中學生對建構主義化學課堂環境感知的調查研究

丁韞 秦春生

摘要：? 采用自編的中學化學建構主義課堂環境量表（SCCLES），對3個地區6所中學的625名學生進行調查。研究結果表明，中學生對建構主義化學課堂環境整體感知呈中等偏上水平；初三和高一學生對建構主義課堂環境的感知明顯好于高二學生；“個人相關”“學生聲音”和“任務取向”三個維度對學生化學學習態度具有正向的預測作用。

關鍵詞：? 中學化學； 建構主義； 課堂環境感知； 學習態度

文章編號： 1005-6629（2024）05-0017-06

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1? 研究背景

上世紀30年代，勒溫（K.Lewin）提出動力場理論，其中關于人和環境的共同作用決定了人們行為的觀點，成為課堂環境研究的基石［1］?，F代課堂環境發展于上世紀60年代，最初大量的研究集中在對課堂環境工具的開發和驗證上［2］。沃爾伯格（Walberg）開發的學習環境量表（LEI）和穆斯（Moos）開發的課堂環境量表（CES）成為課堂環境研究領域的催化劑，此后眾多學者開發了既經濟又適用的課堂環境量表，用來評估學生對課堂環境的感知［3］。

隨著建構主義理論在基礎教育改革和實踐研究上的廣泛應用，有關建構主義課堂環境的研究受到國內外學者的關注［4］。建構主義課堂是一個以學習者為中心的課堂環境，學習者利用各種工具實現知識之間的互動。教師充當促進者的角色，引導學生實現學習目標，知識的建構具有情境性、互動性、歸納性和協作性等特征［5］。為了評估建構主義教學和學習方法在課堂上的應用程度，泰勒（Taylor）等人開發了建構主義課堂環境量表（Constructivist Learning Environment Survey， CLES），主要測量建構主義課堂環境中個人相關經驗、不確定性、學生聲音、分享控制、學生協商等關鍵維度［6］。隨后，弗雷澤（Fraser）開發了“班級發生了什么”（What is Happening in this class，簡稱WIHIC）量表，包含教師支持、任務導向、參與、合作等多個維度，在多個國家和地區進行了信效度檢驗，成為國際上常用的課堂環境測量工具［7］。2012年，阿爾德瑞茲和弗雷澤在原有研究基礎上，編制了“建構主義取向課堂環境量表”（ConstructivistOriented Learning Environment Survey，簡稱COLES），該量表不僅包含關系、評價、輸出三個層面的11個維度，還增加了“學習態度”和“學習效能感”的測試。

眾多的建構主義課堂環境跨國研究表明，教師可以將學生對課堂環境的反饋作為反思的工具以提升教學效果；隨著學生對課堂教學中建構主義取向認知水平的逐步提升，學生轉向更積極的學習態度，學習效能感也隨之提升［8］；課堂環境量表中“個人相關”和“學生聲音”維度與批判性思維能力呈正相關，表明構建建構主義課堂環境有助于學生批判性思維的形成［9］。

結合已有研究，可以概括出建構主義化學課堂環境涵蓋以下特征：以學生為中心，引導學生發現、討論和應用化學知識；在協作下構建主觀知識，通過互動交流發展學習思維；關注學習的情境性，結合現實生活促進學生的學習和知識轉移。

基于以上分析，本研究將學生聲音、任務取向、個人相關、合作、教師支持等維度作為建構主義化學課堂環境的核心維度，通過問卷調查考察建構主義取向教學在我國中學化學課堂中的實施現狀，探究中學生對建構主義化學課堂的感知狀況，調查建構主義化學課堂環境感知與中學生化學學習態度的關系，為化學教師有效改進課堂教學質量、優化教學方式提供指導。

2? 研究方法

2.1? 研究對象

樣本學校由3個地區6所中學構成（初中2所、高中4所）。采用分層隨機抽樣方法選取樣本學生。最終有效樣本為男生309名，女生316名，初三學生224名，高一學生166名，高二學生235名。且所有的測量均在一個月內完成，量化研究對象構成詳見表１。訪談對象為參與問卷調查的部分學生及任課教師。

2.2? 研究工具

使用自編的中學化學建構主義課堂環境量表（Secondary Chemistry Constructivist Learning Environment Survey， SCCLES）作為主要的調查工具［10］。量表維度主要參考了CLES、COLES和WIHIC，題項來源于質化研究及上述三個量表的部分題項；態度分量表是“對科學的態度量表”（The Test of Science Related Attitudes TOSRA）的本土化翻譯［11］。最終版的SCCLES包括6個維度共30個題項，采用Likert五級量表法，“從不這樣”“很少這樣”“有時這樣”“經常這樣”“總是這樣”分別計1到5分。每個維度內涵界定和樣題詳見表2。

