借課堂大數(shù)據(jù)審視課堂教學(xué)中的問題設(shè)計

林慧娜

摘? ?要：對大數(shù)據(jù)背景下生物課堂教師的教學(xué)行為進行探討，提出課堂教學(xué)中針對課堂教學(xué)行為的研究結(jié)論：對課堂教學(xué)行為的數(shù)據(jù)分析，能夠幫助教師發(fā)現(xiàn)和解決課堂教學(xué)問題，優(yōu)化教師的課堂問題設(shè)計，促進師生之間的深度對話，實現(xiàn)學(xué)生高階思維的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：課堂大數(shù)據(jù);問題設(shè)計;高階思維

2014年教育部印發(fā)了《關(guān)于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出各學(xué)段學(xué)生要發(fā)展核心素養(yǎng)，明確學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。其中“科學(xué)精神”下的“理性思維”“批判質(zhì)疑”“勇于探究”，“學(xué)會學(xué)習(xí)”下的“勤于反思”，“實踐創(chuàng)新”下的“問題解決”“技術(shù)應(yīng)用” 都要求培養(yǎng)學(xué)生的高層次綜合思維，即培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。可見，以學(xué)生的高階思維能力為發(fā)展目標(biāo)來設(shè)計問題尤為重要。

2019年筆者參加了由首都師范大學(xué)王陸教授率領(lǐng)的教師“廈門市思明區(qū)基于教育大數(shù)據(jù)教學(xué)研究項目”研修活動。該項目從教學(xué)模式、有效性提問、教師回應(yīng)、四何問題、對話深度幾個維度收集課堂觀察數(shù)據(jù)，以期通過課堂觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)行為的內(nèi)在規(guī)律，從而揭示教學(xué)行為的意義。本文對筆者所執(zhí)教的初中生物“植株的生長”一課進行數(shù)據(jù)分析，審視教師在教學(xué)中的問題設(shè)計是否合理，是否有助學(xué)生高階思維的發(fā)展，從而針對性地提出改進策略。

1? 課程簡介

“植株的生長”一課是《生物》人教版七年級上冊第二章第二節(jié)的內(nèi)容。植株的生長現(xiàn)象在自然界中很常見，但由于根在地下生長，肉眼看不見，無法感知，而莖的生長又需要一個過程，因此學(xué)生不理解“幼根的生長”“芽的發(fā)育”的抽象過程。本堂課為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了真實情境，通過展示各種植株幼苗實物引導(dǎo)學(xué)生觀察，調(diào)動學(xué)生生活經(jīng)驗引入新課。課堂上教師組織學(xué)生圍繞著“根尖的生長，枝條的發(fā)育”等進行實驗設(shè)計并進行小組討論交流，幫助學(xué)生建構(gòu)知識，內(nèi)化知識;在教學(xué)中教師通過設(shè)計層層遞進的問題啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移運用，并設(shè)置一定比例的開放性問題，這些都意在培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。在教學(xué)中教師除了引導(dǎo)學(xué)生進行實物觀察外，還充分借助電子交互白板、視頻，化解重難點，幫助學(xué)生達成學(xué)習(xí)目標(biāo)。“植株的生長”一課教學(xué)過程與問題設(shè)計見表1。

2? 基于課堂觀察數(shù)據(jù)的問題設(shè)計分析

2.1? 課堂觀察數(shù)據(jù)及獲取方法

教師課堂的教學(xué)行為蘊含和反映教師具有的實踐性知識（隱形特征）。課堂行為數(shù)據(jù)指的是通過對教師的課堂行為按照某種維度進行觀察，獲取行為發(fā)生的頻次，轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，再按照一定的數(shù)學(xué)方式對數(shù)據(jù)進行處理后所得的數(shù)據(jù)[ 1 ]。本文采用記號體系分析方法對課堂教學(xué)進行觀察記錄并做診斷分析，它也叫項目清單分析。一般預(yù)先列出一些需要觀察且有可能發(fā)生的行為，觀察者在每一種要觀察的行為發(fā)生時做個記號，核查所要觀察的行為有無發(fā)生[ 2 ]。在分析診斷各維度的數(shù)據(jù)時要建立聯(lián)系，從而更全面地佐證課堂教學(xué)行為[ 3 ]。

