面向高階思維培養的博物館課程話語分析實證研究

聶昱 鄧麗敏 王楠 郝瑜沛

[摘? ?要] 近期，國務院相關部門出臺了一系列政策，鼓勵利用博物館資源開展系列活動課程，博物館的青少年教育功能逐漸受到重視。文章以北京科學中心的10門課程作為研究對象，采用內容分析和滯后序列分析等方法探究課堂上師生對話的特點和學生高階思維的發展情況。研究發現：博物館課堂上存在四種典型的對話結構，且博物館課堂中存在大量的實踐環節，衍生了多樣的教育內容和教育形式;教師使用合適的引發和反饋話語，如追問、解釋等，能最大限度地促進學生高階思維發展;學生在博物館課程中展現出高階思維的比例約為44%，但展現的高階思維類型不均衡。針對研究結論，提出充分利用博物館中的教育資源以提高課堂協同知識建構水平，優化話語策略以促進學生高階思維發展，加強制度設計以促進博物館教育高質量發展等建議。

[關鍵詞] 博物館學習; 高階思維; 課堂話語分析; 時序分析; 師生對話

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 聶昱（1996—），男，江西南昌人。碩士，主要從事場館學習與現代教育技術研究。E-mail：et_nieyu@163.com。

一、引? ?言

《博物館條例》中指出，教育是博物館設立的主要目的之一[1]。近年來，深挖博物館教育功能，開展博物館課程的議題逐漸受到社會各界的關注。2015年，國家文物局和教育部聯合發文指出，按照“重參與、重過程、重體驗”的教育理念，進一步突出博物館教育特色，緊密結合國家課程、地方課程與學校課程，設計研發豐富多彩的博物館青少年教育課程[2]。2020年，教育部和國家文物局下發的文件中指出，要進一步創新博物館學習方式，并明確了開發系列課程的重要性[3]，同時社會也需要博物館承擔更多的教育功能。2021年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的“雙減”文件中明確指出，要拓展課后服務的渠道，充分利用好社會資源，發揮校外活動場所在課后服務中的作用[4]。博物館課程將會是義務教育階段課后服務的有益補充。

在人工智能時代，低階認知能力的重要性會下降，如記憶、復述、運用等初級信息加工任務將更多地被機器代替。反之，以問題解決、創新思維和批判性思維為核心的高階思維能力會更加重要[5]。博物館具有開放的學習環境和豐富的學習資源，在支持學生高階思維發展方面具有獨特優勢，有研究顯示，定期在博物館學習對學生的校內成績有積極影響[6]。因此，應當探索如何更好地發揮博物館對學生高階思維發展的教育作用。本研究將采用內容分析和滯后序列分析等方法探究課堂上師生對話的特點和學生高階思維的發展情況，進而提出提高博物館教育成效、促進學生高階思維發展的策略建議。

二、相關研究

（一）博物館中的教育課程

國外的博物館教育活動開始較早，普及程度較高，大部分博物館都內設專門的教育部門，配備專職教育人員，實現了博物館教育的專業化，部分場館還設置了探究實驗室、研討室、發明室和展覽室[7]。美國博物館聯盟2009年的調查報告表明，全美博物館每年在教育活動上的花費超過20億美元，部分博物館將其教育預算的70%用于基礎教育階段，并且會幫助所在州定制各個學科的課程[8]。國外研究主要討論如何設計博物館課程，以此更好地利用博物館中的教育資源。例如：Mortensen等人提出博物館學習單的設計框架，并驗證了其對學習效果的幫助作用[9]。但對于課程評價研究較少且標準不統一，主要關注對知識層面的評價，對思維層面的關注較少。

我國博物館事業相較國外開始較晚，一般以1905年南通博物苑的建立為標志。我國博物館從創設之始就以教育為目的，以教育公眾、傳播知識為己任[10]。研究者多從博物館課程整體設計實施的角度展開研究，但對博物館中師生教學互動的關注偏少。例如：柏安茹等詳細介紹了我國目前博物館課程的設計現狀和發展趨勢[11];鄭奕認為，國內博物館教育存在教育理念滯后、教育手段落后、教育活動開展乏善可陳和教育成效不高的問題[12]，都是對博物館課程的整體描述;喬愛玲關注到了課程中的教學交互行為，但使用的弗蘭德斯系統主要分析師生的外顯行為，未關注學生思維發展變化的情況[13]。所以應加強對具體教學實踐情況的關注，注重學生的高階思維發展，收集教學行為數據，建立常模，以便更好地分析優化教學過程，提高博物館課程質量。

