物理課堂教學(xué)分析框架的建構(gòu)

侯恕

摘 要：在文獻(xiàn)綜述、理論探討及問卷調(diào)查、訪談、課堂觀察的基礎(chǔ)上，提出課堂教學(xué)分析應(yīng)從教學(xué)形式和學(xué)習(xí)內(nèi)容兩個(gè)維度進(jìn)行分析，其中，教學(xué)形式對(duì)應(yīng)課堂教學(xué)方式，學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)物理學(xué)科本質(zhì)。基于此設(shè)計(jì)開發(fā)了物理課堂教學(xué)分析工具——物理課堂教學(xué)分析框架。

關(guān)鍵詞：物理課堂；教學(xué)分析；分析框架建構(gòu)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）3-0007-5

教育評(píng)價(jià)是基礎(chǔ)教育改革的瓶頸問題之一，課堂教學(xué)評(píng)價(jià)是其中微觀而重要的研究課題，課堂教學(xué)分析既是課堂教學(xué)評(píng)價(jià)研究的基本問題，也是研究方法。本研究試圖從教學(xué)形式和學(xué)習(xí)內(nèi)容兩個(gè)維度（教學(xué)形式對(duì)應(yīng)課堂教學(xué)方式，學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)物理學(xué)科本質(zhì)）設(shè)計(jì)、開發(fā)物理課堂教學(xué)分析工具——物理課堂教學(xué)分析框架（簡稱分析框架）。

1 分析框架的建構(gòu)依據(jù)

1.1 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》[1]的要求分析

1）對(duì)物理學(xué)概念的闡釋

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡稱《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》）明確闡釋了物理學(xué)的概念：“物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它所研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法?！蔽锢韺W(xué)不僅是一門基礎(chǔ)性自然科學(xué)，還是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)，是人類文明的重要組成部分，物理學(xué)的建立過程包含了人類文明的思想與方法。

2）物理課程目標(biāo)與內(nèi)容的分析

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)上“注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”，在內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)“體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性、選擇性”。標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)“物理學(xué)”的含義與作用闡釋的基礎(chǔ)上，針對(duì)高中物理教育定位，提出了知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維課程目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)高中物理學(xué)科知識(shí)教學(xué)應(yīng)幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)、理解物理方法并體現(xiàn)物理思想。這說明物理學(xué)科的核心知識(shí)結(jié)構(gòu)是由物理知識(shí)、物理方法和物理思想構(gòu)成的。

3）物理課程實(shí)施的要求分析

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程實(shí)施上強(qiáng)調(diào)“注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化”，強(qiáng)調(diào)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能、培養(yǎng)能力，逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神等，說明對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)是教學(xué)的核心；而對(duì)教學(xué)方式多樣化的要求，則體現(xiàn)在教學(xué)形式上的多元化。這就對(duì)物理課堂教學(xué)提出了本質(zhì)與形式兩方面的要求：把握學(xué)科本質(zhì)，注重教學(xué)方式多元化。

4）物理課程評(píng)價(jià)分析

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程評(píng)價(jià)上強(qiáng)調(diào)“更新觀念，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展”，“倡導(dǎo)評(píng)價(jià)方式的多樣化”。從物理課程評(píng)價(jià)要求可以看出，對(duì)學(xué)生的物理知識(shí)的掌握情況（如，概念、原理、規(guī)律的理解和應(yīng)用）是重點(diǎn)考查內(nèi)容，重視評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也要求學(xué)生提高物理實(shí)驗(yàn)的基本技能，了解物理學(xué)的基本思想和觀點(diǎn)。這也說明，物理教學(xué)對(duì)學(xué)科本質(zhì)的把握情況是評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。而評(píng)價(jià)方式多元化，也對(duì)應(yīng)著教學(xué)方式的多元化。

1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究的借鑒

1）國外相關(guān)研究的借鑒

弗蘭德斯互動(dòng)分析系統(tǒng)（Flanders Interaction Analysis System，簡稱FIAS）由一套課堂互動(dòng)行為編碼系統(tǒng)、一套關(guān)于觀察和記錄編碼的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)、一個(gè)用于顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的矩陣表格三部分構(gòu)成。運(yùn)用FIAS可以對(duì)課堂教學(xué)中的師生語言互動(dòng)行為進(jìn)行定量分析與研究。[2]

