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智慧教育,全球动态

醍摩豆智慧型议课厅

醍摩豆智慧型议课厅

数据驱动下的世界的教育趋势

随着信息技术与网络科技的爆炸性发展,数据的累积与解析越来越受重视,而大数据(big data)更是成为让人琅琅上口的新名词。大数据(big data),又称巨量数据,是指透过新型的信息技术方法快速截取、处理和分析大量数据,成为可解读有用的信息,以供理解现象、预测趋势和决策之参考。现在举凡天文学、大气学、医疔、社群网络、警政治安、交通路况、电子商务等,都有在借由数据的分析来提高作业性能或开发商机。而现在教育界也搭上了这一个大数据的潮流,将从教学中生成的大数据来促进教师专业成长。若课堂中的师、生间的交互情况能数据化分析,对于教师发展以学生为中心的课堂教学是否会有帮助?若教学中教师所使用的教学方法能统计且数据化,对于教师找出最能提升教学成效是否有帮助?若课堂中教师与学生之间的提问与回应都能有效记录,对于改善师生间的交互是否有帮助?这些问题是有解答的!为了从教学大数据中提取重要的消息以促进教育的发展,教师可以透过“醍摩豆智慧型议课厅”采集课堂中的教学消息并进行数据分析,帮助教师提升其专业能力。

 醍摩豆智慧型议课厅的环境设计哲学

“醍摩豆智慧型议课厅”,是在微观教室或公开授课的醍摩豆TBL智慧教室里,建置醍摩豆课堂教学行为数据分析系统,即苏格拉底分析系统,使“议课厅”变成运用科技智慧、能自动分析教学行为的“智慧型议课厅”。醍摩豆智慧型议课厅是一个提供议课专家与教学现场的老师们一个精进教学的场所,它是一个大讲堂形式的课堂,或是一个中间隔着单向镜的大教室。在醍摩豆智慧型议课厅中老师使用HiTeach 交互教学系统进行教学,教学实况透过ezStation智慧型录制系统录制并同时呈现在专家评委前方的大屏幕上(大讲堂模式,如图一),或是专家评委们直接透过单向镜观察(大教室模式,如图二)。在专家评委面前还有教学与学习行为仪表板,即时呈现课堂数据变化。每位专家都配有一台装有苏格拉底APP的平板电脑,专家们可对自己所观察到的现象即时输入,交由“醍摩豆数据分析系统”进行分析。

图一 智慧型议课厅-大讲堂模式
图二 智慧型议课厅-大教室模式
例如,位在四川成都高新区的成都师范银都紫藤小学,在全校导入了醍摩豆智慧教室后,为了培养专业智慧教师,持续促进教师专业成长,因此创建了全球第一间醍摩豆智慧型议课厅 ─紫藤云,做为教师提升专业实力的练功房!“紫藤云”是大教室模式的智慧型议课厅,教师在有着完整TBL智慧教室的环境中进行课堂教学(如图三上),教师将学生进行异质分组,在课堂中借由HiTA、IRS与平板与学生进行多元的交互。教室四周的座椅可提供给前来观课的教师或是来宾近距离的观察教师与学生在课堂中交流的情形。专家们在老师上课时会在教室后方的观课室中观看(如图三下),除了透过单向镜直接观看教师的教学外,观课室中的屏幕上将会即时的出现课堂中教师相关的教学行为数据,而专家评委们也会透过苏格拉底APP输入自己在课堂中观察到的教学行为(如图四)。当公开课结束,授课教师与观课的教师、来宾与专家们在进行议课与教研活动时,除了可以借由ezStation智慧型录制系统回顾刚刚上课的教学内容外,透过醍摩豆数据分析系统所产出的“教学行为数据分析报告”可以做为讨论时的参考依据,协助教师提炼与精进自己的教学。

