S-T分析法在高中化學教學分析中的應用研究

劉立新+王萍+和安寧+周翔

摘要：在課堂教學中，學生充分參與教學活動、師生充分交流是新課程理念的關鍵特征之一。S-T教學分析法是適合于進行課堂教學過程中師生互動行為分析的一種客觀的教學行為分析法。運用S-T教學分析法，對一節高中化學優質課進行定量分析，并針對分析過程中所遇到的問題，對S-T分析法中關于教學模式的判斷提出了新的標準。為課堂教學中師生互動的研究提供一種方法。

關鍵詞：S-T分析法；高中化學；課堂教學；師生互動

文章編號：1005–6629（2014）1–0027–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

當前新課程改革的主要任務之一是“大力推進教學改革。把教學改革作為深化課程改革的核心環節，使新課程的理念和要求落實到課堂教學中”[1]。新課程課堂教學改革的重要內容之一就是“教師在教學過程中應與學生積極互動、共同發展”。在課堂教學中，學生充分活動、師生充分交流是符合新課程理念的關鍵特征之一。S-T教學分析法適合于進行課堂教學過程中師生互動行為的分析，是目前國外研究較為成熟的教學分析工具。

教學過程是師生間的信息傳遞過程，這種過程在時間軸上展開和變化，復雜而動態，所以人們在評價教學時，往往摻雜很多主觀因素，而S-T分析法可以避免這樣的弊端來提供定量且客觀的指導性意見。它通過有效地記錄、處理和分析教學過程中的數據，然后將所得信息用于評價和完善教學過程[2]。

本文選取一節全國高中化學優質課評比獲獎課為課例，運用S-T分析法進行教學行為分析，旨在探尋一種客觀的中學化學教學分析方法，為今后高中化學課堂教學的評價，以及教師進行教學反思提供幫助。

1 S-T分析法

S-T分析法即Student-Teacher分析法，主要用于對教學過程的定量分析。它將教學過程以圖形表示，使得研究者可以采用可視化的方法對教學過程加以研討，是一種有效的定量分析方法。

我國關于S-T教學分析法的研究，起源于傅德榮所著的《教育信息處理》[3]（2001年）一書。S-T教學分析法是為了避免教學評價時由于主觀因素帶來的教學評價的不一致性，而設計的一種客觀的、可以進行定量處理的教學評價方法。新課程教學強調要突出學生在課堂教學中的主體地位，S-T分析方法能夠客觀地反映出課堂中學生活動是否充裕以及師生互動是否充分，是很好的針對師生行為評價的工具。

S-T教學分析法的主要步驟是：（1）對教學行為進行劃分。（2）觀摩教學，按照相同的時間間隔進行采樣并記錄行為數據。最好是觀摩教學錄像，因為教學錄像可以進行反復回放，保證采樣和記錄的準確性。（3）根據記錄數據建立S-T圖和Rt-Ch圖（具體介紹見后文2.4）。（4）根據S-T圖進行教學過程分析，根據Rt-Ch圖進行教學模式分析。

目前國內關于S-T分析法應用的研究文獻有十余篇，大多數是針對國內外高等教育課程教學模式進行分析。如“基于S-T信息分析的高校教師課堂教學模式研究”，分析50門課程、50位老師，共計100節高校課程（每節教學時間90分鐘左右），采樣間隔時間2 min，每位老師采樣90個。涉及理、工、文、管、藝等多個學科；有理論，也有實驗課。研究表明：50門課程中講授型課程占多數，共33節，其余各類型的課為對話型3節，混合型9節，練習型5節[4]。

又如“淺析美國名校視頻公開課教學模式及對中國高校的啟示——基于S-T教學分析法”，分析10門課程、10位教師，共計10節高校課程（每節教學時間50 min），采樣間隔時間20 s，每位老師采樣100個。研究表明：5節理工類課程均為講授型，5節人文與藝術類課程均為混合型[5]。

目前應用S-T分析法對中學課堂教學進行分析的文獻僅有兩篇。“S-T分析法在地理課堂教學模式分析中的應用”一文選取1節初一地理教學公開課進行研究，采樣間隔時間10s，教學時間40分鐘，分析結果為對話型[6]。另一篇文獻是專著“信息化教育科研方法：發揮技術工具的威力”，對1節高中數學課進行分析，分析結果為混合型[7]。

從已有文獻來看，都認為S-T分析法能夠客觀地反應教學情況，結果直觀、易于操作。但同時有些文獻也指出其不足，有文獻認為僅僅把教學行為劃分為教師行為和學生行為兩類，所獲取的信息比較粗略，需要與其他方法配合使用[8]，也有文獻認為判斷教學模式時，S-T分析法會遭遇困難。將教學過程歸結為某種模式缺乏客觀依據[9]。

