2024年12月24日
2024-12-24 08:58阅读：
每3-30秒对课堂切片分析，捕捉课堂细微变化，从行为、语言，到提问、评价，上海市宝山区教育局局长张治领衔的研究团队，用人工智能分析了宝山区161所学校10109节课，基于“主动学、深度学、互动学、高效学、多样学”五维观测视角，得出了一个智能评价“模型”——“‘五学’课堂智能分析模型”。
学生学得怎么样？老师引导好不好？
一节课上完，基于课堂智能分析模型就可一键生成分析报告。
课堂怎么样？可以从“五学”看
课堂的本质是一种问题逻辑，即师生以问题为纽带开展的互动。
上海市未来学习研究与发展中心从学生学习的“主动意愿、互动对话、认知深度、目标达成、学习方式”五个方面入手，建立了“五学”课堂分析模型——
主动学：学生课堂学习的主动意愿和维持主动学习的时间与动态分布；
互动学：学生在课堂中的社会参与，即师生、生生对话
状态；
深度学：学生课堂认知加工的深度；
高效学：课堂学科学习目标的达成效率、重难点与学科核心素养落实；
多样学：学生课堂学习路径、学习方式、思维视角、活动类型多元化。
“五学”体现的是课堂的价值体系。
“主动学”体现了课堂上学生愿不愿意学；“互动学”体现了课堂是一个交往对话的过程；“深度学”体现了课堂有没有让孩子产生深刻的体验与高阶的思维；“高效学”体现了课堂在有限时间内达成目标的效率；“多样性”体现了对未来学习的追求，未来不是学得更多，而是经历更多样的学习。
根据“五学”对应的行为指标，基于数据统计，建立五个维度各项指标的初始常模值，就是“‘五学’课堂智能分析模型”研究成果的起点。
大数据分析AI捕捉课堂细节
课堂是一个由复杂变量构成的教育场景。
学生课堂高频词、学生提问总时长、学生回答次数，教师发言总时长、教师提问平均等待时间、教师提问问题分类，以及情感表达、鼓励表扬、讲授、指令、评价、沉寂……所有的细节都与课堂最终的学习效果相关。
张治领衔的研究团队把学与教过程中采集到的视频、音频等数据进行微分处理，将课堂行为、师生语言、问题、互动、关键词等要素利用AI进行多维度分析。
在“‘五学’课堂智能分析模型”中，研究者构建了包含学与教行为各维度，指向知识结构、课堂结构、互动特征、认知结构、问题解决、思维发展和核心素养七大类154项指标，其中包括学生表现、教师表现、课堂互动、课堂结构、课堂认知、问题解决等6大方面。
数据模型打分五个维度三个水平
针对课堂的数据收集，2年前就开始了。
为了构建课堂分析模型，2022年12月至2024年6月，宝山区在全区启动AI课堂分析项目，深入161所学校，涵盖从幼儿园到高中全学段全学科的1708位教师，共分析了10109节课。
在“‘五学’课堂智能分析模型”的测评中，课堂被分成了五个维度三个水平，从低到高，质量逐级提升。
每堂课都可以根据框架模型被分为不同的级别，帮助老师更好地反思改进课堂。
比如在“主动学”的维度下，一级水平的课堂中绝大部分时间学生都是在听讲，很少有学生发言、讨论、操作等参与行为；
在“互动学”的维度下，一级水平的课堂中教师话语占绝对主导地位，话题讨论没有空间。
那么，课堂气氛活跃而高效的三级水平课堂长什么样？
在“高效学”的维度下，教师在教学中向学生表明了本节课学习目标，指明了核心问题。学生清楚本节课的目标，并在课堂中通过多种反馈话语进行目标回顾、检查与评价。教师引导策略丰富，课堂组织管理效度高；
在“深度学”的维度下，课堂学习活动指向问题解决，核心问题有探究空间；有质疑、补充、追问评价的学习行为，课堂认知水平有评价与创造水平；教师有高阶提问，有高阶言语、有追问，有多元引导行为（整理、聚焦、转化等）；
在“多样学”的维度下，课堂上学习方式多元，有集体教学、个别学习、小组讨论等，学生问题包括是什么、为什么、怎么样、假如等问题，有丰富的认知类型。
“有趣的是，教师在课堂上提出的评价性问题越多，越可能被识别为成熟教师。”
张治认为，教师可以从多个维度优化课堂：
一、培养学生提问的技能，尤其是关注“为何”“若何”类问题，引导学生深入思考和讨论；
二、提升自身提问的技能，特别是深层次和思考性问题，更能培养学生批判性思维；
三、重视评价层次的教学活动，激发学生对知识和学习过程的深层次反思和评价，促进学生的认知与元认知发展。
