化學型弗蘭德斯課堂言語行為互動分析系統研究

李健榮　何少萍

［摘 要］弗蘭德斯互動分析系統（簡稱FIAS）是一種已經有60多年歷史的工具，用于分析課堂言語結構。但是，隨著教育信息化的推進，FIAS系統在化學教學的應用中漸漸表現出其自身的一些缺陷。為此，很多學者對FIAS系統進行了優化。通過對大量化學課堂的觀察，本研究提出了“化學型弗蘭德斯課堂互動分析系統”（簡稱CFIAS），并使用CFIAS系統對“東芝杯”教學視頻進行分析，提高了分析結果的準確性和客觀性。

［關鍵詞］弗蘭德斯；課堂言語行為；分析系統；東芝杯

［中圖分類號］? ? G633.8? ? ? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）30-0028-04

一、問題提出

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》（以下簡稱《教育規劃綱要》）提出教育改革和發展要遵循“優先發展、育人為本、改革創新、促進公平、提高質量”的工作方針，要求“提高教師業務素質，改進教學方法，增強課堂教學效果”［1］。《教育規劃綱要》將“提高教學質量”作為教育改革發展的核心任務，而提高教學質量的一個重要前提就是對課堂教學進行客觀全面的評價，并據此提出改進建議。其中，教師和學生的言語行為是課堂的核心，從某種意義上講，教師把握了課堂言語行為就相當于把握了課堂的本質。因此，在教學過程中，如何對師生的課堂言語行為進行評價是一項十分具有意義的研究。

在20世紀60年代，美國教育學者弗蘭德斯提出了著名的課堂言語互動分析系統，即弗蘭德斯互動分析系統（Flanders Interaction Analysis System，簡稱FIAS）。FIAS系統將課堂言語行為分為3大類10個編碼（見表1），通過實時觀察課堂，或看課堂錄或聽課堂錄音等方式，以3秒為一個單位對課堂言語行為按FIAS系統的規定賦予一個相應的編號，如在3秒的時間內，教師對學生進行表揚，則賦予編號2。這樣一來，隨著時間推移（3秒，6秒，9秒……），即可對整節課堂的課言語行為賦予編號并進行量化。

但是隨著教育信息化的推進，FIAS系統漸漸表現出其不足和缺陷，例如編碼分類過于粗糙，無法對信息技術的運用進行編碼等。同時，在應用于化學課堂教學的過程中，由于化學具有自身的學科特點，如學生自主探究實驗，而FIAS系統已經無法客觀、準確地對化學課堂言語行為進行評價。

本研究以中國知網為數據來源，以“弗蘭德斯”和“化學”為主題詞進行檢索，獲得相關文獻共29篇。通過對這29篇文獻進行總結和分析，筆者重新梳理了有關化學教學的FIAS系統改進歷程。2004年，顧小清和王煒將多媒體技術融入到 FIAS系統，提出了基于信息技術的互動分析編碼系統（簡稱ITIAS）［2］。2010年，閆君在其碩士學位論文中提出了基于化學課堂及信息技術的互動分析編碼系統（簡稱CCITIAS）［3］。2011年，劉程程在其碩士學位論文中提出了理科課堂互動分析量化表（簡稱SCIAS）［4］。2012年，方海光、高辰柱和陳佳針對ITIAS系統的不足進行調整和優化，并引入“樹狀分枝結構”，提出了改進型弗蘭德斯互動分析系統（簡稱iFIAS） ［5］。2013年，楊玉琴和倪娟在《化學教育》中發表的《基于FIAS的化學課堂師生言語行為個案研究》對FIAS系統進行改進，融入化學課堂元素［6］。2015年，趙倩在iFIAS系統的基礎上融入化學實驗編碼，提出基于化學課堂以及信息技術的改進型弗蘭德斯互動分析編碼系統（簡稱CliFIAS）［7］。2017年，喻林玲結合藏族語言背景和化學學科特點，提出藏族化學課堂師生言語互動系統（簡稱TCIAS）［8］。同年，周麗娜提出適用于分析高中化學同課異構課堂的教學行為分析系統［9］。2021年，楊懿琳對高中化學課堂中的師生互動行為進一步細分，提出16編碼的改進型FIAS系統［10］。

