以数据驱动寻求优化课堂问题链设计的证据*

舒 杭 薛 琼

1. 江南大学“互联网+”教育研究基地 2. 上海市吴泾实验小学

教与学本是一种彼此互动的过程,在师生的互动之中完成知识的传授、技能的习得。“提问”被视为教学的生命[1]。“师问—生答”是数学课堂教学的基本形式,教师的提问方式对教学质量有重要影响[2],甚至在很大程度上可以决定一节课的教学效果[3]。师生间的“问—答”作为主要教学活动贯穿课堂的始终,“提问”不仅能够帮助教师更好地调控课堂教学、提高学生的课堂参与度,而且能够给予学生很好的引导,以促进他们对于知识的理解。因此,提问被视为一种培养学生思维能力的重要手段[4]。

杜威指出,思维过程实际上就是事件的序列链。高阶思维的发生就是“反思—问题生成—探究批判—解决问题”的过程。国内学者钟志贤也从教学实践和问题解决的角度出发,将高阶思维定义为完成复杂任务、解决劣构问题的高级综合能力,为发展此能力,教师要精心设计高阶思维学习的问题和任务。其中,问题设计是指围绕学科中的基本概念进行的学习任务设计,常以“问题”的形式来重新规划课程内容,从而给学生“创设一种真实的、复杂的、具有挑战性和吸引力的学习任务”。然而,从现实层面出发,有研究者经过调查发现,课堂之中 “满堂问”现象的充溢[5]、“随意提问”现象的干扰[6],不仅不会带来学生认知理解层面的助益,反而会由于错误的引导而使学生迷失于错误的思维轨迹。为此,本研究关注课堂之中的“问题链”这一核心,通过实践探索,寻求能够激发学生思维和课堂参与度的问题链设计依据。

问题是思维的起点, 问题又是创造的前提[7]。教师“提问”在多年的教育实践和教育研究探索之中,已经被公认为串联课堂以及组织教学的重要方式,对于“问题”的探讨也在学者的努力之下逐渐趋向一些共识。美国教育家麦卡锡提出4MAT问题模式。他将提问分为具体的四种类型,即“是何”类问题、“为何”类问题、“如何”类问题和“若何”类问题。这种分类方式因其具备广泛的“普适性”而逐渐被大家所公认。对于课堂教学而言,知识的传递、内容的呈现往往都是由浅入深、由表及里的。因此,提问内容的设计要有梯度[8]。在课程教学之中,理解内容的前后逻辑关系对于学生的知识习得而言更为重要。为此,教师更应该设计意义联结的提问内容,以促进学生的批判建构[9]。但是由于诸多复杂因素的制约,教师在设计问题方面往往显得力不从心。提问设计能力欠缺会诱发问题的松散和模糊[10],导致学生无法聚焦核心的知识。

为了更好地适应当前课堂教学改革的需求,研究者需要从源头去审思课堂教学设计之中的“问题”,为提升课堂教学效果创造更多的可能性。本研究即是基于这层考虑,对真实课堂之中师生的“提问—响应”机制进行量化分析,寻求能够优化课堂问题链设计的有效依据和启发。

(一) 研究问题

本研究立足于寻找优化课堂问题链设计的有力证据,为改进教师的课堂教学效果提供指导。具体的研究问题为:(1) 课堂中何种问题出现最频繁?(2) 学生在不同问题上的响应方式有哪些?(3) 学生对于不同问题的响应程度如何?

(二) 研究对象

本研究以小学数学课堂教学为实践背景,以“周长与面积”单元教学为依托,以参与单元教学活动的教师及学生为研究对象。具体操作方面,在“周长与面积”这个单元的教学活动中,共采集了4次课程的教学数据,包括师生人数(表1)。在这些课程的参与者之中,随机挑选10名学生及4名任课教师作为“周长与面积”单元活动的观察对象。对教师在课堂之中的提问行为进行编码量化,并配以学生的响应行为与响应程度,展开深入分析。

表1 “周长与面积”单元活动课程参与的师生人数

(三) 研究流程

采用课堂录像系统,对4次课程进行全程拍摄,后期由研究团队将视频中的师生课堂对话进行转录,从而形成师生对话的逐条记录。然后,研究团队从所有转录的对话中,单独抽取教师的发问或者追问,进行二次判定,按照提问分类框架进行编码。同时,结合视频回放,考虑教师提问前后的情境,对学生的响应方式和响应程度进行判定与打分。最终,形成课堂之中教师提问与学生响应的切片数据,据此来比较、判定前述研究问题的答案。最终,研究团队共得到教师提问88次、学生响应793次的数据。后续的分析即基于这些数据展开。数据挖掘与量化的流程如图1所示。

图1 数据挖掘与量化的流程

(四) 编码方案

本次分析以课堂之中的“提问”类型为切入点,为了能够对其进行科学的划分,研究团队需要先对课堂之中教师的提问进行类型的归属化,即在话语整理的基础之上,专门对教师的提问进行二次判定,以确定其正确的类型归属。因此,对于课堂之中提问类型的研究,研究团队具体依据麦卡锡提出的4MAT分类法,对教师提问类型进行编码(表2)。

