高中跨學科主題教學互動分析

張四方　李許麗　趙江蘭　周辰爽　陶宇　何巧蘭

【摘 要】本文以教、學、評一體化課堂觀察編碼體系為工具，編碼記錄了圍繞主題“極致的絢爛”展開的美術、語文、化學跨學科主題課堂教學，采用滯后序列分析法分析了課堂教學行為特征，揭示了跨學科主題教學中各學科之間的聯系與區(qū)別，以期為廣大中學教師進行教學實踐提供有益參考，并充實跨學科主題課堂教學的相關理論研究。

【關鍵詞】跨學科教學；課堂觀察；教、學、評一體化；滯后序列分析

跨學科教學指超越單一的學科邊界，涉及兩個或兩個以上學科的教學活動，關注學科與學科之間的交叉區(qū)域、模糊區(qū)域和過渡區(qū)域，倡導知識系統的整合與解蔽［1］。跨學科教學打破了學科界限，將割裂的內容重新整合，注重學科之間的橫向邏輯關聯，彌補了分科教學只注重學科之間縱向聯系的不足。跨學科教學的教學價值得到了國內研究者的普遍認可，研究者們展開了大量理論與實踐研究：杜惠潔等基于跨學科教學理念設計開發(fā)了“鹽”跨學科案例［2］；周玉芝以“沙子”為素材設計了跨學科項目式教學，旨在發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)［3］；李麗萍等基于跨學科視角，構建了“化學與社會”課程并實施［4］；陸文博以“地域文化與城鎮(zhèn)景觀”為例，探討了高中地理跨學科教學的實施策略［5］；等等。跨學科教學作為一種新的教學形態(tài)，是培養(yǎng)和發(fā)展學生整體素養(yǎng)、創(chuàng)新思維、探究能力等的良好載體，具有廣闊的應用前景。但當前跨學科教學還普遍存在“拼盤”現象，即把學科間知識簡單拼接，缺少深入的融合和有效跨界［6］。

在跨學科教學模式探索中，主題教學作為主要教學模式受到廣泛關注。主題教學是指不同學科的教師圍繞某一主題，運用不同學科的知識和方法，開展指向共同問題的教學活動，主張以真實問題為導向、以學生為中心［7］開展系統化教學設計。跨學科主題教學不僅涉及學科內容的融會貫通，而且與教師的教學行為息息相關，教師需采取一系列有效的教學行為使問題得以解決。教學行為包括教師“教的行為”和學生“學的行為”，兩者相互依存，同生共振［8］，因此教師的教學行為必然引起師生以及生生之間的互動交流，即學生的學習行為和師生互動行為。因此，基于課堂行為分析視角對課堂教學行為進行定性與定量研究顯得尤為必要，尤其在促進教師專業(yè)發(fā)展方面頗有成效［9］。本研究從跨學科主題課堂教學內容和教學行為角度出發(fā)，通過課堂觀察，挖掘各學科之間的隱性關系，采用滯后序列分析法探索教學行為序列模式有無聯系，以期為優(yōu)化跨學科主題課堂教學提供有益參考。

一、研究設計

1.研究樣本

本研究選取長沙市普通高中新課程新教材實施國家級示范區(qū)、示范校課堂教學研討活動中N中學的跨學科主題教學“極致的絢爛”為研究樣本［10］，該課例融合美術、語文、化學三門學科，是跨學科、跨文化教學改革的新嘗試，作為典型跨學科課例在全國在線直播，獲得了廣大教師的認可，值得學習和借鑒。

2.研究方法

跨學科教學旨在培養(yǎng)學生以多學科視角解決問題的綜合能力，尤其關注學生在學習過程中的活動表現。［11］陸文博也強調跨學科教學要關注學生是否進行實踐性、探究性活動以及是否進行身體力行的問題解決活動。［5］跨學科理念下的教學評估主要考查學生在學習過程中的行為與表現，教、學、評是必不可少的三個環(huán)節(jié)。［12］因此，本文編碼體系依據教、學、評一體化的內涵與特征提出了教學行為觀察框架，分為教師行為、學生行為、評價行為三大類，如表1所示，共27種子行為。

