数字化赋能教学变革
AI系统支持下改进小学课堂教与学行为的课例研究
——以“角的认识”一课为例
文/上海市实验小学方懿
本文以“角的认识”一课为例，依托人工智能技术，通过有效分析教学行为的智能分析系统，
【摘要】
对课堂教学行为进行量化分析，透视小学数学课堂的典型言语行为与互动策略，以期为相关教师进行课
堂教学的自我检视与改进提供参考与借鉴。
AI分析小学课堂教与学行为
【关键词】
在我国的基础教育中，课堂教学是其主体，分析此它也可以描述教师教学风格。综合利用Rt-Ch图
课堂教与学行为是整个教学研究关注的重点，也是教进行数据分析，能够看出教师的教学风格和特点，并
师专业化水平提升和教学改革的关键途径。人工智根据数据和观察结果的分析，给教师提出全面、科学
能技术不仅能对课堂教与学行为进行准确的量化，还的教学改进建议。
能以此为基础制订最佳的教学方案，以提升整体的教
学质量。笔者以“角的认识”这节课为观察对象，依二、研究内容
托AI系统开展课堂教与学互动行为研究。笔者利用AI系统进行了“角的认识”一课录播，
教室中的摄像头记录了教师和每一位学生每节课的
一、研究方法教与学的行为以及学生的注意力、参与度等实况录
AI系统中采用最常用的课堂交互行为分析方法像。通过AI模块的人脸识别、行为识别、表情识别等
S-T分析法，将课堂教学中的行为分为学生（S）行为技术将视频数据化，通过对举手、应答、听讲、读写、生
和教师（T）行为，用RT和Ch分别表示教学过程中生互动、板书、巡视、讲授、师生互动等师生行为时间
的教师（T）行为占有率和师生行为转换率。在教学的数据收集，形成师生行为数据、学生情感占比分析、
过程中，教师（T）行为与教学过程中所有行为的采样课堂教学类型等直观数据，从而判断学生的学习状
总数比值就是RT。RT的取值范围为0-1，RT值越大，态，总结出该课堂所呈现的教学行为特征及其所存在
教师在教学过程中活动时间就越多。行为转换率Ch的问题，了解AI支持下的小学数学课堂教与学行为
的计算：教师(T)行为与学生(S)行为间转换次数现状。
与总行为采样数比值。Rt-Ch图就是分别将计算出
的Rt和Ch数据描绘在横轴为Rt、纵轴为Ch的平三、基于AI的课堂教与学行为分析
面上（如图1）。（一）教师教学行为分析
在这一节课中，从课堂教学风格来看，以ST教学分析模型为基
以横轴与纵轴础，通过课堂教学行为分析，此课堂类型为“练习型”，
相交的点，落在说明本节课以学生活动为主，师生活动交换程度较
阴影部分的位低，在课堂中学生行为数量明显多于教师行为数量，
置不同区分四并且师生行为转换次数较少。
种不同类型的从教师发言总时长来看，总时长为29分19秒，
课堂类型。占比为82.7%，因“图形与几何”领域的知识抽象性
Rt-C