化學課堂演示實驗師生互動質量研究

胡佳 王祖浩

作者簡介： 1.胡佳，女，華東師范大學教師教育學院碩士研究生，研究方向：化學課程與教學論、教師教育;2.王祖浩，男，華東師大教師教育學院教授，博士生導師，研究方向為科學課程研制與評價、教師教育.

摘 要：化學課堂演示實驗教學的過程需要師生間良好的互動。本研究基于師生互動理論，借鑒西方成熟的課堂評價工具CLASS中部分要素，編制了“化學課堂演示實驗師生互動質量評價量表”;對師范生準教師群體進行相關教學視頻的分析與評價，剖析化學課堂演示實驗中師生互動質量的情況，以此為提升課堂師生互動質量提供依據及建議。

關鍵詞：化學課堂演示實驗;師生互動;評價量表;課堂觀察;師范生

中圖分類號：G451

文獻標識碼：A 文章編號：2095-5995（2021）03-0083-06

目前國內有關課堂師生互動的研究，主要集中于對其基本要素、特征、類型、影響因素和價值等方面的理論探討，且缺少專門的研究工具，難以對師生互動整體情況進行深入評價。美國“課堂師生互動評估系統”（Classroom Assessment Scoring System，簡稱CLASS）已較為成熟，但不足之處在于該評價體系將觀察重點置于學前與低年級的學生，且其維度無法聚焦于某一具體學科或課程。同時，在CLASS評價標準中，始終貫穿以教師為主體所進行的研究，學生則往往與課堂背景環境融為了一體，故缺乏了針對學生的觀察研究。對于師生互動質量研究來說，不僅僅需要關注教師對于整個課堂互動的設計，也需關注到學生的反饋情況，只有建立在對互動雙方的觀察分析基礎上，才可真正實現對課堂師生互動質量更為客觀和整體的評價。師范生作為準教師群體，在師生互動方面缺乏一定經驗，開展此方面的研究顯得十分必要。基于師生互動教學理論及借鑒CLASS中部分要素，修編一份專用于評價化學課堂演示實驗師生互動質量的量表。通過對師范生教學視頻中師生互動環節的分析，探討當前化學課堂演示實驗中準教師群體師生互動的現狀與存在的問題，以此為基礎，為提升教師化學課堂演示實驗師生互動效果提供切實依據及建議。

一、化學課堂演示實驗中的師生互動

師生互動的過程是師生雙方相互界定、相互碰撞的過程;是師生雙方之間不斷解釋對方所做的反應、并隨時采取相應對策的過程[1]。在教學活動中，正確運用師生互動，能有效調動師生雙方的積極性，促使師生達到教與學的最佳狀態，建立和諧的師生關系，實現教學相長;同時可以培養學生的學習能力和創造能力[2][3][4]。

化學課堂演示實驗作為化學教學的主要方法之一，是學生們獲得感性認識的重要源泉，演示實驗不僅為學生提供正確而有說服力的感性認識，還能激發學生學習化學的興趣，在學生形成化學基本概念、基本理論和掌握元素、化合物知識的過程中，演示實驗更是達成這些目標的重要環節[5]。結合一般的師生互動，化學課堂演示實驗的師生互動可分為實驗演示的前、中、后三個階段：（1）實驗演示前教師幫助學生回憶舊知，介紹實驗儀器藥品等;（2）實驗演示過程中教師和學生之間問答、現象強調、原理解釋、學生模仿或自主實驗等;（3）實驗結束后教師啟發引導學生進一步思考，對現象進行深度探討，對結論進行闡發。

二、理論基礎及框架構建

（一）研究基礎

CLASS維度的開發基于一定的理論與研究，即教師和學生間的交互作用是學生發展和學習的主要機制。CLASS評估系統主要包括“情感支持”、“課堂組織”和“教學支持”3個一級指標，分別對應“積極氣氛、消極氣氛、教師的敏感性、尊重學生觀點”、“行為管理、效率、教學活動形式”和“概念的發展、反饋質量、語言示范”共10個二級指標。每個二級指標具體分為多個評估子項， 以便觀察記錄與評分，其中每一種目標行又分為低（1-2分）、中（3-5分）、高（6-7分）三種水平[6]。

