基于課堂觀察的高中地理教學過程認知診斷
——以“工業(yè)的區(qū)位選擇”為例

侯德娟

（華中師范大學 教師教育學院, 湖北 武漢 430079）

基于課堂觀察的高中地理教學過程認知診斷
——以“工業(yè)的區(qū)位選擇”為例

侯德娟

（華中師范大學 教師教育學院, 湖北 武漢 430079）

認知診斷不同于傳統(tǒng)的測驗與評價技術(shù)，它可以深入到教學過程以診斷師生互動的認知關(guān)系。在深化地理課程改革的背景下，以《普通高中地理課程標準（實驗）》和修訂的布盧姆認知教育目標分類學為主要依據(jù)，結(jié)合高中地理必修2“工業(yè)的區(qū)位選擇”，設(shè)計高中地理課堂教學過程認知診斷量表，并對10例課堂教學的互動質(zhì)量進行觀察診斷。數(shù)據(jù)整理和分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，課程改革后高中地理教師課堂互動意識增強、互動程度提高，但互動的質(zhì)量總體水平不高。在此基礎(chǔ)上，提出建立優(yōu)質(zhì)互動課堂的努力方向：設(shè)計達成目標的完整認知任務(wù)鏈；從認知視角深度挖掘教學資源；遵循學生的認知進階來展開教學過程；聚焦學生認知水平的達成評價。

認知診斷；互動質(zhì)量；教學過程；新課程改革

我國地理新課程改革已有十多年，是否改變了照本宣科、直接灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)地理課堂？課堂教學水平是否還停留在表層的、表面的地理符號教學？《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》明確提出“改變課程過于注重知識傳授的傾向，強調(diào)形成積極主動的學習態(tài)度”的課程改革具體目標，還強調(diào)“改變課程實施過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀”、“教師在教學過程中應(yīng)與學生積極互動、共同發(fā)展”等[1]。目前地理課堂教學現(xiàn)狀距離新課程改革目標還存在多大的差距？深化地理課程改革下一步努力的方向是什么？迫切需要課堂教學診斷工具對當前高中地理課堂教學過程的互動程度、深度進行“把脈”。

現(xiàn)代教學觀認為課堂教學是教師和學生通過符號、行動、情感反應(yīng)等工具進行互動，引導學生進行主動建構(gòu)實現(xiàn)其認知結(jié)構(gòu)變化的過程。學生認知結(jié)構(gòu)的變化遵循由簡單到復雜、由感性認識到理性認識、由事實到觀念、由淺入深的一系列內(nèi)化進階過程。由此可見，有效的高中課堂教學是一個螺旋上升、不斷進階的有序互動的認知活動系統(tǒng)。本文主要將地理教師認知的序與學生認知的序?qū)?yīng)、緊密結(jié)合起來，作為地理課堂教學互動程度的指標，以師生互動過程中達到的認知水平作為地理課堂教學互動深度的指標，以“工業(yè)的區(qū)位選擇”[2]為例，編制科學的認知診斷工具定位高中地理課堂教學過程的現(xiàn)狀，以探尋深化課程改革努力的方向。

一、高中地理教學過程認知診斷量表的構(gòu)建

1.課堂觀察點的確定

地理課堂觀察點放在教師圍繞教學目標設(shè)置的各項具體教學任務(wù)上。從認知的視角來看，教學任務(wù)就是認知任務(wù)。而任務(wù)的認知含量和認知水平則決定教學的深度，并最終決定教學的質(zhì)量?？傉J知任務(wù)設(shè)置的依據(jù)是《普通高中地理課程標準（實驗）》（以下簡稱“標準”）[3]。它是為深化地理課程改革而制定的關(guān)于地理課程的指令和指導性文件。課程內(nèi)容標準規(guī)定了高中生應(yīng)達到的地理課程基本學習目標和基本學習內(nèi)容。