2.2? ?問題的設(shè)計分析

培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維的問題設(shè)計，應(yīng)該要由易到難、由淺到深、層層遞進，體現(xiàn)一定的開放性和層次性。通過對課例“植株的生長”中教師的提問和學(xué)生的回答，進行課堂觀察和數(shù)據(jù)采集，獲得了問題類型、學(xué)生回答方式和回答類型數(shù)據(jù)，如圖1至圖4所示。下面借助大數(shù)據(jù)從問題設(shè)計的開放性和層次性進行分析。

（1）問題設(shè)計的開放性分析

課堂問題設(shè)計的類型，按布魯姆教育目標(biāo)分類法可以分為記憶性問題、推理性問題、創(chuàng)造性問題和批判性問題，其中的記憶性和推理性問題屬于低階問題，而創(chuàng)造性和批判性問題屬于高階問題。而麥卡錫博士提出4MAT教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)，將問題分為是何問題、為何問題、如何問題和若何問題四種類型[ 4 ]。其中，是何與為何問題面向低階思維，如何和若何問題面向高階思維。

如圖1、圖2所示，本堂課中的問題設(shè)計以記憶性、推理性和四何問題為主，高階問題低于全國常模數(shù)據(jù);從圖4中看出學(xué)生的回答也以推理性問題為主，說明教師對學(xué)生推理思考的訓(xùn)練是到位的，但教師在提問中更多側(cè)重于事實的理解與掌握。根據(jù)圖3學(xué)生回答方式進行數(shù)據(jù)分析可以看出，教師用50%齊答方式管理對話，反映教師課堂提出大部分問題較為淺顯，容易回答，這也與圖4中學(xué)生“超過90%是認(rèn)知記憶性回答和推理性回答”的數(shù)據(jù)相呼應(yīng)。在課堂中教師注重問題設(shè)計的開放性，鼓勵學(xué)生嘗試提出問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生問題意識和問題解決能力，如“在科學(xué)家統(tǒng)計的這組數(shù)據(jù)（黑麥根毛數(shù)量和表面積）中，同學(xué)們能提出什么問題？如何解決你們的問題？”教師還注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和批判性思維，如“如何設(shè)計實驗驗證根尖是幼根生長最快的部位？”“如何設(shè)計實驗證明無機鹽對植物生長的重要性？”“我們可以無限量的施肥嗎？”同時教師注重培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移、運用和評價能力，如“為什么準(zhǔn)備移栽的茄子幼苗和黃瓜幼苗，根部總是帶有一個土團？”“植物為什么需要打吊針呢？”這些高階問題的設(shè)計說明教師關(guān)注到了學(xué)生高階思維的培養(yǎng)，但從圖3學(xué)生回答的類型來看，學(xué)生的創(chuàng)造性評價回答比例低于全國常模，這也說明了高階問題的設(shè)計與實施有較大的偏差。回顧本堂課教學(xué)過程，教師在提出高階問題后留給學(xué)生的時間很有限，未能讓學(xué)生進行自主思考、討論，小組間也沒有進行交流匯報，這與沒有采集到學(xué)生討論后匯報的數(shù)據(jù)相吻合（見圖3）。

因此，本堂課的問題設(shè)計有一定的開放性和批判性，指向了學(xué)生高階思維的培養(yǎng)，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，然而在提出開放性問題時留給學(xué)生思考、討論、匯報的時間不足，未能進行更為深入的思考與討論，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果大打折扣。

（2）問題設(shè)計的層次性分析

師生的對話深度能夠反映問題設(shè)計的層次性，關(guān)注的是教師問題之間的邏輯關(guān)系和師生之間互動交流的深度。從圖5中看出，本堂課師生對話主要集中在對話深度一、深度二，其中，對話深度三和深度四的比例高于全國常模，這與圖1、圖2的問題設(shè)計主要是低階問題相一致。課堂中教師圍繞高階問題“如果讓你們設(shè)計實驗驗證根毛區(qū)是吸水的主要部位，首先要設(shè)計什么？”展開追問，形成深度四的對話：①如何設(shè)計對照實驗？②實驗中判斷根毛區(qū)是吸水的主要部位，要觀察什么？③按照我們的理論推斷，哪一邊的水位下降比較快？在探討試管中棉花作用時，師生的對話也達到深度四：①兩根試管中用什么來封閉？②為什么用棉花來封閉？③為什么不能讓水蒸發(fā)？④變量是哪兩個？從圖3、圖4看出，師生對話雖然達到深度四，但學(xué)生的齊答、自由答比例偏高，創(chuàng)造性回答比例也偏低，這與課堂中教師沒有留給學(xué)生充分思考、探究的行為是一致的。

