數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的世界的教育趨勢(shì)

隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)科技的爆炸性發(fā)展，數(shù)據(jù)的累積與解析越來(lái)越受重視，而大數(shù)據(jù)(big data)更是成為讓人瑯瑯上口的新名詞。大數(shù)據(jù)（big data），又稱巨量數(shù)據(jù)，是指透過(guò)新型的信息技術(shù)方法快速截取、處理和分析大量數(shù)據(jù)，成為可解讀有用的信息，以供理解現(xiàn)象、預(yù)測(cè)趨勢(shì)和決策之參考。現(xiàn)在舉凡天文學(xué)、大氣學(xué)、醫(yī)疔、社群網(wǎng)絡(luò)、警政治安、交通路況、電子商務(wù)等，都有在借由數(shù)據(jù)的分析來(lái)提高作業(yè)性能或開(kāi)發(fā)商機(jī)。而現(xiàn)在教育界也搭上了這一個(gè)大數(shù)據(jù)的潮流，將從教學(xué)中生成的大數(shù)據(jù)來(lái)促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)。若課堂中的師、生間的交互情況能數(shù)據(jù)化分析，對(duì)于教師發(fā)展以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)是否會(huì)有幫助？若教學(xué)中教師所使用的教學(xué)方法能統(tǒng)計(jì)且數(shù)據(jù)化，對(duì)于教師找出最能提升教學(xué)成效是否有幫助？若課堂中教師與學(xué)生之間的提問(wèn)與回應(yīng)都能有效記錄，對(duì)于改善師生間的交互是否有幫助？這些問(wèn)題是有解答的！為了從教學(xué)大數(shù)據(jù)中提取重要的消息以促進(jìn)教育的發(fā)展，教師可以透過(guò)“醍摩豆智慧型議課廳”采集課堂中的教學(xué)消息并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，幫助教師提升其專業(yè)能力。

 醍摩豆智慧型議課廳的環(huán)境設(shè)計(jì)哲學(xué)

“醍摩豆智慧型議課廳”，是在微觀教室或公開(kāi)授課的醍摩豆TBL智慧教室里，建置醍摩豆課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，即蘇格拉底分析系統(tǒng)，使“議課廳”變成運(yùn)用科技智慧、能自動(dòng)分析教學(xué)行為的“智慧型議課廳”。醍摩豆智慧型議課廳是一個(gè)提供議課專家與教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)的老師們一個(gè)精進(jìn)教學(xué)的場(chǎng)所，它是一個(gè)大講堂形式的課堂，或是一個(gè)中間隔著單向鏡的大教室。在醍摩豆智慧型議課廳中老師使用HiTeach 交互教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)實(shí)況透過(guò)ezStation智慧型錄制系統(tǒng)錄制并同時(shí)呈現(xiàn)在專家評(píng)委前方的大屏幕上（大講堂模式，如圖一），或是專家評(píng)委們直接透過(guò)單向鏡觀察（大教室模式，如圖二）。在專家評(píng)委面前還有教學(xué)與學(xué)習(xí)行為儀表板，即時(shí)呈現(xiàn)課堂數(shù)據(jù)變化。每位專家都配有一臺(tái)裝有蘇格拉底APP的平板電腦，專家們可對(duì)自己所觀察到的現(xiàn)象即時(shí)輸入，交由“醍摩豆數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)”進(jìn)行分析。

圖一 智慧型議課廳-大講堂模式

圖二 智慧型議課廳-大教室模式

例如，位在四川成都高新區(qū)的成都師范銀都紫藤小學(xué)，在全校導(dǎo)入了醍摩豆智慧教室后，為了培養(yǎng)專業(yè)智慧教師，持續(xù)促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)，因此創(chuàng)建了全球第一間醍摩豆智慧型議課廳 ─“紫藤云”，做為教師提升專業(yè)實(shí)力的練功房！“紫藤云”是大教室模式的智慧型議課廳，教師在有著完整TBL智慧教室的環(huán)境中進(jìn)行課堂教學(xué)(如圖三上)，教師將學(xué)生進(jìn)行異質(zhì)分組，在課堂中借由HiTA、IRS與平板與學(xué)生進(jìn)行多元的交互。教室四周的座椅可提供給前來(lái)觀課的教師或是來(lái)賓近距離的觀察教師與學(xué)生在課堂中交流的情形。專家們?cè)诶蠋熒险n時(shí)會(huì)在教室后方的觀課室中觀看(如圖三下)，除了透過(guò)單向鏡直接觀看教師的教學(xué)外，觀課室中的屏幕上將會(huì)即時(shí)的出現(xiàn)課堂中教師相關(guān)的教學(xué)行為數(shù)據(jù)，而專家評(píng)委們也會(huì)透過(guò)蘇格拉底APP輸入自己在課堂中觀察到的教學(xué)行為(如圖四)。當(dāng)公開(kāi)課結(jié)束，授課教師與觀課的教師、來(lái)賓與專家們?cè)谶M(jìn)行議課與教研活動(dòng)時(shí)，除了可以借由ezStation智慧型錄制系統(tǒng)回顧剛剛上課的教學(xué)內(nèi)容外，透過(guò)醍摩豆數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)所產(chǎn)出的“教學(xué)行為數(shù)據(jù)分析報(bào)告”可以做為討論時(shí)的參考依據(jù)，協(xié)助教師提煉與精進(jìn)自己的教學(xué)。

