| 教学过程是实现教育与教学目标的主要途径，也是实施素质教育的主战场，是达到教学目标的重要环节，是获得确定、测量 和评价教学质量依据的重要来源。把教学过程转化为可以定性和定量分析的形式，并用一定的数据来加以标示，是教学质量评价的最重要的指标体系。然而采用科 学、客观、公正和有效的评价工具和评价方法又是评价工作的关键。
弗兰德互动分析系统(Flanders Interaction Analysis System)是美国明尼苏达大学的学者弗兰德( Flanders)在20世纪60年代提出的一种课堂行为分析技术，用于记录和分析课堂中师生语言互动过程及影响。作为教育领域的一项创新,弗兰德和他的 主要传播者Edmund J. Amidon对弗兰德互动分析系统进行了开发、传播和应用。它是在课堂观察的基础上实现的，是观察法在教育研究中运用的一个很好的工具。弗兰德互动分析系 统源于弗兰德的一种观念:语言行为是课堂中主要的教学行为，占所有教学行为的80%左右。因此评价一堂课的最佳方法是对课堂内的师生语言行为进行互动分 析。从某种意义上说，把握了课堂教学中师生的语言行为也就把握了课堂教学的实质，[1]它对课堂教学细节进行分析表现出了异乎寻常的技术性功能。
1. 弗兰德互动分析系统
1.1系统简介
弗兰德互动分析属于分类分析方法，在各种分类分析中，弗兰德（N.A.Flanders）的分类系统是一种影响面最广，最具代表性的分类系统。[2]
弗兰德互动分析的理论基础是师生互动的理论。师生课堂互动行为是指教师与学生在班级课堂环境下进行的以教学为主的活动，是班级层面的社会互动，是师生双主体通过课堂教学活动而表现出的一系列相互依赖的行为过程。
该分类系统大致上由三个部分构成：
(1)描述课堂互动行为的编码系统，主要是对师生的言语互动的研究，将课堂的言语活动分成十个种类；
(2)观察和记录编码时，弗兰德主要采用时间抽样的办法，在指定的一段时间内，每隔三秒钟研究者依照分类表记录最能描述教师和班级言语行为种类的相应编码，记在相应的表格中；
(3)对得到的900个左右的数字进行数学处理，采用的方法包括矩阵分析和曲线分析等。
1.2观察和记录的指标体系：
弗兰德互动分析系统强调课堂语言行为和师生语言行为的互动，它采用一种系统的、有结构的观察和分析的方法。从间接教学和直接教学的角度对师生语言进行分类。对每一类语言行为都下了操作性定义，以便于观察者对课堂语言行为进行分类。
弗兰德互动分析法将课堂上的语言互动行为分为教师语言、学生语言和安静或混乱3类共10种情况，分别用编码1至10表示，如表1所示[3]
表1
1.3记录课堂行为的编码系统：
首 先按照弗兰德互动分析系统的规定，对课堂语言进行观察并记录编码。按照规定，在课堂观察中，每3秒钟取样一次，对每隔3秒钟的课堂语言活动按照课堂教学中 师生语言行为的意义赋予一个编码，作为观察记录。编码包含了课堂教学最原始的信息，为随后进行的课堂教学评价提供第一手资料和可靠的依据。弗兰德互动分析 系统用数字来代表课堂教学中师生的语言行为。利用弗兰德互动分析法可以有效地记录教学过程中的数据，通过对这些数据的分析、处理，得到定量的信息，从而更 客观地评价教学，更好地支持教师的反思与教学的完善。
作为一个案例，经过这种处理后的分类行为数据序列为：
⑩─⑤─⑤─⑤─⑤─⑤─⑥─⑥─⑥─⑥─④─⑧─⑧─⑧─②─②…─⑩
为了考察单元行为间的迁移，我们将两个相邻的行为分为一组，从教学的开始一直到结束，顺序地进行这样的划分，由此得到以下的单元行为组：
⑩─⑤，⑤─⑤，⑤─⑤，⑤─⑤，⑤─⑤，⑤─⑥，⑥─⑥，⑥─⑥，⑥─⑥…─⑩
1.4弗兰德互动分析矩阵：
弗 兰德互动分析矩阵是一个对称矩阵。填写矩阵的规则是:在编码的前后各加一个10，并依次提取编码，每一个编码使用两次即与前一个和后一个编码各组成一对， 每一对编码的前一个数字表示行数，后一个数字表示列数。例如，按照弗兰德互动系统的规定，一段课堂师生语言记录的编码填写到弗兰德互动分析矩阵中进行分 析。
