我国中学理科课堂中科学话语及其意义的产生

我国中学理科课堂中科学话语及其意义的产生一种案例解释分析的方法孙可平/吕春辉【专题名称】中学化学教与学【专 题 号】G37【复印期号】2011年03期【原文出处】全球教育展望(沪)2010年10期第7885页【作者简介】孙可平，上海师范大学生命与环境科学学院副教授（上海200234）；吕春辉，上海师范大学教育学院硕士研究生（上海200234）。【关 键 词】EEUU一、前言学习科学不仅仅是记住科学知识的内容，它还应该包括学会用科学的方式或者使用科学的语言去感知我们周围的世界。当科学教育目标中将科学素养作为一个核心内容时，我们便不得不考虑语言和交流在科学课堂上的作用。科学教育的研究和实践证明，科学素养的“意义”必须在教育及教学系统内部、或者与之相关的社会系统中的交往过程中获得的。1通常，科学素养可以被定义为，在科学技术世界中人们适应和生存的基本知识和能力。而语言和交流是获得科学素养“意义”的基本途径之一。从这个意义上讲，每个学生都应该参与到用科学话语进行交流的系统中才能够获得科学素养的“意义”。什么是科学话语？简单地说，它是在一种科学背景中的正式讨论形式，是使用技术性术语来描述或者解释自然或者物质世界，并通过以假说一演绎推理作为基础的科学方法来实现的。2在科学教育领域中，科学话语既可以是“写”的方式，也可以“说”的方式来，在科学课堂中它则体现为应该包容什么和应该排除什么。科学话语的含义是非常宽泛的，它甚至包括了社会和文化的背景因素对课堂教学中如何“说和写”的影响。在本研究中，我们希望分析和辨明理科课堂的话语如何影响了科学素养“意义”的形成。在科学话语中，人们选择词汇和用语并不是没有目的的，而是按照一定规则建构起来的规则。这些规则将有助于形成某种特定话语的实践活动。这就是说，我们通过分析现在理科课堂的话语方式，辨明现在理科课堂的话语规则（也可以认为是一种教学的隐喻），并以此来了解这种话语方式对我们所期望的科学素养目标所产生的影响。根据维果茨基的社会建构主义认知心理学观点，语言并不仅仅是一种词汇和语法的组合，重要的是它是产生“意义”的最重要来源。3我们知道，语义是通过语言来表达的。理科教师在教理科课程的内容时必然反映科学学科的“意义”与“语义”之间的关系。这样，通过对理科课堂中所使用的话语的分析，就可能帮助我们了解理科课堂中的交流（对话）的模式(pattern)，理解我国理科的课程与教学。二、本研究的分析框架及流程本研究主要考察我国理科教师在初中化学课堂上的科学话语实践。通过这个研究，我们试图辨别教师使用的日常语言、科学语言是如何通过交流方式影响学生建构他们的“意义”的。在进行调查分析之前，有两个问题最令我们关注：一是我国理科课堂话语方式的模式是怎样的？这种课堂话语方式与通常意义上科学探索中建构知识的模式是否存在差异？整个调查活动都围绕这两个问题来设计。为此，我们对理科课堂话语的分析从三个维度展开（见表1）：课堂的控制方式、课堂教学内容的处理、师生的语言交流。在每个维度上，设计一定的子类别。这些子类别从不同的方面强调师生之间作用方式及交流方式。在分析过程中，子类别作为分析的指标将进一步进行描述和解构。表1本研究的分析理论框架除了对课堂话语进行三个维度的解构之外，在整个分析过程中，也同时对教学过程的序列进行解构。对课堂上术语使用的分析能够更清晰地辨明语言使用对“科学意义”建构的作用，以有效地了解师生使用科学术语的基本特征。教学序列的展开则强调在不同的水平上把握师生在课堂上交流的整体图景，因此将分析的水平界定在课堂事件、课堂进行系列以及课堂整体模式三个层次（见图1）。图1本研究的分析方法流程在分析的取样方面，我们采集了14个初中化学教师在教授初中化学物质的量和微观粒子两节课的教学录像。以这两节课作为分析的基本内容有两个原因：一是这两节课在初中化学课程中比较抽象，其中涉及了一定的科学概念和科学术语；二是这两节课对于学生从自己已有的经验转换为有效的科学用语比较困难，其中教师的指导过程相对复杂。