圖三 成都師范銀都紫藤小學(xué)的紫藤云

圖四 教學(xué)專家評(píng)分

醍摩豆(TEAM Model) TBL智慧教室高度整合HiTeach交互教學(xué)系統(tǒng)、IRS即時(shí)反饋系統(tǒng)、HiLearning電子書(shū)包學(xué)習(xí)系統(tǒng)、IES云端補(bǔ)救學(xué)習(xí)平臺(tái)、HiTA智慧助教及AClass ONE智慧學(xué)伴，讓教師能在課堂中隨時(shí)啟動(dòng)TBL團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)模式與策略。教師能在課前透過(guò)IES完整掌握每一個(gè)學(xué)生的自學(xué)情況，從而調(diào)整自己的教學(xué)策略；在課堂中方便而有效率地收集、匯整、分類學(xué)生討論的成果、即時(shí)掌握各個(gè)團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)成效，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)并強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)的成效；課后學(xué)生可以透過(guò)智慧學(xué)伴進(jìn)行課堂復(fù)習(xí)，并透過(guò)診斷報(bào)告了解自己的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)救學(xué)習(xí)。在TBL智慧教室中(如圖五)，學(xué)生座位分為多個(gè)小組，每一個(gè)小組配備一臺(tái)平板電腦，作為學(xué)生收集、產(chǎn)出與回饋的工具；每一個(gè)學(xué)生則持有一個(gè)IRS即時(shí)反饋系統(tǒng)，能對(duì)課堂中的問(wèn)題、調(diào)查、互評(píng)等活動(dòng)提供個(gè)人化的回饋。教師則是使用HiTeach 交互教學(xué)系統(tǒng)，在電子白板或觸摸熒幕上呈現(xiàn)課堂教材、匯整學(xué)生的討論結(jié)果、查看各組學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，并可使用智慧手機(jī)上的HiTA智慧助教進(jìn)行智慧巡堂，隨時(shí)拍攝熱烈討論的狀態(tài)、團(tuán)隊(duì)實(shí)作的成果或個(gè)別學(xué)生特別的思考與作品，并可立即向全班展示與分享，讓教學(xué)素材更加豐富。
 

圖五 TBL智慧教室

 蘇格拉底分析系統(tǒng)六大數(shù)據(jù)工具解密課堂教學(xué)行為

醍摩豆智慧型議課廳運(yùn)用教學(xué)行為數(shù)據(jù)分析之AI，透過(guò)“蘇格拉底分析面板”，即時(shí)提供“自動(dòng)”和“半自動(dòng)”生成的課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)，協(xié)助議課專家與聽(tīng)課老師們，更科學(xué)的、有效的進(jìn)行議課、教研活動(dòng)。在醍摩豆智慧型議課廳中，課堂中的教學(xué)行為會(huì)透過(guò)HiTeach交互教學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)記錄，并自動(dòng)上傳至IES云端補(bǔ)救學(xué)習(xí)平臺(tái)，接著教學(xué)行為大數(shù)據(jù)云服務(wù)就會(huì)自動(dòng)生成“教學(xué)行為數(shù)據(jù)分析報(bào)告”，協(xié)助議課專家與聽(tīng)課老師們，更科學(xué)的、有效的進(jìn)行議課、教研。

圖六 課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)“采收”服務(wù)架構(gòu)

根據(jù)教師課堂教學(xué)策略與教學(xué)行為，醍摩豆智慧型議課廳可以自動(dòng)收集相關(guān)教學(xué)行為并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。這些數(shù)據(jù)如下：