表2 教师提问类型编码框架

在判定学生对这些问题的响应方式与响应程度时,研究团队制定了如下的标准:学生的响应分为五类——举手、思考、操作、讨论、游离。在每一类中,都对学生的响应程度予以等级为1、2、3的赋分,1表示最低,3表示最高。响应程度的区分可以帮助研究团队更好地判定学生对于不同类型问题的响应状态。

整个编码过程由两名研究者单独进行。经计算,教师提问编码的可靠性达0.92,学生响应的编码有效性达0.81,均满足编码一致性的要求(即可靠性和有效性大于0.75),说明编码可用于后续的具体分析。

(一) 课堂中的问题分布分析

对“周长与面积”4次课程的数据进行重新的抽取与编码,得出4次课程中各类问题的出现次数。其中,“是何”类问题出现40次,“为何”类问题出现12次,“如何”类问题出现29次,“若何”类问题出现7次。

从中可以看出,当前的课堂之中,尽管课堂活动设计的目的是培养和发展学生的数学高阶思维能力,但实际课堂中教师的发问类型主要集中在“是何”类与“如何”类上,主要考查的是学生的观察解释能力与问题解决能力。这也从一定程度上反映出,课堂中教师对于能够有效发展学生“推断说理”“批判性思维”“知识迁移”等能力的“为何”类、“若何”类问题关注甚少。尤其是4次课程中只出现了7次“若何”类问题,说明教师没有给予学生很多的机会去举一反三,进行迁移运用。

(二) 学生在不同问题上的响应方式分析

以对上述4类问题出现的次数统计为基础,研究团队对4次课程中学生对每一类问题上的响应数据进行了梳理(表3)。

表3 “周长与面积”单元学生的响应细节

从表3的数据可以看出,在举手、思考、操作和讨论这四类响应方式上,学生的响应程度以高层次居多。而在游离这一响应方式上,学生的响应程度则大多集中于低层级。总体上可以推测,学生在课堂之中的投入还是比较深入的。为了进一步对此加以研究,我们在表3的数据统计基础上再次进行分析。由于在课堂之中,教师提问的问题类型在数量上存在着很大的差异,这便会导致学生对“是何”类问题的响应次数与“若何”类问题的响应次数不存在可比性。为了解决这一问题,研究团队制定了如下的计算方法:投入程度=总得分/问题总数,以确定学生在每一类问题上的投入程度。比如,要计算学生在“是何”类问题上的响应程度,先要计算“是何”类问题的学生总得分,然后用总得分去除以该类问题的总数量,总得分的计算公式为:总得分=低×1 +中×2 + 高×3。

按照上述的计算方式,可以得出学生在每一类问题上的响应程度。为了便于观察和描述,研究团队对计算结果进行了雷达图可视化(图2)。越靠近图中心,响应程度越低;
越靠近外围,响应程度越高。

图2 学生对不同类型问题的响应程度雷达图

从图2可以看出,在学生的响应方式中,思考、操作这两种方式的响应程度最高。对比表3可以发现,实际上,在课堂之中,举手这类响应比操作出现得更多。但是,在响应程度上,举手却比操作响应程度更低。说明在课堂之中,学生虽然举手很踊跃,但并不是认真对待每一次举手的。也就是说,有的学生举手是带有“跟随性”或者“惯性”的。他们或许是看到旁人举手,自己不自觉地跟着做出同样的举动,或是习惯了教师一发问就直接举手。实际上,在这些情况下,学生并非真的投入到课堂活动之中,这类参与带有假性成分。此外,在“若何”类问题的响应程度上,操作的响应程度最高。这也符合教师的一贯经验,即涉及举一反三的知识迁移等活动与任务时,课堂之中往往会出现动手操作、用手比画等场景。

(三) 学生对于不同问题的响应程度分析

为了更加细致地对学生加以分析,研究团队从10名学生中单独抽取了2名学生(学生A与学生B)进行个案解读,以分析其在具体响应程度方面的表现与特点。把两个学生个案的数据进行单独抽取,得到他们在每一类问题上的响应程度,并对其进行了可视化呈现。学生A的响应程度如图3所示,学生B的响应程度如图4所示。

图3 学生 A的响应程度雷达图

图4 学生B的响应程度雷达图

由图3、图4可以发现,学生A的举手响应程度很高,而学生B的思考响应程度很高。第一,在“是何”类问题上,学生A在各种响应方式上都有所体现,但主要倾向举手。学生B在思考的响应程度上要明显高于学生A,而在讨论的响应程度上为0,明显低于学生A。第二,在“若何”类问题上,学生A的操作响应程度要远远高于学生B。这也就说明了学生A在课堂活动之中比较喜欢举手、善于操作,而学生B则更加适应思考的方式。

