“互聯網+”背景下植物生理學課程教學過程中的師生行為研究

林嘉敏 胡博 張盛春 李玲

[摘 要]師生互動行為研究作為課堂教學質量研究的焦點，可以為教師進行教學反思和課堂設計提供依據。華南師范大學的植物生理學課程采用的是常規教學結合中國大學MOOC網絡平臺自主學習的混合教學模式。研究結果表明，講授課中教師的語言行為比率高于學生語言行為比率，師生互動行為單一，教學內容影響著師生語言行為，不同的課堂類型師生行為比率存在差異，主題討論課的學生語言行為高于講授課，且教師更加注重培養學生的自主學習能力。

[關鍵詞]師生行為;MOOC平臺;植物生理學;課程教學;自主學習

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）11-0121-05

互聯網的發展和廣泛應用為課堂教學改革提供了新的技術手段，在校學生的學習方式多樣化，不同學習方式的學習效果需要通過一定的量化指標來顯示。課堂教學中師生互動直接影響并決定著教學活動，并最終決定教育質量。我們通過量化課堂教學中師生行為，期待為教師進行教學反思和課堂設計提供依據。師生行為是指在教學過程中師生圍繞教學活動而形成的各種交互行為和相互影響，包括教師行為、學生行為、師生互動行為[1]。教師行為指教師的講授、提問、指導等行為;學生行為指學生的聽講、提問、回答問題等行為;交互行為是基于技術的交互行為，即通過技術的介入更好地實現師生對話并使其產生學習感悟[2]。

有關課堂教學中的師生互動研究報道中，弗蘭德斯互動行為分析系統（Flanders Interaction Analysis System，簡稱FIAS）由美國學者弗蘭德斯（Ned Flanders）提出，用于評價課堂教學行為、進行教育研究的一種較為理想的工具[3]。它將課堂上的師生行為用數字進行編碼，其中包含10種互動行為編碼，一定程度上解決了課堂觀察中量化與質性研究相結合的問題，得到廣泛應用。但是FIAS系統還存在著編碼的行為不夠細化、系統的分類缺乏時代性等局限，因此需要根據具體研究的課堂對其進行改進[4]。例如寧紅等對弗蘭德斯互動分析系統進行了應用型改進，準確建立數據結構與意義理解之間的聯系[5]。顧小清等提出了基于信息技術的互動分析編碼系統（ITIAS） ，將原來的FIAS 的10 個編碼擴充為18個編碼[6]。

植物生理學是高等學校生命科學類的一門重要的基礎課程，教學學時數為48至54學時。學生通過對植物生理學課程的學習，可以全面系統地了解高等生命活動規律和機制，掌握基本概念并且學以致用。植物生理學常規教學以教師講授為主。在“互聯網+”背景下，促進高等學校課堂教學方法的改革，為培養大學生的主動學習及思維能力提供了學習平臺。本文利用基于FIAS的改進型編碼系統，對植物生理學線下課堂教學中師生互動行為進行研究，旨在促進教師有效開展教學活動，促進對學生思維的培養。

一、研究方法

（一）植物生理學課程教學

華南師范大學植物生理學課程在國家級精品資源共享課的建設基礎上，于2015年9月開始基于愛課程網云平臺開展線上線下課堂教學[7，8]，2018年10月在中國大學MOOC上線（李玲主持），并結合用于本科生植物生理學課程教學中。大學生在課程學習期間可在中國大學MOOC進行自主學習，并在數字化云平臺上完成課程作業[9，10];同時，課堂上教師進行常規化教學，注重培養學生的自主學習與思維能力。

（二）研究對象和課程類型

以華南師范大學2017級生物技術班41名本科生學習植物生理學課程為研究對象，將課堂類型分為“講授課”（以教師在課堂上講授教學內容為主）和“主題討論課”（由學生在開學初選題、然后獨立查找資料準備發言、按照要求在課堂進行主題講解，教師點評）。選取11節課堂教學（包括7節講授課、4節主題討論課）過程進行師生行為現場記錄。

（三）基于FIAS的師生行為分析編碼系統

本文為研究植物生理學課堂教學中的師生行為，制定了基于FIAS的師生行為編碼系統。在弗蘭德斯互動分析編碼系統的基礎上，結合常規課程和數字化+常規課程師生行為的特征，制定師生行為分析編碼系統（表1）。每個行為用相應的數字進行編碼，其中數字1—8代表教師語言行為，數字9—12代表學生語言行為，數字13、14代表課堂沉寂，數字15代表師生基于技術的交互。用矩陣表格進行數據的顯示和分析，行和列的意義都由編碼系統的規定編碼所代表，每個單元格中填寫一對編碼（例如（4，10）代表教師提問開放性問題，學生被動應答）所表現的先后連續的課堂行為出現的頻次，以20S為一個時間單位記錄一次數據（表2）。