• 主動(dòng)趨勢(shì)數(shù)據(jù)：顯示這堂課的師生交互情況，是由教師主導(dǎo)或以學(xué)生主導(dǎo)為主。
• 有效交互數(shù)據(jù)：顯示這堂課的有效交互頻率，計(jì)算師生、 生生間交互行為數(shù)據(jù)后，生成有效交互點(diǎn)數(shù)，包含全班與各小組交互點(diǎn)數(shù)。
• 工具使用數(shù)據(jù)：顯示這堂課的智慧教室工具使用情況，呈現(xiàn)工具使用頻次統(tǒng)計(jì)、時(shí)間比率，以及各項(xiàng)工具使用時(shí)，所引發(fā)的交互強(qiáng)度。
• 方法應(yīng)用數(shù)據(jù)：顯示這堂課的方法應(yīng)用趨向，系統(tǒng)根據(jù)教學(xué)片段，分析教學(xué)行為數(shù)據(jù)后，呈現(xiàn)課堂中教學(xué)方法應(yīng)用的特征。
• 提問(wèn)標(biāo)記數(shù)據(jù)：顯示這堂課中，議課專家使用蘇格拉底APP認(rèn)可的有效提問(wèn)標(biāo)記，以補(bǔ)充、或修正AI的不足。
• 回應(yīng)標(biāo)記數(shù)據(jù)：顯示這堂課中，議課專家使用蘇格拉底APP認(rèn)可的有效回應(yīng)標(biāo)記，以補(bǔ)充、或修正AI的不足。

案例分析-成都師范銀都紫藤小學(xué)馬宏韜老師

以成都師范銀都紫藤小學(xué)的馬宏韜老師所教授的數(shù)學(xué)課“小猴子掛香蕉”為例，蘇格拉底系統(tǒng)分析了馬老師的教學(xué)行為，產(chǎn)出了一份課堂行為數(shù)據(jù)分析診斷報(bào)告。

1.主導(dǎo)趨勢(shì)數(shù)據(jù)分析：

本堂課為小二數(shù)學(xué)，馬老師將教學(xué)主題融入活潑生動(dòng)的故事中，透過(guò)故事的進(jìn)行，一步一步帶出學(xué)習(xí)內(nèi)容。
課堂一開(kāi)始，先進(jìn)行一連串師生問(wèn)答引發(fā)學(xué)生動(dòng)機(jī)，接著進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，讓孩子們思考與討論，主動(dòng)與學(xué)習(xí)內(nèi)容生成鏈接，讓學(xué)生在動(dòng)手解決問(wèn)題的過(guò)程中觀察數(shù)學(xué)的規(guī)律、發(fā)掘新的問(wèn)題，并上臺(tái)分享合作學(xué)習(xí)的成果。觀看圖七，橫軸是以老師為主的課堂教學(xué)時(shí)間，縱軸是以學(xué)生為主的課堂教學(xué)時(shí)間，分析圖中的水平的線即代表教師在這堂課中的主導(dǎo)時(shí)間，垂直的線則是代表在課堂中學(xué)生主導(dǎo)的時(shí)間，可以看出這堂課中有很長(zhǎng)一段時(shí)間都是以學(xué)生為主，馬老師只是在旁提示、引導(dǎo)。接著馬老師在講課的過(guò)程中持續(xù)透過(guò)與學(xué)生問(wèn)答以及請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)發(fā)表想法的方式來(lái)觀察學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握狀況，并即時(shí)給予正向的情意支持。

圖七 主導(dǎo)趨勢(shì)數(shù)據(jù)分析圖

2.有效交互數(shù)據(jù)分析：

有效交互數(shù)據(jù)主要總結(jié)出堂課中運(yùn)用科技工具時(shí)的交互性，這堂課的科技有效交互點(diǎn)數(shù)為1200。例如運(yùn)用IRS提問(wèn)并根據(jù)數(shù)據(jù)做決策時(shí)，所有的學(xué)生都必須投入思考與回答，就累計(jì)了79個(gè)交互點(diǎn)數(shù)。

圖八 有效交互數(shù)據(jù)分析圖

3.工具行為數(shù)據(jù)分析：

借由圖九的工具行為數(shù)據(jù)分析圖，我們可以看到馬老師在課堂中總共運(yùn)用了7次記分板來(lái)給予學(xué)生正面鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作。課堂中平均使用了各項(xiàng)科技工具，雖然數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示馬老師在科技運(yùn)用的比例較低，但每項(xiàng)工具的時(shí)機(jī)都用得適時(shí)適量，且白板畫(huà)記的時(shí)間較少，顯示這堂課老師講述部分較少，以學(xué)生為主的課堂活動(dòng)較多。

圖九 工具行為數(shù)據(jù)分析圖

4.方法應(yīng)用數(shù)據(jù)分析：

從圖十中，可以看出老師課堂中所使用的教學(xué)方法的比例，顯示在課堂中老師與所有學(xué)生有多樣化的交互。運(yùn)用講課方法較多，課堂中可以觀察到老師解說(shuō)內(nèi)容與回應(yīng)學(xué)生的提問(wèn)較為詳盡，處理團(tuán)隊(duì)動(dòng)力時(shí)，也會(huì)有較多的指導(dǎo)語(yǔ)，另外在小組學(xué)習(xí)和全班交互部分也很明顯，個(gè)人學(xué)習(xí)部分，主要落在討論或答題前的自學(xué)思考段落中。

