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职前教师分析教学的能力

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《外国中小学教育杂志》2014年第七期

一、课堂教学视频分析框架

本研究的研究假设是基于视频分析的方法可以提高职前数学教师分析教学的能力。因此,在研究之初,设计了指导职前数学教师观看、分析课堂教学视频的框架(见图1),引导职前教师将分析重点放在内容目标、教学策略、学生学习及三者间的联系上。此框架的形成参考了Santagata等的研究成果。在职前教师观看分析每段课堂教学视频时,要求其同时关注以下三个方面,一是关注数学内容和教学目标,要求职前教师明确这段视频反映的教学目标和相关的数学内容,思考教师这段教学希望学生达到什么样的目标,是发现某个规律,理解某个概念,还是应用某个程序等等。这段教学涉及到的数学问题的本质是什么?和它相关的数学内容是什么?理解这些数学内容又需要哪些内容作为支撑点?只有在对目标和内容都很清晰的情况下,才能进一步分析、反思教学策略。二是关注教师的教学策略,要求职前教师明确视频中教师是怎样实施教学的,是独白式还是合作讨论式?教师是如何创设情境引出课题的?采用什么方法突破难点使学生加深理解等等。在这里,鼓励职前数学教师运用批判性思维,即对视频教学的不足进行评判,因为再好的课也有不断改进的余地.要求职前教师思考通过这样的教学,目标是否达到?有没有更好的教学策略?三是关注学生的学习和思维,要求职前教师关注这段视频中,学生整体(或某个)是否理解或掌握了所授内容?从哪里可以看出?学生没有理解的话,问题出在哪里?学生在哪些方面存在困难等等。值得注意的是,这三方面并不是彼此独立而是互相联系的,教师的教学策略是针对具体的教学目标和数学内容而设计的,教师的教学是否有效,教学目标是否达成要看学生实际上学到了什么,学生是否真正理解和掌握了所涉及的数学概念、法则等。因此,职前数学教师在分析教学时,不仅要能描述视频中发生的师生行为,解释教师采用的教学策略和学生的学习与思维,还要分析教师的教与学生的学之间的关系。教师的教学策略为学生提供了什么样的学习机会,导致了什么样的学习结果,若提出另外的教学改进建议,需说明这些改进策略可能对学生的学习产生怎样的影响,同时,教师和学生的互动又必须是围绕具体教学目标和数学内容进行的。

二、研究方法

本研究的目的在于设计一项旨在促进职前数学教师专业发展的干预方案,并检验干预的结果。研究选择无理数概念的教学为载体,采取准实验研究的方法,设计了基于课堂教学视频分析的干预方案,并组织实施干预,采用定量分析与质的分析相结合的方法检测了干预对职前教师的数学教学知识、学习动机以及分析教学的能力这三方面的影响。本文着重报告干预对职前数学教师分析教学的能力的影响。

(一)研究对象研究选取江苏省某师范学院数学系作为实验基地,以自愿参加为原则,并承诺全程参加的人员将获得一定的物质报酬,选出15名师范生作为实验的研究对象,并分成两组,一组为实验组,共8名被试;另一组为控制组,共7名被试。但在研究实施过程中,控制组有2名师范生因个人原因中途退出,因此实际收集到数据的被试有13人,其中8人来自实验组,5人来自控制组。研究实施时,他们均为数学系大二的学生,研究于秋季学期进行,在此之前,他们学过教育学、心理学的课程,但没有修过任何数学教育专业的课程。

(二)研究工具1、课堂教学视频研究选取了五段无理数课堂教学的视频片段,为职前教师分析教学所用。按照干预过程中使用的时间顺序,将五段视频依次记为V1、V2、V3、V4、V5,五段视频平均时长为8分54秒。这五段视频的共同点是课堂上教师与学生的互动较为频繁,课堂气氛较为活跃,有利于职前教师分析教学中的师生互动。另一方面,视频中教师引入无理数概念的方式均不相同,教学质量也有差异,这样既为职前教师提供了观摩优秀教学范例的机会,同时也有助于职前教师发现教学中的问题。2、视频分析报告单在实验过程中,针对每一段视频,要求每位参与研究的职前教师完成一份视频分析报告单。报告单会在观看视频前发给职前教师,报告单上交待了即将观看的教学视频的背景介绍,教师所用教材,以及撰写视频分析报告的要求。研究者将对职前教师完成的视频分析报告单进行编码,以检测其分析教学的能力。

