課堂問題設計中的教學行為大數據因素

劉建琦 肖 明

一、課堂問題的研究背景

隨著全球一體化與信息科技的迅速發展，各地對教育和教學模式均做出了一定的調整或改革，發展學生的高階思維能力，也逐漸成為當代教育的新潮流[1]。現代思維科學認為：問題是思維的起點，又是創造的前提，一切發明創造都是從問題開始的[2]。因此，適合思維培養的教學，是以思維為基礎的問題教學[3]。以課堂問題設計為切入點，通過問題的解決與過程體驗，探尋一條培養學生高階思維發展的課堂教學改革之路，能夠更好地指導中小學開展教學實踐，為提升課堂教學質量、推進課堂教學變革提供指導。

教育部印發的《教育信息化2.0行動計劃》在教育信息化領域，具有重要的標志性和里程碑意義，也回應了新時代、新使命、新征程的要求。課堂教學行為大數據作為大數據的一種類型，由于其大容量、多樣性和多維價值等特征，具備了能夠對教學現象的特點與類型進行較為客觀和全面描述的功能；同時，大數據也改變著人類發現問題、解決問題的基本方式，從而可以支持研究者發現某些傳統教育科學方法難以得到的規律和結論[4]。

為提升教師專業成長，促進學生高階思維的發展，北京市海淀區教育科學研究院選取海淀區20所學校，開展了“海淀區教師素養提升課堂大數據分析一期項目”，依托首都師范大學王陸教授帶領的靠譜COP助學服務團隊，借助課堂教學行為大數據對20所項目學校的80節中小學課例進行分析，試圖揭示當前中小學課堂中的教學現象，尋求中小學課堂教學的規律，為借助課堂問題改進與優化課堂教學[5]、培養學生高階思維提供數據支持和指導。

課堂大數據的相關因素提供了啟示：設計有效的課堂問題，以問題引發學生思考和主動學習，并能夠借助問題的分析和解決，實現學科核心素養的培養，同時體現學生的思維能力培養。

二、高階思維教學達成的問題設計分析

學生的學習一方面要實現知識學習的技能成長，另一方面要實現意識方法提升的思維成長。我國學者鐘志賢認為，高階思維是發生在較高認知水平層次上的心智活動或較高層次的認知能力，主要表現為問題求解、決策、批判性思維、創造性思維能力的構成[5]。哈拉戴諾將高階思維劃分為理解、問題求解、批判思維和創造性四個層次，在與事實、概念、原則、程序四類內容作用的過程中，形成復雜、反復、系統性的過程。美國教育家布盧姆以認知的復雜程度，將思維過程具體化為六個教學目標，由低到高依次為記憶、理解、應用、分析、評價和創造。其中，分析、評價和創造歸屬于高階思維[6]。

問題是教學的邏輯起點。問題設計的類型，按布魯姆教育目標分類法可以分為記憶性問題、推理性問題、創造性問題和批判性問題。按照以發展學生高階思維為取向的問題進行提問，對開發學生智能、培養學生邏輯思維能力、激發學生想象力和創造力、提升學生的批判質疑能力將會大有裨益。

依據海淀區項目研修80節中小學課例的課堂教學行為大數據各維度平均值，按照對應的學段與全國常模數據進行對比，提取海淀區課堂教學的優勢特色，以此作為培養學生高階思維發展、明確課堂教學改進的方向依據和指導。

1.問題設計的開放性分析

培養學習者高階思維設計的問題，應該是圍繞具體學科知識，為學習者設計的開放、復雜、有挑戰性并有多種解決途徑的問題，是與高階思維相關聯的開放性問題。開放性問題往往符合以下特征：一是該問題不是簡單地通過調取學生的已有知識和經驗而回答的記憶性問題，更不是讓學生進行機械判斷的“是不是”“對不對”“好不好”等問題。二是該問題的思維含量較大，沒有現成的答案或唯一解決方法。三是該問題有一定的思維難度，富有挑戰性和創造性。四是該問題能啟發學生變換問題角度做深層次思考或反思，具有一定的批判性。