盡管許多學者對FIAS系統進行改進并對其編號進行補充，但這些改進更多是針對特定的研究內容的，存在一些局限性。在實際化學教學中，改進后的FIAS系統仍存在以下兩個方面的問題：（1）隨著FIAS系統編碼的增加，破壞了FIAS系統原有的數據分析方法。例如，CCITIAS系統加入了化學課堂和信息技術的編碼，使編碼拓展為21個，一節40分鐘的課堂大約會有1000個數據。可見，編碼過多會增加分析和操作的難度。同時，由于編碼的拓展破壞了FIAS系統原有分析矩陣的功能，如積極整合區域的編碼被破壞。（2）部分改進后的FIAS系統增加了化學實驗編碼，例如CliFIAS系統增加了教師操縱實驗和學生操縱實驗的編碼。但是化學實驗除了操作主體外，課堂開展的實驗類別（驗證性實驗和探究性實驗）也是化學實驗教學行為評價的重要指標。為此，本研究在已有研究的基礎上開發一個操作簡易，且能夠客觀評價化學課堂言語行為的化學型FIAS系統。

二、化學型弗蘭德斯課堂言語行為互動分析系統（CFIAS）的設計

通過借鑒上述所提及的改進型FIAS系統和對大量的高中化學課堂觀摩，本研究在原有的FIAS系統上進行修改，主要增加了化學實驗編碼、多媒體技術編碼和有效提問編碼等，形成了化學型弗蘭德斯課堂言語行為互動分析系統（Chemical Flanders Interaction Analysis System，簡稱CFIAS），其編碼系統如表2所示。

CFIAS系統對FIAS系統進行了以下幾個方面的調整和優化：

1.采用了“樹狀分枝結構”。如將FIAS系統的第4類編碼“教師提問”分為“4.1無效提問”和“4.2有效提問”。在矩陣分析的過程中，使用者可以將“4.1無效提問”和“4.2有效提問”的數據合并為第4類編碼進行統計。這不僅保留了FIAS系統原有的矩陣分析功能，如通過（4，4）（4，8）（8，4）（8，8）四個位置形成的閉合環來判斷訓練型提問的程度，還更有利于定位課堂的言語行為。

2.增加了判斷教學有效性的編碼。隨著新課標的提出和大數據時代的到來，課堂教學的有效性受到了前所未有的關注。CFIAS系統作為教學的一種自我檢測的手段，具備檢測課堂言語行為有效性的功能。例如，本研究將FIAS系統第4類“教師提問”分成了“4.1無效提問”和“4.2有效提問”，通過收集教師提問相關數據可以統計出本節課的有效提問比率（有效提問的數值/教師提問的總數值），從而診斷和提高自身提問技能的水平。

3.增加了實驗操作編碼。本研究在CFIAS系統中加入了第10類“實驗操作”編碼，分別為“10.1.1教師演示實驗”“10.1.2學生演示實驗”和“10.2自主探究實驗”。這個分類標準依據操作實驗的主體和實驗性質進行劃分，教師根據數據分析可以判斷實驗操作的主體、性質及參與比例。這為教師調整實驗設計提供重要的信息，從而可以針對性地調整實驗設計。

4.對FIAS系統的第10類編碼“沉默，懷疑或暫時停止”進行了補充。FIAS系統已經無法全面描述新課改下化學課堂的言語行為，如學生討論和學生做練習等。這些行為在FIAS系統中被歸為“沉默或混亂”，顯然是一種不合理的分類。因此，CFIAS系統將原本的第10類編碼拓展成“無助于教學的混亂或沉寂”和“有助于教學的混亂或沉寂”兩大類。同時，這種分類方式相比其他改進型的FIAS系統更便于統計和操作，如CCITISA系統將“沉寂”分為“無助于教學的混亂”“思考問題”和“做練習”三類。其實，“思考問題”和“做練習”可以歸為同一類，即“有助于教學的混亂或沉寂”。因為在課堂中無論是“思考問題”還是“做練習”，都是學生在構建自身知識體系的過程。