由于这两节课的教学目标不同，它们在内容上处理上关键点是有所不同的。在关于构成物质的微粒的教学中，主要教学核心问题包括：什么是微观粒子（或者如何理解微观世界）?如何描述微观粒子的性质？如何解释微观粒子的特性？而在物质的量教学中，主要教学核心问题包括：物质的量是一个什么样的物理量？如何描述和计量？围绕这些核心问题，我们对这些理科课堂的教学事件展开分析。另外，研究中所使用的样本主要来自上海浦东新区的初中。我们之所以选择浦东新区作为我们的研究样本选择区域，因为浦东新区的教师许多都是来自于全国各地的教师，他们的话语方式和教学内容的描述方式具有一定的多样性。这样选择样本可以减少研究样本的话语方式的地域特征。我国是一个多方言、多地域文化的国家，教师的日常经验和话语方式不可能不受到他们自己文化特征的影响。因此，教师样本的选择在未来的研究中应该作为一个变量因素来控制。在分析过程中，首先将教学录像进行文字化。然后，对教学序列的教学事件进行编码（采用字母和颜色两种编码方式，便于统计和分析）。最后，对课堂教学序列的分析，则采取根据编码的分布状况由教学事件教学进行序列教学整体模式的程序进行展开。从而，突出在课堂教学过程中“科学意义”建构的确定途径。三、本研究的分析和发现下面的分析就从课堂教学过程逐渐展开，并在分析的序列中插入横向的维度分析。师生的课堂实践以“物质的量”或者“微观粒子”为核心内容，分为三个具体分析阶段：分析阶段1：教学序列中科学内容处理方式的分析。这个部分主要侧重对“教学内容处理维度”的教学事件进行解构和检测，并兼顾对师生的交流方式分析。这里，以科学课堂中师生如何谈论有关科学“大主题”的概念和内容的教学序列作为辨别单元，也分辨师生对提出问题的反应方式。这个阶段分析的最关键因素便是对课堂中教学事件的分析和编码。辨别每个教学事件的节点，往往会影响对教学序列甚至教学整体模式的判断。表2是对课堂教学事件编码的案例样本。表2构成物质的微粒的一个案例分析样本从分析阶段1中所获得的数据以及课堂录像的具体教学情境进行双通道分析，教学序列中的一些重要信息便凸现出来。这个分析的处理结果包括两个方面：一是有关课堂教学的启动模式的信息，另一个是有关教学内容的处理模式信息（即描述、解释和概括的方式）。在有关教学启动模式的信息的分析中，以下的4个结果是比较突出（见图2和图3）：教师提问是课堂启动的一种基本方式，提问的数量虽有一定差异，但是提问的基本构成数量模式是基本相同的。学生的反应主要以简单作答为主，对问题进行进一步评论较少：在构成物质的微粒的样本中只有2个案例共4个反应；而在物质的量中有四个案例有学生的评论。其中一个案例中的8个学生的评论和说明主要源于学生自身的提问。在教师提问的课堂启动后，教师自己做出回答和评论在构成物质的微粒和物质的量教学中所占的比重都为40%。由学生提问产生的启动很少。即使出现，主要是在教师布置的练习任务中出现。这时的学生提问仍以教师的启动问题为轴心。或者说，学生的提问是与教师的教学引导相匹配。在教学序列的内容处理统计中，我们针对教师在使用描述、解释、概括等方面的策略进行了分析。所谓描述是指教师使用那些比较直接可以观察到的陈述方式；解释则包括了对特定的概念或者结论进行的解释和说明；概括是指教师脱离了具体的描述进行总结性或者结论性的陈述。这些类别数据形式表现出以下特征（参见图4、图5）。教师的直接描述在两种课堂内容上是不同的：构成物质的微粒课堂中教师的描述主要是对演示实验的现象描述；而物质的量中的教学策略主要以描述练习试题的已知条件为主。教师在课堂上使用解释的教学形式包括对科学术语的精确使用以及对特定科学概念和术语进行的说明（图表中ScCon和ScTerm两个变量）。在两种课堂上分布是基本一致的，平均的反应次数教师使用概括性、去背景性的总结或者归纳说明在不同的学科主题之间是存在差异的（变量Othcon）。