實踐教學有效性分析框架的應用研究及啟示

摘 要：實踐教學有效性分析框架是本世紀初質性研究方法在教育領域的應用取得較大進展的背景下提出來的，學者們應用這一框架在多國學校的實踐教學中進行了檢驗，認為它不僅具有較強的解釋力，而且可以幫助教師更好地組織實踐教學。實踐教學有效性分析框架，既能推動我國學校教育的發展，又能加強對教師的幫助與指導。

關鍵詞：實踐教學有效性；分析框架；應用研究；教學啟示

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2018）12-0004-05

上世紀末，質性研究在教育領域的應用取得了較大進展，實踐教學有效性問題又受到普遍關注。有學者建議，現在是該重新評估實踐教學在科學教育中的作用了。2008年，英國約克大學的Ian Abrahams和Robin Millar發表了《實踐教學真的有效嗎》的論文，首次提出了一種分析實踐教學有效性的框架，此后，多國學者運用這一分析框架完成了一系列應用研究。這一分析框架是如何回應已有研究的，其應用的進展如何，以及對我國學校教育中的實踐教學意涵如何，針對這些問題，本文對實踐教學有效性分析框架與相關的應用研究予以梳理和回顧，并在此基礎上，提出分析框架在我國實踐教學研究中應用的必要性，以及提升實踐教學有效性的途徑。

一、實踐教學有效性分析框架

“學校的實踐教學是一個包括了廣泛活動類型和不同目的與對象的大范疇，籠統地問實踐教學是否有效是不合理的。”英國約克大學的學者認為，一種比較可行的辦法是考慮實踐教學的具體例子或特定實踐任務的有效性。他們以Millar等人的一個包含實踐任務設計與評估的過程模型和Tiberthien的知識的兩個“范疇”的研究成果為基礎，提出了一種分析框架，用來考察實踐教學的有效性問題。該分析框架為一個二維矩陣表：一維是“有效性”，一維是“知識”，如表1所示：

“有效性”維度包括一級有效性、二級有效性兩個層次。它由設計和評估實踐教學任務流程的模型構成。該模型關注的是教師預期學生所做和學生實際所做、教師預期學生所學和學生實際所學的關系，如圖1所示：

該模型由A、B、C、D四個長方框構成。首先，教師確定自己的教學目標（方框A），即教師想讓學生學習什么。一旦定好了教學目標，那么教師下一步（方框B）就要設計（或選擇）一個能夠使學生達到預期教學目標的實踐任務。模型的下一階段（方框C）是詢問學生當他們著手實踐任務后實際做了什么。模型的最后一個階段（方框D）是關注學生在完成實際任務后最終學到什么。這個模型區別了兩級有效性，即教師預期學生所做和學生實際所做（一級任務有效性）為一對，教師預期學生所學和學生實際所學（二級任務有效性）為另一對。一級任務有效性是關于圖1中方框B和方框C的關系，而二級任務有效性是關于方框A和方框D的關系。

“知識”維度分為直觀對象（o）和抽象思維（i）二種類型。Tiberghien認為，實踐教學的根本目的是設法幫助學生建立知識的兩個“范疇”——可直觀對象范疇（o）與抽象思維范疇（i）之間的聯系，如圖2所示：

在表1中，橫行的兩種知識類目和豎列的二級有效性交匯形成四個單元格，分別用一級（O）、一級（I）、二級（O）、二級（I）表示。四個單元格都具有特定的涵義：一級（O）表示學生用直觀的物體、材料動手操作，完成教師預期的實踐任務并產生數據。一級（I）表示學生運用教師預期的思想或概念，在實踐過程中一邊做一邊思考。二級（O）是關于“物體、材料與現象”，學生們學到了什么。如果學生日后能夠回憶起他們用物體、材料所進行的實踐或觀察過的現象和數據，他們就說二級（O）有效。二級（I）是關于“思想、概念”，學生學到了什么。如果學生能夠較長時間地保持對實踐任務中所包含的科學觀點和信息的記憶，他們就說二級（I）有效。