三、CFIAS系統的應用示例

（一）分析對象

本研究選擇“東芝杯·中國師范大學理科師范生教學技能創新大賽”（簡稱“東芝杯”）中“鐵鹽與亞鐵鹽”這一課例進行分析。選擇該課例有以下三點原因：（1）“東芝杯”是全國師范大學之間一次高水平的理科大學生教學技能創新實驗比賽，其教學視頻具有很多值得學習、借鑒的地方；（2）“東芝杯”的比賽時間為15分鐘，所需收集和分析的課堂言語行為數據比較少，對于測試CFIAS系統十分合適；（3）“鐵鹽與亞鐵鹽”在高中化學體系中是一個典型的課題，包含化學實驗、多媒體技術運用等多種言語行為，可以較全面地檢測CFIAS系統的實用性。

（二） 數據采集及處理

CFIAS系統與FIAS系統采集數據的方式基本相同，都是每3秒取一次樣。取樣后，對每3秒的言語行為按照CFIAS系統的規定賦予編號。這樣就能夠收集到一系列言語行為的編號，如5，4.2.2，5，5，10.1.1……由于需要使用矩陣分析，所以這里將4.2.2，10.1.1等分支編碼進行大項歸類，改為4，10等。這樣，編號就會變成5，4，5，5，10……

處理完原始數據后，需要將原始數據改成“坐標”的形式填入到分析矩陣中。例如，數據為5，4，5，5，6，10，8，除了首尾的2個編號外，其余每一個編號都與前后的編號形成“坐標”。將上述編號改寫成“坐標”：（5，4）（4，5）（5，5）（5，6）（6，10）（10，8）。由于CFIAS系統有15類編碼，因此形成了15×15的分析矩陣。其中，每一個“坐標”的前一個數值代表行數，后一個數值代表列數，然后將所有的“坐標”填入到分析矩陣中（矩陣略）。本研究除了使用矩陣分析法對樣品進行分析，還使用了變量分析法，具體數據見表3。

（三）結論

1.教學風格

教學風格應是對熟手型教師教學狀況的一種描述，是對教師有效教學行為規律及促使其行為的內在動因揭示［11］。CFIAS系統繼續沿用FIAS系統對教學風格的分類，將教學風格分為直接和間接兩大類。直接風格是指教師對學生施加直接控制作用的影響，這樣的教學風格在一定程度上會限制學生的思維發展。相反，間接風格對學生發散思維的培養具有很重要的影響。學者鄧金和比德經過長時間的研究認為：間接教學能提高學生的參與度，激發學生學習熱情，鼓勵學生發表意見，提高學生的成績。

教學風格可以根據教師與學生行為比率（T-PB）進行判斷。當教師與學生行為比例介于1～2時為最好，小于1則偏向“學生中心”，大于2則偏向“教師中心”。樣品中教師與學生行為比例為1.42，表示在課堂中教師與學生是共同參與的，學生主動發言、討論和自主探究的時間占課堂近一半的時間。同時，這也表明樣品課堂很好地貫徹了新課標中“以學生為主體”的教學理念。除此之外，實驗操作比率（EO）達37，其中自主探究實驗比率（IIE）達78，說明在實驗操作方面教師注重學生探究能力的培養。因此，樣品的教學風格應屬于間接教學風格，有利于培養學生的創新能力和發散思維。

2.課堂情感

學生的學習活動受心理活動驅動，它是由動機、需要、興趣、情感、意志以及智力等因素共同作用的。其中情感是影響學生學習活動的眾多因素中最積極、最活躍的因素。在CFIAS系統的分析矩陣中，1～3行和1～3列形成的區域是積極整合區。如果積極整合區的數值總和較高，表示師生關系和諧，情感融洽。相反，如果數值較低，表示師生關系一般。除了積極整合區外，矩陣中7～8行和6～7列相交的區域稱為缺陷格。同樣，缺陷格也是用于衡量師生間是否和諧的重要指標。如果數值較高，表示教師和學生間存在隔閡。反之，則表示師生間交流融洽。