為進一步解釋、驗證量化研究結果，結合量表得分較低的題項設計訪談提綱，選取樣本學校中不同層次的學生及部分任課教師進行訪談，了解學生對建構主義課堂環境的感知變化原因。在參與問卷調查的班級進行為期三個月的課堂觀察，以探求中學化學課堂環境的真實現狀。訪談提綱樣題詳見表3。

2.3? 信度和效度檢驗

實測結果表明SCCLES量表每個維度的內部一致性信度（α系數）都在0.62～0.80之間，總量表的α系數為0.90，化學學習態度α系數為0.93，表明整個量表具有一定信度。量表的驗證性因素分析結果如表4所示，絕對適配度指數RMSEA值小于0.08，其他各指數也達到擬合度模型要求，表明該模型具有良好的擬合度，量表的結構效度是可以接受的。另外，量表每個題項的因子負荷為0.453～0.731，表明每個題項均能較好反映所測量的因子。

2.4? 數據處理

使用SPSS20.0和Amos 22.0軟件對收集的數據進行統計與分析。使用描述性分析探查了中學生對建構主義課堂環境的感知現狀；運用多元回歸分析、結構方程模型探究建構主義課堂環境感知與學生學習態度的關系。

3? 研究結果

3.1? 中學生對化學建構主義課堂環境總體感知呈中等偏上水平

采用平均分來表征學生對課堂環境的感知程度，得分越高表明學生對課堂環境的感知越好。分析結果如表5數據所示，中學生對建構主義課堂環境總體感知處于中等偏上水平（M＝3.74），表明學生感受到的課堂環境整體是積極的，同時也存在提升空間。中學生對“任務取向（M＝4.09）”感知較好，對“教師支持（M＝3.74）”感知良好，反映學生了解化學課堂的學習目標并知曉學習重要性；教師能給予學生足夠的關注，積極幫助學生解決學習遇到的困難。而課堂環境中“合作（M＝3.66）”“個人相關（M＝3.52）”“學生聲音（M＝3.59）”感知一般，即學生認為化學與日常經歷的聯系不十分緊密；課堂上不經常采用合作學習的方式，學生可以對教師的教學計劃和教學方法合理性質疑的程度還有待加強。

3.2? 中學化學建構主義課堂環境感知呈現年級差異

研究樣本包括初三學生（N=224）、高一學生（N=166）和高二學生（N=235），采用單因素方差分析來探究不同年級對化學建構主義課堂環境感知的差異，分析結果見表6。結果發現SCCLES量表所有維度均存在顯著差異（p<0.05）。

表7的多重分析結果表明，高一學生在各維度的得分均顯著優于高二，在“任務取向”“教師支持”和“合作”維度，高一學生得分顯著優于初三。課堂觀察發現，與初三及高二相比，高一升學壓力較小，學業競爭力小，教師會在課堂上給予學生更多表達自己的想法以及進行同伴合作的機會，會更多地從初高中銜接視角搭建教學支架。而初三和高二時，教師面對來自學校和家長的雙重壓力，教師為預留復習時間而提前完成教學進度，多采用以教師為中心的教學方法，無法關照師生互動，知識的建構性降低。在“個人相關”感知上，高一和初三學生得分顯著優于高二。在訪談中，初三和高一的任課教師都表示在新學期開端，為了激發學生學習化學的動力，他們會在化學教學中更注重貼近生活。例如有教師談到“初中化學本身就是生活化學，像元素化合物知識、概念理論知識我們多半會從生活實際入手”。在課堂觀察中初三與高一教師引用生活情境頻次也高于高二，因此初三和高一的學生對“個人相關”維度感知會比高二學生更好。

3.3? 中學化學建構主義課堂環境感知對學生的化學學習態度有正向預測作用

中學生對化學學習態度的平均分為3.8，即對化學學習態度良好。為了探究化學課堂環境感知與化學學習態度的關系，以量表中的學生聲音、任務取向、教師支持、合作、個人相關維度為自變量，化學學習態度為因變量，采用逐步多元回歸分析法，結果詳見表8。

由表8可知，量表5個維度中有3個顯著變量進入回歸方程，對“學習態度”的預測力依次為“個人相關”“學生聲音”和“任務取向”。3個預測變量的多元相關系數R為0.549，決定系數為0.301，其聯合解釋變量為0.297，也就是說三個維度能聯合預測化學學習態度29.7%變異量。其中“個人相關”維度的預測力最高，解釋變異量為23.8%，預測力最小的是“任務取向”，解釋變異量為0.4%。