四個單元格具有相互依存性。首先，一級（O）的有效性是基礎，其他三個單元格的有效性都取決于它。其次，實踐教學似乎不太可能直接在二級（I）有效，除非它在一級（I）或一級（O）中有效。如果這個實踐教學活動在一級（O）中有效，研究者們才會考察其在二級（O）和二級（I）的有效性。

四個單元格存在區別。直觀對象范疇（O）級別一和級別二的區別很明顯。級別一的有效性表示學生能用物體與材料或觀察的現象進行實踐，級別二的有效性表示學生能夠回憶并報告這些實踐活動。然而，思維范疇（I）中級別一和級別二有效性的區別就不是那么明顯了，簡單地說，前者表示學生在課堂上一邊做一邊思考，后者表示學生能夠理解這些思想、概念。

二、實踐教學有效性的應用研究

依據實踐教學有效性分析框架，Ian Abrahams本人帶領的學術團隊開展了針對不同實踐課程的應用研究。他們深入課堂進行觀察記錄，課前課后對教師和學生進行訪談實錄，在實踐教學有效性分析框架的指導下對收集到的資料進行解析，得出了一系列有價值的結論，驗證了實踐教學有效性分析框架的解釋力，同時也為其他國家的應用研究提供了重要參考。

2008年，Ian Abrahams和Robin Millar以英國8所國立綜合性中學的25門課程為研究對象，這些課程涉及食品測試、化學反應、砂石分離、冷卻特性、心跳、串并聯電路等不同實踐活動。2009年，他們以英國1所中學為面向眾多班級開設的實驗課程為研究對象，再次檢驗實踐教學的有效性，發現廣泛使用高度結構化的方法可以使實踐教學高度有效。2012年，Ian Abrahams和Michael J.Reiss對“IPWiS”（Getting Practical： Improving Practical Work in Science）項目進行啟動前的評估。這項研究隨機抽取了10所小學和20所中學，對總共30節不同的實踐課程進行檢查，課程內容包括材料的絕緣性、肥皂的比較、材料特性、摩擦表面比較、電動馬達零件的作用等，涉及調查的學生共857名。

雖然Ian Abrahams等人的應用研究針對的實踐課程不同，但他們卻發現了一些共同的現象。在這些實踐教學中，學生獲得的多數是程序上的理解，而非概念上的理解。很少有證據表明，實踐教學的設計者能夠意識到將直觀對象和抽象思維聯系起來的認知挑戰；實踐教學中很少有能夠幫助學生建立這種聯系的明確策略，課堂上也沒有實踐任務對此認知的學習進行要求。具體到實踐教學有效性分析框架表中的四個單元格：學生們用物體和材料做什么——一級（O），在許多被觀察的課程中，教師都能有效地促使大部分學生完成既定的教學任務，成功地“產生實驗現象”。關于學生帶著思考做什么——一級（I），雖然幾乎被考察的所有實踐任務都為學生們提供了具體的科學方法來思考實踐對象，但在課堂考察的時候，學生們“動手時又動腦”的例子太少，教師花在培養學生們“動手”的時間遠遠多于“動腦”的時間。關于實踐對象學生們學到什么——二級（O），經過課后采訪得知，許多學生能夠回憶起的不是實踐步驟或使用的“工具”，而是他們用物體與材料所做的實驗或觀察到的教師行為，以及“獨特的視覺、聽覺或嗅覺現象（如閃光、巨響，或有氣味）；新奇的情境或呈現方式；血腥場面（生物實驗中的解剖）。”關于思維與概念學生學到什么——二級（I），學生并沒有主動將實踐中的直觀對象與所學的知識概念相聯系。盡管許多學生能夠想起他們做了什么，但基本上沒有人能夠想起其涉及的科學觀點，課后對學生的采訪很少有證據表明實踐教學對學生概念的理解有持久的影響，學生主動思考與抽象思維的過程缺失。

