初中數學課堂環境量表的開發

楊婉秋

摘要：本文在已有課堂環境的研究基礎上，采用質化研究與量化研究相結合的方式開發了一個適合初中學段、針對數學課堂的《初中數學課堂環境量表》。首先通過課堂觀察和訪談進行了質化研究，劃分了量表的維度編制了題目。之后經過兩次預測，進行了項目分析、內部一致性信度檢驗和結構效度檢驗。最后調整修訂的量表有著較好的信度，效度也基本達標。初中數學課堂環境量袁的開發為今后的比較研究、因果研究和相關性研究提供了工具和基礎，有一定的參考價值。

關鍵詞：初中數學；課堂環境；量表

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1671-1580（2016）05-0102-06

一、數學課堂環境的研究綜述

課堂環境一詞在西方也被稱作課堂氣氛或氛圍，至今學者對其并沒有明確的界定。邵瑞珍（1997）認為“課堂氣氛是課堂里的一種綜合心理狀態”。在研究中更被大家所接受的解釋是“影響教學活動的開展、質量和效果，并存在于課堂教學過程中的各種物理的、社會的以及心理因素的總和”（范春林、董奇，2005）。可見影響課堂環境的因素主要有物理、社會、心理這三方面。其中，物理環境主要指學生身處課堂的自然環境、教學設施；社會環境包括師生關系、互動、課堂的任務取向以及規則與秩序；心理環境主要指教師與學生在課堂中的心理狀態等。目前關于課堂環境的研究，主要針對的是社會環境與心理環境的研究，而物理環境的研究較少。

在我國新課程改革的大背景下，隨著建構主義的教學觀逐漸深化，對于當代課堂環境的研究也逐漸推進。國內的學者紛紛提出疑問：通過轟轟烈烈的課程改革，我國的課堂環境到底發生了怎樣的變化？這些變化又對教師與學生產生怎樣的影響？目前關于課堂環境主要研究兩大熱點問題：一、課堂環境現狀研究，二、課堂環境對學生學習效果、學習態度、學習取向以及學科觀的影響。

（一）國外的課堂環境研究

1.課堂環境研究發展歷程

國外的課堂環境研究從大體上可以分為兩個階段，第一階段從20世紀20年代開始，托馬斯（Thomas）在美國開始研究課堂環境，當時研究偏重通過教師與學生行為以及課堂現象去判斷課堂環境，而不是從心理學的角度對其進行分析，研究課堂行為背后的心理意義（Dorman，2002）。此階段的課堂環境研究比較注重課堂上可觀察的外顯行為或事件，研究方法比較偏重課堂觀察研究。

到了20世紀60年代，課堂環境研究逐漸融入社會學、心理學理論。在此階段，穆斯（Moos）和沃伯格（Walberg）二人的研究分別為當代課堂環境的研究提供了理論依據和研究視角（丁銳，2010）。穆斯（Moos，1987）的研究將人類的環境維度分為個人發展、關系以及系統維持與變化，在此之后的研究都是基于這個框架（孫漢銀，2010）。從20世紀60年代末開始至今，課堂環境研究路向逐漸偏重于“社會生態學”研究，研究方法也從課堂觀察轉變為通過學生的知覺來判斷課堂環境（田友誼，2003）。

2.國外課堂環境研究工具的發展歷程

課堂環境測量工具的研究一直是國外研究的重點，從50年代末至今也涌現了許多課堂環境研究量表。著名學者弗雷瑟（Fraser，1998）在書中專門分析對比了包括學習環境量表、課堂環境量表、我的課堂量表等9種量表。對于國外課堂環境研究工具的演變，有學者將其概括為萌芽期、發展期和活躍期三個階段（劉麗艷，2009）。課堂環境研究從20世紀50年代到70年代中期，隨著默里（Murray）需求壓力互動模型和哲爾（Getzels）與謝倫（Thelen）課堂社會體系理論的出現，對于課堂環境的研究進入了萌芽期。在這期間涌現了比較初級的課堂環境測量工具，比如《學習環境量表（LEI）》、《課堂環境量表（CES）》、《我的課堂量表（MCI）》等。但是這一階段傾向于理論研究，測量方法偏重課堂觀察，問卷調查的可信度并不高。

