小學數(shù)學優(yōu)課師生互動特征研究

江毅

(上饒師范學院 教育信息化研究中心,江西 上饒 334001)

隨著教育信息化的深度發(fā)展,小學數(shù)學課堂中的教與學發(fā)生了重要變革,愈發(fā)強調(diào)通過對話、交流、合作探究來提高教學質(zhì)量。在具體的教育教學過程中,師生互動類型多樣,如何準確把握師生互動特征,成為研究關(guān)注的重點。從已有研究來看,較為常見的做法是對課堂教學視頻進行編碼,分析師生行為出現(xiàn)的類型及頻次,例如萬昆等人[1]分析了優(yōu)課中的師生互動行為。在小學數(shù)學課堂的師生互動研究中,李利等人[2]也做了同樣的嘗試。由于方法論的局限性,此類研究假設(shè)行為本身與情境無關(guān),例如,教師追問學生與提問學生都判定為提問行為,顯然,它們的意義并不完全相同。為此,江毅等人[3]在方法層面做出了新的嘗試,并從行為序列的角度揭示出了不同類型的師生互動結(jié)構(gòu)[4]。不僅如此,相關(guān)研究也開始借鑒這一方法,進行了更多的嘗試[5],進一步驗證了行為序列分析在師生互動研究中的潛力。但令人遺憾的是,這些嘗試尚未對學科教學中的師生互動進行分析,難以體現(xiàn)具體學科的師生互動特征。有鑒于此,本研究結(jié)合弗蘭德斯分析法和滯后序列分析法,對小學數(shù)學優(yōu)課的師生互動進行分析,旨在挖掘更多課堂互動的深層特征,為深入理解和改進教學提供參考和借鑒。

1 研究設(shè)計

1．1 研究樣本

為了更好地呈現(xiàn)小學數(shù)學課堂師生互動情況,本研究選擇一節(jié)小學數(shù)學優(yōu)課進行分析。該課例名稱為“垂直”,被評為2019年度部級優(yōu)課,來源于國家教育資源公共服務(wù)平臺(htt ps://1s1k．eduyun．cn/)。從視頻中我們可以看到,教室配備有交互式白板,能夠與所有學生端的平板電腦進行連接,屬于典型的1∶1數(shù)字化教學環(huán)境。教師和學生也實際地使用了平板電腦進行教學活動,因此,課堂教學中不僅有師生間的人際互動,還包括師生使用信息技術(shù)的人機互動。

1．2 研究方法

為了能夠全面還原數(shù)字化課堂中的師生互動行為,本研究選取了基于信息技術(shù)的互動分析編碼系統(tǒng)(Inf or mation Technol ogy-based Interaction Anal ysis Syste m,ITIAS),包括教師的言語行為、學生的言語行為、技術(shù)使用行為等,共計18種不同的編碼類別[6]。不過,考慮到“技術(shù)作用于學生”編碼與“教師操作技術(shù)”編碼、“學生操作技術(shù)”編碼之間存在混淆,因而研究過程中并未采用,僅保留了“教師操作技術(shù)”編碼和“學生操作技術(shù)”編碼,最終共保留17種不同的編碼類別,見表1。

表1 基于信息技術(shù)的互動分析編碼系統(tǒng)

研究采用滯后序列分析法(Lag Sequential Analysis,LSA)對小學數(shù)學課堂中的行為序列進行分析,從而呈現(xiàn)師生互動的深層特征。借助交互行為分析軟件GSEQ(Generalized Sequential Querier)對課堂行為編碼結(jié)果進行統(tǒng)計,可以得到行為轉(zhuǎn)換表和調(diào)整后的殘差表。若殘差參數(shù)(Z-score)大于1．96,則表明該行為序列達到了統(tǒng)計意義上的顯著水平,也即是某種行為序列出現(xiàn)的可能性極大。在此基礎(chǔ)上,對這些達到顯著水平的行為序列進行組合,可以深入分析課堂師生互動的特征。

