数字化课堂 | 人工智能赋能教学环境下的课堂观察

2021年教育部发函答复《关于高质量做好线上线下融合，推动教育事业健康发展的提案》中指出：“完善线上线下教育融合机制,推动教育教学改革。深化普及网络学习空间应用，构建线上线下混合教学的有效模式……探索建立教、学、考、管、评一体化智能决策系统，形成课堂内外联动、虚实空间融合、线上线下教学融合的教育教学新业态。所谓线上线下融合教育（Online-Merge-Offline，简称OMO，融合教育）是指学校运用人工智能技术实现传统课堂与线上课堂的有机融合。

在人工智能和线上线下融合教育的背景，科学的课堂观察对教学行为有着非常重要的作用。2023年4月21日重庆两江新区行远小学作为全国“AI OMO”课堂数字化研讨会的主办地，共展示了8节课例，以未来教育邹贤莲名师工作室研修为契机，聚焦课堂主阵地，进行课堂观察，并以此带动学生学业进步和教师专业水平的显著提升。

沉浸式观课

一起感悟OMO课堂模式如何提高课堂效率

一、合理选择：
现场观摩，确定观察对象

本文确定观察对象由重庆两江新区行远小学胡小琴老师、彭美霞老师、王代超老师等以及上海师范大学附属杨浦滨江实验小学孙慧老师等共同执教的线上线下融合课程《电话手表背后的秘密》，这种精心设计的教学非常有观察价值。观察者是由未来教育邹贤莲名师工作室成员担当，观察手段主要是现场及录像课观摩。

二、科学设计：
借鉴有效工具，确定观察量表

（一）课堂观察

课堂观察是观察者带着明确的目的，凭借自身感官以及有关辅助工具 ，直接从课堂收集资料，并依据资料做相应研究的一种教育科学研究法 ，对于改善教学行为有着非常重要的作用。找准课堂教学中牵一发而动的关键要素，是提升课堂观察效果的核心。

（二）紧扣AI赋能关键节点

该课应用数字化AI教学平台(ClassIn)进行教育赋能。这一平台既是基于数字化技术、人工智能与合作共享相结合的教学系统；还能通过计算功能对学生的学习检测、作业练习进行多角度的数据分析。因此，AI教学平台是教师对学生学习情况进行大数据分析的有效工具。其可以在课堂实践中探索重塑师生对话、人机对话、生生对话的途径，对课堂教学中的信息流进行编码，提取、搜集与分析这些交互信息并将之反馈给教师，促使教师主动修正教育教学行为，提升教学效果。

（三）AI OMO课堂的结合

在两江新区行远小学跨学科学习——《电话手表背后的秘密》中，结合上海市和重庆市2所学校7个班180多位学生同时参与网络环境下的交互学习，学习场域从上海、重庆，地跨 1693km,学习过程承载课堂上师生交互、生生交互、跨学科交互的巨大信息流。教师提出一个问题，由近180多位学生同时应答，在这样一个“超大课堂”中如何精准理答，对教师来讲是一个巨大的挑战。有AI助力，类似这样的问题就能迎刃而解。课堂中，AI教学平台能第一时间将最优选择推送给教师，辅助教师做出教学决策，然后及时将教师的反馈推送给每位学生，达成精准评价，持续地用评价推动学习进程，提升学生素养。

（四）AI赋能下OMO课堂观察量表设计说明

观察量表的设计针对教师提问的有效性，从“教师提问——学生回答（AI赋能）——教师理答（AI赋能）”做整体判断。观察教师提问时我们把能引起学生思考或需要学生判断的语言表达都作为教师提问。观察学生回答时从学生是否理解和回答方式进行观察。观察教师理答时通过理答方式来看教师的理答能力。此外，问题的层次、指向和停顿时间（思考时间）也是判断提问有效性的重要指标。根据以上分析，我们设计了如表1：观察量表，并记录了相关的观察数据。