在教學過程中，總認知任務(wù)按照學生認知的序，被分解為多項子認知任務(wù)。編制的診斷工具則以洛林· W·安德森修訂的布盧姆認知教育目標分類學為依據(jù)對總認知任務(wù)進行科學的分解[4]。該理論將知識維度和認知過程維度分離開來；將認知過程由淺到深地劃分為記憶/回憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造這6個水平，19個亞類；并在表述上對每個認知過程動詞的內(nèi)涵進行了清晰的界定，具有可操作性。

在課堂教學情境中，教學認知活動的起點是在教師的引導下學生形成對認知對象的感性認識，即對具體地理事實或地理過程的命題或表象表征。正是在此基礎(chǔ)

上，學生逐漸達到深層的理性認識。以高中必修2“工業(yè)的區(qū)位選擇”為例，“內(nèi)容標準”里規(guī)定教學目的為“分析工業(yè)區(qū)位因素”，即為課堂的總認知任務(wù)。按照學生認知過程的進階，總?cè)蝿?wù)被分解為環(huán)環(huán)相扣、步步深入的五項任務(wù)，分別是“1.學生能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)活動進行表象表征，并能轉(zhuǎn)化為命題表征；2.學生能夠理解工業(yè)區(qū)位概念；3.學生能夠應(yīng)用工業(yè)主導區(qū)位因素對工業(yè)地理位置進行解讀；4.學生能夠?qū)I(yè)區(qū)位因素進行組織；5.學生能夠分析工業(yè)區(qū)位因素隨時間的變化及其對工業(yè)區(qū)位選擇的影響”。課堂觀察點就是具體的認知任務(wù)，以及任務(wù)之間的過渡。為了觀察的需要，對認知任務(wù)中的認知動詞轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的外顯行為動詞，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果為“1.學生能夠說出工業(yè)生產(chǎn)過程；2.學生能夠舉例來解釋工業(yè)區(qū)位概念；3.學生能夠應(yīng)用工業(yè)主導區(qū)位因素進行案例分析；4.學生能夠?qū)I(yè)區(qū)位因素進行綜合，畫出結(jié)構(gòu)圖；5.學生能夠分析工業(yè)區(qū)位因素的變化對工業(yè)區(qū)位選擇的影響，建構(gòu)工業(yè)區(qū)位因素時空模型”。

2.認知診斷指標的設(shè)計

為考察課堂教學的互動程度，從“教師促進學生認知的教學方式”和“學生認知水平的達成方式”兩個方面對每一個認知任務(wù)進行設(shè)計，對教師和學生的認知活動同時進行觀察，以診斷各個認知任務(wù)互動的情況。

圍繞認知任務(wù)1“學生能夠說出工業(yè)生產(chǎn)活動的過程”，“教師促進學生認知的教學方式”是創(chuàng)設(shè)工業(yè)活動情境，引導學生進行整體掃描，從長時記憶中提取相關(guān)信息，形成對工業(yè)活動的表征。與此對應(yīng)的“學生認知水平的達成方式”是學生能夠最終說出工業(yè)生產(chǎn)過程。在認知任務(wù)1完成的基礎(chǔ)上，開展認知任務(wù)2“學生能夠解釋工業(yè)區(qū)位概念”?！敖處煷龠M學生認知的教學方式”主要通過舉例，引導學生對“工業(yè)生產(chǎn)活動的地理位置”進行局部聚焦，并通過空間位置使學生主動建構(gòu)起和工業(yè)活動有聯(lián)系的其他因素?！皩W生認知水平的達成方式”是說實例的方式來解釋工業(yè)區(qū)位概念。任務(wù)3“學生能夠應(yīng)用工業(yè)主導區(qū)位因素來解讀工業(yè)的地理位置”是對任務(wù)2的拓展，從工業(yè)主導區(qū)位因素來看工業(yè)地理位置，“教師的教學方式”和“學生的學習方式”分別對應(yīng)“案例”和“應(yīng)用”。任務(wù)4“學生能夠?qū)I(yè)區(qū)位因素進行組織”是具體情境的抽象，對工業(yè)活動和區(qū)位因素本質(zhì)聯(lián)系的整合。教師主要采取“空間聯(lián)系”的促進方式，而學生的學習方式則“畫出結(jié)構(gòu)圖”。任務(wù)5加入時間因素對工業(yè)區(qū)位選擇的影響，教師的促進方式是“時空綜合”，學生的學習方式則是“建立工業(yè)區(qū)位因素時空模型”。

