化学课堂演示实验师生互动质量研究
胡佳 王祖浩
作者简介： 1.胡佳，女，华东师范大学教师教育学院硕士研究生，研究方向：化学课程与教学论、教师教育;2.王祖浩，男，华东师大教师教育学院教授，博士生导师，研究方向为科学课程研制与评价、教师教育.
摘 要：化学课堂演示实验教学的过程需要师生间良好的互动。本研究基于师生互动理论，借鉴西方成熟的课堂评价工具CLASS中部分要素，编制了“化学课堂演示实验师生互动质量评价量表”;对师范生准教师群体进行相关教学视频的分析与评价，剖析化学课堂演示实验中师生互动质量的情况，以此为提升课堂师生互动质量提供依据及建议。
关键词：化学课堂演示实验;师生互动;评价量表;课堂观察;师范生
中图分类号：G451
文献标识码：A 文章编号：2095-5995（2021）03-0083-06
目前国内有关课堂师生互动的研究，主要集中于对其基本要素、特征、类型、影响因素和价值等方面的理论探讨，且缺少专门的研究工具，难以对师生互动整体情况进行深入评价。美国“课堂师生互动评估系统”（Classroom Assessment Scoring System，简称CLASS）已较为成熟，但不足之处在于该评价体系将观察重点置于学前与低年级的学生，且其维度无法聚焦于某一具体学科或课程。同时，在CLASS评价标准中，始终贯穿以教师为主体所进行的研究，学生则往往与课堂背景环境融为了一体，故缺乏了针对学生的观察研究。对于师生互动质量研究来说，不仅仅需要关注教师对于整个课堂互动的设计，也需关注到学生的反馈情况，只有建立在对互动双方的观察分析基础上，才可真正实现对课堂师生互动质量更为客观和整体的评价。师范生作为准教师群体，在师生互动方面缺乏一定经验，开展此方面的研究显得十分必要。基于师生互动教学理论及借鉴CLASS中部分要素，修编一份专用于评价化学课堂演示实验师生互动质量的量表。通过对师范生教学视频中师生互动环节的分析，探讨当前化学课堂演示实验中准教师群体师生互动的现状与存在的问题，以此为基础，为提升教师化学课堂演示实验师生互动效果提供切实依据及建议。
一、化学课堂演示实验中的师生互动
师生互动的过程是师生双方相互界定、相互碰撞的过程;是师生双方之间不断解释对方所做的反应、并随时采取相应对策的过程[1]。在教学活动中，正确运用师生互动，能有效调动师生双方的积极性，促使师生达到教与学的最佳状态，建立和谐的师生关系，实现教学相长;同时可以培养学生的学习能力和创造能力[2][3][4]。
化学课堂演示实验作为化学教学的主要方法之一，是学生们获得感性认识的重要源泉，演示实验不仅为学生提供正确而有说服力的感性认识，还能激发学生学习化学的兴趣，在学生形成化学基本概念、基本理论和掌握元素、化合物知识的过程中，演示实验更是达成这些目标的重要环节[5]。结合一般的师生互动，化学课堂演示实验的师生互动可分为实验演示的前、中、后三个阶段：（1）实验演示前教师帮助学生回忆旧知，介绍实验仪器药品等;（2）实验演示过程中教师和学生之间问答、现象强调、原理解释、学生模仿或自主实验等;（3）实验结束后教师启发引导学生进一步思考，对现象进行深度探讨，对结论进行阐发。
二、理论基础及框架构建
（一）研究基础
CLASS维度的开发基于一定的理论与研究，即教师和学生间的交互作用是学生发展和学习的主要机制。CLASS评估系统主要包括“情感支持”、“课堂组织”和“教学支持”3个一级指标，分别对应“积极气氛、消极气氛、教师的敏感性、尊重学生观点”、“行为管理、效率、教学活动形式”和“概念的发展、反馈质量、语言示范”共10个二级指标。每个二级指标具体分为多个评估子项， 以便观察记录与评分，其中每一种目标行又分为低（1-2分）、中（3-5分）、高（6-7分）三种水平[6]。