在构成物质的微粒的课堂中，概括策略呈现的平均次数是2次；而在物质的量中所呈现的平均次数是4次。从具体的内容可以显示这与课堂内容中使用的科学概念或者原理数目相匹配。另外，教师的归纳和概括教学策略还采取了练习的方式得以实现。教师使用故事或者日常情境解释科学内容（变量Story D）的多少与教师的教学风格相关，最多的使用数高达9次，还有四个教师根本没有使用日常情境或者故事。在用科学的背景或者科学史事件来解释科学概念或者原理时，教师的使用状况也是具有一定差异的，最多可达7次，而少的则是没有或者1、2次。上面的两个类别的分析可以辨认出，教师在使用描述、解释和概括的基本特征在两种不同类型的课堂中是相似的，即科学现象的描述是以特定内容为依据的，但是课堂中从描述到解释再到概括，这个教学序列的展开是以解释为焦点的，去背景的概括也普遍存在。分析阶段2：教师的课堂控制方式的分析。在前阶段的分析基础上，我们对教学的进行系列进行进一步探索。教师在教学序列中的叙述方式和学生的表达方式可以帮助我们获得对课堂控制和课堂交往模式的相关信息。教师的教学叙述方式是指他们在通过课堂上的交谈所表现出来的教学行为方式。教师在教学过程中叙述方式的分析包括了三个目的：一是逐渐展开科学概念或者科学知识；二是帮助学生获得关于科学概念的意义；三是维持课堂的教学叙述。随着教师叙述的进展，课堂的控制模式便显现出来。如果是权威型的交往，教师可能主要采用“讲授形式”；如果是对话型的交往，教师则需要考虑将注意力集中在课堂上可能存在的不同观点。这就是说，课堂教学的进展序列分析需要从教师的叙述方式入手，然后分析师生交往中的相互影响，进而获得课堂控制模式的信息。首先，从特定概念的展开考察教师的叙述方式。如在下列教学片断中（课堂案例1），教学叙述围绕特定的概念帮助学生“形成观念”：教师引入概念，使用学生的“回答”来引导学生头脑中“意义”的建构。这种以教师为主导的“意义”的建构方式在两种内容的课堂中都是主要形式。其次，从师生在课堂上的反应方式来考察课堂的交往模式。在这个分析阶段，我们采用了斯考特和毛提莫(P.Scott & E.Mortimer)的交往模式分析方法。4在斯考特和毛提莫的交往分析方法中，交往方式被划分为两个维度：相互作用权威方式、相互作用对话方式。在这里，权威方式与对话方式的区别在于：权威方式是指对话的焦点集中在一个观点或者一个“声音”上，没有探索不同的观点；而对话方式则集中在对课堂中不同的观点进行交流。使用这个分析方法，我们对在分析阶段1中所采择的信息做进一步的处理和分析。通过不同的对话片断，辨别师生对话的交流模式。根据课堂教学序列的分析数据和课堂的对话片断分析，课堂对话的模式和各种类型的交往模式的分布状况归纳在表3和下页表4中。表3教师对话片断分析的课堂案例在表3中，这些师生对话的片断在一定程度上描述了课堂上对话的引发、对话行进过程以及对话的转换或者转移都是由教师引发的。这就是说，在课堂谈话的自然文本上，教师的声音是主导的，学生并没有获得自主声音的机会和可能。教师引导的解释和说明是课堂对话的主线。从课堂交往方式的分析也获得同样的分析结果，课堂整体的话语模式是以教师为主导的，主要的特征是教师启动和教师判断，学生的自主判断很微弱。课堂对话的转移和移动都是在教师的话语引导下发生的。在这些课堂教学中，也偶有学生讨论，但学生讨论的话语内容依然围绕着教师所启动的问题或者主题而进行。此外，学生启动的问题很少：只有3个课堂案例中有学生启动问题，其中一个案例中的问题属于教师的练习设计中的问题，而一个案例的学生问题被教师判定为超越了课堂的内容范围而放弃。最后，从师生的反馈方式考察课堂中意义建构的模式。对师生对话的最后一个分析元素是教师与学生在课堂话语中的反馈方式。从课堂上教师对学生的反应的直接评价数量来看（见图4和图5中的Ev变量），只有36%的教师能够为学生提供鼓励性反馈。