(三)干预过程干预共持续了五周时间,干预者(即研究者)与被试每周会一次面,围绕一段课堂教学视频,组织被试观看、分析和评论。第一周分析视频V1,第二周分析视频V2,依次类推。每周的具体干预活动如下:首先,干预者组织所有被试(实验组和控制组)观看一段课堂教学视频,如有需要,可重复多次观看;其次,要求实验组和控制组的每位被试独立分析视频中的内容、教师、学生间的互动,完成相应的视频分析报告单,在完成报告单的过程中,被试可以随时返回观看视频中的某段情节;然后,组织实验组被试(共8人)就这段教学视频进行小组讨论,每组4人,和小组内其他成员争辩或分享各自的观点和看法。在第二周活动开始前,干预者向被试展示并解释了图1所示的课堂教学视频分析框架,并在以后每周的活动中,要求被试在观看与分析视频时,同时关注内容目标、教学策略、学生学习这三方面及其相互间的联系。图2展示了控制组在实验过程中每周的活动流程。在每周实验组进行小组讨论的过程中,干预者会就被试的某些观点进行追问,也会适时抛出准备好的一系列问题引导被试思考评论。如,在对视频V1的讨论中,设计了如下问题“:教师是以怎样的方法得出是无限不循环小数的结论的?”“教师的方法能否使学生信服这一结论?”“在这段过程中,学生的反应是怎样的?积极的还是被动的?”“如果你是教师,对这部分内容可以有什么不同的处理方式?”干预者及时阅读了被试提交的所有视频分析报告单,虽然从第二周开始,干预者在被试观看视频之前,都会集中提醒他们关注内容、教学、学习三者间的关系,注意提出证据分析解释师生行为。但是,随着研究的进行,干预者意识到还需个别提醒各自需要注意的问题,于是,在实施干预的第二周和第三周,干预者对实验组提交的视频分析报告单逐一进行书面评论,提出分析报告单中可改进的部分。比如,被试没有提到某个重要事件时,干预者引导被试再次关注某些特别的片段,从而给予分析;被试没有关注学生的学习时,干预者要求其解释学生是否真正获得对内容的理解;被试没有分析教师的教学策略时,干预者要求其阐述为达到教学目标,教师是以怎样的方式组织教学的,采取了什么手段,这样的教学导致了学生什么样的学习结果;当被试在教学目标或其他内容上出现错误时,干预者提醒其再次阅读背景介绍或观看视频,发现和认识自己的错误;当被试只给出评论没有证据时,干预者要求其提供证据;当被试深入分析了师生互动,或给出了更好的教学策略时,干预者给予其肯定与鼓励。实验组被试根据干预者的评论和建议,分别于第三周活动前和第四周活动前提交了修改过的“视频V2分析报告单”和“视频V3分析报告单”。图3(下页)展示了实验组在整个实验中的活动流程。

(四)数据编码1、视频分析报告单的编码为了追踪被试分析教学的能力是否通过干预有所提高,研究者对被试提交的“视频V1分析报告单”和“视频V5分析报告单”进行了编码和比较。在一篇视频分析报告单中,被试可能会围绕几个主题进行评论。这些主题可能是整体的课堂互动,也可能是某个具体的教学事件,围绕一个主题的评论记为一条评论,对于每条评论,分别从数学内容、学生学习、批判性、教学改进建议这4个维度进行编码(见表1)。特别需要指出的是,在分析学生的学习这一维度,只有从认知上进行分析的才能计为水平2,从情感上进行分析的,如“学生踊跃回答问题,说明他们学习积极性很高”,只能计为水平1。将每条评论在四个维度上的分析水平进行编码后,即可从这四个维度对每篇视频分析报告单进行编码,具体如下:对于数学内容和学生学习这两个维度,将报告单中所有评论在相应维度上的水平得分取平均值,作为整篇报告单在这一维度的水平得分;对于批判性和教学改进建议这两个维度,将报告单中所有评论在相应维度上的水平得分取最大值,作为整篇报告单在这一维度的水平得分。此外,对每篇视频分析报告单在第五个维度“分析的深度”进行编码,规则如下:若整篇分析报告是纯描述性的,只是描述了课堂中发生的事情,则计为水平0;若分析报告是评价性的,有评论点但未作详细分析,则计为水平1;若分析报告是评价性的,且详细分析了观察到的师生行为,或讨论了教师行为和学生学习之间的因果关系,则计为水平2。这样,每篇视频分析报告单都从数学内容、学生学习、批判性、教学改进建议、分析的深度这五个维度上获得了水平得分。2、视频分析的编码信度视频分析报告单在前四个维度上的水平是由报告单里所含评论的水平得分决定的,13名被试在视频V1和V5的分析报告单里共作出了47条评论。研究者首先对47条评论在四个维度上的水平进行了编码,然后对26篇分析报告单在第五个维度上的水平也进行了编码。为保证编码的信度,选取数学教育专业的硕士研究生Y同学作为第二编码人,对其中的11条(约23%)评论和6篇(约23%)分析报告单进行第二次编码。两次编码结果显示,在数学内容和教学改进建议这两个维度上,两位编码人对11条评论的编码结果完全相同,一致率为100%。在学生学习和批判性这两个维度上,各有1条评论的编码结果不同,一致率为91%,对于存在分歧的地方,两人进行了讨论,最终达成一致。在分析的深度这一维度上,两位编码人对6篇分析报告单的编码结果也完全相同,一致率达100%。因此,本研究中对视频分析水平的编码具有较高的信度。

