基于3C―FIAS量化工具对课堂教学行为的个案研究

摘要：在分析原始FIAS互动分析系统不足的基础上提出3C-FIAS互动分析系统。根据经验猜想专家型教师和新手教师在课堂提问、多媒体应用和实验操作等三方面的差异，应用该分析系统进行差异性分析。研究发现该分析系统能很好地反映两类教师在课堂提问、多媒体应用和实验操作三方面的行为差异。3C-FIAS互动分析系统为课堂教学行为分析提供了新的研究思路。

关键词：3C-FIAS；教学行为；课堂研究；案例研究

文章编号：1005C6629（2017）4C0006C06 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

课堂教学行为是课堂教学活动的中心，是影响课堂教学质量的重要因素。研究课堂教学行为具有积极作用，有助于教师课后反思，还有助于教师分析学生课堂表现，从而提高课堂教学效率。

1 FIAS课堂互动分析系统解析

研究课堂教学行为工具多种多样，如贝拉克教学分析、梅汉对话分析、卡兹顿社会语言学分析、弗兰德斯互动分析法，其中弗兰德斯分析系统是最经典、最著名[1]、最成功[2]、操作性较强的课堂分析技术之一[3]。

1.1 FIAS课堂互动分析系统简介

上世纪60年代，弗兰德斯提出语言行为是课堂中主要的教学行为，占所有教学行为的80%左右，因此评价一堂课的最佳方法是对课堂内的师生语言行为进行互动分析[4]。弗兰德斯通过大量实验建立了互动分析系统，简称FIAS（Flanders Interaction Analysis System）[5]，该系统运用一套编码记录师生互动的重要事件，来分析研究教学行为，了解互动情境中事件的影响，以帮助教师了解并改进其教学行为。

FIAS主要包括三个步骤：（1）建立一套描述课堂言语互动行为的编码系统，将教室中所有师生语言互动情况分为10个类别。（2）设计标准，该标准用于规范观察和记录编码。（3）将记录到的言语行为录入到编码系统中，并通过矩阵表格形式表示出来。将每一个代码分别与前一代码和后一代码结成一“序对”（orderpair），10类语言行为纵横组成10×10阶矩阵（matrix），每一序对的前一个数字表示行数，后一个数字表示列数。例如，（1，5）表示在第1行、第5列的方格中计入一次。数据分析利用改进的计算机软件进行矩阵分析和曲线分析[6，7]。

1.2 FIAS迁移矩阵

迁移矩阵见表1，各区域代表的意义为：区域D表示学生课堂沉寂；区域E表示教师在课堂上表扬学生、接纳学生情感、接受学生意见；区域F代表课堂教学过程中教师对学生行为的控制；区域G表示教师以间接影响终止学生讲话；区域H代表教师以直接影响终止学生讲话；区域I代表教师哪些行为促进学生参与课堂；区域J代表学生发表意见和交流；内容十字区域表示教师提问和讲授[8，9]。

1.3 FIAS互动分析系统的优势与不足

FIAS互动分析系统在许多方面都作了革命性的突破。一方面，FIAS分析系统从课堂教学结构、教师教学风格倾向、学生活动主动性三方面对课堂教学行为进行分析，科学而真实地展现课堂教学全貌，丰富了课堂教学行为的研究方法；另一方面，在观察范畴上，它是一种系统的（Systematic）、有结构（structured）的观察，对每类语言行为都下了操作性定义，便于观察者对课堂语言行为进行甄别、归类；在记录方式上，它用“代码”客观地记录下了课堂内所发生的事件及其序列，这些“代码”基本上反映了课堂教学的原貌，为随后进行的评价奠定了扎实的基础，克服了传统课堂教学评价的主观性，大大地提高评价的客观性和科学性；在处理方法和结果使用上，它把复杂的课堂教学现象转化为相对简单的数学问题，采用矩阵和曲线分析，形成一定的数学结论，然后把数学结论还原为教学结论，及时反馈教师在教学中存在的问题，提出改进方案，具有较强的诊断性。它既是一份评价的清单，也是一张改进的处方，是一种比较理想的定量评价法。如果教师借助于录音机、摄像机，还可以运用弗兰德斯课堂互动分析系统记录、分析自己的课堂教学，无须外来的评价者，为教师提供一种很好的反思自己教学的工具[10，11]。

就像所有的课堂语言行为分析法一样，FIAS互动分析系统仍存在以下不足：（1）该系统只反映口语行为，不能反映出实验、板书、教学媒体等非口语行为，不能真实地反映课堂教学全貌；（2）该分析系统重视教师在教学中的行为表现（有7类别），忽视学生在课堂教学中的行为表现（仅有2类别）；（3）该分析系统所转化后的量化数据虽然能较好地反映教师教学风格，但无法回溯分析到底是哪些话语而得到此数据[12，13]。