新西蘭和南非也開展了類似應用研究。維多利亞大學的Azra Moeed和Matthew Easterbrook運用實踐教學有效性分析框架，對新西蘭一所高中進行了調查，調查那些有經驗的教師們所采用的教學方法是否能幫助學生達成教學目標。通過6個最具代表性的案例，呈現了學生對于實踐教學幫助他們學習科學知識的看法。研究結果建議，應該直接告訴學生實踐教學的目標，而不是僅僅給他們安排實踐任務。學者Mpunki Nakedi運用實踐教學有效性分析框架對南非兩所學校的兩位教師的課堂進行錄像觀察和訪談錄音，其研究結果與Abrahams和Millar在2008年的研究結果非常相似。實踐教學在某些情況下是有效的，比如讓學生用物體和材料進行實踐，但讓學生運用預期的科學原理概念去分析收集的數據，通過實踐去思考和理解科學原理的有效性就很低了。教師在進行實踐教學的時候遇到了許多困難，如時間限制、極少可利用的資源、很少的培訓等，這些挑戰也常常限制了實踐教學的有效性。為了提高實踐教學有效性，Mpunki Nakedi建議教育部應更多地支持教師實施實踐教學的策略，幫助教師去面對這一挑戰。

三、對實踐教學有效性分析框架的應用評價

實踐教學有效性分析框架的提出，為實踐教學有效性研究開辟了新的思路和視野。Ian Abrahams等提出者認為，這一分析框架不僅提供了一種評估實踐任務學習需求的方法，而且給教師和實踐教學設計者提供了提高學生思維和學習效果的具體手段。Robin Millar等表示，這個分析框架能夠很好地分析研究的結果和經驗，也是教師用來反映其實踐教學的有效工具，可以讓教師很好地考慮實踐教學有效性的更多細節。由于這個框架具有的重要實踐意義，因而受到越來越多學者的關注。Mpunki Nakedi曾評論到“分析框架中的雙范疇表格矩陣很好地考慮到了學生如何在實踐中思考所觀察到的物體以及討論分析的情況。”對于中學化學實驗，Magne Olufsen等學者認為分析框架可以很好地幫助他們分析化學課實踐教學的有效性。

實踐教學有效性分析框架提出之后，也受到了一些學者的批評和異議。新西蘭Azra Moeed和Matthew Easterbrook認為，由于我們所調查的實踐教學課程的樣本量較少，實踐教學的學科類型也比較有限，也許不能夠代表普遍意義上的實踐教學的有效性。他們建議其他學者們運用分析框架去檢驗更多學科類型的實踐教學，增加樣本數量也許會讓分析框架的作用更有說服力。自美國科學哲學家漢森提出“觀察滲透理論” 的著名命題后，觀察總被認為是理論負荷的。對實踐教學有效性分析框架可能存在的異議是，所有的觀察都是“承載著理論的”，“雙知識范疇”模型中的直觀對象和抽象思維之間沒有顯著的區別。對此，Ian Abrahams和Robin Millar的解釋是，我們承認所有的觀察在一定程度上是“承載著理論”的，但它們這種“理論承載性”的程度有著很大差別，中小學學生理論儲備本來就少，在采訪時的陳述可認為是觀察性的，將觀察對象范疇與思想概念范疇相區別，在分析實踐教學有效性中是有價值的。

應用實踐教學有效性分析框架中有效性維度的“有效性第二層”，確實存在某種局限性。目前對長時學習效果的研究要比短時的少得多。如果對單一實踐課程的學習效果進行長時間跟蹤調查既不現實也不經濟，即使能長期跟蹤，也可能帶來新的變量，因此運用實踐教學有效性分析框架有簡化實踐教學長時學習效果的可能。但總的來說，這一框架為將不同范疇的要素綜合到同一框架中考察實踐教學有效性提供了更廣泛的視角，特別是運用它可以幫助教師評估實踐任務的學習需求，以及幫助教師認識到哪些任務有可能需要更加仔細地構思才能提高學生實踐學習的有效性。