迁移矩阵的横向表示单元行为组中前面的数字（类别号），纵向表示后面的数字（类别号）。矩阵中的各个元素表示对应行为组出现的次数。接续上面的例子，通过行为组出现次数的统计（如表2），有
⑩─⑤ 出现一次
⑤─⑤ 出现四次
⑤─⑥ 出现一次
⑥─⑥ 出现三次
⑥─④ 出现一次
④─⑧ 出现一次
┋
表2
分 类分析是将分类行为数据通过上图这样的迁移矩阵进行处理和分析的。根据记录课堂行为的编码系统所形成的数据表形成迁移矩阵，进行课堂交互分析；还可以进一 步绘制出课堂教学模式图、交互活动曲线图，使分析结果更加明了、直接的体现出来。在迁移矩阵的基础上，还可进行比例分析、领域分析、相关分析等等。
2. 问题的提出及解决方案
在 笔者应用弗兰德交互分析系统的过程中发现，像所有的量化研究方法一样，弗兰德互动分析系统也有其不足:它只反映了课堂内师生的语言行为，反映不出其它影响 课堂教学质量的重要因素，例如教师的身体语言、教学内容、板书等，难以表现课堂教学生动丰富的意义，使得评价结论难免不够全面，而且它对实施者有较高的要 求，要求实施者记住每一个数字所代表的语言意义，更重要的是操作起来也比较复杂、费时，必须经过专门培训。即实现的过程中主要面临三个问题：
1）大量的人工数据的采集；
2）复杂的计算和统计才能实现的迁移数组的建立、频次的计算直至迁移矩阵的形成；
3）精确的弗兰德互动分析曲线的绘制。
本文从作者自身研究问题过程中所遇到的实际问题出发，从实际需求的角度针对量化研究方法弗兰德互动分析系统的弊端和不足作了一些研究工作：
（1）利用文本分类技术，提出了制造对应于弗兰德互动分析分类器的构想和模型，使实现繁复的人工数据采集的机器自动化成为了可能。
（2）根据弗兰德数据处理的程序，利用C环境编制了相应的程序，实现了将由分类器自动采集后的数据代码直接形成迁移矩阵，为教学分析提供信息依据。
（3）利用SPSS 11.5 for Windows 实现曲线图的绘制与显示，增加了准确性，同时也避免了复杂的人工绘图，为进一步的教学分析提供了信息依据。
3.具体实现的方法
3.1朴素贝叶斯文本分类器的构造
“简 单地说，文本分类系统的任务是:在给定的分类体系下，根据文本的内容自动地确定文本关联的类别；从数学角度来看，文本分类是一个映射的过程，它将未标明类 别的文本映射到已有的类别中，该映射可以是一一映射，也可以是一对多的映射，因为通常一篇文本可以同多个类别相关联，用数学公式表示如下:
f：A->B,其中，A为待分类的文本集合，B为分类体系中的类别集合
文本分类是将未知文本类别的文本自动划分到其所属的类别中。自动文本分类已经成功用于很多领域:文本检索、信息获取和过滤、数据组织、网上信息快速定位 等。贝叶斯网络是用来表示变量间连接概率的图形模式，它提供一种自然的表示因果信息的方法，用来发现数据间的潜在关系。” [4]
笔者借鉴了系统分析设计的方法，吸收人工智能领域中的文本分类技术，将其融入弗兰德互动分析系统的具体设计中，最终初步实现了弗兰德互动分析数据处理的自动化模型的设计。设计结构如图1所示 （ 图1）
3.2迁移矩阵的生成
从分类器输出的数据代码到迁移矩阵的形成，这是弗兰德分析中很复杂的一个步骤，包括好多复杂的统计和绘图。对于此问题的解决，本文采用的是一段用C语言编写的程序，直接实现到迁移矩阵的转换。
具体程序代码如下：
下面的这个矩阵就是作者通过自己课堂实录所采集到的有效数据（其中蕴含着大量的课上信息，在此不作详细分析）：
类 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 46
2 4 7 4 0 0 11 0 0