（二）建立研究框架
本研究基于相关理论文献及结合化学课堂演示实验实际情况，从CALSS的10个二级指标中挑选出适合用于高中课堂化学演示实验的元素，由此加以重新整合归纳，初步建立了化学课堂演示实验师生互动质量观察研究的两个一级指标，为“课堂互动设计”和“课堂互动反馈”。其中，“课堂互动设计”的主体依然是教师，指教师预先设计准备的课堂具体互动环节与内容，如包括教师在化学演示实验过程中对学生的行为管理、教师对实验关键点（关键性节点根据具体实验而定）提问的有效性以及对化学实验提问的深度。
课堂互动反馈可包含师生之间的互动程度;同時也分别涉及到了两类主体，第一类主体是学生，指在演示实验过程中，学生对教师所提问题进行回答、对教师的讲述内容进行提问、以及对实验的创新与改良等;第二类主体是教师，指教师针对学生的反馈所进行的再次反馈。由此弥补了原有CLASS评价系统单方面关注教师，而忽视了学生的反馈质量的缺陷。
1. 课堂互动设计质量
化学教学课堂演示实验的师生互动设计指标环节以教师为主体，教师的教学互动环节设计将直接影响学生知识和能力目标的实现。具体内容可划分为如下3个二级指标：
（1）教师在化学课堂演示实验期间对学生的行为管理。教师在化学实验演示期间，能否有效地让学生参与实验，投入学习知识，并对知识加以应用与创新，是反映师生互动质量的重要评判标准。
（2）教师在化学课堂演示实验中对实验关键点提问的有效性。即教师能否准确把握实验关键性节点来进行提问，能够影响学生对实验内容的记忆与理解的深刻性与有效性。演示实验的关键要素包含：①问题要素（指实验要解决的问题、揭示的规律或提供的事实）、②本体要素（实验的物质条件）、③知识要素（指实验原理、实验步骤等方面知识）、④方法与技能要素（指课标中的科学方法和技能方面内容）[9]。四个要素可视为化学演示实验师生互动的关键点。
（3）教师对化学实验提问的深度。影响学生对于知识点的掌握程度和进一步思考。基于布鲁姆问题分类及美国心理学教授J.W.盖泽尔将问题分为呈现型、发现型和创造型三类的理论，本研究将教师课堂提问的深度划分为“回忆、应用、创造”三个层次。
2. 课堂互动反馈质量
化学教学课堂演示实验中的互动反馈是指在演示实验过程中，学生对问题进行回答、对教师的讲解内容进行自主提问、以及对实验的创新改良等一系列对教师演示实验教学的反馈行为。同时也包括了教师对于学生反馈后的再次反馈。具体内容可划分为如下3个二级指标：
（1）师生之间的互动程度。课堂师生互动程度反映的是教师课堂提问的问题与所班级学生认知水平之间的匹配度，课堂中需要有一定程度的课堂对话[7]。互动类型也决定了学生思考的程度。若教师自问不答，则学生未能及时获得明确的答案反馈，不利于知识的掌握，课堂互动程度低;若教师自问自答，学生直接获得答案，降低了学生们思考的积极性;若教师问学生答，则可给予学生更丰富的思考空间，锻炼学生的思维，知识掌握更加牢固，师生互动质量也更高。
（2）学生对于教师关键点提问的反馈质量。学生对于教师关键点提问或讲解的反馈质量的高低可通过其回答问题的正确与否加以初步判断，而学生若能更进一步地提出自己更深层次的思考可证明其反馈质量达到了更高水平。
（3）教师对学生反馈的再反馈。对于学生提出的问题，教师的再反馈会影响学生学习的有效性和积极性。学生提出与化学实验相关问题，若教师不予回答，那么学生不仅未能解决问题，同时也会造成学生恐惧自卑不敢提问的心理，师生互动质量差;若教师立刻讲解清楚，学生得到积极的再反馈将有利于知识的掌握和理解;若教师采取让其他同学回答或课堂讨论等形式，让同学们自己解决问题，那么更多的学生参与到了课堂讨论和积极思考，最终大家的知识学习都进能一步完善深入。