教、學、評一體化重視開展日常學習評價，將評價視為教學的工具，使教師的教學行為、學生的學習行為、學習的評價融合為一個整體，便于教師及時了解學習效果和調整教學進程［13］。在教師行為方面，常用的教學方法有講授、演示、示范、板書、提問與追問、鼓勵或表揚、指示、批評、技術使用、提示等。在學生行為方面，常見的學習方式有學生回答、小組討論與實踐、技術使用、閱讀、計算或練習、主動提問、匯報/展示、記筆記、沉默或混亂等［14］。本研究工具在學生行為中增加了“學生板書”，因為學生在教師要求下呈現板書，能更直觀地表達想法，便于教師及時了解，為將其與“教師板書”區(qū)分，定義為“板演”。在評價行為方面，強調評價主體多元化，且特別強調要引導學生自我評價和評價他人［15］。鑒于此，在評價行為中，評價主體有教師、同伴以及學生本人，將教師行為中的鼓勵或表揚、批評、提問、追問、糾正、承認等歸入評價行為中；同伴互評作為一種特殊的生生互動方式，也是促進學習的評價，因此從學生的情感評語維度中的“贊同與反對”［16］出發(fā)提出“肯定”“質疑”兩種評價行為；學生的自我評價能夠引導學生自我診斷、自我體驗和自我激勵以及促進學生的多元化發(fā)展等［17］，因此課堂中引導學生進行自我評價也十分必要。

追求課堂中某種行為的頻次只是浮于研究表面，忽視了教師或學生表現出該行為所處的情境，無法探析其背后原因，對教與學的促進作用不言而喻。因此，對于教學行為的研究不能只關注量，質也至關重要。目前，已有學者運用滯后序列分析法（Lag Sequential Analysis，簡稱LSA）研究教學行為。LSA最早由Sackett提出，是研究行為順序之間關系的一種方法，即主要用于檢驗一種行為發(fā)生之后另一種行為出現的概率及其是否存在統計學上的顯著性。［18］

根據一種行為發(fā)生前后的行為揭示其所處情境，進而挖掘行為背后的深層含義，可以較深入地分析課堂。近年來，教育研究領域的學者已運用LSA進行了多方面的研究：Hwang等人應用LSA對小學生使用思維導圖學習地理課程知識的行為特征進行了研究；Eryilmaz等人運用LSA分析了大學生在線社交互動中的知識建構行為；李爽等人基于LSA對開放大學在線課程Moodle平臺上的學習行為以及參與模式進行了實證探索［19］；王覓等人運用LSA對大單元同步課堂教學中的師生交互行為進行了實證研究［20］；李孝男等人利用LSA對“高端備課”項目下教師與學生的交互行為關鍵特征進行了探索［21］。可見，LSA可幫助教育研究者較準確把握研究對象的潛在行為模式，為教學改進工作提供參考。

3.實施過程

本研究分別從各學科教學內容和教學行為展開研究。其中，對于教學內容的研究，試圖通過觀察發(fā)現各學科之間在教學內容方面的關系。教學行為的研究分三個步驟進行：（1）邀請兩名觀察者先熟悉教、學、評一體化課堂觀察編碼表中各類編碼對應的行為類別，然后分別進行獨立編碼。編碼過程中，每5秒采樣一次，記錄5秒內發(fā)生的主要行為類別［21］。為保證結果的可信度，編碼序列進行Cohens Kappa一致性檢驗，Kappa值為0.889，說明具有較高一致性。（2）采用LSA對編碼結果進行處理，運用交互行為分析專用軟件General Sequential Querier處理數據，生成相應的行為序列頻次表及調整后的殘差表，調整后的殘差參數（Z-score）大于1.96時，說明該行為序列有顯著意義。然后繪制具有顯著性的行為序列轉換圖，將教學路徑可視化。（3）依據行為序列轉換圖分析課堂教學行為特征。

二、研究結果與分析

1.研究結果

“極致的絢爛”一課時長約為83分鐘，三位高中教師圍繞主題“極致的絢爛”，融合美術、化學、語文展開教學，其中，美術以穿插方式進行教學，筆者觀察得到三個學科在課堂中出現的時間段如表2所示。

表2 跨學科主題教學片段時間信息表

[學科 在課堂中出現的時間段 美術 1—24分、39—69分 語文 25—38分 化學 29—83分 ]