2 2 1 1 0 2 0 0 1 0 1
3 1 0 6 2 7 0 0 1 1 0
4 2 0 1 26 9 2 0 11 2 13
5 3 1 1 20 412 9 0 1 3 12
6 0 1 0 3 9 3 0 1 0 4
7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
8 17 3 5 2 2 1 0 128 1 1
9 5 0 13 2 3 1 0 0 11 1
10 2 0 0 6 12 7 0 7 1 19
3.3 互动曲线的绘制
利用SPSS 11.5 for Windows 实现曲线图的绘制与显示
下面简要介绍一下SPSS软件在绘制弗兰德分析曲线时的具体应用方法。
经由分类器出来的分类数据是1—10的数字代码，在进行曲线绘制之前要将代码进行相应的转换，具体步骤是：
将 数字代码1—7转换为T( 教师行为)，将8—10转换为S( 学生行为)，这样1—10的有序数字代码集合就转换为S—T有序代码了。但是，由于SPSS软件易于进行数字的运算和绘图，所以可以进一步将S—T有序代 码中S用0表示，T用1表示，以便于SPSS软件进行师生行为的百分比计算。
下面就本人所采集的另一组课堂数据，进行弗兰德曲线的绘制：
（1）下面的是SPSS软件中体现的最初1—10的数字代码所表示的部分课堂信息 图2
图2
（2）下面是根据规则,将上面的数字代码经过转换后的S-T数据 图3
图3
（3）下面是为了便于SPSS软件的统计,再次进行数字的转换,0代表教师行为,1代表学生行为 图4
图4
（4）下面就是经过SPSS软件统计后的弗兰德分析曲线,横轴以时间为准,即45分钟 ,纵轴以师生行为百分比为准,图中曲线则显示的分别是教师(图6)和学生(图5)行为在课堂上随着时间的比例变化, 为了更清晰的比较,也可以将师生行为比例展现在一个图中(图7)。
图5 图6
图7
如 何在统计理论的基础上突破现有限制，实现中文文本分类的真正智能算法，高效地进行中文文本自动分类，进而实现适用于各种领域的应用系统，仍是一个亟待解决 的问题。如果通过本人的工作，能够为他人在将人工智能技术应用于教学实践提供些思路或使他们在开发类似的软件时能有所参考，那么本文研究的目的就达到了。
参考文献
[1] 时丽莉 “弗兰德互动分析系统”在课堂教学中的应用 首都师范大学学报(社会科学版) 2004年增刊
[2] 傅德荣,章慧敏(2003).教育信息处理[M].北京：北京师范大学出版社2003.7
[3] Flanders‘ Interaction Analysis Categories (FIAC) [Online] 网址：
http://www.suu.edu/faculty/pellegrini/flanders.htm ( 2005.6.20)
[4] 张雪峰 设计贝叶斯分类器文本分类系统 电脑知识与技术
[5] 钟启泉 教师“专业化”：理念、制度、课题[J]．教育研究，2001
[6] 胡春梅 S-T教学分析软件设计与开发 第一届面向教育信息化教师专业发展国际研讨会论文集
[7] Flanders Interaction Analysis [Online] ( 2005.6.9) 网址：
http://www.hebes.mdx.ac.uk/teaching/Research/PEPBL/methpap6.pdf
[8] 佟庆伟,胡迎宾,孙倩(1997).教育科研中的量化方法[M].北京:中国科学技术出版社,1997
[9] 宋枫溪 自动文本分类若干基本问题研究 中华人民共和国工学博士学位论文
[10] 李克东(2003).教育技术学研究方法[M].北京师范大学出版社，2003
[11] 崔洪弟 编著 教育与心理统计中SPSS的应用 黑龙江教育出版社 |