三、研究对象与方法
（一）研究对象
本研究选取来自于某师范大学化学专业师范生的教育实习视频，从中剪辑出10分钟左右时长的包含课堂演示实验前、中、后三阶段的片段作为研究对象。研究旨在对化学课堂演示实验师生互动的质量进行评价与分析，而师范生作为一个准教师群体，教学技能处于逐步提升与完善的过程中，存在较大上升空间，其在课堂演示实验教学中师生互动方面存在的问题较容易被发现。
主题和课例容量。收集视频总数为10个，共涉及5个不同的高中化学专题：①探究金属钠及其氧化物性质实验，②碳酸氢钠的分解实验，③焰色反应实验，④氯水的漂白性实验，⑤蔗糖与浓硫酸的反应。样本中师范生授课班级均为高一年级，且这些班级均为所在学校的平行班，学生水平和男女性别比分布均匀。
（二）研究工具
根据以上一级指标和二级指标的确定以及各水平的划分，制定化学教学课堂演示实验师生互动质量的观察量表设计如表2所示。
（三）研究方法
1. 观察评价过程
研究采用构建的评价量表对视频进行观察与记录，从评估系统中的各个维度指标对师生互动质量进行频率统计与打分评价。
2. 编码统计方法
两人一组，共2个小组，共同分析这10个课例的视频，进而再对两人编码所得的结果进行讨论和统一，以此确保内部信度和效度的一致性，最终形成研究数据，通过研究图表并进行分析与总结。
四、研究结果
（一）一级维度总体情况分析
利用上述量表，统计了师范生在化学课堂演示实验中师生互动量表中的指标出现的频次并对其进行评分，后计算各项指标平均分如下表3所示：
从整体得分（满分为3分）来看，师范生这一准教师群体在化学教學课堂演示实验师生互动质量方面的表现处于中上水平。对于课堂互动设计质量，就师范生提前设计好的互动教学环节而言，学生们对课堂实验知识理解和掌握的效果稍显欠佳;而对于课堂互动反馈质量，师范生在演示实验过程中还是能够做出对学生的问题进行比较好的反馈，包括回答、对讲解进行提问、以及对实验的创新和改良等，学生对于教师所提出问题的反馈质量也较高，能够营造一个较好的师生互动的课堂效果。
（二）二级维度情况分析
1. 课堂互动设计质量情况
（1）在化学课堂演示实验师生互动中，师范生对实验关键点的提问有效性较强，能够很好地地把握具体实验中需要学生注意、思考以及深入探究的几个关键点，基本能够把握演示实验专题中的重难点，但针对这些关键点进行提问的有效性还有进一步提升的空间，师范生在实验本体要素和知识要素方面掌握良好，但在教学设计方面还需要进一步加强。
（2）在行为管理方面，师范生大多均能做到尊重学生的观点和自主性，基本能够做到时刻监督引导学生的实验操作，但出于谨慎考虑，师范生并不给学生太多发挥的余地。（3）教师提问的深度得分低于平均值，表明师范生最为欠缺的是对于每个实验关键点提问的深度，师范生提问的大多数问题是在实验的定义、陈述、现象等描述层面上，互动方式比较单一，很少有对于实验应用性和设计性层面的提问。
2. 课堂互动反馈质量情况
（1）三个指标中只有学生的反馈质量超过平均值，这是由于师范生提出的关键点问题层次较浅，学生大多数能够回答正确，故学生对于问题的反馈质量普遍较好。由此可知，师范生缺乏的是对学生们进行问题深入思考以及举一反三的训练。
（2）关于提问的互动程度。由于课堂演示实验中会因装置复杂等原因耗费时间，师范生出于紧张或为控制时间进度，会不自觉地加快课堂节奏，很多时候变成师范生教师“自问自答”或“自问不答型”。这样在一定程度上提高了课堂的时间效率，但却相应地限制了学生对于问题的自我思考能力的发展。