三、研究结果

(一)视频分析水平的总体变化为检测被试在干预前后对课堂教学视频的分析能力的变化,将被试对视频V1的分析报告单作为考查被试分析教学能力的前测,将被试对视频V5的分析报告单作为后测。图4显示了被试在数学内容、学生学习、批判性、教学改进建议、分析的深度这五个维度上的分析水平的变化。从数学内容这一维度看,前测中,被试全体在这一维度的水平均值遥遥领先于其它维度。事实上,除1名实验组被试处于水平1外,其余被试在这一维度均达到水平2。这意味着被试在对视频进行评论时,几乎都讨论了教师所教的具体数学内容,对这一内容的具体教学策略,或是学生对这一具体内容的学习等。后测中,被试在这一维度的水平均值略有下降,下降幅度为0.07,变化并不大。进一步考查这一维度水平均值下降的原因,研究者发现,在前测中许多被试只是围绕一个主题进行评论,较为容易涉及具体的数学内容,而在后测中,许多被试在视频分析报告单中对2-3个主题展开了评论,最多的一篇报告单对4个主题进行了评论。被试在对多数主题进行评论时均提到了具体的数学内容,但可能对其中某个主题的评论只提到了一般的数学内容或没有涉及数学内容,比如,有1位被试在评论教学中多媒体的应用时,就没有提到数学内容,导致这条评论在这一维度的水平得分为0。但总的来说,即使在后测中,被试全体在数学内容这一维度的水平均值依然处于最高位。从学生学习、批判性、教学改进建议、分析的深度这四个维度的前后测的均值增幅(图4)可看出,经过干预,被试全体能够更好地分析学生的行为与学习,能够更频繁地提出教学改进策略并能更好地解释其对学生学习的影响,更能详尽解释所观察到的师生活动,更好地分析教师行为与学生学习结果之间的因果关系。同时,被试全体也更具有批判性思维,更倾向于表达与观察到的教师行为所不同的看法,并能提出更有力的证据支持自己的观点。