在对师生对话的分析中，可以看出（课堂案例1和课堂对话片断）：当教师提出问题或者设问时，学生在课堂上基本上是立即“跟进式”反馈；教师希望获得学生反馈的时间也相对较短，以免打断教学叙述进程。表4课堂交往方式的基本反应情况表图6理科课堂话语“科学意义”建构模式的模型4分析阶段3：课堂中“科学话语”的整体模式及科学术语使用的分析。该研究试图对科学课堂的话语方式进行进一步的描述，其中师生的交流方式这个分析也涉及了使用科学术语的方式以及课堂对话中使用母语和科学语言的方式。5在第3个阶段的分析中，根据前面的分析信息，我国理科课堂科学话语的“意义建构”模式逐渐地凸现出来。通过这个模型，我们辨别出了课堂教学序列的科学话语和意义建构的一些特征：理科课堂中存在控制的不对称性。学生在教学过程中基本没有提出具有科学调查意义的问题，教师的提问是学习计划、教学时间以及课堂评价的课堂控制的核心因素。课堂上有很强的师生相互作用规则（明确的和不明确的）。教学叙述的主题是由教师来主导的，其中话题的转换也由教师决定。所有的听和说的交流都是围绕理解知识展开，实验和练习活动也用于学生的理解和应用。课堂的知识建构过程中，学生的参与主要是以被动的形式。学生很少具有呈现和发表自己观点的机会；教师通过引导和解释来揭示科学知识及其意义。学生们的日常生活经验是课堂引入课堂对话的一个重要因素。科学术语的使用和日常用语的使用的机会同样是由教师主导的。教师的问题主要是与解释科学概念和科学理论有关，有一些演示实验与科学调查的过程相关。很少甚至没有以演绎方式呈现概念或者理解概念。教师引导学生的回答，而很少根据学生的回答转变话题或者话题重心。另外，教师对学生的反应并不总是给出直接的鼓励和支持。在该研究中没有出现教师在教学叙述过程中重新设定问题或者提出问题的教学情境。教师在提问中的停顿很少。课堂中话题的变化和转移都是由教师启动的，所以教师清楚教学叙述和谈话的内容和目的是什么。学生在多数情况下是“跟进式”反应。四、分析结果与讨论从本研究分析结果来看，我国理科课堂话语模式是以教师控制的课堂交往方式、解释和说明性的教学叙述形式以及强调以科学知识理解为主要特征的，归纳、概括、理解的思维特征明显。我们知道，在近年来的教育改革中，我国已经将科学素养和科学探究作为核心目标，而科学素养和科学探究在很大程度上反映了经典的科学逻辑和思维图式(schema)。从研究来看，我国理科课堂的话语方式与科学探究的话语方式还存在差异。实际上，作为实现教育教学目标的一种交往形式，课堂话语中存在着一定的认识论上隐喻。或者说，在科学的对话和交谈中，一些重要的意义是深埋在常规的表述下面。在今天的科学教育领域中，有三种重要的隐喻：6客观主义的隐喻；建构主义的隐喻；科学素养的隐喻。这三种隐喻作为认识论形态已经对科学教育产生了极为重要的影响。可以说，客观性或者客观主义的隐喻是理科课堂上的信条，“发现”和“理解”便是这种隐喻的基本表现形式。建构主义的隐喻则反映在教学中对科学知识的实用性及其建构价值的强调。科学素养的隐喻是一种补充性的综合隐喻，它是多元化的。科学素养隐喻强调，在形成科学素养过程中社会（建构）的意义，即学生在发展自己关于科学的知识时还要能够说服其他人接受这些科学知识的有效性，其中包括学生要能够向自己提出问题、设计自己的实验、确定自己的结果和结论以及反思自己获得知识的有效性。目前我国理科课堂上所呈现的话语方式是以客观主义的隐喻为主，再附加了“考试”这一社会性重要隐喻。教师的话语权在课堂上占据着强有力的统治地位，使学生的话语地位处于弱势。在这样的话语环境中，促进学生的科学素养以及对科学知识有效建构都难以实现。一种特定的课堂话语模式可能在一定程度上妨碍或者限制了新教学目标的实现。因此说，我国理科教育改革中实现科学素养目标仍然面临着巨大的挑战。【参考文献】1孙可平，邓小丽.理科教育展望M.上海：华东师范大学出版社，2002:56-59.2C. 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