三、合理诊断：

处理关联数据，呈现可视化结果

（一）对数据结果进行可视化

根据对录像课的观察，完成了观察量表的设计（表1），根据表1分析出了表 2，及饼状分析图。

（二）结果分析及建议

该课堂《电话手表背后的秘密》在实施过程中，积极将智慧教学理念渗透其中，一方面让教师和学生直面信息化前沿要素，提升信息素养；另一方面，积极将信息化技术手段促进“教—学—评”一体化实施。通过架构信息交互，运用大数据分析技术实时撷取教师教学行为信息和学生学习信息，可以精准了解学生的学习情况，及时调整教学策略，提高课堂效率。通过表2和饼状图的分析，有如下的结果分析和教学建议。

1.问题指向明确、表达清晰规范

从统计数据看有效提问15次，贯穿整个教学，15个问题指向明确；教师问题设计合理、表达清楚，学生的理解反应很好，从最后的理解应答统计分析可知学生能较为准确地答出教师的提出，所有问题都能正确地理解，学生上课非常投入，学习能力高。

2.实现学生可视化协作交流

举手回答的方式有13次个别回答，2次讨论汇报回答。相比传统课堂，基于AI教学平台的融合课不仅是关注学生课堂举手回答次数，更多关注学生在线回答的积极性与互动性，实现知识的联接与共享。本次课更多的是在线回答，其他同学能查看不同的想法和见解，同时大屏幕实时反馈问答结果，方便观课教师了解学生学习效果。

3.线上线下融合的课堂教学

学习应用学习终端，参与数字化或常态化的课堂教学。学生线上回答的次数有9次，线下回答6次，在线上回答里面包含利用智慧平台“自动测评系统”来评测学生答题的“准确度”，用即问即答、抢答等即时数据来测评学生学习的“速度”。在富媒体时代，学生对技术的使用和掌控已远远超出我们的想象，从课堂活动到各种实践，学生将自己的学习过程、学习成果用各种新媒体、新技术手段呈现与表达出来，极大提升了学习能力和核心素养。

4.线上学习信息即时反馈

数字化平台自动评测和分析每一位学生的作业情况，随时反馈给教师和学生。教师对学生回答的问题进行数据分析有9次，没有数据分析有6次。数据分析包括学生回答问题的准确率、速度和“错题本”等。所有的数据一目了然，既方便教师掌握学生的学习情况，也便于学生自我调控学习状态。

5.师生线上线下深度交流

数字化学习平台能够全面、快速、实时记录学生的各项学习行为并进行数据转化与分析，基于数据分析研究学生的学情，根据学生学习能力和思维的差异，智能匹配与其水平和先验知识相当的学习任务，让其学习过程既具挑战性又有成就感。学生通过系列训练任务的完成，促进自我思考，同时正确理解知识的内涵和本质。

教育从同质化走向个性化是不可逆的过程，人工智能背景下的线上线下融合学习的趋势更不可逆，更好地拥抱趋势，是所有教育者的共同使命。以“素养为本数字赋能”的课堂教学变革为抓手，积极开展课堂案例观察，积极思考、努力专研，形成“与时俱进 知行一体”的教学研究行动路径，扎实深入地开展“AI OMO的课堂教学”研究与实践。为教师的成长赋能，更为教师信息化能力培养赋能。

参考文献：

[1]戴界蕾.人工智能赋能教学，加快教育现代化建设——基于“AI OMO的学科教学流程再造”的思考[J].基础教育课程,2023(07):39-47.

[2]倪幸佳.打开课堂“暗箱”：基于课堂观察数据的教研改进[J].中小学管理,2022(08):26-29.

[3]徐超,杨震云.“教师提问有效性”课堂观察量表的设置与实践——以“楞次定律”教学为例[J].物理教学,2018,40(10):2-4.

陈曼

未来教育邹贤莲名师工作室成员，重庆市两江新区星光学校教师，荣获重庆市基础教育课程改革征文一等奖、重庆市教育技术优秀论文评选一等奖，荣获两江新区小学信息科技优质赛课二等奖，指导学生参加市级、区级信息科技相关比赛多次荣获优秀指导老师

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