(1)小學項目校課堂

圖1反映的問題類型維度表明，小學項目校課堂中的問題具有如下特征。

圖1 問題類型維度整體分析

①常規管理性問題低于全國小學常模數據，記憶性問題和推理性問題的比例略高于全國小學常模數據，說明教師比較注重學生新舊知識的連接和基礎知識的夯實，從而幫助學習者推導出帶有個性化特征的概念、判斷或推理。

②創造性問題的比例高于全國小學常模數據，說明教師在課堂中能夠圍繞學生創造力的開發設計較多的開放性問題，啟發學生進行原創性、發散式的思考。例如，在《夜鶯之歌》一課中，教師提出了“你覺得夜鶯之歌是一首什么樣的歌？”這一創造性問題，能夠引導學生個性化、多元化地表達對于文章主旨的想法，有利于培養學生的原創思維和審美表達。

③批判性問題的比例高于全國小學常模數據，例如，教師在課堂中提出“有誰的想法和他不一樣的？為什么？”等批判性問題，能夠促進學生變換問題角度做深層次思考或反思，有利于培養學生的批判質疑能力。

(2)中學項目校課堂

圖1反映的問題類型維度表明，中學項目校課堂中問題具有如下特征。

①沒有出現常規管理性問題，說明中學課堂的教學效率較高，學生能夠積極參與到課堂的各項活動中。

②記憶性問題的比例高于全國中學常模數據，而推理性問題的比例低于全國中學常模數據，反映出教師較為注重夯實學生的基礎知識和基本技能，但是對于學生的邏輯推理能力的培養還需進一步提升。

③創造性問題的比例高于全國中學常模數據，說明課堂中教師能夠較好地支持學生進行發散式和創造性的思考。例如，“從這個數據可以得出什么結論？”，這類問題能夠較好地培養學生思維見解的個性化、探索性和求新性。

④批判性問題的比例略低于全國中學常模數據，由于批判性問題一般與價值的判斷和觀點的表達有關，建議中學教師在課堂中能夠適當增加生生互動與評價，提升學生多角度思考問題的能力。

2.問題設計的層次性分析

由于開放性、挑戰性的問題解決需要調用學生的多種綜合能力，經歷較為復雜的分析問題、求解問題的過程，因此課堂中的問題結構應具有層次性。教師需要圍繞教學內容對問題結構進行整體設計，使得課堂問題系統能夠由易到難、由淺到深、層層遞進，從而引導學生在循序漸進的問題解決過程中了解概念、明確原理、掌握方法策略，進而實現遷移拓展。

麥卡錫博士綜合了學習風格、腦功能等領域研究成果，提出4MAT教學設計系統，將問題分為是何類問題、為何類問題、如何類問題和若何類問題四種類型。教師通過對“四何”問題的分析、比較、改進，能夠實現對學生的低階思維訓練到高階思維引領的轉變，提升學生綜合思維能力。

從圖2中看出，在小學項目校課堂中，是何問題的比例最高且高于全國小學常模數據，說明教師非常重視學生的概念性知識的獲得，通過大量的是何問題來幫助學生充分理解并掌握基本概念。為何、如何和若何問題的比例均低于全國小學常模數據，建議教師在課堂中要更加注重學生對原理性知識、策略性知識和遷移性知識的學習。

圖2 四何問題維度整體分析

在中學項目校課堂中，是何問題和為何問題的比例低于全國中學常模數據，反映出課堂中的原理性知識相對缺乏，建議教師今后在師生對話中增加學生的原理性知識的獲得；如何問題的比例高于全國中學常模數據，例如“你是如何設計的？你是怎樣解決的？”，說明中學課堂中教師能夠較好地培養學生的方法策略等相關技能；若何問題的比例高于全國中學常模數據，例如“假如你是作者，你將用什么語氣來抒發此時此刻的心情？”“如果條件發生變化，結論又會怎么樣？”，說明中學課堂中教師為學生創設了較為豐富的獲得遷移性知識的機會，有利于幫助學生尋找所學知識在生活中的實際應用和意義。