（二）建立研究框架

本研究基于相關理論文獻及結合化學課堂演示實驗實際情況，從CALSS的10個二級指標中挑選出適合用于高中課堂化學演示實驗的元素，由此加以重新整合歸納，初步建立了化學課堂演示實驗師生互動質量觀察研究的兩個一級指標，為“課堂互動設計”和“課堂互動反饋”。其中，“課堂互動設計”的主體依然是教師，指教師預先設計準備的課堂具體互動環節與內容，如包括教師在化學演示實驗過程中對學生的行為管理、教師對實驗關鍵點（關鍵性節點根據具體實驗而定）提問的有效性以及對化學實驗提問的深度。

課堂互動反饋可包含師生之間的互動程度;同時也分別涉及到了兩類主體，第一類主體是學生，指在演示實驗過程中，學生對教師所提問題進行回答、對教師的講述內容進行提問、以及對實驗的創新與改良等;第二類主體是教師，指教師針對學生的反饋所進行的再次反饋。由此彌補了原有CLASS評價系統單方面關注教師，而忽視了學生的反饋質量的缺陷。

1. 課堂互動設計質量

化學教學課堂演示實驗的師生互動設計指標環節以教師為主體，教師的教學互動環節設計將直接影響學生知識和能力目標的實現。具體內容可劃分為如下3個二級指標：

（1）教師在化學課堂演示實驗期間對學生的行為管理。教師在化學實驗演示期間，能否有效地讓學生參與實驗，投入學習知識，并對知識加以應用與創新，是反映師生互動質量的重要評判標準。

（2）教師在化學課堂演示實驗中對實驗關鍵點提問的有效性。即教師能否準確把握實驗關鍵性節點來進行提問，能夠影響學生對實驗內容的記憶與理解的深刻性與有效性。演示實驗的關鍵要素包含：①問題要素（指實驗要解決的問題、揭示的規律或提供的事實）、②本體要素（實驗的物質條件）、③知識要素（指實驗原理、實驗步驟等方面知識）、④方法與技能要素（指課標中的科學方法和技能方面內容）[9]。四個要素可視為化學演示實驗師生互動的關鍵點。

（3）教師對化學實驗提問的深度。影響學生對于知識點的掌握程度和進一步思考。基于布魯姆問題分類及美國心理學教授J.W.蓋澤爾將問題分為呈現型、發現型和創造型三類的理論，本研究將教師課堂提問的深度劃分為“回憶、應用、創造”三個層次。

2. 課堂互動反饋質量

化學教學課堂演示實驗中的互動反饋是指在演示實驗過程中，學生對問題進行回答、對教師的講解內容進行自主提問、以及對實驗的創新改良等一系列對教師演示實驗教學的反饋行為。同時也包括了教師對于學生反饋后的再次反饋。具體內容可劃分為如下3個二級指標：

（1）師生之間的互動程度。課堂師生互動程度反映的是教師課堂提問的問題與所班級學生認知水平之間的匹配度，課堂中需要有一定程度的課堂對話[7]。互動類型也決定了學生思考的程度。若教師自問不答，則學生未能及時獲得明確的答案反饋，不利于知識的掌握，課堂互動程度低;若教師自問自答，學生直接獲得答案，降低了學生們思考的積極性;若教師問學生答，則可給予學生更豐富的思考空間，鍛煉學生的思維，知識掌握更加牢固，師生互動質量也更高。

（2）學生對于教師關鍵點提問的反饋質量。學生對于教師關鍵點提問或講解的反饋質量的高低可通過其回答問題的正確與否加以初步判斷，而學生若能更進一步地提出自己更深層次的思考可證明其反饋質量達到了更高水平。

（3）教師對學生反饋的再反饋。對于學生提出的問題，教師的再反饋會影響學生學習的有效性和積極性。學生提出與化學實驗相關問題，若教師不予回答，那么學生不僅未能解決問題，同時也會造成學生恐懼自卑不敢提問的心理，師生互動質量差;若教師立刻講解清楚，學生得到積極的再反饋將有利于知識的掌握和理解;若教師采取讓其他同學回答或課堂討論等形式，讓同學們自己解決問題，那么更多的學生參與到了課堂討論和積極思考，最終大家的知識學習都進能一步完善深入。