（二）高階思維的評估

國內關于高階思維的研究以思辨研究為主，多從理論和經驗的角度討論發展高階思維的方法。國外則有較多的實證研究來評估學生高階思維的發展。已有研究中，常用于評估高階思維的主要有兩類方法：第一種方法傾向于定性，選定高階思維的分析框架，通過學生的話語，判斷其思維的發展情況。該方法的支持者認為，語言是思維的外在表現[14-16]，例如：董安美等人將學生的話語分為回憶、總結、區分和判斷四種，后兩種屬于高階思維，并以此框架研究了學生高階思維在翻轉課堂中的發生路徑[17];Othman等通過半結構化訪談的方式來評估學生的思維發展水平，將創造、評價、分析和應用四種思維水平視作高階思維[18]。第二種方法傾向于定量，讓學生完成各種量表和測驗，根據學生的得分變化來評估其高階思維發展。例如：Tanujaya設計了分為批判性思維和創造性思維2個維度共9道題目的測試題，來測試學生高階思維[19];寧可為等人設計了包含問題求解、決策制定、批判性思維和創造性思維四個部分的測試題，測試有5道開放性題目，共100分[20]。

在博物館課程中，選擇話語分析而非測驗的方式來判斷學生思維發展水平，其優勢有三種：一是，設置測驗活動或作業，既增加組織成本，也給學生帶來更大的壓力，與教育改革中減負的目的相沖突;二是，相比于測驗，通過錄音錄像記錄對話的方式，可以減少對學生的干擾，保持自然的課堂狀態，更能反映真實情況;三是，博物館課堂中有豐富的師生對話互動數據，可供話語分析使用。

三、研究設計

（一）研究方法

本研究采用質性和量化相結合的研究方法。首先，通過文獻研究和實地調研，確定博物館課程師生話語分析框架。其次，根據分析框架，采用內容分析和滯后序列分析的方法，對樣本課程中的課堂對話進行系統深入的量化。最后，結合課堂觀察及話語量化分析的結果，描述課堂師生對話的基本情況，歸納課堂話語的特點，探究教師話語對學生高階思維發展的影響。

（二）話語分析框架

博物館課程在教學環境、教學方法、師生配比等方面與校內課程有一些區別，但基本的教學流程和形式與校內課程相近，所以可借鑒校內相關研究。本研究基于周平紅等人提出的智慧教室的話語分析框架[21]，結合博物館特點，參考兩位教育專家和兩位一線教師的建議，修訂原框架后得到了博物館課堂話語編碼分析框架（見表1），并進行試編碼驗證了框架的有效性。該話語編碼分析框架包括三個部分：話語互動結構、教師話語和學生話語。

話語互動結構部分以IRF對話結構為基礎。IRF是指由教師引發、學生回應、教師反饋組成的三元對話結構，該結構覆蓋了大部分課堂對話場景，被廣泛應用于課堂話語研究[22]。近年來，學生主動發言的頻率逐漸提高，所以有研究者增加了學生提問的互動環節[23]。考慮到博物館課程中會有大量教師講解展品的話語和學生動手操作的實踐情況，還增加了教師講述和實踐與操作兩個環節。

教師話語部分主要是對引發內容和反饋內容進行編碼。關于引發內容，曹新從實用性的角度提出了五種提問類型[24]，本研究沿用了這一分類。關于教師反饋話語內容的分類，本研究參考了Pei和Molinari等人使用的方式[25-26]。

學生話語是學生思維的外在表現，從學生思維層次和學生理解水平兩個維度進行分類編碼。學生思維層次的分類，依據Bloom教育目標理論，前三個屬于低階思維，后三個屬于高階思維[27]。對于學生理解水平的評判則采用了SOLO分類法，分為五個理解水平層次[28]。

（三）研究流程

1. 研究對象

本研究以北京科學中心的10門課程為研究對象。樣本課程是從已開設的60余門專項教育課程中隨機選取的。所有課程均由專門教育機構開發，主題覆蓋人工智能、數學、物理、生物等領域，有完整且合理的教學設計，已開設一年以上，重復開課達3次以上，教學流程較為完善。課程開設時間是2019年10月—2020年10月，每節課的參與人數在15～20人之間，參與學生年齡在9～11歲之間。