1．3 研究過程

首先,2名研究者共同熟悉基于信息技術(shù)的互動分析編碼系統(tǒng)(ITIAS),并對5分鐘的優(yōu)課進行初步的預(yù)編碼,以此來提高對課堂行為編碼的準確度。其次,2名研究者進行背對背編碼。編碼規(guī)則延續(xù)弗蘭德斯的做法,每3秒進行一次采樣,判斷并記錄采樣時間內(nèi)出現(xiàn)的主要行為類別,共計808個編碼結(jié)果。再次,借助SPSS 25．0對2名研究者的編碼結(jié)果進行一致性檢驗,卡帕(Kappa)值為0．802。可見,編碼結(jié)果具有較高的一致性。不同之處再由2名研究者反復觀看視頻,共同確定編碼類別,得到本節(jié)優(yōu)課最終編碼結(jié)果。最后,采用滯后序列分析法對編碼結(jié)果進行分析,得到行為轉(zhuǎn)換表及調(diào)整后的殘差表,并繪制師生互動結(jié)構(gòu)圖。

2 研究結(jié)果

2．1 師生行為占比分析

根據(jù)研究的編碼結(jié)果,對課堂行為出現(xiàn)的頻次進行統(tǒng)計(見表1)。從表1中可知,編碼行為出現(xiàn)次數(shù)最高的是“學生操作技術(shù)”,共計204次?？梢?在本節(jié)小學數(shù)學優(yōu)課中,學生使用信息技術(shù)的行為頻繁出現(xiàn)。結(jié)合實際教學過程,這反映的是學生利用交互式白板向其他同學展示自己或者小組的解題過程及思路?！皩W生主動應(yīng)答”出現(xiàn)180次,反映的是課堂中學生針對教師的提問進行詳細的回答?！敖處熤v授”出現(xiàn)的次數(shù)也較高,反映的是課堂中教師講解知識點的行為?！敖處煵僮骷夹g(shù)”出現(xiàn)70次,反映的是教師利用交互式白板呈現(xiàn)教學內(nèi)容,以及發(fā)布課堂任務(wù)到學生的平板?！敖處熤甘尽背霈F(xiàn)54次,反映的是教師對課堂教學活動的安排,主要包括點名和布置課堂任務(wù)。“學生做練習”主要指學生完成課堂練習,“采納學生意見”主要指教師復述學生應(yīng)答的內(nèi)容。整體而言,在本節(jié)小學數(shù)學優(yōu)課中,學生行為出現(xiàn)的總頻次高于教師行為出現(xiàn)的總頻次?？梢?課堂教學更加強調(diào)以學生為中心,教師通過講授、對話、討論、練習等多種形式,幫助學生完成知識的習得與鞏固。

2．2 師生對話風格分析

在ITIAS編碼系統(tǒng)中,教師提問主要分為兩種:開放性問題和封閉性問題。開放性問題需要學生針對問題進行深度思考,并按照一定的邏輯做出回答,例如“關(guān)于這道題目,你是怎么思考并解題的”。封閉性問題大多只需要學生進行簡單的思考,可以直接做出回答,例如“你覺得他說得對嗎?”若課堂知識點較為容易,適宜提問封閉性問題,反之則適宜提問開放性問題。本節(jié)課主要目標在于幫助學生掌握“垂直”的相關(guān)概念和判斷兩條線段是否垂直的方法,知識點的復雜層次較高,封閉性問題和開放性問題的最佳比例應(yīng)為6∶4[7]。在本節(jié)課中,T4與T5的比例大約為3∶1,表明教師的提問更加側(cè)重開放性問題,能夠較為有效地促進學生的深度思考。

相應(yīng)地,學生回答也分為兩種:主動應(yīng)答和被動應(yīng)答。主動應(yīng)答指的是學生對問題有較為豐富和深刻的見解,回答時的表現(xiàn)往往是作答完整且符合邏輯。被動應(yīng)答指的是學生對問題的理解不夠深刻,回答時的表現(xiàn)往往是只言片語。在本節(jié)課中,學生主動應(yīng)答的次數(shù)極高,達到180次,而被動應(yīng)答的次數(shù)僅有22次,說明學生對教師提出的問題有自己的理解,且能夠較為完整地進行作答?？梢?在教師的引導下,學生較好地掌握了課堂教學內(nèi)容。當然,也可能因為優(yōu)課屬于公開課性質(zhì),師生的課前準備較為充分,課堂教學效果也就更加顯著。

此外,學生主動提問出現(xiàn)的次數(shù)較少,僅有5次。結(jié)合實際教學過程發(fā)現(xiàn),學生上臺分享解題思路之后,還會詢問其他同學是否有更好的建議。緊接著,其他同學會主動提出自己的疑問,并與臺上的同學進行討論。除此之外,課堂中沒有出現(xiàn)學生主動提問的行為。整體而言,學生的發(fā)言大部分是由教師的提問引發(fā)?？梢?師生對話的主導權(quán)歸屬于教師,而學生幾乎沒有主動發(fā)起對話和交流。