用Amos 22.0建構結構方程模型，分析影響中學化學課堂環境感知的因素與中學生學習化學態度之間的關系，其結構方程模型圖見圖1，模型的擬合指標見表9。

由結果可知，χ2/df<4，說明該模型的適配度可以接受，RMSEA=0.067，其值在0.05到0.08之間表示模型擬合尚可，相對擬合指數NFI、 RFI、 IFI、 TLI、 CFI等指數大于0.9，計算結果中除NFI、RFI的指標沒有達到理想數值外，其余指標均達到了較好水平，可以說擬合程度良好。

根據研究模型可知，“學生聲音”“任務取向”“個人相關”維度對中學生化學學習態度具有顯著的預測力。中學生在課堂上自由度越高，能更多表達自己的想法，對化學學習的態度就越積極；學生的任務取向得分越高，學生對化學學習的重要性和了解化學的程度就越高，自我效能感就越強，對化學學習的信念就越高，進而增強了在學科領域取得成功的自信心［13， 14］；教師將學科知識與校外經驗聯系越緊密，學生能夠運用所學知識解決現實問題，對學習的負面情緒就會降低，增強化學的學習興趣，且“個人相關”維度對學習態度的影響在化學、物理等學科領域更為顯著［15］。

4? 啟示與建議

4.1? 加強中學化學課程教學與生活情境的融合

學生對“個人相關”維度的感知得分較低（平均分為3.52），而“個人相關”維度還表現出對學生化學學習態度正向預測力。說明學生期望在課堂能學到用化學知識去解決生活中問題的方法，而不只是應對考試。實際教學中教師在講解時往往更重視學科知識的完整性，經常以學科知識為核心進行提問，較少引入生活情境的例子，導致學生難以學以致用［16］。真正的情境式教學，除了教授具體的化學知識和生活知識之外，還需要給予學生解決與化學相關的生活問題的思路和方法，讓學生體會到化學學習不只是需要記憶的符號和方程式。在創設生活化問題情境時，可以激發學生的認知沖突，或提出遞進性問題，不斷激勵學生去自主思考與分析問題，引導學生利用化學知識找到解決問題的方法，進而達到提升學生化學學科核心素養的目的。

4.2? 培養學生獨立思考、敢于質疑的思維習慣

學生對“學生聲音”維度的感知較弱（平均分為3.59），“學生聲音”是學生對教師的教學計劃和方法合理性質疑的程度，側重于評估為促進學生學習而進行師生互動的行為。學生發言踴躍程度和表達意見的能力與學生成績并無密切相關，更多是與學生的個性、教師管理理念等方面有關［17］。在課堂上教師應鼓勵學生表達不同想法和觀點，培養學生獨立思考和意義生成方面的能力。限于教學進度的壓力，學生想法的表達不局限在課堂，可利用學生反思日志來體現。日志內容可以包括學科知識的質疑，對所學內容的反思，對教學方面的意見等，篇幅的長短不作限制。教師及時地回復與解答會激發學生反饋的熱情和堅持的動力，也能深入了解學生迷思，有針對性地提高課堂教學效率。通過鼓勵學生提問和傾聽學生的聲音，幫助學生建立主動權，有利于營造基于民主協商的師生互動課堂環境。

4.3? 做好初高中化學的教學銜接

中學對化學建構主義課堂環境的感知呈現年級差異，一方面表明中學化學知識學習具有進階性，另一方面也揭示出初高中化學課程教學銜接的必要性。高一教師要充分了解學生在初中階段掌握的前置知識，在教學過程中通過調動學生原有的認知結構，合理進行概念理解與知識重構。多重分析結果顯示高二在各維度得分低于高一，高二教師需做好必修與選修的教學銜接與優化，搭建好認知理解的進階路徑。教學應重視對跨學段、跨學科知識的理解與整合，引導學生表達自己思考問題的過程和方法，提升學生思維能力，逐步形成模型化認知，運用化學特征的思維方式分析和解決實際問題。

4.4? 關注課堂環境對學習態度的積極影響

研究結果表明，建構主義課堂環境對學生學習態度有一定預測力，改善課堂環境有利于學生化學學習興趣的提高。這與國外的研究結果相一致，即學生在接近自己期待的學習環境中會有更積極的學習態度［18］。因此，要在化學教學中利用學生的生活經驗作為支架，降低學生的學習難度，促進與生活相關化學素養的培養，從而更好地幫助學生樹立明確的學習目標，自由表達自己的想法，學會用所學的化學知識解決生活中的問題，進而提升自我學習效能。還可以根據學生對課堂環境感知程度，進一步了解興趣、態度等非智力因素方面的個體差異，幫助教師進行教學反思，制定個性化教學策略，進而提升課堂教學的有效性。

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