從20世紀70年代中期到90年代中期，隨著建構主義的觀念走入教育，課堂環境研究進入發展期。在這期間涌現了大批面向個性化、注重學生感知的課堂環境測量工具，比如《建構主義課堂環境量表》、《科學實驗環境量表》、《教師互動問卷》等。這一時期的研究已經不僅僅局限于課堂觀察和簡單的問卷。隨著教育實證研究科學性的不斷加強，此時的研究方法可信度大大加強。質化研究與量化研究的結合為課堂環境量表的編寫提供了依據。

從20世紀90年代中期到現在，隨著網絡技術的飛速發展，教育的形式更加豐富。遠程教育的興起使眾多學者開始了大規模跨文化、跨地域的比較研究。而在此時期，課堂環境的研究進入了活躍期。《遠程與開放學習環境量表》、《建構主義在線學習環境量表》、《網絡學習環境量表》應運而生，為我們研究在遠程教育支持下的新型課堂環境提供了測量工具。

（二）國內課堂環境研究現狀

在我國關于課堂環境的研究相對于國外少很多，從建構主義的課堂觀興起以來，我國才開始對于課堂環境進行研究。可以說，我國的課堂環境研究直接進入了“社會生態學”研究階段，在研究方法上采用質化、量化研究相結合的方式，注重學生在課堂中的心理感知。隨著我國新課改的實施，我國的課堂環境發生了怎樣的變化成為了學者們關注的重點，在新課程背景下的課堂環境研究開始逐漸興起。比如丁銳、馬云鵬、鄔玫、劉麗艷、江光榮、屈志勇等學者都進行了課堂環境的相關研究。總體說來，我國的課堂環境研究重點主要集中在兩個方面：一、課堂環境現狀研究，課堂環境測量工具即課堂環境量表的開發。二、課堂環境對學生學習效果、學習表現、學習態度、學習取向以及學科觀的影響。

1.國內課堂環境測量工具的研究

目前對于課堂環境的維度劃分基本上都是以穆斯（Moos）早在20世紀60年代末就提出的人類環境維度作為依據。在國內課堂環境的研究中香港的研究相對較早且深入，學者黃毅英利用質化研究在國外研究的基礎上編制了《數學課堂環境量表》（黃毅英，1995）。這是我國較早的針對數學學科的課堂環境量表。值得一提的是，黃毅英編制的量表分為現實版和理想版，并且對于教師的角色比較重要。由于該表編寫時間較早且針對香港文化，所以并不適合我國國內新課改之后現階段的課堂環境。（丁銳，2005）

為了更好地適應我國的課堂教育現狀，我國學者在課堂觀察、訪談等質化研究的基礎上對穆斯（Moos）提出的人類環境三個維度進行細分，試圖發展適合國內課堂環境的量表。下表是目前國內關于課堂環境量表的維度劃分情況。

在表中可以看出丁銳在對小學數學課堂做調查時，劃分了愉快、教師投入、知識相關、師生關系、學生聲音、學生投入和學生協作7個維度，是在目前研究中維度劃分很細致的研究。但是，在目標定向這一個大維度下卻比較欠缺，主要考慮到被測對象是小學課堂，學生對于學習的目標性還沒有養成。而劉麗艷在對高中英語課堂環境進行調查時就關注到了“任務取向”這一維度。在其量表中包含了教師支持、學生親和、任務取向、合作以及班級秩序這5個維度，可以看出這個維度劃分是很符合人類環境維度的（劉麗艷，2010）。黃毅英的《香港數學課堂環境量表》與劉麗艷的維度劃分類似，都將課堂環境劃分為5個維度。從現有的課堂環境量表可以看出，目前的量表從維度劃分上還沒有達成共識，量表針對的學科性還不夠強，有必要結合課堂現狀發展一個針對我國國內初中數學課堂環境的量表。

2.國內課堂環境研究成果

隨著新課改的實施，我國的課堂環境發生了怎樣的變化？課堂環境與學生的學習表現、學習觀等是否存在聯系？這一系列問題一直是我國課堂環境研究的重點問題。從現有的研究成果來看，目前課堂環境的研究結果總體上講是比較一致的。研究也都表明課堂環境的確對學生的學習效果、學習觀產生了影響。國內學者江光榮編寫的面向班級的《我的班級量表》，經過調查研究發現良好的師生關系會降低學生負擔，增加學習競爭（江光榮，2002）。差異性研究也表明課堂環境在不同地域確實存在差異，并且課堂環境對學生的印象與學生的性別、年級都存在或多或少的關系。但是由于研究的對象不同，課堂環境的變化到底產生怎樣的影響還存在爭議。