3.診斷尺度的擬定

根據(jù)研究目的的需要，采用李克特量表把診斷的尺度分為 “優(yōu)秀、良好、合格、不合格、無”5級，分別賦予“4、3、2、1、0”。具體來說，優(yōu)秀：師生積極互動，學生很好地達到相應(yīng)認知水平；良好：師生互動較好，學生較好地達到相應(yīng)水平；合格：師生互動一般，學生基本達到相應(yīng)水平；不合格：師生很少互動，學生沒有達到相應(yīng)水平；無：教師教學中無此認知任務(wù)，因而師生無互動、學生無認知變化。

綜上所述，地理課堂教學認知診斷量表主要由課堂觀察點、基于目標的診斷指標、尺度和尺度描述等要素構(gòu)成，要素之間的關(guān)系則按照觀察目標——教導活動——學習活動——教學過程診斷的邏輯來組織。在形式上，以多維表格的樣式呈現(xiàn)，具體情況見表1。

表1 “工業(yè)的區(qū)位選擇”教學過程認知診斷量表

二、高中地理教學過程的課堂觀察診斷分析

1.診斷工具的信度和效度分析

診斷工具是依據(jù)“標準”和修訂的布盧姆認知教育目標分類學，結(jié)合具體課例來設(shè)計的，因而具有較好的邏輯效度。此外，在診斷工具的設(shè)計和修訂過程中，請有關(guān)專家對工具的合理性和適用性進行評價，并根據(jù)專家的建議對工具進行調(diào)整和完善，進一步保證了工具的內(nèi)容效度。

為了保證工具的信度，在工具編制完成后，進行了試用。研究者安排6名地理課程與教學論的研究生使用編制的診斷工具對同一課堂教學視頻進行評價，并對他們的評分結(jié)果進行分析，結(jié)果表明肯德爾W系數(shù)為0.809，證明了編制工具的可信性。

為了進一步驗證工具的有效性，對新手教師和專家教師的同一課題教學進行課堂觀察（評分者事先并不知道授課教師的身份），結(jié)果表明專家課堂得分（3.4分）顯著高于新手教師（2分），說明工具具有較好的效標效度。

2.觀察對象的確定

因為研究的對象是教師，為減少學生方面誤差的影響，控制授課類型為新課，學生均剛學完“農(nóng)業(yè)地域的形成與發(fā)展”這些額外變量。采用立意抽樣的方法抽取10例高中地理教師的網(wǎng)絡(luò)課堂“工業(yè)的區(qū)位選擇”來進行觀察，保證樣本的代表性。表2為觀察對象的人口統(tǒng)計學信息，觀察對象為4名男教師和6名女教師，年齡范圍約在20~60歲之間，所在地區(qū)分布在8個省份和2個直轄市，表明所選觀察對象具有代表性。

表2 人教版“工業(yè)的區(qū)位選擇”網(wǎng)絡(luò)課堂觀察對象信息表

3.課堂觀察過程

登陸“國家教育資源公共服務(wù)平臺”，依次點擊“高中學段”、“地理學科”、“人教2003版”、“必修2”、“第四章工業(yè)地域的形成與發(fā)展”等圖標后，隨機選擇“第一節(jié) 工業(yè)的區(qū)位選擇”網(wǎng)絡(luò)課堂視頻。觀察者首先記錄下觀察對象的相關(guān)信息，之后在安靜的環(huán)境中在線認真觀察網(wǎng)絡(luò)課堂視頻，并根據(jù)教師的課堂教學進展來對相應(yīng)的認知任務(wù)進行評分。觀察者嚴格按照“工業(yè)的區(qū)位選擇”教學過程認知診斷觀察量表來進行評分，4代表“優(yōu)秀”、3代表“良好”、2代表“合格”、1代表“不合格”、0代表“無”。