（四）教師與學生的語言行為比率

在基于FIAS的師生行為分析編碼表中，前1—8項為教師語言行為，9—12項為學生語言行為，用教師語言行為編碼的次數除以整節課出現的編碼總次數得到該節課的教師語言行為比率，用學生語言行為編碼的次數除以整節課出現的編碼總次數得到該節課的學生語言行為比率。

（五）網上自測成績

植物生理學教學內容共有12章，在MOOC平臺上，按照數字化課程的教學安排，每個章節后都有網上自測的環節，學生需要在學習后的限定時間內完成章節測試，系統即時評閱，給出成績。網上自測環節可以提供學生自主學習的動力，提高學生的知識儲備量。

二、結果與分析

（一）講授課中教師語言行為比率與學生語言行為比率分析

隨機選取三節講授課的現場記錄分析教師與學生的語言行為比率，三節課的教學內容分別為“赤霉素的信號轉導途徑”（簡稱“赤霉素作用”）、“植物營養器官生長”（簡稱“植物生長”）以及“種子成熟生理”（簡稱“種子成熟”）（表3）。

根據表3分析三節講授課的師生行為，得到師生語言行為比率統計分析圖（圖1）。 在三節不同的講授課中，教師的語言行為比率均大于學生的語言行為比率，說明其是以教師為主導的課堂。在教師語言方面，其中，在“種子成熟”這節課占95.2%，最為突出;“植物生長”略低，為82.9%。結果表明，同一位教師授課的內容不同，其語言行為和授課方式有差異。教師語言比率越低的課堂，教師提問的比率越高，說明了教師的提問行為會增加學生的語言比率，提高學生的課堂參與度。

分析三節講授課學生語言行為，以“赤霉素作用”這節課最高，為18.6%;“植物生長”為13.7%;“種子成熟”最低。教師語言行為比率與學生語言行為比率之間此消彼長，教師可根據講授內容的不同采取相應的教學互動方式，以獲得更佳的教學效果。

對比分析表3中的“教師提問比率”數據可得到教師提問比率結果（圖2）。三節課中教師均使用了提問的手段來增加學生的課堂參與度，訓練學生解決問題的思維。其中，“赤霉素作用”這節課最高，為12.0%，“植物生長”和“種子成熟”兩節課分別為7.2%、7.1%。

分析教師提出的問題類型比率可發現，“種子成熟”這節課的開放性問題比率最高，為88.9%，封閉性問題占11.1%。開放性問題指沒有固定的準確答案，主要為要求學生利用專業知識經過分析后方能回答的問題;而封閉性問題指有明確答案的問題。大學生經過中學的生物學學習，對“種子成熟”這節課的相關內容具備了一定的基礎且容易理解學習，在課堂上教師則可提出更多與實際生活相關的開放性問題，引導學生將知識在生活中進行遷移與創新，注重培養學生解決實際問題的能力。同時，開放性的問題更能提高學生整合知識的能力、激發學習的好奇心。“赤霉素作用”講授課的開放性問題僅占13.8%，表明講授的知識新穎性強，因為赤霉素是調節植物生長發育的植物激素之一，對其作用機制的研究屬于植物科學領域研究熱點[11]。教師通過提出封閉性問題如GA的生理作用、DELLA蛋白在細胞中的分布與性質讓學生對前面了解的專業知識進行梳理，以引導學生有興趣認識赤霉素的信號轉導途徑的新穎性內容。“植物生長”講授課中提出的開放性問題和封閉性問題比率相似。

不同的教學內容會對課堂上的師生行為產生較大影響，而且教師對于學生的學情分析也影響了教師的課堂設計。教師通過對學生在云平臺上的網上自測成績進行分析，可以初步了解學生對基礎知識和重要概念的掌握情況。以下是三節講授課所對應章節的學生網上自測成績分布情況（表4）（“赤霉素作用”“植物生長”和“種子成熟”分別屬于第八章、第九章和第十一章教材內容）。

表4反映了大學生在云平臺完成的測試成績，我們發現大學生在學習“種子成熟”課后等內容完成第十一章成績較好，93%的學生成績分布在90—100分。說明學生對于這章的學習有良好的基礎，教師提出的開放性問題比率也明顯高于其他兩節課。相比之下，“赤霉素作用”以及“植物生長”涉及的章節后測試成績只有50%多的學生成績分布在90—100分，所記錄的教師提問比率、學生的語言行為比率均高于“種子成熟”這節課。

（二）不同類型課堂師生行為特征分析

以“植物生長”這節課為例，分析講授課課堂師生行為特征。通過Excel對記錄的編碼進行分析，得到講授課師生行為比率動態折線圖（圖3）及講授課師生行為編碼記錄情況（圖4）。圖3結果表明，講授課整個過程教師的語言行為比率均高于學生的語言行為比率，是教師為主導的課堂。師生的互動行為主要發生在課堂開始后的17分鐘（min），互動行為以教師提問學生回答為主，其余時間由教師講授。