(二)实验组与控制组的差异比较下面将进一步分析不同的干预过程对实验组与控制组的不同影响。表2详细列出了实验组和控制组分别在前后测中各维度上的水平均值。首先,对实验组和控制组在五个维度上的前测均值进行了Mann-WhitneyU检验。结果表明,在前测中,实验组和控制组在五个维度上的水平均值之间均无显著差异(数学内容:Z=-0.791,p=0.429;学生学习:Z=-1.059,p=0.290;批判性:Z=-1.059,p=0.290;教学改进建议:Z=-0.541,p=0.589;分析的深度:Z=-1.803,p=0.071)。这说明,在干预前,实验组和控制组对教学视频的分析水平相当。从表2可看出,实验组和控制组在数学内容这一维度的水平均值在后测中稍微有所下降,前文已解释过下降的原因,但实验组的降幅(0.05)略小于控制组(0.10)。就批判性这一维度而言,控制组的后测均值比前测均值下降0.20,实验组反而提高0.63,因此,被试全体在这一维度的均值增幅完全来自实验组的贡献。在其余三个维度上,实验组和控制组的后测均值均高于前测均值,但实验组的增幅高于控制组在相应维度上的增幅。对各组别在各维度上的前后测均值进行WilxoconSigned-Rank检验发现,实验组在学生学习、分析的深度这两个维度的前后测均值之间存在显著差异(学生学习:Z=-1.973,p=0.049<0.05;分析深度:Z=-2.236,p=0.025<0.05)。控制组在五个维度上的前后测均值之间均无统计意义上的显著差异。综上可知,不同的干预过程导致了实验组和控制组对教学视频的分析水平的提高程度不同。从研究设计的干预方案可知,实验组不同于控制组的两项活动在于“干预者的个别指导”和“小组讨论”。事实上,经过干预者的两次个别指导,实验组被试不再仅仅关注整体的师生互动,还逐渐关注课堂中的一些重要事件,因此评论的主题数量有所增加,这种趋势也延续到了对视频V4和V5的分析中。在对视频V1的分析中,8名实验组被试共给出了9条评论,而在对视频V5的分析中,实验组被试共给出了21条评论。同时,他们也更加关注学生的思维与学习,不仅能详细描述课堂中的师生行为,解释教师的教学策略,还能深入分析教师的行为为学生提供了什么样的学习机会,学生获得了什么样的学习结果。他们变得更具有批判性,能明确指出教师处理不当的地方,敢于提出另外的教学改进建议,并能自圆其说,为什么提出的新策略更有助于学生的学习。此外,在干预者引导下的小组讨论对于提高实验组被试分析教学的能力也起了积极的作用。比如,对于个别被试在数的表示法上存在的认识误区,小组讨论就为其提供了反思、重新理解的机会,也使得其他成员在反驳的过程中获得更深刻的认识;小组讨论不仅使得被试更深入地理解了所教内容中的“为什么”,而且更擅于采用多种方法解决问题;有些被试一开始认可用计算机显示的方法得出无限不循环的教学表征,但随着讨论的深入,他们渐渐意识到单从小数表征或单从分数表征入手都是有缺陷的,从两种表征双管齐下的教学策略才能真正消除学生的困惑等等。

四、结论与讨论

本研究发现,经过干预,实验组被试分析教学的能力比干预前有较大提高,尤其在“学生学习”和“分析的深度”这两个维度上的分析水平的变化最为显著。干预过程中的“小组讨论”和“干预者的个别指导”有效地促成了实验组被试的这些显著变化。控制组被试在某些维度上的分析教学的水平也获得了一定程度的提高,但其在干预前后的变化均不具有统计意义上的显著性。由此可见,不同的干预过程导致了不同的结果。组织职前数学教师独自进行视频分析的经历对于提高其分析教学的能力有一定的帮助,但组织职前教师在独自分析后进行小组讨论,并针对各自的不同情况给予个别指导,更有利于促进其分析教学能力的提高。通过访谈得知,实验组被试对基于视频分析的方法具有非常高的认同度,也从另一个侧面反映了研究设计的干预方案的成功之处。Hiebert等认为,教学技能不是通过职前教育获得的,而是随着时间的推移,教师通过自身教学经验的积累、反思而习得的。因此,不可能期望职前教师一开始教学就如专家般游刃有余,但职前教师应该获得一定的知识、技能和品质,使得他们能够研究并不断提高自身的教学,职前教育应该培养职前教师学会学习怎样教学,为日后从事教师职业时从教学中学习做好准备。[8]视频分析为职前教师提供了熟悉教学、感受真实课堂的机会,并且视频分析具有可以放慢教学过程、重复观看、不断反思的优势,基于视频分析的干预手段可以提高他们分析教学的能力,是一条“从教学中学习”的有效途径。本研究只是以无理数概念的教学为例,设计了一项短期(五周)的干预方案。事实上,被试非常愿意参与类似的课程,也特别感兴趣,尤其对这样的课程的有用性给予了极高的评价。因此,建议在职前教师培训中开设基于视频分析的课程,围绕各种不同的数学内容,组织职前教师观看分析和讨论课堂教学视频,不仅可以扩展职前教师的数学教学知识,还有助于培养他们从教学中学习的能力。

作者:庞雅丽单位:上海师范大学教育学院讲师

外国中小学教育杂志责任编辑:田老师    阅读:人次