这里有一个非常微妙的事实:学生A在“是何”类问题上的游离程度要比学生B的更高。为了更明确地对比,研究团体分别对这两名学生的数据进行了对比。结果发现,在“是何”类问题上,学生A的游离次数虽然比学生B少,但是在课堂之中的游离程度略高于学生B。而在“如何”类问题上则相反。这说明,学生A容易在“是何”类问题上游离,而学生B更容易在“如何”类问题上游离。这就需要教师在课堂教学过程中不断地进行干预和引导。

(一) 研究总结

总结研究过程和研究数据,可以得出以下结论。

第一,课堂中“是何”类与“如何”类问题居多,教师对“为何”类与“若何”类问题关注甚少。这说明,在课程起始阶段,教师就没有给学生预留较多机会,以发展其自身的知识迁移、推断说理等能力。教师需要在其教学之中增加这两类问题的比例。

第二,学生的举手、思考、操作响应最多,教师甚少组织讨论,存在学生游离情况。这说明,课堂之中学生都在独自进行学习,并没有许多机会与同伴交流想法。不可否认,课堂之中的交流、同伴之间的合作与互动是能够促进学生学习的重要手段和方式,而当前的课程之中,学生讨论弱化,甚至出现学生在课堂中游离的情况,这也是需要教师后续进一步关注和改善的问题。

第三,课堂之中存在假性参与的情况。根据对学生响应方式和响应程度的分析结果,研究团队发现,即使学生举手行为很多,但是在举手这类行为的响应程度上却并不高,说明学生在课堂之中存在“随大溜”“惯性举手”等假性参与的可能性。

第四,“若何”类问题最宜组织操作类的活动。研究团队在对学生的响应程度进行分析时发现,在“若何”类问题上,学生在“操作”这一响应方式上的响应程度最高,说明这类问题适宜设计操作类的课堂活动,以充分调动学生的积极性。

第五,学生在不同问题上的表现程度有差异。研究团队在对两名学生的个案进行分析的基础上,发现二人在不同类型的问题响应方式与响应程度上都有所差异。这就要求教师能够对学生有一个充分而准确的认知,如此才能根据不同学生的特性,在课堂中予以不同的指导。总之,只有对学生有充分的了解和认识,教师才能真正做到课堂之中的因材施教和个性化辅导。

(二) 研究启示

基于上述的研究总结,针对课堂教学情景中的问题链设计,我们得到如下的启示。

第一,课堂问题链的设计应以唤醒课堂的师生互动为归趋,促进学生的思维投入。师生课堂互动是促进教与学效果的关键手段。因此,课堂之中问题链的设计应将促进课堂中师生互动作为核心指向,问题链中的系列问题应当为师生、生生之间的有效互动创造足够的空间,让学生能够在问题链的线索之中跟随教师的引导不断发表观点和想法,从而激发和调动学生在课堂互动之中的高阶思维,提高其投入程度。

第二,课堂问题链的设计应以洞悉学生的真实学情为起点,尊重学生的个体差异性。课堂之中的问题链应当由一系列“小问题”构成,这些“小问题”之间应具有极强的承继关系,一步步引导学生在参与问题之中强化对所学内容的理解。其中,重要的是问题从何处起始,到何处终结。只有明确了起始点,才能够将问题链的设计达到最高效。所有课堂中的问题链都要以学生的真实学情作为起始点,脱离了学生的真实学情,就很容易造成问题的设计脱离学生的真实水平,或是过于“劣构”,无法在师生互动中达成共识;
或是过于“良构”,无法刺激和调动学生的高阶思维能力。此外,在问题链的设计过程中,要充分尊重学生的个体差异,尽可能地在课堂之中让问题链引发大部分学生的真实参与。

第三,课堂问题链的设计应以契合活动的内容属性为原则,激发学生的学习兴趣。在传统课堂之中,师生围绕着问题所发起的互动要以课堂的活动组织为载体,在活动执行过程之中抛出问题、辩析问题、解决问题。因此,问题链的设计与课堂的活动之间具有紧密的内在关联性。在设计问题链时,应当充分考虑活动的类型、组织与实施难度,以及适切性等因素。唯有如此,才能让课堂中的问题链成为串联师生、学习内容的重要抓手。也唯有基于活动内容的特有属性来设计问题链,才能在最大程度上激发学生的学习兴趣和参与热情。

第四,课堂问题链的设计应以预设活动的指导方案为保障,控制学生的课堂游离度。诚如前文所述,课堂中的问题链是由一系列具有先后承继关系的“小问题”所构成,通常这些“小问题”既包含劣构的问题,也包含良构的问题,而学生对于不同问题的真实响应情况与教师的预设不一定吻合,有时学生对于某些问题的互动方向和线索会出现偏差,抑或出现游离。因此,教师在设计问题链时应当充分预设学生的真实反应,并为此提前制定相应的指导和干预措施。教师的课堂引导和干预控制是有效凝聚学生课堂注意力的重要手段,教师需要关注学生是否在课堂学习过程之中真实深刻地投入。一旦发现学生在课堂之中游离,教师可以通过刻意提醒、暗示等方式拉回学生的注意,也可以对其进行单独的辅导,以唤回其注意力。

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