根據數據觀察可知，樣品中教師在積極整合區域和缺陷格的數值均較低。這說明樣品中教師在課堂中對學生的表揚、鼓勵、批評和命令比較少。由此可見，樣品的師生關系相對一般。造成這樣的結果的原因之一是授課時間只有15分鐘，導致教師沒有過多的時間與學生交流。更重要的是，“東芝杯”是借班授課，教師與學生在此之前相互不認識，這恰恰證明了CFIAS系統的有效性。

3.課堂提問

提問是課堂教學中極為重要的一個環節，所以提問的有效性是影響課堂教學效果的重要因素。對此，CFIAS系統加入了對提問有效性的判斷編碼。從表3我們可以觀察到雖然樣品中教師提問比率（QP）的數值比較小，但是有效提問比率（EQ）卻高達86。這說明在提出的問題中近九成的問題都是有效的。同時，本研究通過觀察樣品視頻發現樣品中教師提的問題對于組織課堂和引發學生思考都能起到很好的效果，表現為學生討論激烈、回答問題積極等。

四、對CFIAS系統的反思

通過CFIAS系統對樣品的評價分析，可以看到CFIAS系統具有以下幾個方面的優點：第一，CFIAS系統細化了化學實驗的言語評價編碼；第二，CFIAS系統采用“樹狀分枝結構”，有效地提高使用效率；第三，CFIAS系統具有對課堂有效性分析的功能；第四，雖然CFIAS系統的編碼數增加了，但是并沒有破壞原FIAS系統的矩陣分析方法；第五，對于原FIAS系統中的第10類言語“沉默或混亂”進行更為有效的分類，使得課堂言語行為互動分析結果更細致和精確。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 中華人民共和國教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）［ EB/LO］.（2010-07-29）［2023-09-01］.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6052/moe_838/201008/t20100802_93704.html？eqid=cfed8d650000b57200000005643f9cef.

［2］? 顧小清，王煒.支持教師專業發展的課堂分析技術新探索［J］.中國電化教育，2004（7）：18-21.

［3］? 閆君.化學教學中師生互動語言及行為分析編碼系統的研究［D］.西安：陜西師范大學，2011.

［4］? 劉程程.基于科學探究教學的化學課堂互動分析工具研究［D］.西安：陜西師范大學，2011.

［5］? 方海光，高辰柱，陳佳.改進型弗蘭德斯互動分析系統及其應用［J］.中國電化教育，2012（10）：109-113.

［6］? 楊玉琴，倪娟.基于FIAS的化學課堂師生言語行為個案研究［J］.化學教育， 2013（5）：31-35.

［7］? 趙倩.基于CliFIAS的實習教師與專家型教師課堂言語比較研究：以高一化學金屬元素化合物知識教學為例［D］.長沙：湖南師范大學，2016.

［8］? 喻林玲.內地藏族班化學課堂師生言語互動行為個案研究：以重慶西藏中學為個案［D］.重慶：重慶師范大學，2018.

［9］? 周麗娜.基于改進型FIAS的高中化學同課異構課堂行為研究［D］.長沙：湖南師范大學，2020.

［10］? 楊懿琳.基于FIAS的新手型與熟手型高中化學教師課堂行為比較分析［D］.哈爾濱：哈爾濱師范大學，2021.

［11］? 王換榮，陳德坤，陳偉雄.化學教師教學風格的培養和形成：青年教師自我風格化教學調查報告［J］.化學教育， 2012（1）：48-51.

（責任編輯 羅 艷）

［基金項目］本文系2023年全國教育科學規劃項目教育部青年課題“跨學科學習視域下高中化學數字化實驗課程建設研究”（編號：EHA230485）及廣東省教育科學規劃2023年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目課題“高中化學信息化與項目式學習融合發展學生高階思維的課例開發及應用”（編號：2023YQJK427）的階段性研究成果。