從以上的分析可以看出，教師問題的設(shè)計有一定的層次性，并達到了一定的對話深度，這與高階思維的發(fā)展是吻合的;但教師問題總量偏多、雜亂，在瑣碎的簡單問題上花費了較多時間，使得學(xué)生探究時間不足，缺少了生生互動，失去了教師進一步引導(dǎo)和追問的機會，不利于學(xué)生從低階認(rèn)知目標(biāo)逐漸上升至高階認(rèn)知目標(biāo)。

3? 基于大數(shù)據(jù)的反思與改進

數(shù)據(jù)的分析診斷促進教師對課堂進行反思：如何設(shè)計高階問題，并留給學(xué)生充分的時間進行探究，讓學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)得到有效落實？回顧本堂課的教學(xué)過程，教師雖然注重對學(xué)生高階思維的培養(yǎng)，但從數(shù)據(jù)中看出實施的效果尚存不足，需要從以下方面進行改進。

3.1? 改進問題設(shè)計

教師要降低問題總量，同時要優(yōu)化低階問題和高階問題的組合使用，盡量減少零散細小的簡單問題，避免“滿堂問”。教師可以適當(dāng)增加高階問題的比例，如在提問探究根毛區(qū)作用的環(huán)節(jié)，在探討試管中棉花的作用時雖然師生間的對話達到深度四，但都停留在一問一答的淺層次對話，我們可以這樣重新設(shè)計問題：“為了控制單一變量根毛，同學(xué)們要怎么設(shè)計實驗？”留給學(xué)生自主思考、討論交流的時間。在此基礎(chǔ)上，預(yù)設(shè)學(xué)生的答案可能會有“可以試管中塞上棉花”“可以在水上面滴加油滴”，教師可以進一步追問“哪種方法好？為什么？還有其他方法嗎？”這樣的問題有一定的開放性，又體現(xiàn)創(chuàng)造性和批判性，可以促進學(xué)生深入思考，促進學(xué)生高階思維的發(fā)展。

3.2? 改進課堂活動設(shè)計

本堂課設(shè)計了三個具有開放性的探究活動：如何設(shè)計實驗驗證根尖是幼根生長最快的部位？如何證明成熟區(qū)是吸水的主要部位？如何驗證無機鹽對植物的生長的重要性？三次活動留給學(xué)生的探究時間都不足，我們可以采用幫、扶、形式展開。第一次活動可由教師主導(dǎo)、提供支架幫助學(xué)生完成探究活動;第二次活動應(yīng)該增加學(xué)生探究時間、加強討論交流，可以組織學(xué)生借助導(dǎo)學(xué)案完成實驗探究，提高學(xué)生的自主性;第三次活動則可以在前兩次活動的基礎(chǔ)上完全放手讓學(xué)生小組自主討論完成。在這個過程中教師要做好小組討論的組織和管理，這樣遞進的活動設(shè)計符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，層層深入，加深學(xué)生對重難點的深入理解，培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力以及遷移運用能力，促進學(xué)生高階思維的發(fā)展。

4? 結(jié)語

它山之石可以攻玉。在課堂觀察數(shù)據(jù)的助力下，教師對課堂教學(xué)行為的反思有更清晰的依據(jù)， 從而“碰撞”出更明確的改進方向。相信長此以往，教師定能更好地完善課堂問題的設(shè)計，以此促進學(xué)生高階思維的培養(yǎng)，使學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)能真正落到實處。

參考文獻：

[1] 王春陽，王后雄.指向核心素養(yǎng)的高價思維研究[J].教學(xué)與管理，2021（2）：1-5.

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[3] 王迎.借課堂觀察數(shù)據(jù)審視教學(xué)對話的有效性——以一堂復(fù)習(xí)課為例[J].語文建設(shè)，2017（4）：22～25.

[4] 劉建琦，肖明.課堂問題設(shè)計中的教學(xué)行為大數(shù)據(jù)因素[J].中國現(xiàn)代教育裝備， 2019（12）：16～19.