2 應用S-T分析法分析中學化學教學實例

目前尚未有運用S-T分析法分析中學化學教學的文獻，于是我們選取2010年在洛陽市舉辦的全國高中化學優質課評比一等獎——“二氧化硫的性質與酸雨”為研究課例進行S-T分析。

在觀摩該課例錄像時我們感到，本節課以學生身邊的事例——龍門石窟腐蝕日趨嚴重為教學情境，結合酸雨的話題引領學生對二氧化硫的性質逐步展開探究，整節課學生討論的積極性高漲，學生的主體地位得到充分體現，而且師生互動頻繁。整節課充分發揮實驗在化學教學中的重要作用，既有教師的演示實驗，也有學生自己動手的探究實驗。正如吳俊明教授評價的“整節課不斷地引導學生嚴謹地思考和解決問題，廣受觀摩教師的稱贊”[10]。

2.1 行為類別定義

將課堂教學中的行為分為學生（S）行為和教師（T）行為。根據文獻，教學過程中教師（T）和學生（S）的行為分類與定義見表1：[11]

但同時一些文獻在要求進行記錄時，定義了一種特殊的行為（D）[12～14]。D是指教師與學生交互對話的行為（我們認為在化學教學中師生合作完成的教學實驗也應該標記為D）。并指出在繪制S-T圖時，S、T、D有所區別，但計算Rt、Ch時D當作T處理。

2.2 記錄教學行為，填寫S-T表

播放教學錄像，按一定時間的間隔進行采樣，從已有研究來看通常采用30秒為時間間隔，在采樣的那一時刻，如果是教師行為記為T，學生行為記為S。如果該時刻正在進行師生平等互動，則記為D，而明顯有一方主導的互動仍記為T或S。表2提供一段教學實錄分析。

為了統計的便利，一般每10個數據為一行。按照時間順序依次將記錄的行為T、S或D填入表中。我們對課例的教學錄像進行分析后得到的S-T表見圖1。“二氧化硫的性質與酸雨”教學用時40分31秒，記錄數據81個。

2.3 S-T曲線及教學過程分析

根據S-T表繪制S-T曲線。S-T繪圖區的縱軸為S，橫軸為T。各軸的長度均與課堂教學用時相同（本課例為40分31秒），教學的起點為原點。從原點開始，根據S-T表的數據順序將數據轉換成對應的線段；一個T對應30秒的水平線段，一個S對應30秒的垂直線段，而一個D對應30秒的45度傾角的線段。

根據上述方法，得到的“二氧化硫的性質與酸雨”的S-T曲線見圖2。

曲線中較長的豎直線段表示學生自主學習的教學過程，較長的水平線段表示教師講授、演示實驗或多媒體展示資料的過程，斜線表示師生間的對話或者共同實驗的過程，幾種線段頻繁更換的區間表示該階段師生頻繁互動交流的教學過程。

分析課例S-T曲線：可以大致分為成5個階段，如圖3所示。為了清楚顯示我們在圖3中分別用a～e表示出來，同時與錄像進行對照均寫在括號內。開始階段有較長時間的教師行為（a.創設教學情景）；經過師生交流后，有一段較長時間的學生行為（b.分組探究實驗）；然后有很長時間的頻繁更換的區間（c.師生交流討論、教師講解、學生實驗等）；接著又是一段較長時間的學生行為（d.分組探究實驗）；最后近三分之一的時間仍然為頻繁更換的區間（e.師生交流討論、教師講解、演示實驗等）。

從對S-T曲線分析和錄像對比來看，本節課學生行為占有率較高，師生活動頻繁，S-T曲線較準確地反映了整節課的教學過程。

2.4 Rt-Ch圖及教學模式分析

Rt和Ch是S-T分析法中兩個重要的參數，它們分別表示教師行為占有率和行為轉換率。Rt值是指統計的教師行為（含D和T）數在統計的數據總數中所占的比率。Rt值越高，表明課堂中教師活動越多。Ch表示在統計記錄的數據中，教師行為與學生行為之間發生轉換的次數。Ch值越高，說明課堂中師生的對話與互動就越多。

設行為的采樣數為N，T行為（含D）數為Nt，S行為數為Ns。

相同行為的連續，即數據中的連數為g，數據中的轉換數則為g-1。以圖4為例，橫線連接起來的數據為連續數據，箭頭則表示轉換。在圖4中連續數據（橫線連接的數據）有5組（個），即：g=5；轉換數（箭頭數目）為4。