2 研究工具设计

2.1 改进思路

化学实验是一门以实验为基础的学科，而研究发现板书和多媒体技术也是影响课堂教学行为的重要因素[14]。基于以上FIAS互动分析系统的不足和已有研究，在原始FIAS互动分析系y中增添了实验、板书、教学媒体等非口语行为（增添了10-14、15类编码），将原始FIAS互动分析系统由三维度增添为五维度、10个编码细化为16个编码。改进后的互动分析系统简称为3C-FIAS（FIAS Based On Contenporary Chemistry Class）互动分析系统（见表2）。与原始的FIAS互动分析系统相比，3C-FIAS互动分析系统具有以下优势：（1）编码系统包括语言行为和非语言行为2大类，可以较好地反映化学课堂上教师与学生的实验操作行为、多媒体技术在化学课堂教学中的运用、课堂上不同含义的“沉寂”行为和“学生讨论”情形，更符合化学课堂教学实际，更全面；（2）直观的动态曲线分析法。以课堂教学行为比率动态特性曲线来呈现，可更清晰、直观地分析化学课堂教学行为；（3）与国内此前已有关于化学课堂教学行为研究分析系统相比，3C-FIAS可以在一定程度上解决国内改进中存在的化学课堂教学行为编码分类不全面或编码个数过多的问题，更好地体现化学实验、技术操纵在师生课堂教学中的运用情况，全面地观测学生在课堂教学中的参与度[15，16]。

2.2 3C-FIAS互动分析系统操作步骤

3C-FIAS互动分析系统操作步骤沿用了原始FIAS互动分析系统步骤。具体步骤为：

（1）数据采集。对课堂记录进行描述性分析，以3s为单位将有效课堂片段分离出来；

（2）数据统计。根据3C-FIAS编码原则对分离出的有效课堂记录进行编码，并形成序列对；

（3）数据分析。将得到的序列对根据迁移矩阵的原则汇编成3C-FIAS迁移矩阵，对于获得的3C-FIAS迁移矩阵，可以采用2种方法来分析研究，分别是互动分析矩阵法、动态特征曲线分析法。

2.3 3C-FIAS分析方法

2.3.1 矩阵分析法

3C-FIAS互动分析系统1～9编码沿用了原始FIAS矩阵分析结果，新增的编码区域意义具体如下：区域K表示通过多媒体操作促进学生参与课堂的行为；区域L表示师生进行实验操作；区域M表示课堂沉寂；区域N表示课堂师生教学过程中使用多媒体辅助技术和实验[17]。

2.3.2 比率动态特征曲线分析法

宁虹、武金红等人提出动态特征曲线，并指出通过绘制主要参数的动态特征曲线能更细致、客观、真实地挖掘课堂教学行为背后所隐藏的教学行为[18]。比率动态特征曲线的绘制方法为：纵坐标代表师生语言行为，分别由行为代码1、2、3、4……来表示；横坐标代表时间，以3秒钟为时间单位，依次为3、6、9、12、15……，两者构成一个坐标系，将行为与时间的交点用线段连接起来，构成曲线，它基本可以反映出师生语言行为持续、衔接和变化情况。各行为比率计算方法见表4[19，20]：

3 3C-FIAS互动分析系统应用案例

3.1 研究对象

本研究以高中化学必修二第一章第三节“化学键”第一课时“离子键”为例，分别选择3位新手教师和3位专家型教师，对课堂教学行为进行对比研究。

3.2 研究假设

反复比较新手教师和专家型教师六节课堂实录，初步感知新手教师和专家型教师在提问模式、多媒体技术应用、实验操作等方面存在明显差异，具体如下：

（1）提问模式：专家型教师偏向于使用驱动问答，新手教师采用“满堂灌”或形式上的“讨论式”和“启发式”。

（2）多媒体技术应用：新手教师在六节课堂实录中都借助了多媒体辅助教学，专家型教师六节课中大多数采用板书。

（3）实验操作行为：新手教师大多数采用演示实验或视频，专家型教师多采用学生操作实验。

专家型教师和新手教师在这三方面的差异只是初步感知，究竟是否存在这样的差异就需要一个量化工具，而3C-FIAS互动分析系统作为一种现代课堂教学行为分析工具，能从提问模式、多媒体辅助技术和实验操作等方面对课堂中师生行为进行更细致分析。