圖十 方法應(yīng)用數(shù)據(jù)分析圖

5.提問(wèn)標(biāo)記數(shù)據(jù)分析：

透過(guò)專家使用App所記錄的課堂提問(wèn)，分別有事實(shí)性提問(wèn)、因果性提問(wèn)、關(guān)鍵性提問(wèn)與延伸性提問(wèn)四種。馬老師事實(shí)性提問(wèn)有4個(gè)，因果性提問(wèn)有3個(gè)，關(guān)鍵性與延伸性提問(wèn)分別為5跟2個(gè)，顯示出老師能依照課程內(nèi)容進(jìn)行有效且針對(duì)性的提問(wèn)，這在低年級(jí)的課堂來(lái)說(shuō)，相當(dāng)不錯(cuò)。

圖十一 提問(wèn)標(biāo)記數(shù)據(jù)分析圖

6.回應(yīng)標(biāo)記數(shù)據(jù)分析：

透過(guò)專家使用App記錄的課堂回應(yīng)，分別有積極追問(wèn)、詳加點(diǎn)評(píng)、簡(jiǎn)單回應(yīng)與打斷忽略四種?？梢园l(fā)現(xiàn)馬老師在課堂中不會(huì)打斷忽略學(xué)生，重要問(wèn)題也會(huì)再追問(wèn)與詳加點(diǎn)評(píng)。每個(gè)學(xué)生的回答，教師都有回應(yīng)。較簡(jiǎn)單的回答，也會(huì)給予簡(jiǎn)單回應(yīng)來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生。

圖十二 回應(yīng)標(biāo)記數(shù)據(jù)分析圖

 醍摩豆智慧型議課廳的未來(lái)實(shí)踐

發(fā)展智慧教育的重要基礎(chǔ)為智慧課堂，而要讓智慧教育有效發(fā)揮的關(guān)鍵就是智慧教師的培養(yǎng)，所以為了讓教師成長(zhǎng)為一位智慧教師，就需要醍摩豆智慧型議課廳這個(gè)重要的練功房。在醍摩豆智慧型議課廳中采收的大量教與學(xué)大數(shù)據(jù)，透過(guò)客觀的數(shù)據(jù)分析，加上教學(xué)專家的專業(yè)知識(shí)，就能即時(shí)對(duì)教師的教學(xué)模式、教學(xué)方法等面向進(jìn)行指導(dǎo)建議，讓以往教研時(shí)對(duì)教師評(píng)價(jià)的主觀因素影響減少，其即時(shí)性更是大幅提高對(duì)教師專業(yè)指導(dǎo)的效率。教師可透過(guò)每堂課后所產(chǎn)出的教學(xué)行為數(shù)據(jù)分析報(bào)告(如圖十三)比對(duì)自己的教學(xué)設(shè)計(jì)，即能精進(jìn)自己的教學(xué)內(nèi)容，確認(rèn)自己的教學(xué)可達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，這就是教師自主專業(yè)成長(zhǎng)的自主模式。透過(guò)醍摩豆智慧型議課廳，教師團(tuán)隊(duì)與專家團(tuán)隊(duì)共同議課、共同分享、共同成長(zhǎng)，此為教師專業(yè)成長(zhǎng)的議課模式，讓學(xué)校教師團(tuán)隊(duì)以團(tuán)隊(duì)合作的形式一同向上成長(zhǎng)。而在教育行政單位，如教育局的整合下，將能促進(jìn)智慧學(xué)區(qū)專業(yè)成長(zhǎng)，做到整合數(shù)據(jù)、分析研討、理解差異、目標(biāo)性專業(yè)協(xié)助，教師專業(yè)成長(zhǎng)的學(xué)區(qū)模式能完美整合學(xué)區(qū)內(nèi)的教育資源，使學(xué)區(qū)教師專業(yè)成長(zhǎng)。醍摩豆智慧型議課廳完美結(jié)合了智慧課堂這個(gè)“診斷室”與專家們的“會(huì)診室”，依照教師教學(xué)行為而生成的大數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)、診斷，讓教育專家科學(xué)化的有效幫助教師提升專業(yè)知能，這更是未來(lái)提高教師專業(yè)的新方向。

圖十三 馬宏韜老師《有多少個(gè)字》課后所產(chǎn)出的教學(xué)行為數(shù)據(jù)分析報(bào)告