布羅菲-古德雙向互動(dòng)系統(tǒng)（Brophy-Good Dyadic Interaction System，簡稱BGDIS）建立了“課堂觀察—課堂寫真—課堂分析” 的研究模式，開發(fā)了布羅菲-古德雙向互動(dòng)系統(tǒng)系列觀察量表[3]。

TIMSS（Trends in International Mathematics and Science Study）的課堂錄像課研究建立了錄像信息分析模式，其核心是建立了基于跨國教學(xué)文化比較的課堂教學(xué)信息編碼系統(tǒng)。[4]課堂教學(xué)信息編碼由兩輪編碼組成，第一輪編碼是對(duì)課堂的概況進(jìn)行編碼，第二輪是對(duì)課堂談話進(jìn)行編碼[5]。

PISA（Programme for International Student Assessment）建立了科學(xué)素養(yǎng)評(píng)估的概念框架[6]。PISA2006科學(xué)素養(yǎng)評(píng)估的概念框架，把其對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的定義和采取的科學(xué)評(píng)價(jià)試題放置在一個(gè)概念框架中。

2）對(duì)國內(nèi)學(xué)者相關(guān)研究的借鑒

我國學(xué)者對(duì)課堂教學(xué)分析也做了大量研究。如，陳瑤編著的《課堂觀察指導(dǎo)》[7]，論述了從定量到定性的一系列觀察方法，同時(shí)給出了可供參考的8個(gè)圖、32個(gè)表及16個(gè)范例資料，對(duì)課堂觀察具有指導(dǎo)意義；崔允漷提出建構(gòu)課堂觀察框架的四個(gè)維度，即學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、課程性質(zhì)和課堂文化[8]，并在余杭高級(jí)中學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐研究[9]；王鑒編著的《課堂研究概論》，在對(duì)課堂研究背景、理論及分析進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上，對(duì)教師成為課堂教學(xué)研究者、課堂的校本教研、課堂中的合作學(xué)習(xí)、課堂中的教師期望、課堂教學(xué)的有效性問題、課堂教學(xué)智慧、課堂教學(xué)的二重性等問題進(jìn)行了探討[10]；黃興豐編著的《上海數(shù)學(xué)課堂的編碼研究》，采用編碼課堂分析技術(shù)，建構(gòu)了教師講授、師生互動(dòng)、合作討論、練習(xí)實(shí)踐這四類課堂活動(dòng)編碼[11]，通過橫向和縱向的課堂比較，展現(xiàn)上海數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)特征；丁麗娟的碩士論文《物理課堂教學(xué)分析系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)》[12]，基于教師專業(yè)發(fā)展視角，提出了適用于物理課堂的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，建構(gòu)了教師自我反思的“物理課堂教學(xué)分析系統(tǒng)”軟件平臺(tái)。

1.3 現(xiàn)狀與問題的調(diào)研

盡管國內(nèi)外從高中物理課堂的現(xiàn)狀出發(fā)進(jìn)行了一系列的調(diào)查研究，但從教學(xué)方式、物理知識(shí)學(xué)科本質(zhì)以及二者之間的關(guān)系相關(guān)問題出發(fā)的研究較少，故設(shè)計(jì)了《高中物理教學(xué)調(diào)查問卷》，并進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。對(duì)問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理之后，對(duì)問卷主觀題第20題回答者進(jìn)行典型性抽樣，進(jìn)行教師訪談。通過問卷調(diào)查、教師訪談，分析得出物理課堂觀察教學(xué)分析的思路與要素。

教學(xué)方式的要素主要有：講授（注入講授、啟發(fā)講授）、實(shí)驗(yàn)（演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、錄像實(shí)驗(yàn)）、提問（問答）、討論（有一個(gè)核心話題，討論參與是非線性的）、練習(xí)、自學(xué)、復(fù)習(xí)、多媒體運(yùn)用、其他（如，板書、整理教學(xué)儀器、組織教學(xué)等）。