4.課堂觀察數(shù)據(jù)的收集和整理

對觀察者的評分結(jié)果進行收集和整理，具體情況見表3。

表3 課堂觀察診斷結(jié)果表

三、高中地理教學過程的診斷結(jié)果分析及討論

1.課堂互動深度向高認知水平進階

從表3的縱列來看，10例課堂互動的水平基本上都達到了“分析”和“評價”高認知水平。只有D教師因時間關(guān)系，沒有完成認知任務(wù)5。這反映了新課程改革后，地理課堂教學不再停留在表層的、表面的符號教學，而是有意挖掘符號背后的意義系統(tǒng)，使學生對工業(yè)活動的空間聯(lián)系有了較深刻的認知。正是不斷深化的認知互動過程，使學生建構(gòu)學科知識結(jié)構(gòu)的同時，提高了智力技能。

2.課堂互動積極、形式多樣

結(jié)合10例課堂教學的具體情況發(fā)現(xiàn)，10位地理教師都不再采取照本宣科、直接灌輸?shù)慕虒W方式，課堂互動的意識增強。他們采取搶答游戲、小組展示討論等多種方式積極促進學生參與課堂。例如，H教師采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，整合學生課前自學、課堂小組展示和教師點評拓展等環(huán)節(jié)來進行教學。整個課堂上，教師的作用主要體現(xiàn)在設(shè)置任務(wù)、引導學生思考和總結(jié)反思，而學生通過自主、合作、探究的學習過程，建構(gòu)自身知識的知識網(wǎng)絡(luò)，形成了積極主動的學習態(tài)度，促進了認知結(jié)構(gòu)變化。此外，A教師能夠從現(xiàn)實生活中的實例出

發(fā)，通過同類工業(yè)活動所在區(qū)位的差異比較引導學生主動進行探究思考，深層理解區(qū)位差異背后的機理，并進行靈活運用。這些都改變了傳統(tǒng)課程實施過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的方式。

3.地理課堂互動質(zhì)量基本達到新課程改革目標

從課堂得分總平均值來看，1分的有1位，1~2分的有1位，2分的有3位，2~3分的有4位，3分的有1位。根據(jù)認知診斷的結(jié)果可見，80%的課堂教學達到了合格水平，其中合格的占30%，40%的課堂處于合格與良好之間，10%的課堂達到了良好水平。這反映了新課程改革后，地理課堂互動質(zhì)量基本達到地理新課程改革的目標，但是離優(yōu)質(zhì)課堂還存在較大的差距，存在進一步深化的空間。

4.深化課程改革背景下建設(shè)優(yōu)質(zhì)互動課堂的努力方向

(1)設(shè)計達成目標的完整認知任務(wù)鏈

工業(yè)區(qū)位是本節(jié)課課堂教學的核心概念，但是10位教師中僅有1位（F教師）設(shè)計了此任務(wù)環(huán)節(jié)。這一任務(wù)是鏈接認知任務(wù)1和認知任務(wù)3的重要環(huán)節(jié)，具有兩重意義。它回答了“工業(yè)生產(chǎn)活動在哪里”，幫助學生認識到工業(yè)生產(chǎn)活動的地理位置。這突出了工業(yè)生產(chǎn)的空間屬性，是地理學特有的視角，從認知任務(wù)1順利過渡到認知任務(wù)2。它接著回答了“為什么在那里”，引導學生看到工業(yè)區(qū)位的本質(zhì)，即空間使各個因素間建立了緊密的聯(lián)系。某一工廠選擇特定的地理位置，實際上是在選擇對其生產(chǎn)活動有利的條件，從而過渡到認知任務(wù)3。

認知任務(wù)4中C和F教師沒有引導學生對工業(yè)區(qū)位因素及其關(guān)系進行討論，幫助學生建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)。認知任務(wù)5中D教師不能從時空綜合的角度對工業(yè)區(qū)位因素的變化進行聯(lián)系。三位教師在設(shè)置認知任務(wù)時忽視了知識的組織環(huán)節(jié)。對于高質(zhì)量的互動課堂來說，知識的組織是深化學生認知水平的核心環(huán)節(jié)，并且對于達成總目標也是必須的。