在我國通過應試進行選拔的大背景下，課堂環境與學生成績的關系成為了許多學者研究中不可忽視的問題。有研究表明建構主義的課堂環境不能預測學生成績的變化，但是與學生學習態度的關系非常密切。這與丁銳的小學數學課堂環境研究結論類似，課堂環境的改善對于成績沒有明顯的影響，但是學生的問題解決的能力有很大的提高（丁銳，2011）。隨著新課程標準對數學問題解決能力的重視，我們的評價體系中也逐漸融入了對問題解決能力的考察，所以筆者認為就目前來說課堂環境的改善應該是會對學生的成績有影響的。但是由于對象不同，學生的年齡層次不同，測量的結果也并不一致。劉麗艷在對高中生進行英語課堂環境與學習效果的研究中發現，教師投入與學生成績成負相關，這與本來的預測不同（劉麗艷，2012）。而孫云梅在對大學生進行測試時也得出了類似的結論（孫云梅，2010）。所以我們有理由認為課堂環境與學生成績的關系在很大程度上取決于被測學生的年齡和所處學段。在國內外眾多研究中也有基本達成共識的結論。例如課堂環境影響著學生的學習取向和學習態度。良好的建構傾向的課堂環境、學生投入的增加都有利于促進學生深層的學習取向。

（三）課堂環境研究的局限性

盡管課堂環境研究從萌芽發展至今已經近百年，但是在我國的相關研究尚處于剛起步階段，研究還不完善。其一，課堂環境的評價量表都是在穆斯在20世紀中期提出的人類環境維度的基礎上進行劃分。這樣的維度經歷幾十年后是否還能與時俱進，關系、個體、系統這三個維度還能否完整地反映學生所身處的課堂環境？其二，課堂環境研究起源于西方，在國內進行研究的過程中，如何將文化、地域以及教育制度的因素考慮進去，使得在研究中應用的課堂環境量表更適合我國的課堂。其三，在目前的研究中學科的針對性并不強，課堂環境的學科對象很明確，但是問卷中的學科針對性并不強。由于每一個學科的學科性質不同，所以即便是一樣的課堂環境，對于不同的學科，學生的感受與影響也是不同的。例如數學學科需要自主獨立的邏輯思維而外語學科需要交流溝通的課堂氛圍，那么同樣的課堂環境，對于外語學科可能利于學生發展而數學學科就可能不利于學生問題解決能力的培養。所以在研究中，如何能夠更好地結合學科特色進行課堂環境測量依然值得研究。

二、初中數學課堂環境量表的形成與修訂

初中的數學課堂是目前很重要的一個研究領域，初中的學生正處于一個邏輯思維培養的過程，比小學的學生更具有獨立思考的能力。這一階段的學生比小學生思維嚴謹、理解能力強，更適合作為被測對象。同時初中的教學現狀受到應試教育的影響相對于高中來說比較少，所以初中的課堂更適合建構主義的課堂觀。在初中數學課堂環境的研究中，最核心的部分在于如何編制適合初中課堂的、有學科特色的量表來評價初中課堂現狀。課堂環境量表的開發是現狀分析、比較研究的基礎。量表的形成與修訂階段主要采用質化研究與量化研究相結合的方法。在質化研究階段通過課堂觀察、教師和學生的訪談來確定量表的維度。在量化研究階段，通過兩次預測并利用SPSS、AMOS等軟件對所采集的數據進行信度和效度的分析。最終確定適合初中課堂的、有數學學科針對性的量表。

（一）量表的維度確定以及題目的編制

1.量表維度的劃分

在上文中，筆者對比分析了幾種國內主要的課堂環境量表的維度劃分情況，可以發現其維度是基本類似的。那么初中的數學課堂在學段上有些什么特點呢？學生在課堂中更關注哪些方面的感受呢？為了解決這些問題，筆者在深圳的一所普通中學選取了兩個班級的學生進行了質化研究。讓同學們寫一個題為《我的數學課堂》的小作文，在作文中讓學生盡可能真實地描述自己的數學課堂感受或是自己理想中的數學課堂。通過這些小作文，發現很多學生期待良好的課堂秩序，愉快的課堂氛圍。學生A寫到：“我想象中的數學課堂是很和諧的，沒有什么人講話……老師和學生和平相處。”學生B說：“營造一種快樂的學習環境，不讓學生感受到學習的枯燥。”也有學生提到在課堂中應該盡可能發揮學生自己的價值，以“主人翁”的身份參與課堂。學生C寫到：“題可以讓我們討論，不再是老師講，同學們也可以來當老師。”學生D說“學生為主、老師和學生一起討論”。同樣的，也有同學提到了老師對學生應該尊重、信任，學生和老師之間要有好的關系等方面。抽象出來對于學生來說，數學課堂環境具備要素應該有愉快感、師生關系、權利的分享、秩序這4個方面。