學(xué)科本質(zhì)的要素主要有：物理知識(shí)（從物理學(xué)角度和從高中物理教學(xué)角度分析知識(shí)點(diǎn)）、物理方法、物理思維、物理思想、物理情感等，其中，物理思維和物理情感包含在物理知識(shí)、物理方法與物理思想之中。

1.4 進(jìn)行試測(cè)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行專家訪談，明確分析維度與要素界定

在課堂觀察、試用分析時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題有：①如何對(duì)含有實(shí)驗(yàn)的視頻進(jìn)行歸類？判斷是歸入“實(shí)驗(yàn)”還是歸入“自學(xué)”；②問答與討論的界限劃分；③教師例題屬于“講授”還是“練習(xí)”；④“其他”都包含什么；⑤課堂教學(xué)方式中的缺失處理。與課程專家、教學(xué)研究者、督學(xué)、教研員、一線物理名師工作室成員討論后，明確分析維度與要素。

2 分析框架的建構(gòu)過程

2.1 確定分析維度與要素，建立分析框架的結(jié)構(gòu)

在理論分析與實(shí)際調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定分析框架的維度與要素，設(shè)計(jì)建立分析框架的結(jié)構(gòu)。

2.2 形成分析量表

形成過程主要經(jīng)歷了三步。第一步，初步形成分析量表（實(shí)驗(yàn)）：根據(jù)物理課堂教學(xué)分析框架，對(duì)課堂教學(xué)方式維度形成初步的分析量表——《教學(xué)方式分析量表（實(shí)驗(yàn)）》，對(duì)學(xué)科本質(zhì)維度形成初步的分析表——《學(xué)科本質(zhì)分析表（實(shí)驗(yàn)）》。第二步，分析量表試測(cè)：應(yīng)用《教學(xué)方式分析量表（實(shí)驗(yàn)）》和《學(xué)科本質(zhì)分析表（實(shí)驗(yàn)）》，對(duì)“超重和失重”四節(jié)課（CS1、CS2、CS3、CS4）進(jìn)行試測(cè)，對(duì)試測(cè)出現(xiàn)的問題與課程專家討論，修改分析量表。第三步，形成分析量表：對(duì)《教學(xué)方式分析量表（實(shí)驗(yàn)）》和《學(xué)科本質(zhì)分析表（實(shí)驗(yàn)）》修正后，形成《教學(xué)方式分析量表》和《學(xué)科本質(zhì)分析表》。

2.3 試測(cè)解決時(shí)間間隔技術(shù)問題

關(guān)于教學(xué)方式時(shí)間的采點(diǎn)問題，利用《教學(xué)方式分析量表》對(duì)教學(xué)案例“編碼CS：超重與失重”進(jìn)行試測(cè)分析。分別采用10秒時(shí)間間隔（△t1=10 s）、15秒時(shí)間間隔（△t2=15 s）、20秒時(shí)間間隔（△t3=20 s）進(jìn)行課堂觀察分析，得到表1。

分析表1，再對(duì)照課堂原始實(shí)錄，可以得到以下三點(diǎn)：

第一、CS（△t3=20 s）間隔采點(diǎn)時(shí)有信息完全丟失現(xiàn)象。如，從“6復(fù)習(xí)”項(xiàng)得到數(shù)據(jù)：CS（△t3=20 s）n20=0；而CS（△t1=10 s）n10=1，CS（△t2=15 s）n15=1。看出 CS（（△t3=20 s）在“6復(fù)習(xí)”項(xiàng)信息完全丟失，而CS（△t2=15 s）和CS（△t1=10 s）均保留n=1。

第二、CS（△t2=15 s）和CS（△t1=10 s）采點(diǎn)得到信息基本保持一致。如，百分比CS（△t2=15 s）和CS（△t1=10 s）在“1講授”“3實(shí)驗(yàn)”“4討論”“5練習(xí)”“6復(fù)習(xí)”“8其他”均比CS（△t3=20 s）和CS（△t1=10 s）差值小，且沒有信息完全丟失現(xiàn)象。