三、研究對象與方法

（一）研究對象

本研究選取來自于某師范大學化學專業師范生的教育實習視頻，從中剪輯出10分鐘左右時長的包含課堂演示實驗前、中、后三階段的片段作為研究對象。研究旨在對化學課堂演示實驗師生互動的質量進行評價與分析，而師范生作為一個準教師群體，教學技能處于逐步提升與完善的過程中，存在較大上升空間，其在課堂演示實驗教學中師生互動方面存在的問題較容易被發現。

主題和課例容量。收集視頻總數為10個，共涉及5個不同的高中化學專題：①探究金屬鈉及其氧化物性質實驗，②碳酸氫鈉的分解實驗，③焰色反應實驗，④氯水的漂白性實驗，⑤蔗糖與濃硫酸的反應。樣本中師范生授課班級均為高一年級，且這些班級均為所在學校的平行班，學生水平和男女性別比分布均勻。

（二）研究工具

根據以上一級指標和二級指標的確定以及各水平的劃分，制定化學教學課堂演示實驗師生互動質量的觀察量表設計如表2所示。

（三）研究方法

1. 觀察評價過程

研究采用構建的評價量表對視頻進行觀察與記錄，從評估系統中的各個維度指標對師生互動質量進行頻率統計與打分評價。

2. 編碼統計方法

兩人一組，共2個小組，共同分析這10個課例的視頻，進而再對兩人編碼所得的結果進行討論和統一，以此確保內部信度和效度的一致性，最終形成研究數據，通過研究圖表并進行分析與總結。

四、研究結果

（一）一級維度總體情況分析

利用上述量表，統計了師范生在化學課堂演示實驗中師生互動量表中的指標出現的頻次并對其進行評分，后計算各項指標平均分如下表3所示：

從整體得分（滿分為3分）來看，師范生這一準教師群體在化學教學課堂演示實驗師生互動質量方面的表現處于中上水平。對于課堂互動設計質量，就師范生提前設計好的互動教學環節而言，學生們對課堂實驗知識理解和掌握的效果稍顯欠佳;而對于課堂互動反饋質量，師范生在演示實驗過程中還是能夠做出對學生的問題進行比較好的反饋，包括回答、對講解進行提問、以及對實驗的創新和改良等，學生對于教師所提出問題的反饋質量也較高，能夠營造一個較好的師生互動的課堂效果。

（二）二級維度情況分析

1. 課堂互動設計質量情況

（1）在化學課堂演示實驗師生互動中，師范生對實驗關鍵點的提問有效性較強，能夠很好地地把握具體實驗中需要學生注意、思考以及深入探究的幾個關鍵點，基本能夠把握演示實驗專題中的重難點，但針對這些關鍵點進行提問的有效性還有進一步提升的空間，師范生在實驗本體要素和知識要素方面掌握良好，但在教學設計方面還需要進一步加強。

（2）在行為管理方面，師范生大多均能做到尊重學生的觀點和自主性，基本能夠做到時刻監督引導學生的實驗操作，但出于謹慎考慮，師范生并不給學生太多發揮的余地。（3）教師提問的深度得分低于平均值，表明師范生最為欠缺的是對于每個實驗關鍵點提問的深度，師范生提問的大多數問題是在實驗的定義、陳述、現象等描述層面上，互動方式比較單一，很少有對于實驗應用性和設計性層面的提問。

2. 課堂互動反饋質量情況

（1）三個指標中只有學生的反饋質量超過平均值，這是由于師范生提出的關鍵點問題層次較淺，學生大多數能夠回答正確，故學生對于問題的反饋質量普遍較好。由此可知，師范生缺乏的是對學生們進行問題深入思考以及舉一反三的訓練。

（2）關于提問的互動程度。由于課堂演示實驗中會因裝置復雜等原因耗費時間，師范生出于緊張或為控制時間進度，會不自覺地加快課堂節奏，很多時候變成師范生教師“自問自答”或“自問不答型”。這樣在一定程度上提高了課堂的時間效率，但卻相應地限制了學生對于問題的自我思考能力的發展。