2. 數據收集與分析

研究通過課堂觀察和視頻錄像的方式收集數據，共獲得了總時長459分鐘的課程錄像，在排除與教學無關的片段后，平均課程時長為40.4分鐘。將視頻中的對話人工轉錄成文本后，錄入Excel軟件中。轉錄完成后，樣本共包含1649條有效發言數據。每條發言為一個編碼單元，編碼過程中，每條話語都有互動結構這一編碼項。如果是教師話語，還包括引發內容和反饋內容兩個編碼項;如果是學生話語，還包括學生思維層次和學生理解水平兩個編碼項。

3. 信效度檢驗

本研究中，筆者作為主編碼員A，另請兩名助理編碼員B、C。在編碼員就編碼框架達成一致的基礎上，三人背對背編碼。編碼完成后計算信度，KAB=0.87，KAC=0.92，KBC=0.85，R=0.95。根據內容分析法信度公式[29]，認為R大于0.9時，編碼結果可信。

四、研究結果

（一）博物館課堂中存在4種典型的話語結構

本研究對課堂中的六個互動環節進行序列分析。將師生在課堂中的互動結構編碼，按照時間發生的順序進行排序后，導入到GSEQ5.1序列分析軟件中，得到師生行為轉換的殘差值表（見表2）。如果Z-score>1.96，則說明該序列的連接性具有統計學意義上的顯著性（p<0.05）[30]。將所有具有顯著意義的行為序列進行連接，得到更直觀的話語行為轉換圖（如圖1所示），節點代表話語互動行為，連線代表兩種行為關聯，箭頭代表行為轉化的方向，連線的數值越大則顯著性越強。

通過分析行為轉化圖并觀察課堂實際情況發現，在博物館課堂中，一輪對話的開始通常都是教師講述（S）或教師引發（I），結束都是教師反饋（F），當一輪對話結束后，會發生F→S或F→I的轉化，開始新一輪的對話。話語互動行為可以細化為4種典型話語互動結構，分別是：

（1）典型三元結構（I→R→F），教師引發后學生回應，教師再反饋的典型IRF結構。這種話語結構可以有效地強化知識學習，但對知識建構的作用有限，也較難促進學生高階思維發展。

（2）多反饋話語結構（I→R1→F1→R2→F2……），教師引發后，師生有多輪次回應與反饋。多反饋話語結構通常是關于同一個話題的持續對話，教師不斷引導學生在這一問題上深入思考，并給予適時的反饋。問題越復雜，反饋的輪次可能就越多。通常這種對話類型能幫助學生實現更復雜的推理過程，培養學生高階思維。

（3）學生提問話語結構（S→Q→F），這是在教師的講授過程中學生產生了新的思考并提出了不同的看法，教師對其反饋的話語結構。學生的主動提問是非常值得注意的，通常學生的提問反應了學生的知識結構水平，是學生認知的生長點，從這個問題出發能更容易深化討論，促進學生高階思維的發展和課堂的協同知識建構。

（4）實踐引發結構（S→W→I或I→W→I），這是博物館課堂中一種常見的互動結構，有時教師會通過讓學生體驗展品或是做小實驗的方法來創建問題情境或傳遞知識內容，而學生在利用博物館展品進行實踐活動的過程中能產生直觀具體的認知。

（二）博物館課堂中大量的實踐環節衍生了教育內容和形式上的多樣性

10節樣本課程統計數據顯示（如圖2所示），持續時間較長的是教師講述（26.1%）和實踐與操作（25.2%）兩個環節，占了課堂時長的一半以上。

與學校課堂相比，博物館課堂的優勢在于教學資源的豐富性和教學環境的開放性，由此衍生出了教育內容和形式上的多樣性。因此，博物館課程最主要的創新就體現在大量的實踐活動上，課堂主要的實踐活動包括學生觀看或操縱展覽項目、利用實驗設備完成探究實驗和在教師帶領下進行互動游戲。這些實踐環節使博物館學習的過程不僅有知識和信息的傳遞，還實現了對學習者進行技能培訓、行為塑造和價值觀養成的目的。