2．3 師生互動行為序列分析

為了更好地分析小學數(shù)學課堂中的師生互動行為序列,本研究借助GSEQ 軟件對編碼結(jié)果進行處理,得到師生行為轉(zhuǎn)換表(見表2)。其中,數(shù)字代表的是某種行為序列出現(xiàn)的頻次。例如,T1行T2列的值為2,指的是“T1→T2”這一行為序列出現(xiàn)兩次,說明教師接受情感后進一步對學生進行了表揚。在實際教學過程中,該行為序列所呈現(xiàn)的情境主要是教師的言語行為,如“嗯(伴隨著點頭),這位同學說得真好,掌聲鼓勵”等。透過這些不同行為構(gòu)成的行為序列,可以發(fā)現(xiàn)師生互動的特征。“T3→T6”出現(xiàn)18次,代表的是教師復述學生的回答后做進一步的講解?！癟4→T7”出現(xiàn)12次,代表的是教師提問之后進行點名,指定學生作答。“T7→S2”出現(xiàn)24次,代表的是教師點名后,學生回答問題?！癝2→T3”出現(xiàn)22次,代表的是學生作答后,教師通過復述學生回答的形式給予肯定。

表2 師生行為轉(zhuǎn)換表

相應(yīng)地,表中對角線代表的是相同行為組成的序列,代表了某種行為的持續(xù)發(fā)生,且時間大于或等于6秒。例如,“T6→T6”這一行為序列出現(xiàn)105次,說明教師在課堂中多次出現(xiàn)了持續(xù)講授的情況。此外,學生被動應(yīng)答(S1→S1)、學生主動應(yīng)答(S2→S2)、學生與同伴討論(S4→S4)、學生做練習(S6→S6)、教師操縱技術(shù)(TT→TT)、學生操縱技術(shù)(ST→ST)等行為都有持續(xù)發(fā)生。這些行為本身是較為復雜的過程,持續(xù)發(fā)生也是理所當然。不過,學生思考問題(S5→S5)僅出現(xiàn)1次,說明優(yōu)課中較少出現(xiàn)學生沉默思考的情況。換言之,學生通過課前的預(yù)習準備,對相關(guān)的問題已經(jīng)有了一定的理解,才能夠快速地進行作答。

借助GSEQ 軟件,進一步得到調(diào)整后的殘差參數(shù),見表3。若Z值大于1．96,則說明某種行為序列的出現(xiàn)可能性極高。例如,“T1→T2”的Z值為9．47,說明出現(xiàn)“教師接受情感”的行為之后極有可能會出現(xiàn)“教師表揚學生”的行為。盡管這一行為序列出現(xiàn)的次數(shù)不多(僅2次),但它達到了統(tǒng)計意義上的顯著水平,反映的是教師表揚學生的言語行為特點,即認可學生的作答后極有可能讓其他同學進行鼓掌表揚。因此,透過達到顯著水平的行為序列,能夠進一步挖掘小學數(shù)學課堂中師生互動的特征。

表3 調(diào)整后的殘差表(Z-score)

為了更好地分析課堂中的師生互動情況,結(jié)合表3中達到顯著水平的行為序列,制作師生互動結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示。其中,共有9種指向自身的行為序列,代表的是某種行為的持續(xù)發(fā)生;還有17種指向其他行為的行為序列,代表的是不同行為之間的轉(zhuǎn)換。

圖1 師生互動結(jié)構(gòu)圖

從課堂中的技術(shù)使用情況來看,教師操縱技術(shù)(TT→TT)、學生操縱技術(shù)(ST→ST)兩個序列都達到了顯著水平,說明師生都存在持續(xù)使用技術(shù)的行為,且一旦使用必定會持續(xù)使用。在本節(jié)課中,主要表現(xiàn)為教師利用交互式白板展示PPT,發(fā)布練習任務(wù),設(shè)計搶答環(huán)節(jié)等行為,以及學生利用交互式白板展示自己的解題過程,在平板上完成課堂練習等行為。同時,師生的技術(shù)使用行為往往伴隨或引發(fā)其他不同行為,但這些行為序列并沒有達到顯著水平,說明師生的技術(shù)使用行為發(fā)生的情境較為豐富,并沒有形成特定的使用模式。