（3）關于教師的再反饋質量。在課堂實驗演示過程中，不乏學生主動提出自己的困惑，師范生教師大多能夠做到尊重學生的觀點和自主性，對其問題能夠做到現場及時回應，少有不理會的情況，但缺少的是靈活利用這個契機組織學生進行深入探討的臨場應變能力，在一定程度上缺少培養學生自主解決問題能力的意識。

五、研究啟示

研究表明，作為準教師群體的師范生，深知課堂演示實驗教學中師生互動對促進學生獲取知識、掌握實驗操作技能及發展自主學習能力的重要作用，觀察發現師范生在課堂中對開展師生互動持積極態度。他們對每一堂實驗演示課都作了充分的準備與前期設計，然而缺乏的是將其靈活地應用于實際課堂的能力，他們對師生互動環節的把控略顯生疏，在進行實驗關鍵點提問時未能較好地將互動環節靈活而又自然地融入教學中;且師范生與學生之間的互動表現方式普遍單一、程度不夠深入，未能給予學生較多的思考時間與空間，組織學生開展自發性討論的能力欠缺，在培養學生舉一反三、自我解決問題的能力上稍遜一籌。出現此類問題的原因，在于師范生自身缺乏實戰經驗和高校培養師范生體系不健全有關。由此，為提升師范生化學課堂演示實驗師范生互動質量，從兩大方面提出建議：

（一）從師范生自身角度出發

1.把握問題深度，提升課堂互動設計質量

在課堂互動設計方面，建議準教師不僅需要對實驗本身的知識點、關鍵點以及需要提問的方面有一個較為清晰的把握、并展現出較為成熟的教學支持設計，更重要的是，還要在真正實施相關教學設計后評估其真實有效性。要學會選擇難易程度合適的問題進行提問，深層次的問題將更有利于學生思維的發展與深度的學習。

2.培養教學創造性，提升課堂互動反饋質量

教學是否有效益，并不僅僅取決于教師教得好與不好，還包括學生學得好與不好。在課堂互動反饋方面，建議準教師不僅需要較好地做到對關鍵點的提問進而產生與學生之間的有效互動，更需在互動程度上進一步加深。教師可在教學的同時注重進行課本之外知識的引導;教師自身也需不斷開拓視野，培養教學創造力，促進學生更多地開展討論與探究，培養學生自主學習和自我解決問題的能力。

（二）從高校培養師范生的角度出發

1.加強師范生對學科本質觀的理解

教育學家懷特海曾經說過：教育的本質就是當我們把所有學習的東西全部忘掉之后，所剩下的東西，而落實到具體的學科上即是學科本質觀。對于化學學科來說，化學學科知識、實驗操作技能和化學學科思想，隨著時間的流逝，都會慢慢地被遺忘，但最終能夠留在學生腦海里且能夠為其所用的唯有學科觀念。只有在教師自身真正理解了學科本質觀的基礎上，才能做到從學科的本質出發，深入了解學科觀念與基本知識、基本理論之間的內在聯系，從淺層的知識解析到深層的概念辨析。因此，高校應開設相關課程以加強師范生對學科本質觀的深入理解，從而提升教師的課程設計與教學互動質量，以此實現對學生學科觀念的建立與核心素養的培養。

2.提升師范生的立德樹人意識

教育的目的是為了培養真正的人，而教師的言行舉止會在不經意間感染學生，作為教師更應具備完善的人格魅力，這是整個教師素養的靈魂所在。高校在培養師范生時不僅需要關注其學科知識、教學知識和學科教學知識，還應在課堂教學過程中融入立德樹人理念。讓師范生在教學中能夠更好感知每個學生個體在學習過程中的迷茫與困惑，以此平等對待學生的個體差異，挖掘學生的閃光之處，從而提升師范生的情感感知能力。而要使師范生人格培養質量得以提高，高校需制定人格培育目標，制定教學指導方案，創新師范生人格培養方法，完善師范生人格培育體系。

參考文獻：

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