認知任務(wù)環(huán)節(jié)的缺少，嚴重影響課堂互動的質(zhì)量，那么設(shè)計完整認知任務(wù)鏈是有效達成目標、建設(shè)高質(zhì)量互動課堂的前提。

(2)從認知視角深度挖掘任務(wù)關(guān)聯(lián)的教學資源

觀察發(fā)現(xiàn)，教師們結(jié)合教材開發(fā)了豐富的關(guān)聯(lián)教學資源，但對資源的認知層面挖掘不夠?，F(xiàn)實中，學生已有的經(jīng)驗多局限于日常生活中消費的工業(yè)產(chǎn)品，而對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程并不太了解。課堂上學生經(jīng)常把電子裝配廠和集成電路生產(chǎn)廠混為一談，或把煉鋁廠和鋼鐵廠歸為一類。在設(shè)計認知任務(wù)時，教師在教材基礎(chǔ)上補充豐富工業(yè)生產(chǎn)活動資料，但是沒有揭示資料中工業(yè)活動的本質(zhì)以及各類工業(yè)生產(chǎn)活動質(zhì)的差異，為進一步工業(yè)區(qū)位的認知加工提供背景（context）。正是因為教學資源的認知層面挖掘不夠，影響認知任務(wù)的高效、順利完成，降低了課堂互動質(zhì)量。

(3)遵循學生的認知進階來展開教學過程

D教師沒有創(chuàng)設(shè)工業(yè)活動情境，也沒有進行分析活動，提問學生直接說出8個工業(yè)區(qū)位因素。事實上，學生對工業(yè)區(qū)位因素的認知是從感性到理性的漸進過程，教師這樣直接向?qū)W生提問得出結(jié)論，忽略了結(jié)論產(chǎn)生的過程?，F(xiàn)代教學觀反對教師直接傳授知識，而是提倡通過學生自身的認知活動來建構(gòu)、獲取知識。I教師在一節(jié)課設(shè)計了多項教學任務(wù)，卻忽視了認知任務(wù)之間的關(guān)系，導致學生“走馬觀花”，缺乏深層思考。因而，教師應(yīng)循序漸進地開展認知任務(wù)，由簡到繁、由易到難地展開教學活動，才有助于學生達到深度學習。

(4)聚焦學生認知水平的達成評價

課堂觀察發(fā)現(xiàn)，教師們意識到創(chuàng)建工業(yè)活動情境對學生學習的重要性，但由于創(chuàng)設(shè)的情境不能契合工業(yè)活動過程主題，學生并沒有形成清晰的工業(yè)生產(chǎn)過程表征，教師卻沒有意識到這個問題。認知任務(wù)4和5中也存在類似的問題，學生是否能獨立繪出工業(yè)區(qū)位因素結(jié)構(gòu)圖、建構(gòu)工業(yè)區(qū)位時空動態(tài)模型，教師對學生認知水平的達成度并不清楚。對于高質(zhì)量的互動課堂來說，教師不僅關(guān)注自身預(yù)設(shè)的教導方式，更應(yīng)聚焦于學生的認知水平如何達成以及達成情況。教師通過過程性評價，及時獲得有關(guān)學生認知的反饋，有助于采取補救或適應(yīng)性教學策略，建設(shè)高質(zhì)量的互動課堂。

[1] 教育部.基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）[J].人民教育,2001(9):6-8.

[2] 人民教育出版社等編著.普通高中課程標準實驗教科書地理2必修[M].北京:人民教育出版社,2015.

[3] 陳澄主編.地理課程標準（實驗）解讀[M].南京:江蘇教育出版社,2003.

[4] 洛林·W·安德森等;蔣小平等譯.布魯姆教育目標分類學修訂版——分類學視野下的學與教及其測評[M].北京:外語教學與研究出版社,2013.