教師話語占課堂61.7%的時間，學生話語占課堂13.0%的時間，比例約為4.7∶1，并且每一輪次的對話大多是由教師主動引起，學生被動回復，說明教師把握課堂進程，起到了主導作用，這樣有利于教師掌控課堂秩序，更好地完成知識傳授的任務，但博物館課堂中師生交流應有更高的自由度和更強的社會性，教師可以引導學生進行更多發言，以此促進社會性的協同知識建構和學生的高階思維發展。

（三）教師合適的引發和反饋話語，能最大限度促進學生高階思維發展

教師引發和教師反饋是師生對話過程中教師的主要話語形式，引發和反饋的方式也在很大程度上決定了學生思維的發展，引導學生的認知。

1. 教師引發與反饋的話語內容分析

教師引發的話語內容有記憶性、推理性、應用性、批判性和管理性五種提問。記憶性提問的目的是讓學生回憶事實性知識，幫助學生加深記憶，學生通常可以直接回答，這種提問方式通常來說不會引發學生的深入思考，不能促進高階思維發展。而推理性、應用性和批判性提問則可以促進學生的深入思考，學生在回答這些問題的過程中會更多地進行分析、推理、遷移和評價。管理性提問通常與課堂教學內容沒有直接關系，是教師維持秩序、強調課堂紀律或要求學生移動位置等推動教學進程的話語。

根據數據統計的結果，推理性提問的使用頻率（39.54%）最高，記憶性提問（28.94%）次之，批判性提問的使用頻率（4.87%）最低，說明教師主要還是圍繞具體的問題細節，要求學生進行思考和推理，而較少要求學生去做出價值判斷，教學內容較少涉及價值觀相關的問題。

教師反饋是在教師引發和學生回應之后教師對其回應內容的反饋，根據學生回應的內容和教師對教學進度的安排，教師會采用不用的反饋方式。在本研究中將教師的反饋分為提示、解釋、重復、點評、澄清、追問、質疑、擱置八種方式，并且教師在一次反饋中可能同時用到了多種反饋方式。

教師使用最多的反饋方式是追問（25.6%）和解釋（21.5%）。追問是教師深化學生對于問題認知的一種較好反饋方法，一方面，對于復雜問題，學生一開始的回答可能只涉及問題的表面，沒有深入思考或者考慮全面，教師通過不斷追問，細化問題，促進學生深入思考，發展高階思維;另一方面，追問可以拓展課堂知識建構的邊界，教師的追問也可以得到不同類型、不同角度的回答。而解釋這一反饋方式的目的通常是補充講解學生回答中未曾覆蓋到的知識點，對學生的回答進行一定的拓展。但是如果單純地使用解釋或點評的方式來進行反饋，通常會導致對話的終結。有時如果學生的回答偏離了主題，教師為了保證教學進度的推進，會使用解釋的反饋方式來停止對話，直接講解后續的知識內容。但需要注意，如果在學生思維的過程中，教師進行解釋，對于學生的思維發展和協同知識建構可能產生不利影響。

2. 引發和反饋方式對學生思維發展的影響

教師引發和反饋的話語內容及方式對于學生思維的表現和發展有著最直接的影響，本研究采用滯后序列分析的方法，分析教師引發反饋內容和學生思維水平有何連接性的關系。課堂中有時教師會在一次反饋中用到多種反饋方式，但是編碼表中僅有8個編碼，于是將反饋方式排列組合后，得到擴充后的31個編碼。如教師在一次反饋中用到提示（C1）和解釋（C2）兩種反饋方式，則將這次包含提示和解釋的反饋重新編碼為C9。

將教師的引發和反饋方式作為前序序列，將學生的思維作為后序序列，篩選出Z-score值大于1.96的選項后，得到的部分殘差值表見表3。深色部分說明這種教師引發和反饋方式對學生該思維層次的出現有一定影響。例如：提示（C1→D5，Z-score=2.12）和解釋（C2→D5，Z-score=2.72）的反饋方式激發學生評價層級的思維;記憶性提問顯著地激發了學生識記層次的思維（B1→D1，Z-score=9.76）。數據表現并不能完全說明課堂教學中學生思維發展的規律，但可以作為一個側面反映課堂對話和學生思維發展的現狀。教師應當結合實踐和統計數據的結果，適當選擇引發和反饋方式來促進學生高階思維更好的發展。

