P{X(n+k)=j|X(n)=i},k≥1,

(2)

稱之為馬爾可夫鏈在n時刻的k步轉移概率,記為Pij(n,n+k),它表示已知n時刻處于狀態i,經k個單位時間后過程處于狀態j的概率,它不依賴于n,其狀態轉移概率僅與轉移出發狀態i、轉移步數k、轉移到達狀態j有關,而與轉移的起始時刻n無關。當k=1時,Pij(1)成為一步轉移概率,簡記為Pij。它有如下兩個性質:

0≤pij≤1,i,j=1,2…

定義3 若馬爾可夫鏈轉移概率的極限為

(3)

存在且與i無關,則稱此馬爾可夫鏈具有遍歷性。只要求出穩定狀態就可以用它來計算一個狀態的進步情況。

2.3 等級數量與等級數量的比例

每位參訓教師在實施10分鐘微格實踐時,培訓導師就根據表1中的評價指標為其每一個環節給出一個等級,現場難以確定等級的,通過再次觀看微格教學視頻來確定,最終為該參訓教師的10分鐘微格訓練給出24個等級。

本研究用T表示參訓教師的集合,T={T(n),n=0,1,…,m},其中T(n)表示某一位參訓教師,m表示參訓教師的人數。T(n)進行一次微格訓練后所得到的等級數量為{G(i),i=1,2,3,4,5},其中G(i)表示獲得i等級的個數,i=1表示等級為“優”,i=2表示等級為“良”,i=3表示等級為“中”,i=4表示等級為“合格”,i=5表示等級為“不合格”。因為BOPPPS的每一次微課實踐都會用24個評價指標來給出某一位參訓教師的評價結果,故每個等級數量的比例為{P(i),i=1,2,3,4,5},某一位參訓教師獲得某個等級的數量以及比例為

(4)

(5)

式(4)中由于評價指標有24個,故每位參訓教師的所有評價等級數量之和為24。式(5)中可以分別求出5個等級占24個指標的百分比。

由于參訓教師大多是沒有教學經驗的新教師,因此每一位參訓教師當前的教學技能狀態與以前的狀態無關,經過BOPPPS培訓之后其教學技能的提升就和培訓的關系極其密切,參訓教師的培訓效果一般只和前一個時期的狀態相關聯,這就使得參訓教師教學技能的變化是一個典型的隨機過程,而馬爾可夫模型描述了一類重要的隨機過程,是一個隨時間而變化的隨機函數,培訓正好與馬爾可夫鏈的這一特點吻合,因此培訓效果的評價模型引入了馬爾可夫鏈。

2.4 兩次微課狀態與狀態轉移

2.5 狀態轉移概率矩陣

(6)

其中,pij表示從第一次微課的“i”等級轉移到第二次微課的“j”等級的概率,且

(7)

給定各評價等級的具體分值x1,x2,x3,x4,x5,就可以對最后的培訓評價進行量化。

T(n)的得分可以用式(8)進行計算。

(8)

(9)

3 BOPPPS微格教學培訓效果量化評價的實證分析

燕山大學成立的校本培訓團對新教師采用ISW工作坊的形式進行教學技能的培訓,主要培訓目標是讓新教師快速掌握以BOPPPS為核心的教學技能。在培訓過程中對參訓教師的BOPPPS微課錄制了視頻,通過現場考評結合培訓后的視頻進行分析,利用表1的指標對BOPPPS的6個環節逐一考評,為每一項評價指標給出一個等級,每一位參訓教師的每一次評價就可以得到24個等級。通過兩張評價等級表,利用上一節的計算模型,就可以精準評價參訓教師教學技能的提升情況。

下面以一位參訓教師的兩次微課視頻為例詳細介紹評價過程以及評價結果。

首先對該參訓教師的兩次微課的6個環節分別按照評價指標給出相應的評價等級,得到兩張如表1所示的評價表。對兩次微課評價表的等級進行統計,得出“優”“良”“中”“合格”和“不合格”的個數:第一次分別為2、6、7、3、6,第二次分別為7、10、4、2、1,將此結果記錄在表2中。