學生雖是課堂的主體，但教師對數學課堂環境的影響也是非常重要的。為了更好地了解數學課堂，探究如何在量表中體現數學的學科特色，筆者又對幾位優秀的一線初中數學教師進行了訪談。有些老師提到“教師的投入”在很大程度上影響了課堂的環境。教師A說：“尤其是對于青年教師，之前的備課、對學生的了解以及在課堂上能否及時地發現學生問題、關注學生的動態都能影響數學課堂的好壞。”對于近些年教師們比較關注的學生小組合作的問題，老師們也提出了自己的認識。老師B說：“小組合作更適合物理、化學等更注重動手能力的學科，對于數學學科實用性不強。”老師c提出：“適當地通過小組合作的方法探究數學問題可以調節課堂的氛圍，提高學生的數學能力。”老師D表示：“小組合作只是一種形式，在日常的數學課堂中，如何能夠讓學生有合作交流的意識才是最重要的。”為了更好地解決課堂環境量表如何更有學科針對性的問題，筆者就“數學課堂有什么學科特點？什么是好的數學課”問題對教師進行了進一步的訪談。其中多數教師都表明數學課的最大的學科特色是“數學思維”。教師A說：“好的數學課應該是學生積極參與的，這種參與是思維的參與。在數學課中，應該盡可能地讓學生進行思考，培養數學思維和能力。”總和筆者對教師的訪談總結出數學課堂的要素還應該包括教師的投入、學生之間的協作以及數學思考。

根據前期的課堂觀察、學生和教師的訪談等質化研究，筆者確定了初中數學環境量表的8個維度，分別是愉快感、師生關系、權利的分享、秩序、教師的投入、學生的投入、學生協作以及數學思考。對比目前的其他課堂環境量表的維度劃分，上述劃分方法有這樣幾個特點：首先，我去掉了其他量表中常見的“競爭”維度，側重對“秩序”維度的考察。這樣劃分主要是考慮到初中生所處的年齡層，初中的學生的自我控制能力相對較差，課堂的秩序對其學習的影響較明顯。與此同時，由于初中是義務教育階段，學習壓力相對較小、同學之間的競爭也不是很激烈。再結合訪談的情況，在這里就沒有加入“競爭”維度。其次一大特點在于創造性地加入了“數學思考”這一維度，數學學科注重思維的培養和在問題解決過程中能力的提升。“數學思考”這一維度和已有研究中“任務取向”維度有類似的目的，但是更具有學科特色。綜上，初中數學課堂環境課堂環境量表8個維度的劃分可以說是符合學段學生特征、有學科針對性的。但是究竟能否較好地反映課堂環境現狀還需進一步研究。

2.量表題目的編制

根據上述維度的劃分，筆者查閱了多個課堂環境量表、學生參與量表后再結合筆者對課堂環境的了解建立了包含117個題目的課堂環境量表題庫。進一步的根據質化研究情況對題目進行了刪選，最后初步形成了初中數學課堂環境量表。該量表包含8個維度，每個維度5至7個題目，共54個題目。下表為每一個維度的含義和樣題。

為了更精確地區分不同學生在數學課堂中的感知情況，在量表中的每一個題目分別對應從非常不符合到非常符合5個水平，分值分別對應1分到5分。在量表初步編制完之后，為了測試量表是否合適，筆者進一步進行了信度和效度檢驗并對量表進行了修正。

（二）量表的修正

在量表的修正階段主要分為下面兩個主要過程：首先通過信度檢驗和題目整體相關性分析，剔除部分題目之后進行效度檢驗。最后信度檢驗結果良好，結構效度基本達標，形成了最終的初中數學課堂環境量表。

1.預測1：題目整體相關分析與信度檢驗

在第一階段，筆者選取了小樣本進行檢驗。被試樣本是深圳市一所普通中學的4個班級，有效問卷151份。其中包括初一年級一個班、初二年級兩個班和初三年級一個班。首先利用SPSS軟件對樣本做了題目一整體相關性分析，目的在于考察每一個題目和總量表的相關性。通過獨立樣本t檢驗和皮爾遜相關l生檢驗發現除了19、28、42題之外，其他題目皮爾遜相關系數都是兩星，相關性比較顯著。因此剔除了量表中的3個題目后對樣本進行信度檢驗，這里采用。同樣也是利用SPSS軟件，下表為8個維度內部的一致性信度檢驗結果。