第三、事實(shí)上，時(shí)間間隔越小信息越豐富，那么，我們認(rèn)為采用10秒間隔時(shí)，信息保有量最大。與10秒間隔信息對(duì)比，15秒間隔采點(diǎn)少于10秒且信息保有量基本一致，所以，15秒間隔效率高且可靠。

結(jié)論：時(shí)間間隔采樣選取15秒（△t=15 s）為宜。

3 物理課堂教學(xué)分析框架

3.1 分析框架的結(jié)構(gòu)

物理課堂教學(xué)分析框架由兩個(gè)基本模塊構(gòu)成：教學(xué)方式和學(xué)科本質(zhì)。教學(xué)方式模塊包含7個(gè)基本要素：講授、問答、實(shí)驗(yàn)、討論、練習(xí)、復(fù)習(xí)、自學(xué)。學(xué)科本質(zhì)模塊包含3個(gè)基本要素：知識(shí)本質(zhì)、物理方法、物理思想。

物理課堂分析框架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3.2 界定變量要素

1）教學(xué)方式的要素

①講授：講授是指教師在課堂上運(yùn)用通過口頭語言，對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行現(xiàn)象描繪、事實(shí)敘述、概念解釋、原理論證、規(guī)律闡明和問題分析等時(shí)采用的教學(xué)方式。

②問答：問答是指教師或?qū)W生提出問題并做出語言或動(dòng)作反應(yīng)的教學(xué)方式。問答包括教師問答和學(xué)生問答兩種方式。教師問答指教師提出問題或?qū)栴}做出反應(yīng)，學(xué)生問答是指學(xué)生提出問題或?qū)栴}做出反應(yīng)。

③實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)是指使用一定的設(shè)備和材料，通過控制條件的操作過程，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行觀察與分析的教學(xué)方式。實(shí)驗(yàn)包括教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

④討論：討論是指為解決某個(gè)問題而進(jìn)行探討、爭論以獲取知識(shí)的教學(xué)方式。討論包括學(xué)生互動(dòng)討論和師生互動(dòng)討論兩種方式。

⑤練習(xí)：練習(xí)是指學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)回答問題或分析、解決實(shí)際問題或計(jì)算習(xí)題的教學(xué)方式。

⑥復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)是指對(duì)已有知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行回憶達(dá)到溫故知新或歸納目的的教學(xué)方式。復(fù)習(xí)包括教師復(fù)習(xí)小結(jié)、學(xué)生復(fù)習(xí)兩種方式。

⑦自學(xué)：自學(xué)是指學(xué)生使用文本資料（如，教材、學(xué)案等）或視頻資料對(duì)某一問題進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)的教學(xué)方式。

⑧其他：其他指上述七個(gè)要素之外的教學(xué)方式，如，教師板書、組織教學(xué)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器、調(diào)試設(shè)備等，課堂無序混亂也歸屬于此類。

2）學(xué)科本質(zhì)的要素

物理學(xué)科本質(zhì)要素是指物理核心知識(shí)點(diǎn)中所包含的物理知識(shí)本質(zhì)、物理方法和物理思想三個(gè)基本要素，各變量要素界定如下：

①核心知識(shí)點(diǎn)：核心知識(shí)點(diǎn)是指中學(xué)物理某一課題學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識(shí)。

②物理本質(zhì)：物理知識(shí)是人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體成果，它包括物理現(xiàn)象、物理概念和物理規(guī)律。物理知識(shí)的本質(zhì)，一是物理學(xué)視角的知識(shí)本源，二是物理教學(xué)中通過探究物理概念和規(guī)律的建立過程來挖掘與理解其物理涵義。

③物理方法：物理方法是認(rèn)識(shí)與理解物理知識(shí)的工具和手段。物理方法，從宏觀研究方法視角可以分為實(shí)驗(yàn)方法、歸納方法與演繹方法、比較與分類方法、分析與綜合方法、科學(xué)假說方法、理想化方法等；從微觀學(xué)習(xí)方法視角可以有實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)理方法、理想化方法、歸納方法、演繹方法、類比方法等。