3.3 结果分析

3.3.1 迁移矩阵分析结果

一位专家型教师的迁移矩阵见表5（为节约空间，省去新手教师的分析结果），从提问、技术与实验等层面对两类群体进行比较。

（1）提问方式结果分析：迁移矩阵中（4，4），（4，8），（8，4），（8，8）四个序列对代表教师提问驱动学生回答[21]；（9，9），（9，3），（3，3），（3，9），（8，3），（4，9），（8，9），（4，3）八个序列对表示教师通过接受或采纳学生意见引导学生主动发言的情况，代表创造性提问的程度[22]。分析专家型教师和新手教师这些序列对，发现专家型教师与新手教师在问题驱动学生回答和创造性提问程度两方面序列对频数为105、48和107、59，专家型教师显著高于新手教师。也就是说专家型教师更偏向借助驱动力和创造性提问调动学生，而新手教师看似采用了“启发式”和“问答式”，实则是“强加”式和“灌输”式[23]（当代表提问驱动和创造性提问程度序列对频数低于常模频数63时为“强加”和“灌输”式[24]）。

（2）技术和实验操作结果分析：区域G（教师对学生间接制止影响学生讲话）这一序列对专家型教师和新手教师频数为43和67，说明新手教师偏向间接制止学生，这一结论是初期未预测到的；区域K（多媒体技术）专家型教师和新手教师序列对频数为121和147，也就是新手教师善于运用多媒体辅助技术，区域L（师生实验操作）专家型教师和新手教师序列对频数为139和73，区域L中专家型教师和新手教师课堂（14，14）序列Γㄑ生操作实验）频数为66和12，说明专家型教师注重培养学生独立实验操作能力；M区域（沉寂）序对频数为32和59，其中新手教师课堂中（16，11）序列对（教师实验操作引起学生无效行为）频数为37，进一步研究发现实验视频播放是造成学生课堂无效行为的主要原因。

3.4.2 比率分析法分析专家型教师与新手型教师课堂教学行为

比率分析结果见图1，从左到右四个点依次代表技术比率、教师操作占技术比率、学生操作占实验比率和实验比率。这四项中只有技术比率新手教师（0.185）大于专家型教师（0.127），其余三项专家型教师均大于新手教师，这与之前的序列对分析结果相一致。进一步分析发现基本在技术应用比率高峰后都会有教师较小的语言比率高峰出现，说明教师在整堂课中，先使用技术呈现教学内容，再对教学的内容进行分析；新手教师在17min和40min左右各有一个沉寂比率高峰，这个高峰期是学生在观看视频、做练习。可以看出，随着技术的使用，学生语言也不断提高，说明了技术的应用能够带动学生积极参与到课堂教学中，积极回答问题，这一结论与初期的猜想相吻合。

3.4.3 动态特征曲线分析专家型教师与新手教师课堂教学行为

根据课堂实录和行为比率计算结果，以时间为横坐标，行为比率为纵坐标绘制动态曲线，专家型教师（如图2所示）和新手教师动态曲线。

通过动态曲线图分析发现新手教师教学一般流程中，教师与学生的语言基本呈“T（教师）-P（学生）-T-P-T-P”模式分布，这种模式属于“传递中心教学”，其特点是教师与学生一问一答，教师主导教学过程，其实质是教师向学生单项的传递知识，学生被动的接受知识的教学。而专家型教师的教学流程多表现为“T-P-P-P-P-T-P-P-T-P-PP-T”模式，这种模式属于“对话中心的教学”，也叫做“师生共同探究式教学”，其特点在于：“学习的过程体现在教师与学生反反复复的对话中，体现在探究和发现真理的过程里”。

4 总结展望

3C-FIAS互动分析系统从提问方式、实验操作和多媒体辅助技术等方面分析了专家型教师和新手教师课堂教学行为差异，分析结果与初期猜想结论相符。研究分析得出新手教师制止学生行为时多采用间接制止学生行为方式，产生这一现象的原因可能是新手教师处于成长初期，渴望得到学生的认可和配合。

3C-FIAS互动分析系统对于实验操作中专家型教师与新手教师差异性结果验证需要选择实验课进一步验证。动态特征曲线不仅能用于分析课堂教学过程中师生情感交流、师生提问互动情况，也能分析课堂教学模式，这是本研究得出的新的结论。

3C-FIAS互动分析系统不仅能从教师行为、学生行为、课堂沉寂实验、实验多媒体辅助技术等方面对新手教师和专家型教师课堂行为进行分析，而且从学生实验操作、教师实验操作、教师使用多媒体辅助技术、学生使用多媒体辅助技术等维度对专家型教师和新手教师课堂教学行为进行差异性分析，能更加科学而真实地反映课堂教学行为。

总之，3C-FIAS互动分析系统具有一定的科学性、实用性，为课堂教学行为的分析提供了量化工具，也为教师相互学习和借鉴提供了工具。但由于课堂活动是一个动态的、变化的活动过程，要分析这种复杂的、多变的课堂教学活动，任何一种方法都存在一定的局限性，这就需要研究者根据自己的研究目的，结合多种课堂行为互动分析方法进行分析。在应用3C-FIAS互动分析系统分析课堂教学行为时要考虑影响课堂活动行为的多种复杂因素和学科特征，再根据研究目的结合描述性观察、访谈等尽可能地使课堂教学行为得到真实的反映。

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