3.問題設計的遞進性分析

對話是師生間交流思想的重要方式，高質量的對話是有效學習不可或缺的因素。對話作為課程改革的核心理念之一，正在深刻地影響與改變著教師的教學行為和學生的學習方式。遞進的問題鏈設計及教師恰當的追問可以有效激活學生的思維，幫助學生實現從淺層的知識表征深入問題內部的邏輯思考，從低級思維能力的運用到創造性思維、批判性思維及問題解決等高級思維能力的發展。

對話深度分析是對課堂中師生對話的深度進行記錄與分析的一種聚焦式課堂觀察方法，反映的是教師提出問題的難度與學生認知程度的匹配度，關注的是教師問題之間的邏輯關系和師生之間互動交流的深度。

從圖3中看出，現階段中學和小學教師課堂中的師生對話主要為深度一的對話，且均高于對應的全國常模數據，而深度二至深度五的比例均低于對應的全國常模數據，反映出課堂中大多數的師生對話停留在一問一答的淺層交互，在學生回答之后缺乏對學生的進一步追問與引申。建議教師可以在課前設計由易到難、不同梯度的問題鏈加深學生對某個問題的深入理解；另外，當學生回答問題時，教師可以通過進一步追問的方式更好地促進學生的深入思考，提升對課堂中生成性資源的利用。

圖3 對話深度維度整體分析

三、促進高階思維的教學策略

1.設計問題系統 創新思維發展

有研究結果顯示，問題解決能力是高階思維能力中的核心能力。學習者問題解決能力的提升，能夠促進其他高階思維能力的發展[6]。教師在進行教學設計時，應該注意以解決問題為課堂發展的驅動力。在設計課程之初，就要設計步步深入的問題系統，從引發學生發現問題、產生懷疑、提出問題開始，再通過必要的記憶性問題與推理性問題幫助學生將新的問題情境與學生自身原有的知識技能相連接。在這個過程中，教師應該減少不必要的提問，要注意甄別課堂氣氛活躍的原因，避免“滿堂問”導致看似熱鬧實則無效的“假探討”。另外，教師提出的記憶性問題與推理性問題一定要進行優化選擇，要指向與問題解決相關的內容，要起到幫助學生進行知識建構的作用，也要支持學生形成科學思維的邏輯性。

2.優化教學方法 激發思維碰撞

美國學者瑞斯尼克認為，高階思維具有不規則性、復雜性、進行不確定性等特質，能夠形成多樣化的問題解決方法，自我調節。在指向高階思維的課堂中，教師的作用應該從講授者轉化為啟發者、指導者和矛盾的調解者。教師應重點關注問題的解決過程而不是解決的結果。學生發生錯誤的場景，一定是學生需要學習的情境。教師應當合理地設計創造性問題，提升課堂的開放性，解放學生的思維，發展學生的創造性思維。同時，充分利用課堂中學生出現的錯誤，通過批判性問題引導學生進行思考、辯論、小組合作，讓學生在討論的過程中，對自己進行反思，對他人進行質疑，在“爭執不下”中產生學習的需要，主動進行知識的建構。

3.提升課堂對話品質 引領學生深度學習

課堂中的師生對話主要為深度一的對話，說明課堂中的大部分對話為師生針對簡單問題的淺層交流，缺乏師生間深度的交流與互動。建議教師圍繞教學中的某個重難點設計遞進式的問題鏈，為學生的深度學習搭建支架，并在學生的回答中進一步追問，把握課堂的生成性資源。

四、結語

一節課上得好或不好，不能像以前一樣，只憑借主觀經驗來判斷[7]，利用課堂教學行為大數據可以實現知識與課堂教學行為的可視化，并將教師的隱性知識中的教育信念、自我知識、人際知識、策略知識、情境知識和反思知識等顯性化，有利于教師改進課堂教學實踐行為[8]。同時，與全國常模數據進行對比，才能幫助教師思考“我的課堂教學水平處于一個什么樣的位置？”“我的教學優勢是什么？”“改進方向在哪里？”等問題，這對深化教學改革，促進教育均衡化等都有非常重要的意義。