四、實踐教學有效性分析框架研究的啟示

（一）尋求一個有組織的框架來理解實踐活動教學的有效性

盡管近十年來我國教育工作者對有效性理論有了大致地了解，但是有效性理論結合實踐教學的研究甚少。使用實踐活動教學有效性概念，不僅有些學者表示質疑，而且廣大教師對有效性實施感到模糊。“有效”一詞在英文中，具有代表性的解釋是：“足夠實現某一目的：達成預期或所期望的結果”，其“有效”的解釋是關注最后的結果。這里的“結果”是一種有“預期”的結果，是教師希望達到的一種目的，這種預期的結果或目的通過教學過程來實現，實踐教學的有效性就是通過實踐教學的過程達成預期的教學結果。“做中學”是在長期的教學發展過程中逐漸形成并積淀下來、對實踐教學具有重要指導作用的思想，我們的實踐教學是否貫徹了這種思想，是否做到了“動手”與“動腦”相結合，這些都是值得深思的。許多教師都希望通過實踐活動讓學生學習科學思想，也經常將學習科學的方法納入他們實踐教學的目標中，然而這與我們課堂上觀察到的現象產生明顯反差：教師們最主要的任務是保證絕大多數的學生能夠產生預期現象并且收集相關數據。由于實踐教學有效性涉及教學的方方面面，教師需要用某種方式來組織它們，為了解決模糊的問題，教師需要使實踐活動教學有效性更加清晰。簡而言之，我們需要一個有組織的框架來理解實踐活動教學的有效性。

（二）對實踐教學有效性給予檢驗

實踐教學有效性是我國學校教育十分關注的問題。為了強化實踐，政府不斷出臺文件，國家還大量增加教學儀器設備方面的投入，不僅專家們開出了許多“藥方”，而且各校也都進行了不同程度的改革，這些使學生實踐能力不足的狀況有了一定程度的改觀，同時也有更多的人開始進行各種反思和置疑：實踐教學到底在學校教育中發揮了多大作用，巨大的投入為什么收益并不明顯，學校教育為什么依然長期受學生實踐能力不強、教學質量不高的困擾。盡管近些年來有部分學者在宏觀層面上采取定量的方法了解了一些實踐教學情況，但沒有反映實踐教學的真實過程。為了對這個重要的問題有更準確的認識，教育工作者應該進行一些強度更大的、更有側重點的研究調查，以考查學校實踐教學的特殊功效、了解教師在實踐教學中的表現和學生學習的相關情況等，得出更有說服力的研究結論。基于實踐教學有效性分析框架，Ian Abrahams等人率領的團隊運用多案例研究方法對英國中小學廣泛科學教育實踐課程進行了檢驗評估，新西蘭和南非的學者們運用該分析框架也得出了同樣的結論，證明這一分析框架的普適性。而從收集到的文獻來看，中國大陸尚沒有學者利用這一框架探討相關的實踐教學有效性問題。鑒于這一分析框架在實踐教學有效性的理論建構中具有的重要地位以及在實踐教學的管理和實踐中的重要性，筆者認為有必要在我國學校實踐教學中對其予以檢驗。

（三）加強對教師的幫助與指導

國外的研究表明，將實踐教學有效性置于分析框架內，可以幫助教師更好地組織實踐教學，同時為系統地開始解決教師如何達成實踐教學有效性這一問題提供了可行性。毋庸諱言，我國現在許多教師好像都持一種“發現為基礎”的學習觀點，“認為只要提供實驗現象，學生就會猶如歸納機器似地自動生成科學知識。”學者們早已意識到這一觀點中潛在的認識論缺陷和這一觀點帶來的現實問題。Lunetta通過研究指出，“僅僅是實驗室調查，不足以促使學生們建立復雜的現代科學領域概念看法”。也正如Ian Abrahams等人在多案例研究中收集的數據那樣，學生們用物體、材料等實驗對象做事情不可能促使他們自動地“運用”科學觀點與概念，除非教師向他們提供“支架”。目前，教師對實踐教學觀念的轉變，對實踐教學本質、環節、方法和技術的把握，都非常需要得到幫助與指導。如果教師們能夠更清楚地認識到：那些要求學生在思想范疇有效的實踐任務學習需求，明顯比那些只要求學生觀察并記住一個事件或過程特征的實踐任務更高的話，教師就能夠清楚地區分那些學習需求相對低的任務與學習需求相對更高的任務，這樣有助于他們設計或選擇適合學生學習需求的實踐任務，也就有可能在課堂上展現出相應的學習要求、采取相應的教學策略。如果教師意識到將“直觀”的觀察對象與“抽象”的思想概念聯系起來，對于學生來說，是一種認知的挑戰，他們可能會更合理地安排和分配“動手做事”與“動腦學習”的時間，學校教育中的實踐教學工作也將會取得很大的進步。