（3）关于教师的再反馈质量。在课堂实验演示过程中，不乏学生主动提出自己的困惑，师范生教师大多能够做到尊重学生的观点和自主性，对其问题能够做到现场及时回应，少有不理会的情况，但缺少的是灵活利用这个契机组织学生进行深入探讨的临场应变能力，在一定程度上缺少培养学生自主解决问题能力的意识。
五、研究启示
研究表明，作为准教师群体的师范生，深知课堂演示实验教学中师生互动对促进学生获取知识、掌握实验操作技能及发展自主学习能力的重要作用，观察发现师范生在课堂中对开展师生互动持积极态度。他们对每一堂实验演示课都作了充分的准备与前期设计，然而缺乏的是将其灵活地应用于实际课堂的能力，他们对师生互动环节的把控略显生疏，在进行实验关键点提问时未能较好地将互动环节灵活而又自然地融入教学中;且师范生与学生之间的互动表现方式普遍单一、程度不够深入，未能给予学生较多的思考时间与空间，组织学生开展自发性讨论的能力欠缺，在培养学生举一反三、自我解决问题的能力上稍逊一筹。出现此类问题的原因，在于师范生自身缺乏实战经验和高校培养师范生体系不健全有关。由此，为提升师范生化学课堂演示实验师范生互动质量，从两大方面提出建议：
（一）从师范生自身角度出发
1.把握问题深度，提升课堂互动设计质量
在课堂互动设计方面，建议准教师不仅需要对实验本身的知识点、关键点以及需要提问的方面有一个较为清晰的把握、并展现出较为成熟的教学支持设计，更重要的是，还要在真正实施相关教学设计后评估其真实有效性。要学会选择难易程度合适的问题进行提问，深层次的问题将更有利于学生思维的发展与深度的学习。
2.培养教学创造性，提升课堂互动反馈质量
教学是否有效益，并不仅仅取决于教师教得好与不好，还包括学生学得好与不好。在课堂互动反馈方面，建议准教师不仅需要较好地做到对关键点的提问进而产生与学生之间的有效互动，更需在互动程度上进一步加深。教师可在教学的同时注重进行课本之外知识的引导;教师自身也需不断开拓视野，培养教学创造力，促进学生更多地开展讨论与探究，培养学生自主学习和自我解决问题的能力。
（二）从高校培养师范生的角度出发
1.加强师范生对学科本质观的理解
教育学家怀特海曾经说过：教育的本质就是当我们把所有学习的东西全部忘掉之后，所剩下的东西，而落实到具体的学科上即是学科本质观。对于化学学科来说，化学学科知识、实验操作技能和化学学科思想，随着时间的流逝，都会慢慢地被遗忘，但最终能够留在学生脑海里且能够为其所用的唯有学科观念。只有在教师自身真正理解了学科本质观的基础上，才能做到从学科的本质出发，深入了解学科观念与基本知识、基本理论之间的内在联系，从浅层的知识解析到深层的概念辨析。因此，高校应开设相关课程以加强师范生对学科本质观的深入理解，从而提升教师的课程设计与教学互动质量，以此实现对学生学科观念的建立与核心素养的培养。
2.提升师范生的立德树人意识
教育的目的是为了培养真正的人，而教师的言行举止会在不经意间感染学生，作为教师更应具备完善的人格魅力，这是整个教师素养的灵魂所在。高校在培养师范生时不仅需要关注其学科知识、教学知识和学科教学知识，还应在课堂教学过程中融入立德树人理念。让师范生在教学中能够更好感知每个学生个体在学习过程中的迷茫与困惑，以此平等对待学生的个体差异，挖掘学生的闪光之处，从而提升师范生的情感感知能力。而要使师范生人格培养质量得以提高，高校需制定人格培育目标，制定教学指导方案，创新师范生人格培养方法，完善师范生人格培育体系。
参考文献：
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