表2 某參訓教師的兩次考評結果統計

表2中合計列中帶有“*”的數字,如2*是指第一次微課中有2項評價指標獲得了“優”,而第二次微課評價中,這2項評價指標中有1項獲得了“優”,1項轉化為“良”;同理,第一次微課中有6項評價指標獲得了“良”,而第二次微課評價中,這6項評價指標中分別有4、1、1項獲得了“優”“良”“中”;第一次微課中有7項評價指標獲得了“中”,而第二次微課評價中,這7項評價指標中分別有6、1項獲得了“良”“中”;第一次微課中有3項評價指標獲得了“合格”,而第二次微課評價中,這3項評價指標中分別有2、1項獲得了“中”“合格”;第一次微課中有6項評價指標獲得了“不合格”,而第二次微課評價中,這6項評價指標中分別有2、2、1、1項獲得了“優”“良”“合格”“不合格”。

對第一次微課評價的實際狀態:S1=(1/12,1/4,7/24,1/8,1/4)。

對第二次微課評價的實際狀態:S2=(7/24,5/12,1/6,1/12,1/24)。

該參訓教師的一步轉移概率矩陣為:

解得:S=(P(1),P(2),P(3),P(4),P(5))=P(2)(4/3,1,7/36,0,0)

由P(2)(4/3+1+7/36+0+0)=1

得P(2)=36/91

故S=(48/91,36/91,7/91,0,0)

若各評價等級具體分值取x1=90,x2=80,x3=70,x4=60,x5=50,則該參訓教師得分情況如下:

進步成績:PG=P(1)x1+P(2)x2+P(3)x3+P(4)x4+P(5)x5=84.51

第一次微課實踐成績:TG1=(P1(1)x1+P1(2)·x2+P1(3)x3+P1(4)x4+P1(5)x5)=67.92

第二次微課實踐成績:TG2=(P2(1)x1+P2(2)·x2+P2(3)x3+P2(4)x4+P2(5)x5)=78.33

同理,對參訓的5位教師進行兩次微課的評價,得出兩次真實成績和進步成績(如表3所示)。

表3 5位參訓教師的兩次BOPPPS教學技能的真實成績和進步成績

從表3可以得到,參訓教師2的進步度最大,經過培訓,參訓教師3的BOPPPS教學技能掌握的最好。如果看培訓效果,應看重進步度這個指標,微課一和微課二的真實成績體現了參訓教師對BOPPPS教學技能的掌握情況,而進步度則是呈現了參訓教師經過培訓后所獲得的教學技能的提升度,最能反映培訓的效果。

將參訓教師的進步成績與真實成績進行比較(如圖1所示),可以看出,只有參訓教師5的真實成績大于他的進步成績,其他參訓教師的真實成績均小于進步成績,說明培訓對參訓教師教學技能的提升起到了較好的效果。

圖1 5位參訓教師的進步成績和真實成績比較

培訓是提升參訓教師教學技能極為重要的方法,培訓效果就是要觀察每位參訓教師的教學技能提升情況,而采用馬爾可夫鏈的方法對參訓教師的BOPPPS教學模式培訓效果進行評價,相對于培訓導師的主觀評價來說,能夠較為客觀、科學地量化每一位參訓教師教學技能的達成度和進步度,同時也為培訓導師的培訓策略改進提供了科學的數據。

4 結束語

有效的新入職教師教學技能培訓是快速提高師資教學能力的重要手段,而培訓效果定量評價則可以確切了解參訓教師的教學技能提升度。利用微格視頻可以回放的特點,可以對教學技能實踐時的每個環節進行仔細分析,根據每個指標給出等級。本研究針對每位參訓教師的每次教學技能微課實踐視頻,根據評價指標逐一給出評價等級,利用馬可夫數學模型統計每次實踐每個等級的數量,分別確定兩次實踐的評價狀態,計算狀態的轉移,從而得到教學技能的提升度,對參訓教師的后期提升更有針對性。同時本研究的評價模型可以做到培訓效果的個性化評價,量化評價也可以有效避免評價的主觀性,增加了客觀性,該模型的評價可以為有效培訓提供依據。后續研究中要關注教師是否持續使用培訓中所掌握的教學技能進行日常教學,以提升教師教學技能培訓效果的成果轉化,真正將培訓所得用于實踐。