根據“二氧化硫的性質與酸雨”的S-T表，統計結果如下：N=81 Nt=64 Ns=17 g=17

教師行為占有率Rt=64/81=0.79

師生行為轉換率（即師生互動）Ch：Ch=（g-1）/N=（17-1）/81=0.20

S-T分析法根據Rt和Ch兩個參數將教學模式劃分為四種：以學生活動為主，且師生活動交互程度較低的練習型教學模式；以教師活動為主，且師生活動交互程度較低的的講授型教學模式；師生活動比例相當，且師生活動交互程度較高的的對話型教學模式；師生活動比例相當，且師生活動交互程度較低的的混合型教學模式[15]。不同的教學時間，不同的采樣間隔，根據Rt和Ch進行教學模式分類標準不同。S-T分析法提供的教學時間45分鐘左右、采樣間隔30s時，教學模式分類標準見表3。

一節課的教學模式可以通過Rt-Ch 圖更直觀地呈現出來。根據前文計算結果，將Rt和Ch值分別描繪在橫軸為Rt、縱軸為Ch的平面上，得到一個對應點a，見圖5。據此判斷“二氧化硫的性質與酸雨”應該為講授型模式。

3 對S-T教學分析法的思考

通過對30余節課的教學錄像的研究，我們發現運用S-T曲線來分析教學過程，能夠較為準確、直觀地了解課堂教學中師生教學行為的情況。但是我們也發現運用RtCh 圖來判斷教學模式的時候，部分課例存在偏差。以“二氧化硫的性質與酸雨”為例，本節課學生活動較多，從反復觀看錄像的結果，與我們按照標準判斷的一些混合型教學模式的課例相比，學生的活動更為頻繁，不應該是以教師活動為主的講授型教學模式。

我們對“二氧化硫的性質與酸雨”一節課錄像進行了反復的觀摩和研究，發現本節課的教學中師生互動（標記為D，曲線為斜線）所占的比率是最高的，S-T分析法在繪制S-T圖時，S、T、D有所區別，但計算Rt、Ch時D當作T處理[16～18]。這正是運用S-T曲線較為準確，運用Rt-Ch 圖來判斷教學模式存在偏差的原因。

最早提出S-T分析文獻是2001年，我們推測計算時將D按照T進行計算，是因為當時課堂教學中的互動多是教師主導的。但是隨著新課程的實施，現在師生互動除了教師主導的互動，也有學生主導的互動，或者師生平等的互動。如果仍然將D當作T處理，勢必會造成偏差。為此，可對S-T分析方法作如下修訂：

D不再作為T處理，而與S、T加以區別。在計算時，一半算為教師行為，另一半算為學生行為。以“二氧化硫的性質與酸雨”為例：

N=81 Nt=43（不含D） Nd=21 Ns=17

教師行為占有率Rt=（Nt+0.5Nd）/N=（43+0.5×21）/81= 0.66

同時，D與T之間也應該是不同教學行為的轉換，所以課例中的g=43

Ch=（g-1）/N=（43-1）/81=0.52

在Rt-Ch 圖中表示為a1點（見圖5），由此可以判斷該課例為對話型。這一結論我們認為更符合教學實際情況。同時我們采用FIAS互動分析系統也對本課例進行了分析，其中有一項指標是教師行為比率，分析結果為0.68，與改進后的教師行為占有率0.66基本吻合。

運用我們提出的修改標準，我們分別對33節課進行了分析。通過錄像與判斷結果分析，以及和一些教師的交流研討，我們認為新提出的判斷標準與S-T分析法原有的判斷標準相比，更為有效。當然仍然需要大量的課例作進一步的檢驗。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.關于深化基礎教育課程改革進一步推進素質教育的意見，http：//www.edu.cn/ke_cheng_775/20100603/ t20100603_481866.shtml，2013年6月21日.

[2][5]花春葉.淺析美國名校視頻公開課教學模式及對中國高校的啟示——基于S-T教學分析法[J].南寧職業技術學院學報，2012，17（2）：41～43.

[3][12][16]傅德榮，章慧敏.教育信息處理[M].北京：北京師范大學出版社，2001：94～104.

[4]萬華明，蔣雪明，姜鑫.基于S-T信息分析的高校教師課堂教學模式研究[J].教育與職業，2010，（24）：103～104.

[6]劉云，茍琳. S-T分析法在地理課堂教學模式分析中的應用[J].地理教育，2013，（6）：59～60.

[7][8][13][15][17]劉菁，王陸等著.信息化教育科研方法——發揮技術工具的威力[M].北京：教育科學出版社，2008：115～125.

[9]丁瑩，楊開城.教學分析法的對比[J].現代教育技術，2012，22（9）：12～16.

[10]吳俊明.化學新課程課堂教學的發展走向[J].化學教學，2011，（4）：4～10.

[11][14][18]艾倫，艾霽野.基礎教育質量監測與評價的測量工具研究[J].中國教育技術裝備，2008，（6）：1～7.