2.結果分析

（1）各學科課堂教學內容關系

本研究統觀全課，繪制了“極致的絢爛”跨學科課堂各科教學內容關系圖（圖1）。該課以主題活動“煙花的設計、命名、制作”為主線，聯系美術、語文、化學學科中的具體知識開展跨學科實踐，即煙花的創(chuàng)作、命名、焰色試驗。從美術視角來說，美術能充分展現煙花特性之美，因為煙花融合線、量、光、音、色彩、運動等藝術美的所有物理要素；從語文視角來看，從古至今，煙花、鞭炮一直有著深厚的文化寄寓，是中華民族世代情感的寄托，同時基于煙花的聲、色、意境、運動等，可以借助語言來揭露創(chuàng)作者豐富的情感世界；站在化學的立場，煙花的制作離不開固體化學基本原理的支撐，所以需以科學的態(tài)度、科學的精神和方法來對待煙花。三個學科在體現各自獨特教學魅力的同時又以“煙花”主題為共同基礎，緊密相聯。

（2）各學科課堂教學行為關系

本研究按照教學順序依次分析不同學科課堂片段中的教學行為特征，得到如圖2所示的教學行為序列轉換圖。

分析教學行為鏈，便于理解不同教學任務完成的途徑，并判斷、解釋、預測課堂教學效果［22］。根據圖2所示教學行為序列轉換圖，將教學行為鏈分為長教學行為鏈（3個以上不同的行為）、短教學行為鏈以及單教學行為鏈三類。經研究分析發(fā)現，美術、語文、化學課堂存在多種復雜的顯著行為序列，其共性與獨特性并存：三個學科圍繞主題進行整合時實現了有效跨界，同時堅守了學科本質。

①長教學行為鏈

表3呈現的是教學行為序列統計，從達到顯著水平的長教學行為鏈來看，都涉及教師行為，主要有講授、提問、追問、表揚/鼓勵、技術使用、承認、板書、指示，也包括學生行為，主要有思考、回答。教師與學生的交互行為均比較豐富。通過對比發(fā)現，美術、語文、化學課堂中均存在提問、回答、承認/表揚/鼓勵、追問、回答（PQ→SR→AT→QC→SR、PQ→SR→PE→QC→SR、PQ→SR→QC→SR→PE→PQ）這條核心行為鏈。伴隨教師提問的行為雖略有不同，但反映出的師生互動方式的本質相同，均屬于深層次的交流互動。這說明教師具有較強的評價意識，同時體現跨學科主題教學應以真實問題為驅動。在學生回答問題之后，教師很可能會追問完善，點燃學生思維的火花，讓學生意識到自身不足，激發(fā)其改進的欲望，從而提升學生的認識水平。利于培養(yǎng)學生的遷移應用能力、高階思維和綜合實踐能力，是這條核心行為鏈在各學科中的共性所在。這恰恰也是跨學科主題教學強調的教師應平衡好知識傳授策略與探究學習策略，并確保學生的主體性參與。

②短教學行為鏈

通過對比短教學行為鏈發(fā)現，美術、語文、化學都存在教師的講授與技術使用兩種行為，反映了教師善于利用多媒體技術來輔助講授。與傳統分科課堂教學相比，在跨學科主題教學中應用現代信息技術顯得愈發(fā)重要。課例中將多媒體技術與學科教學深度融合，在一定程度上促進了教師的教與學生的學。在美術、語文課堂中還出現以教師的提問或指示、學生回答等方式進行的簡短對話，如QC/PQ→SR→PE、PO→BP→PT、PO→DS/WN等，都屬于淺層次的互動方式。這表明教師在向學生輸出信息的同時，也會適時評價學生，時刻注意學生的知識掌握情況。

③單教學行為鏈

課堂中還出現了教師或學生單方面持續(xù)的行為序列。從教師單方面持續(xù)的行為來看，除教師的講授（TH→TH）之外，美術課堂中還出現提問（PQ→PQ）、指示（PO→PO）、板書（BW→BW）、示范（DT→DT）、表揚/鼓勵（PE→PE），語文課堂中出現教師板書（BW→BW），化學課堂中出現教師示范（DT→DT）、演示實驗（TE→TE）。這表明教師傾向于以直接控制課堂的方式，向學生由淺入深、由易到難地傳遞知識，不僅有利于教師把握課堂進度，積極正面地教育學生，充分發(fā)揮教師的主導作用，而且有利于促進學生的理解。美術課堂中的示范是教師向學生展示如何進行繪畫，化學課堂中的示范是教師向學生展示如何操作焰色試驗，體現了各學科的特色。

