每3秒到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，这位教育局局长和他的团队分析了1万多节课，用154项指标，研究出一个课堂评价“套路”。
12月5日至8日举行的“2024问题化学习全国教育年会”上，“‘五学’课堂智能分析模型”研究成果正式发布。
由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“五学”——“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“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互动。
“课堂要以学习为中心。课堂怎么样？可以从‘五学’看。”据上海市未来学习研究与发展中心办公室主任王天蓉介绍，结合上海市宝山区问题化学习研究20年来的研究成果，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”五方面入手，建立了包括主动学、深度学、互动学、高效学和多样学五个维度的“五学”课堂分析模型。
主动学指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；
互动学指学生在课堂中的社会参与，即师生、生生对话状态；
深度学指学生课堂认知加工的深度；
高效学指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；
多样学指学生课堂学习路径、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。
王天蓉透露，“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。
据透露，根据“五学”相对应的行为指标，基于数据统计，建立了五个维度各项指标的初始常模值，这也就是“‘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、沉寂等，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基于多模态数据，捕捉课堂的细微变化，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
其实，针对课堂的数据收集，2年前就开始了。
为了构建这个课堂分析模型，2022年12月至2024年6月，宝山区在全区范围内启动了人工智能课堂分析项目，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。
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，教师在课堂教学中有话语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，教师有多元引导行为（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。
“在分析中，发现一些有趣的现象，比如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：一是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；二是提升自身提问的技能，特别是深层次和思考性问题，这类问题更能培养学生批判性思维；三是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。
文字：白羽
图片由受访者提供
编辑：谢然
校对：曹铒
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