從圖4可知，編碼為（6，6）發生的次數最多，說明教師講授內容的行為是構成課堂的主體;編碼（9，9）學生主動應答的次數也較多;編碼（5，9）教師提問封閉性問題，學生主動應答行為次數為6次;編碼（4，10）教師提問開放性問題，學生被動應答的次數為5次。除此之外，其余編碼出現的次數較少，這說明了講授課課堂中的師生互動行為比較單一。當教師提問封閉性問題時，學生能夠積極主動應答，而當教師提問開放性問題時，學生卻處于被動應答的狀態，這可能是由于問題的難度不同以及學生對于發散性思維的訓練不夠主動導致的。

赤霉素促進水稻等植株生長的作用與DELLA蛋白的作用有關，已經得到認可。在此基礎上，教師在第1節課，就發布了“關于赤霉素促進植株高度的機理”“赤霉素DELLA蛋白的研究進展”等主題討論的題目，由學生自主選題，然后著手查找資料，在MOOC平臺自主學習相關視頻內容并在討論區開展討論，做好在課堂上主題發言的準備。通過記錄與分析“關于赤霉素促進植株高度的機理”“赤霉素DELLA蛋白的研究進展”主題討論課的師生行為特征，得到圖5和圖6。

圖5表明，主題討論課中學生語言行為比率要高于教師語言行為比率，并且在課堂第9—23分鐘（min）時，學生的語言行為占絕對比重，也就是學生進行主題講解的階段。師生的互動行為主要發生在課堂的最后15分鐘（min），教師與學生之間的交流頻繁，此階段學生進行討論交流，教師做相應的補充與指導。從時間分配上看，教師給予了一部分完整的時間交給學生自由發揮，更能激發學生學習的興趣，體現學生學習的自主性。

主題討論課中出現次數最多的編碼為（9，9），即學生發言講解主題的行為，構成整節課的主體部分。編碼為（6，6）的次數為29，即教師講授內容的行為也占了課堂的一定比例（圖6）。編碼（3，7）的次數為15，表示教師針對學生發言以及學生提出的問題做出的評價與指導。此外編碼（12，12）出現的次數為8，（4，9）出現次數為5。數據表明，主題討論課課堂中的學生語言行為占主要部分，師生互動行為較多且以教師指導學生為主，而學生之間的討論交流的行為比重較小。在主題討論課最后，教師以簡練的語言，肯定了學生在主題發言中的優點，指出不足，引導學生以深入思考。整節課有條不紊地進行，要引導學生自主學習積極參與主題發言，教師要有較高的課堂組織能力及緊密關注學科研究發展的動向。

三、討論

本文的研究結果表明，在講授課中教師的語言行為占主導地位，教學形式單一，以講授內容為主，與徐敏的結果[12]相符，講授課中教師的語言行為比率均高于學生，師生互動多為教師提問學生回答。同時，授課內容不同對師生行為比率也有較大的影響。像“赤霉素作用”講授課，學生要掌握新的知識，同時教師也要了解熱點研究內容的發展，才能提出恰當的問題以啟發學生在思考中學習。學生在學習課程期間可以自主地在中國大學MOOC進行學習，參與在線討論。教師根據學生的網上自測的成績初步了解學生對基礎知識的掌握情況，可更有效地開展課堂的教學。線上線下課程相輔相成，利于提高教學效率。針對講授課中學生的語言行為比率較低，教師可多設計與提出開放性問題，引導學生運用知識解決實際問題。提問的目的是師生之間能更好地交流，關鍵在于提出有質量的問題。通過提問，激發學生的好奇心，以培養學生概念理解與問題解決的能力為導向，為學生提供學習情境，才能幫助學生完成知識的自我建構[13]。同時，在教學過程鼓勵學生提出問題，幫助學生解決問題，培養其思考的能力。

不同課堂類型中的師生行為也存在明顯差異，主題討論課中學生的語言行為比率要明顯高于講授課，且師生互動行為也較講授課多。這與石映輝[14]等的研究結果相符，即以學生為主體的課堂，更能提高學生的參與度。開設主題討論課讓學生自主討論探究，教師充當指導與提示的角色，培養學生獨立思考的能力。創造條件并幫助學生，使得他們的創新意識和能力得到充分發揮，讓學生進行深度學習和找到興趣方向。要實現學生從被動學習到主動學習、自主學習，再到研究性學習的轉變，最核心、最重要的是學生找到自己真正熱愛、擅長的發展方向。因此，進行課程安排時，教師要根據實際情況開展優質有效的主題討論課，豐富師生互動行為，使課堂成為有趣的課堂，使學生學習的主體性得到充分的發揮。

對課堂上的師生行為開展研究，可了解到教師培養學生思考與主動學習的課堂適切性，以及學生是否能自主學習和學習效果如何，有利于進行教學反思。

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[責任編輯：劉鳳華]