（四）博物館課堂中學生展現了高階思維，但發展水平不均衡

1. 學生思維層次的發展情況

學生話語中低階思維占56%，高階思維占44%。而在小學數學課堂的相關研究中，學生應答的低階思維占40%，高階思維占60%[23]。這說明博物館課程教師應該更注重引導學生高階思維的發展，注重問題設計的層次性，并且學生的思維層次雖基本覆蓋了6個層次，但發展并不均衡，如圖3所示。識記、理解和分析層次出現較多，而應用和評價層次出現較少，創造層次的思維幾乎沒有。高階思維出現的少，主要原因是教師提問的延續性和開放性不足，高階思維不是突然出現的，而是教師通過不斷地引導，使學生的思維走向深入，問題本身也要具有一定的開放性，這樣學生才有發揮的空間。

2. 學生理解水平的發展情況

理解水平方面，學生單點結構（32.5次/課）和關聯結構水平（16次/課）出現的較多，多點結構水平（6次/課）出現較少，前結構（1.4次/課）和拓展抽象水平（0.3次/課）幾乎沒有出現。創造層次思維和拓展抽象水平都屬于教育目標分類理論中高層級的目標，這一層次的缺乏，說明博物館課程在促進學生思維深入發展上還有所不足。思維發展不夠均衡，不利于學生認知能力的全面發展。

五、研究建議

為了更好地發展博物館教育，契合國家政策導向與要求，滿足社會需求，研究人員在綜合文章研究結論、文獻梳理和實地考察的基礎上，從博物館課程的教學實踐和博物館教育的高質量發展的角度提出如下建議：

（一）充分利用博物館中的教育資源，提高課堂協同知識建構水平

協同知識建構理論強調學習共同體的社會性，討論的過程是社會性的互動，群體的知識在這一過程中得到增長。博物館具有開放自由的環境，豐富的資源，使其成為協同知識建構的沃土。實物展品相比于抽象的語言是更好的中介，能夠讓師生圍繞實物進行充分細致的討論和操作，學生可以進行具身認知，利用生理體驗激活心理感覺，教師應充分利用。

（二）優化話語策略以促進學生高階思維發展

教師話語對學生高階思維的發展具有重要意義，尤其是引發和反饋的內容直接影響學生的認知和思維過程，因此，應當逐步完善教師話語策略。一是要正確把握教師講述和實踐操作的時機與頻次，關注學生高階思維的發展;二是要以低層次的問題為基礎，逐漸上升到高層次的問題，培養學生高階思維;三是要注重問題的多樣性，增加批判性和應用性提問的比例，以此促進學生高階思維均衡發展;四是根據話語數據分析的結果，選擇合適的引發和反饋方式，促進學生高階思維發展。

（三）加強制度設計，促進博物館教育的高質量發展

在“雙減”等系列政策的指導下，出于完善博物館青少年教育功能的初心，博物館應更大限度地承擔社會責任，發揮教育功能。可以成立專門的教育部門，對課程建設、教師選培、課程實施、效果評價等關鍵環節進行制度性的規范管理，提升效率與質量。同時，博物館和學校應該加強聯系與溝通，設計校內博物館、課后興趣班，綜合社會實踐拓展等多樣化的合作學習方式，作為校內課后服務活動的有益補充，并且建立資源建設、教學教研、學生管理和學習評價等方面的定期交流制度，形成博物館學習與校內學習既相互促進又存在差異的良性合作機制。

六、結? ?語

博物館教育正在如火如荼地發展，如何最大限度地發揮博物館的教育作用，助力深化教育改革是一個重要的問題。本研究采用內容分析和滯后序列分析等方法探究課堂上師生對話的特點和學生高階思維的發展情況。從教學實踐的角度分析了博物館課程是否能夠有別于校內課程，拓展學生的知識面，發展學生的高階思維，這為博物館教育的研究提供了新思路。文章對于提高博物館課程教學成效有積極作用，后續為更有效地促進學生高階思維發展，應加強研究結論的應用與驗證，拓寬研究結論的適用范圍。博物館作為一個具有社會性、公益性和教育性的社會機構，必須更好地發揮其青少年教育功能，讓博物館教育融入我國的教育體系中來，落實立德樹人的根本任務。

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