從學生單方面持續(xù)的行為來看，美術與語文課堂中均存在學生的持續(xù)討論（DS→DS）、回答（SR→SR）。讓學生自行討論（DS→DS），可以通過小組間的思維碰撞來促進學生的學習，集思廣益，利于學生主動參與和多向交流。回答（SR→SR）說明學生不是簡單回應某一問題，而是通過持續(xù)提出想法將思維外顯，因而教師更容易掌握學生的學習效果，以便及時調整教學策略。美術與化學課堂中均出現學生的持續(xù)觀看（WT→WT）、小組實踐（GP→GP），體現了各自的學科特征：（a）關于持續(xù)觀看（WT→WT），美術課堂利用多媒體技術集圖像、聲音于一體，在多種感官刺激下，更好地激發(fā)學生的創(chuàng)造力和想象力，即持續(xù)觀看（WT→WT）必不可少；化學課堂中是觀看實驗視頻，能激發(fā)學生學習的興趣，集中學生的注意力，同時也便于教學內容的講解。（b）關于小組實踐（GP→GP），在美術課堂中是學生進行繪畫，在化學課堂中是學生進行小組實驗，均有助于學生動手、動腦能力以及思維能力的提升。

④教學板塊

多個教學行為鏈組合形成教學板塊，每個板塊承載著相應的教學任務，不同板塊間既相互獨立，又渾然一體。一個個板塊的有機結合構成了課堂教學整體［22］。從跨學科主題課堂教學整體視角來看，可分為美術、語文、化學三個板塊，不同板塊下的教學行為鏈因共同的教學任務而聯系在一起，三個板塊也因共同的教學任務有機融合。此外，各學科教師在教學行為轉換方面也存在一定關系：通過美術教師兩次提出問題的行為分別引出語文教師、化學教師的講授行為。如圖3所示，教學任務充分體現了三個板塊之間的聯系。

三、研究結論和啟示

在跨學科教學中，主題是最核心的建構要素，高認知的任務設計是紐帶。“極致的絢爛”課例通過“煙花”主題，有效地將化學、美術、語文三個學科有機融合。從可觀察的師生外顯行為來看，教師在講授知識的同時，使用多媒體技術和板書作輔助，幫助學生理解，通過提問將與主題有關的問題拋給學生，驅動學生探究，通過師生、生生間的教學互動共同解決問題。在問題解決過程中，學生不僅習得了知識，也大大提升了知識遷移、創(chuàng)新實踐等能力，批判性思維和學科素養(yǎng)也有所發(fā)展。相對于分科教學來說，跨學科教學起到了事半功倍的效果。因此，通過課堂觀察評價跨學科課堂教學，為進一步實踐提供有效反饋與針對性建議，可促使學科教師反思與改進教學實踐，提高學習效率。

1.堅守學科本質，妥善處理跨界問題

跨學科教學最終目的是發(fā)展學生的學科素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型人才，提升學生解決真實問題的能力。筆者研究“極致的絢爛”課例發(fā)現，教師在設計時通過視覺直觀展示藝術美，結合語言會其意、傳其情，再由表及里運用化學學科特有的實驗（焰色反應）探究科學原理，三個學科在“煙花”主題的共同基礎上體現各自獨特的學科魅力。因此，在進行跨學科課堂教學設計時，教師應充分考慮學科本質，妥善處理學科間“跨”與“不跨”的問題，有效、深入融合各學科知識，從而實現增強學生綜合素質，促進學生全面發(fā)展的目的。

2.設置關鍵問題，實現多學科的聯結

筆者在課例觀察過程中發(fā)現，課堂中除需要關注日常教學中均存在的教師講授、板書等教學方式外，還要注意教師的提問方式、學科間設置的問題是否恰當，與學生之間的互動交流是淺層次還是深層次。跨學科教學特別強調學生的主體性，因此，學生應該在以小組形式進行交流討論、回答問題的過程中，自主探尋相關問題的答案，學生成為課堂的主要活動者。由此可知，課堂中的關鍵問題要打破學科邊界，聯結多學科的知識與技能，能夠促進學科知識與方法的聯系與遷移，實現學科之間的融合和相互滲透。所以，在跨學科教學設計時，應以具遷移性的問題為建構支撐點，自然實現學科間的轉化。

3.挖掘教學資源，激發(fā)學生學習興趣

新時代社會要求培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型人才，跨學科教學是實現人全面發(fā)展的重要途徑。教師除了提升自身跨界思維外，也應挖掘教學資源，以理念為指導，結合真實情境問題，激發(fā)學生的學習興趣。一方面，加強與學生生活聯系緊密的情境設計，同時加強多媒體技術與學科教學的深度融合；另一方面，跨學科教學不能僅局限于課堂上，也要結合校內、校外資源以及地方特色資源，豐富創(chuàng)新跨學科教學形式。