在上述信度檢驗的結果中，所有題目的信度都在0.73以上，有6個維度的信度達到了0.81以上，總量表的信度在0.963。所以可以認為修改后量表的可信性是比較高的。

2.預測2：效度分析

在項目整體相關分析和信度檢驗之后，為了對量表進一步修正，確保量表能有效地反映課堂環境的真實情況，筆者又對量表進行了效度檢驗。在效度檢驗部分筆者進行了內容效度分析和結構效度檢驗。首先在內容效度分析部分，在專家驗證的過程中，發現了部分題目并不完全符合維度的含義。比如在“學生投入”維度下“在數學課上，如果我不能一下回答出老師提出的問題，我會一直試下去”這一題目，專家指出由于數學課堂的時間是有限的，這樣的題目并不能很好地反映學生在課上是否認真參與。再比如在數學思考這一維度下“對于某一類數學問題，我常常用固定的方法去解決”這一題目的正向與反向就很難區分。除此之外還有少部分題目所在維度容易混淆，指向性不明確。比如題目“數學老師經常征求我們對數學課的意見”既可以在“教師的投入”維度也可以在“權利的分享”維度。通過專家檢驗之后，對題目進行了初步的修正與刪減。刪去了21、31、37、50、52共5個題目。

在項目整體分析和專家驗證之后，量表的題目從56個減少到了48個。為了使量表更有效，筆者又對這48個題目構成的新量表做了結構效度檢驗。本次檢驗選取了長春市的一所重點高中和普通初中作為被試對象，收集了有效問卷962份。因為在之前的量表修訂中，題目只有刪減并無增加，所以在結構效度檢驗階段加入預測1的151份問卷，總樣本量為1113。為了測量量表的結構效度，筆者利用了AMOS軟件。首先先建立了結構模型，經過多次的試驗最終選取了八因素模型的結構。進一步地選取極大似然估計測量量表的結構效度的多個指標。為了使模型擬合程度更好，筆者對部分題目進行了適當的刪減，最后確定的量表中包含40個題目，每個維度下5題。量表的結構效度檢驗結果如下表：

上表描述了經過修改后量表的結構模型擬合情況，在其中x²/df=4.560，在2-5之間。RMR為0.037，小于0.05。CFI大于0.9，NFI與GFI基本接近0.9。通過上述各種指標的情況，可以說修改后的《初中數學課堂環境量表》的結構效度是基本合格的。

三、量表的最終確定及應用價值

在量表的開發過程中，采用質化研究與量化研究相結合的方式。首先在已有研究的基礎上通過課堂觀察、教師和學生的訪談確定了量表所包含的維度并利用題目數據庫選取了55個題目。經過小樣本的第一次預測，對量表進行了項目分析和可靠性分析，根據信度的測量結果刪去了部分題目。接下來在專家驗證的基礎上進行大樣本的第二次預測，對量表進行了結構效度檢驗。根據結果進一步刪減了量表題目，最后形成了模型擬合基本達標的量表結構。由于對題目進行了刪減，所以再一次測量了量表的信度如下：

在上表中，所有α信度檢驗值都超過了0.75，除了“權利的分享”之外的其他維度信度都超過了0.8，總量表信度達到了0.96以上，所以可以認為該量表的內部一致性信度是很好的。綜上，《初中數學課堂環境量表》有較好的信度與效度，可以用于反映初中數學課堂的真實環境情況。

《初中數學課堂環境量表》的開發為研究我國初中數學課堂環境現狀提供了比較合適的、有針對性的工具，它適合初中學段、適合數學課堂。其次利用該量表可以進行不同學校、不同地區初中數學課堂環境的差異研究。同時，《初中課堂環境量表》與《數學觀量表》、《數學學習取向量表》等其他量表的結合，可以研究是什么因素影響了初中數學課堂環境，而課堂環境的現狀又會對哪些方面有影響，這也是筆者今后研究的重點。《初中數學課堂環境量表》的開發中有待改進的地方在于選取的樣本的地域性比較單一，如果想更好地反映我國不同地區的課堂環境現狀，在樣本選取時應再廣泛一些。希望筆者對初中數學課堂環境量表的研究能對今后的研究有一定的借鑒作用。

[責任編輯：黃可心]