图三 成都师范银都紫藤小学的紫藤云
图四 教学专家评分
醍摩豆(TEAM Model) TBL智慧教室高度整合HiTeach交互教学系统、IRS即时反馈系统、HiLearning电子书包学习系统、IES云端补救学习平台、HiTA智慧助教及AClass ONE智慧学伴,让教师能在课堂中随时启动TBL团队合作学习模式与策略。教师能在课前透过IES完整掌握每一个学生的自学情况,从而调整自己的教学策略;在课堂中方便而有效率地收集、汇整、分类学生讨论的成果、即时掌握各个团队的学习成效,发挥团队合作学习的优势并强化团队合作学习的成效;课后学生可以透过智慧学伴进行课堂复习,并透过诊断报告了解自己的学习难点,进行补救学习。在TBL智慧教室中(如图五),学生座位分为多个小组,每一个小组配备一台平板电脑,作为学生收集、产出与回馈的工具;每一个学生则持有一个IRS即时反馈系统,能对课堂中的问题、调查、互评等活动提供个人化的回馈。教师则是使用HiTeach 交互教学系统,在电子白板或触摸荧幕上呈现课堂教材、汇整学生的讨论结果、查看各组学生的学习成效,并可使用智慧手机上的HiTA智慧助教进行智慧巡堂,随时拍摄热烈讨论的状态、团队实作的成果或个别学生特别的思考与作品,并可立即向全班展示与分享,让教学素材更加丰富。
 
图五 TBL智慧教室

 苏格拉底分析系统六大数据工具解密课堂教学行为

醍摩豆智慧型议课厅运用教学行为数据分析之AI,透过“苏格拉底分析面板”,即时提供“自动”和“半自动”生成的课堂教学行为数据,协助议课专家与听课老师们,更科学的、有效的进行议课、教研活动。在醍摩豆智慧型议课厅中,课堂中的教学行为会透过HiTeach交互教学系统自动记录,并自动上传至IES云端补救学习平台,接着教学行为大数据云服务就会自动生成“教学行为数据分析报告”,协助议课专家与听课老师们,更科学的、有效的进行议课、教研。

图六 课堂教学行为数据“采收”服务架构
根据教师课堂教学策略与教学行为,醍摩豆智慧型议课厅可以自动收集相关教学行为并进行数据分析。这些数据如下:
  • 主动趋势数据:显示这堂课的师生交互情况,是由教师主导或以学生主导为主。
  • 有效交互数据:显示这堂课的有效交互频率,计算师生、 生生间交互行为数据后,生成有效交互点数,包含全班与各小组交互点数。
  • 工具使用数据:显示这堂课的智慧教室工具使用情况,呈现工具使用频次统计、时间比率,以及各项工具使用时,所引发的交互强度。
  • 方法应用数据:显示这堂课的方法应用趋向,系统根据教学片段,分析教学行为数据后,呈现课堂中教学方法应用的特征。
  • 提问标记数据:显示这堂课中,议课专家使用苏格拉底APP认可的有效提问标记,以补充、或修正AI的不足。
  • 回应标记数据:显示这堂课中,议课专家使用苏格拉底APP认可的有效回应标记,以补充、或修正AI的不足。

案例分析-成都师范银都紫藤小学马宏韬老师

以成都师范银都紫藤小学的马宏韬老师所教授的数学课“小猴子挂香蕉”为例,苏格拉底系统分析了马老师的教学行为,产出了一份课堂行为数据分析诊断报告。

1.主导趋势数据分析:

本堂课为小二数学,马老师将教学主题融入活泼生动的故事中,透过故事的进行,一步一步带出学习内容。
课堂一开始,先进行一连串师生问答引发学生动机,接着进行小组合作学习,让孩子们思考与讨论,主动与学习内容生成链接,让学生在动手解决问题的过程中观察数学的规律、发掘新的问题,并上台分享合作学习的成果。观看图七,横轴是以老师为主的课堂教学时间,纵轴是以学生为主的课堂教学时间,分析图中的水平的线即代表教师在这堂课中的主导时间,垂直的线则是代表在课堂中学生主导的时间,可以看出这堂课中有很长一段时间都是以学生为主,马老师只是在旁提示、引导。接着马老师在讲课的过程中持续透过与学生问答以及请学生上台发表想法的方式来观察学生对学习内容的掌握状况,并即时给予正向的情意支持。