④物理思想：物理思想是研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式、內(nèi)在規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的客觀存在反映在人的意識(shí)中經(jīng)過思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。物理學(xué)思想，一般是指宏觀物理思想，如，“物質(zhì)的思想”“運(yùn)動(dòng)的思想”“對(duì)稱的思想”“守恒的思想”“相對(duì)的思想”“時(shí)空的思想”“場(chǎng)論的思想”等。本研究中的物理思想，僅限于中學(xué)物理知識(shí)所涉及的微觀而具體的物理思想，如，實(shí)驗(yàn)思想、守恒思想、近似思想、定量思想、對(duì)稱思想、理想化思想等。

3.3 分析量表

1）物理教學(xué)方式分析量表

將物理教學(xué)方式的七個(gè)要素加其它以自然數(shù)順序編碼：1講授、2問答、3實(shí)驗(yàn)、4討論、5練習(xí)、6復(fù)習(xí)、7自學(xué)、8其他，對(duì)應(yīng)地以教師活動(dòng)T（Teacher）、學(xué)生活動(dòng)S（Student）、師生互動(dòng)ITS（The Interaction Between Teachers and Students）為教學(xué)體位進(jìn)行編碼。形成表2的教學(xué)方式分析量表。

2） 學(xué)科本質(zhì)分析表

將物理學(xué)科本質(zhì)的三個(gè)要素——物理本質(zhì)、物理方法、物理思想進(jìn)行編碼：物理本質(zhì)PN（The Physical Nature）、物理方法PM （The Physical Method）、物理思想PI（The Physical Idea），并形成效果判斷（好A、中B、差C）的等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)，形成表3的學(xué)科本質(zhì)分析表。

3.4 分析量表的使用

1）教學(xué)方式分析量表的使用

在對(duì)實(shí)際課堂過程或課堂錄像進(jìn)行分析時(shí)，從t=0開始，以15秒為時(shí)間間隔（△t=15 s），每15秒為一個(gè)時(shí)間采點(diǎn)，看此時(shí)是何種教學(xué)方式，記錄下來，填入教學(xué)方式分析量表。

2）學(xué)科本質(zhì)分析表的使用

對(duì)核心知識(shí)點(diǎn)的建立或解釋過程進(jìn)行觀察，判斷物理知識(shí)本質(zhì)、物理方法、物理思想的體現(xiàn)情況，找出典型段落，進(jìn)行好A、中B、差C等級(jí)判斷，填入學(xué)科本質(zhì)分析表。

應(yīng)用《物理課堂教學(xué)分析框架》對(duì)物理課堂教學(xué)進(jìn)行分析，期望對(duì)物理課堂教學(xué)研究提供一個(gè)參考工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]David Hopkins. A Teacher's Guide to Classroom Research[M].Open University Press，1993.

[3]Thomas L.Good， Jere E. Brophy. 陶志瓊，等，譯.透視課堂[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.

[4]IEA.TIMSS 2003 International Mathematics Report [M].Boston College： IEA.2005.

[5]Martin， M. O. etc. TIMSS 2007 science report [EB/OL].http：//timssandpirls.bc.edu/.2008

[6]OECD. PISA2006： Science Competencies for Tomorrow's World： Executive Summary [R]. Paris： OECD.2007.

[7]陳瑤.課堂觀察指導(dǎo)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2002.

[8]崔允漷.聽評(píng)課：一種新的范式[J].教育發(fā)展研究，2007，（18）：38.

[9]沈毅，林榮湊，韓江林，等.課堂觀察框架與工具[J]. 當(dāng)代教育科學(xué)，2007，（24）：17.

[10]王鑒.課堂研究概論[M].北京：人民教育出版社，2007.

[11]黃興豐.上海數(shù)學(xué)課堂的編碼研究[M].南寧：廣西教育出版社，2009.

[12]丁麗娟.物理課堂教學(xué)分析系統(tǒng)的構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)[D].上海：華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.

（欄目編輯 趙保鋼）