跨學科主題教學是當今課堂教學的重要發(fā)展方面，需要更多的研究豐富其理論發(fā)展，以更好地指導實踐。基于行為序列分析的跨學科主題教學為理解教師與學生的行為以及二者的交互行為提供了嶄新視角，將是教師專業(yè)成長和改善跨學科教學實踐的“助推器”。由于“極致的絢爛”課例中語文和化學課堂教學時長相對較少，使分析結果存在一定的偏差，這也是今后研究需要注意的地方。

參考文獻：

［1］林可. 廣其識，增其效，賦其能：語文跨學科教學的理論探索與實踐嘗試［J］. 語文教學與研究，2022（8）：47-53．

［2］杜惠潔，舒爾茨. 德國跨學科教學理念與教學設計分析［J］. 全球教育展望，2005（8）：28-32．

［3］周玉芝. 跨學科項目教學案例：魔力沙［J］. 化學教育，2020（1）：19-23．

［4］李麗萍，張璐. 化學與社會：跨學科視角下的通識課教學新探索［J］. 化學教育，2019（10）：6-11．

［5］陸文博. 例談高中地理跨學科教學：以“地域文化與城鎮(zhèn)景觀”為例［J］. 地理教學，2020（24）：37-51．

［6］鄭梅. 跨學科學習研究綜述［J］. 江蘇教育，2020（83）：7-10．

［7］任學寶. 跨學科主題教學的內涵、困境與突破［J］. 課程·教材·教法，2022（4）：59-64．

［8］蓋立春，鄭長龍，秦玫. 專家-新手教師化學課堂“實驗教學行為組合”結構特征的比較［J］. 化學教育，2012（11）：83-92．

［9］張敏霞. 技術支持下的高中數學課堂教學行為研究［J］．中國電化教育，2012（6）：63-68．

［10］跨學科主題學習（美術、語文、化學）［EB/OL］.（2022-11-24）［2023-01-18］.https：//live.yanxiu.com/applive2/program/6327723090394865814/detail.

［11］江峰. 跨學科主題教學的困境與挑戰(zhàn)［J］. 中國德育，2015（2）：26-29．

［12］蘇傳清，占小紅. 化學課程中跨學科主題教學設計的探索：以“指紋破案”為例［J］. 化學教學，2019（10）：49-53．

［13］王云生. “教、學、評”一體化的內涵與實施的探索［J］. 化學教學，2019（5）：8-10，16．

［14］楊承印，王煥珍. 基于課堂觀察的教與學言語行為量化分析：以“水的組成”教學為例［J］. 化學教育，2019（5）：40-45．

［15］唐云波. 初中化學“教·學·評一體化”教學模式的構建與實施［J］．化學教育，2013（6）：50-54．

［16］李紅霞，趙呈領，疏鳳芳，等. 促進學習的評價：在線開放課程中同伴互評投入度研究［J］. 電化教育研究，2021（4）：37-44．

［17］竇洪庚. 發(fā)展元認知與實施自我評價［J］. 化學教育，2004（11）：10-13．

［18］江毅，王煒，康苗苗. 基于行為序列分析的師生互動效果研究［J］. 現代遠距離教育，2019（6）：53-61．

［19］李爽，鐘瑤，喻忱，等. 基于行為序列分析對在線學習參與模式的探索［J］. 中國電化教育，2017（3）：88-95．

［20］王覓，文欣遠，李寧寧，等. 大單元教學視角下基于LSA的同步課堂師生交互行為研究［J］. 電化教育研究，2020（8）：74-81．

［21］李孝男，周辰爽，張四方. 滯后序列分析視域下的高中化學高端備課師生互動行為研究［J］. 化學教育（中英文），2022（5）：84-90．

［22］婁延果，鄭長龍，蓋立春，等. 化學課堂結構的教學行為解讀［J］. 化學教育，2010（6）：44-46．

（責任編輯：潘安）

【作者簡介】張四方，副教授，研究方向為中學化學課堂、科學教育與信息技術整合應用等；李許麗，一級教師，研究方向為中學化學課堂；趙江蘭，在讀碩士研究生，研究方向為中學化學課堂；周辰爽，一級教師，研究方向小學科學教育、跨學科教育；陶宇，一級教師，研究方向為中學化學教學；何巧蘭，一級教師，研究方向為中學化學教學。