阐述教学过程信息熵对论述实践一体化教学过程评价研究站

摘要：信息熵是度量信源、信息传递过程中所含信息量的标尺。教学过程是信息传递过程，其信息熵称为教学信息熵。教学过程的信息传递依赖于师生的互动行为。弗兰德斯分析了课堂教学过程，将师生的互动语言行为归纳为10类。观察理实一体化教学过程，对弗兰德斯师生互动行为体系进行修正，可得到该教学模式下的另一个行为体系。记录该行为体系内各行为发生的次数，依据统计原理和香农信息熵表达式，能计算出各行为发生的概率和教学信息熵。用其评价理论实践一体化教学过程的质量和效率，既简单易行，又客观公正。
关键词：信息熵；理论实践一体化；教学过程评价；互动行为
1672-5727（2013）09-0045-03
对教学的评价包括对教案、教学过程和教学摘自：学士论文www.618jyw.com
结果的评价。事实上，教案为过程而设计，结果则源于过程。因此，对教学过程的评价是教学评价的核心。目前，高职教学模式由理论实践分离向理论实践一体化转变，传统的教室变为实验室或实训室，沿用传统方法评价教学过程已不再适合。近年来，有些专家提出了新的教学评价体系。但是，如何客观地对理论实践一体化教学过程进行评价仍缺乏研究。信息熵已被用于纯理论课的过程评价，它为研究理论实践一体化过程评价提供了一把钥匙。
信息的意思是事物现象及其属性标识的集合，即客观事物的本来面貌。信息传播过程总是掺杂着冗余，而且信息和冗余高度融合为一体，其中含有的信息量是不确定的。为了度量信息的量，信息论创始人香农（Claude Elwood Shannon）把物理学中的“熵”的概念引入信息论中，提出了“信息熵”的概念，以此来度量信息的量。
在物理学中，熵是用来度量一个体系混乱度的标尺。一个体系的混乱度越高，熵值越大。美国教授查尔斯·亨利·贝内特（Charles H Bennett）曾解释过信息熵，他认为信息的销毁是一个不可逆的过程，是符合热力学第二定律的。而产生信息，则是给系统引入负熵的过程。所以，信息熵的符号与热力学熵的符号是相反的。一般而言，当一种信息出现的概率更高时，信息熵的绝对值则越大，表明信息被传播得更广泛。
香农信息熵的数学表达式为：
S=-K■pilnpi
S为信息熵，K为转换系数（

1.443），P为事件出现的概率。

教学过程是信息传播过程，师生通过多种行为对科学知识、生产技术和工作技能等信息进行传递。美国教育学家弗兰德斯（Ned flandrs）对课堂教学的信息传递进行了分析，认为师生间通过10类（见表1）互动语言行为完成信息传递。连续观察并记录教学过程中这10类互动行为，可以得到师生互动行为分布图，并能计算出各行为出现的概率，再通过香农信息熵表达式计算出教学过程的信息熵。教学信息熵越大，传递的信息量则越大。这样，我们可以通过教学信息熵的大小，对教学过程的质量和效率做出客观评价。
理论实践一体化教学过程与传统课堂教学相比，师生间的互动行为有显著差异。主要表现为：教师讲授减少，演示增加；提问测试减少，动作指导增加；指令行为减少，活动纠偏增加；学生听觉接收减少，视觉接收增加，个体学习减少，合作学习增加，静态学习减少，动态学习增加。详细观察理论实践一体化过程师生互动行为，并仿照弗兰德斯进行分类，可建立起一个修正体系。经过对修正体系各行为进行观察记录、统计、计算，可得到各行为发生的概率和教学信息熵，用以评价理论实践一体化教学过程，从而得出客观的评价结论。
研究材料
优质课90分钟教学过程师生互动行为信息资料；评价对象90分钟教学过程师生互动行为信息资料；多功能计算器。
过程与方法
理论实践一体化教学过程师生互动行为类型确定 从食品系选择6名教学经验丰富的教师，利用集合意见法收集理论实践一体化教学过程师生互动行为，再通过聚类分析法对行为进行分析、综合、整理，形成12种行为类型（见表2）。
优质课行为资料收集与评价标准确定 从食品系40岁以上、教学15年以上、教学质量较好的教师中随机选3位（A、B、C）教师的教学过程作为观察对象，以表2中的互动行为类型作为观察内容，制作记录表格。经培训，安排4名学生，分两组随堂（90分钟）分别记录下实际发生的师生行为，每30秒钟记录一次，作为原始资料。对所得的12份资料进行统计，计算出行为发生的平均概率和平均信息熵作为评价标准（见表3）。
评价对象行为资料收集与统计、计算 随机抽取评价对象3个单元课（a、b、c）教学过程。经培训，安排4名学生，分两组随堂（90m）分别记录下实际发生的师生行为，每30秒钟记录一次，作为原始资料。对所得的12份资料进行统计，计算出评价对象各行为平均概率和平均信息熵（见表4）。
概率相对值与相对信息熵的计算 以所得的平均概率、平均信息熵作除数，以所得的概率标准值和标准信息熵作被除数。计算出各行为概率相对值和相对信息熵，作为分析和评价的依据（见下页表5）。
教学过程评价 利用对比法，将评价对象各值与标准值进行对比，若评价对象某行为发生概率低于标准，则说明教学过程中该行为欠缺；若平均信息熵低于标准，则说明教学全过程信息传递总量欠缺。反之，则说明信息传递总量大。
讨论
由表5可知，评价对象不足之处表现为：教师讲课时间偏多，指导与动作纠偏较少，评价与反馈太少；学生间互学行为较少，询问与记录行为欠缺，少数学生的无效行为是标准的2.79倍；平均信息熵仅为标准的53%。说明这是不成功的教学过程。建议教师在以后的教学过程中注意调整各种行为的比例，加强学习型课堂建设，提高教学效率。
教学信息熵用于对理实一体化教学过程的评价，可从一个侧面实现教学评价的客观、公正。但还不能对课程教学进行全面评价。要对教学做全面评价，需结合教案、教学结果进行三位一体的评价。
参考文献：
李梅，李亦农.信息论基础教程[M].北京：北京邮电大学出版社，2008.
李万春，朱云东，刘朝丽.基于信息熵的课堂教学过程量化评价模型[J].电化教育研究，2009（1）：23-24.
[3]吴立岗.小学语文教学研究[M].北京：广播电视大学出版社，2004.
作者简介：
齐安鑫（1955—），男，山东昌邑人，山东畜牧兽医职业学院副教授，研究方向为教学管理。