图七 主导趋势数据分析图

2.有效交互数据分析:

有效交互数据主要总结出堂课中运用科技工具时的交互性,这堂课的科技有效交互点数为1200。例如运用IRS提问并根据数据做决策时,所有的学生都必须投入思考与回答,就累计了79个交互点数。

图八 有效交互数据分析图

3.工具行为数据分析:

借由图九的工具行为数据分析图,我们可以看到马老师在课堂中总共运用了7次记分板来给予学生正面鼓励,激发学生的学习动机与促进学生团队合作。课堂中平均使用了各项科技工具,虽然数据分析结果显示马老师在科技运用的比例较低,但每项工具的时机都用得适时适量,且白板画记的时间较少,显示这堂课老师讲述部分较少,以学生为主的课堂活动较多。

图九 工具行为数据分析图

4.方法应用数据分析:

从图十中,可以看出老师课堂中所使用的教学方法的比例,显示在课堂中老师与所有学生有多样化的交互。运用讲课方法较多,课堂中可以观察到老师解说内容与回应学生的提问较为详尽,处理团队动力时,也会有较多的指导语,另外在小组学习和全班交互部分也很明显,个人学习部分,主要落在讨论或答题前的自学思考段落中。

图十 方法应用数据分析图

5.提问标记数据分析:

透过专家使用App所记录的课堂提问,分别有事实性提问、因果性提问、关键性提问与延伸性提问四种。马老师事实性提问有4个,因果性提问有3个,关键性与延伸性提问分别为5跟2个,显示出老师能依照课程内容进行有效且针对性的提问,这在低年级的课堂来说,相当不错。

图十一 提问标记数据分析图

6.回应标记数据分析:

透过专家使用App记录的课堂回应,分别有积极追问、详加点评、简单回应与打断忽略四种。可以发现马老师在课堂中不会打断忽略学生,重要问题也会再追问与详加点评。每个学生的回答,教师都有回应。较简单的回答,也会给予简单回应来鼓励学生。

图十二 回应标记数据分析图

 醍摩豆智慧型议课厅的未来实践

发展智慧教育的重要基础为智慧课堂,而要让智慧教育有效发挥的关键就是智慧教师的培养,所以为了让教师成长为一位智慧教师,就需要醍摩豆智慧型议课厅这个重要的练功房。在醍摩豆智慧型议课厅中采收的大量教与学大数据,透过客观的数据分析,加上教学专家的专业知识,就能即时对教师的教学模式、教学方法等面向进行指导建议,让以往教研时对教师评价的主观因素影响减少,其即时性更是大幅提高对教师专业指导的效率。教师可透过每堂课后所产出的教学行为数据分析报告(如图十三)比对自己的教学设计,即能精进自己的教学内容,确认自己的教学可达到教学目标,这就是教师自主专业成长的自主模式。透过醍摩豆智慧型议课厅,教师团队与专家团队共同议课、共同分享、共同成长,此为教师专业成长的议课模式,让学校教师团队以团队合作的形式一同向上成长。而在教育行政单位,如教育局的整合下,将能促进智慧学区专业成长,做到整合数据、分析研讨、理解差异、目标性专业协助,教师专业成长的学区模式能完美整合学区内的教育资源,使学区教师专业成长。醍摩豆智慧型议课厅完美结合了智慧课堂这个“诊断室”与专家们的“会诊室”,依照教师教学行为而生成的大数据的评价、诊断,让教育专家科学化的有效帮助教师提升专业知能,这更是未来提高教师专业的新方向。

图十三 马宏韬老师《有多少个字》课后所产出的教学行为数据分析报告


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