從學生的交流討論情況來看,學生的主動提問(S3→S3)和討論(S4→S4)也都達到了顯著水平,說明學生提問的時候會詳細地表述自己的問題,并與其他同學深入探討。同時,S3與S4之間轉(zhuǎn)換構(gòu)成的行為序列都達到了顯著水平,說明學生主動提問以后必定能夠得到同伴的回應(yīng),且得到回應(yīng)后還極有可能進行追問。如此一來,學生在課堂中與同伴的交流便更加深入。在本節(jié)課中,這些行為序列主要發(fā)生在學生上臺分享之后,分享者會進一步詢問班上其他學生的看法,交換彼此的思路,促進觀點的碰撞。

教師的提問和學生的應(yīng)答之間構(gòu)成了較為完整的IRF(Initiation→Response→Feedback,也即教師發(fā)起提問→學生回應(yīng)提問→教師反饋回應(yīng))三元對話模式[8],在圖1中,主要表現(xiàn)為“T4/T5→T7→S1/S2→T1/T3”等行為序列達到顯著水平,即教師提問之后指定學生回答問題,之后教師會針對學生作答的正確與否給出明確地反饋,幫助學生強化知識的理解。此外,結(jié)合教學實際情況來看,課堂中不僅有評價反饋型的互動結(jié)構(gòu),還存在大量的引導追問型互動結(jié)構(gòu)[4],教師在評價學生作答之后,還會進一步追問學生(T3→T4、T2→T7→S1/S2)。如此一來,師生之間的對話便能夠循序漸進,達到更深的層次。教師通過追問不同的學生,幫助學生比較彼此的思路和觀點,得到問題的不同解決方案。

同時,課堂中還出現(xiàn)了學生持續(xù)做練習的行為(S6→S6),這也符合小學數(shù)學課堂的教學要求。并且,這一行為序列達到顯著水平,說明教師給予了相對充足的練習時間,學生可以較好地完成知識理解和掌握。此外,“T5→S5→T7”也達到了顯著水平,說明教師在提問封閉性問題時,并不會立刻指定學生作答,而是留出了一些思考時間。在實際教學過程中,主要表現(xiàn)為教師提出的封閉性問題較為簡單,很多學生都出現(xiàn)積極舉手作答的意愿,教師從中挑選出合適的學生進行互動。

3 結(jié)論

本研究通過對視頻進行編碼分析發(fā)現(xiàn),小學數(shù)學優(yōu)課中師生互動取得了良好的效果,并呈現(xiàn)出以下特征。

第一,課堂教學落實了學生中心的理念。在對視頻進行編碼分析后,發(fā)現(xiàn)整個課堂中學生行為所占的時間要多于教師行為所占的時間。通過行為占比分析可知,課堂中教師講授的時間相對較少,學生回答問題、課堂練習、上臺分享的時間較多。在實際教學過程中,教師講授的內(nèi)容主要是引出“垂直”的相關(guān)概念,并且是在學生應(yīng)答、練習、討論之后。當然,教師也存在一些指令行為、表揚行為,反映出教師對課堂教學節(jié)奏的把控。整體而言,課堂教學活動主要圍繞學生的作答、對話、討論、練習展開,呈現(xiàn)出以學生為中心的特點。

第二,師生互動表現(xiàn)出問答對話的特征。針對“垂直”的相關(guān)知識點,課堂中主要通過“教師提問—學生作答”的方式開展教學活動。教師提問傾向于開放性問題,而封閉性問題較少,也就較少出現(xiàn)“控制式”的提問。學生作答主要表現(xiàn)為主動應(yīng)答,且作答時間較長,應(yīng)答內(nèi)容較為詳實。如此一來,課堂提問就可以避免出現(xiàn)“看似提問,實則講授”的情況?？梢?小學數(shù)學優(yōu)課主要以師生問答互動的方式開展教學活動,替代了以往簡單的知識講授,能夠有效地促進知識建構(gòu)。

第三,課堂師生互動更加豐富和深入。根據(jù)行為序列分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn),師生在課堂中能夠較為靈活地使用信息技術(shù)開展教與學的活動,包括展示知識點、推送學習任務(wù)、小組展示、個人匯報、課堂練習等。在信息技術(shù)的支持下,小學數(shù)學課堂師生互動類型更加豐富和多樣。此外,師生互動形成了引導追問型、評價反饋型等高效的對話模式,減少了教師“為了提問而提問”的情況。由此一來,師生的對話互動才能真正發(fā)揮作用,引導學生在提問中思考,在作答中學習掌握知識。