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《外國中小學教育雜志》2014年第七期

一、課堂教學視頻分析框架

本研究的研究假設是基于視頻分析的方法可以提高職前數(shù)學教師分析教學的能力。因此，在研究之初，設計了指導職前數(shù)學教師觀看、分析課堂教學視頻的框架（見圖1），引導職前教師將分析重點放在內容目標、教學策略、學生學習及三者間的聯(lián)系上。此框架的形成參考了Santagata等的研究成果。在職前教師觀看分析每段課堂教學視頻時，要求其同時關注以下三個方面，一是關注數(shù)學內容和教學目標，要求職前教師明確這段視頻反映的教學目標和相關的數(shù)學內容，思考教師這段教學希望學生達到什么樣的目標，是發(fā)現(xiàn)某個規(guī)律，理解某個概念，還是應用某個程序等等。這段教學涉及到的數(shù)學問題的本質是什么？和它相關的數(shù)學內容是什么？理解這些數(shù)學內容又需要哪些內容作為支撐點？只有在對目標和內容都很清晰的情況下，才能進一步分析、反思教學策略。二是關注教師的教學策略，要求職前教師明確視頻中教師是怎樣實施教學的，是獨白式還是合作討論式？教師是如何創(chuàng)設情境引出課題的？采用什么方法突破難點使學生加深理解等等。在這里，鼓勵職前數(shù)學教師運用批判性思維，即對視頻教學的不足進行評判，因為再好的課也有不斷改進的余地．要求職前教師思考通過這樣的教學，目標是否達到？有沒有更好的教學策略？三是關注學生的學習和思維，要求職前教師關注這段視頻中，學生整體（或某個）是否理解或掌握了所授內容？從哪里可以看出？學生沒有理解的話，問題出在哪里？學生在哪些方面存在困難等等。值得注意的是，這三方面并不是彼此獨立而是互相聯(lián)系的，教師的教學策略是針對具體的教學目標和數(shù)學內容而設計的，教師的教學是否有效，教學目標是否達成要看學生實際上學到了什么，學生是否真正理解和掌握了所涉及的數(shù)學概念、法則等。因此，職前數(shù)學教師在分析教學時，不僅要能描述視頻中發(fā)生的師生行為，解釋教師采用的教學策略和學生的學習與思維，還要分析教師的教與學生的學之間的關系。教師的教學策略為學生提供了什么樣的學習機會，導致了什么樣的學習結果，若提出另外的教學改進建議，需說明這些改進策略可能對學生的學習產(chǎn)生怎樣的影響，同時，教師和學生的互動又必須是圍繞具體教學目標和數(shù)學內容進行的。

二、研究方法

本研究的目的在于設計一項旨在促進職前數(shù)學教師專業(yè)發(fā)展的干預方案，并檢驗干預的結果。研究選擇無理數(shù)概念的教學為載體，采取準實驗研究的方法，設計了基于課堂教學視頻分析的干預方案，并組織實施干預，采用定量分析與質的分析相結合的方法檢測了干預對職前教師的數(shù)學教學知識、學習動機以及分析教學的能力這三方面的影響。本文著重報告干預對職前數(shù)學教師分析教學的能力的影響。

（一）研究對象研究選取江蘇省某師范學院數(shù)學系作為實驗基地，以自愿參加為原則，并承諾全程參加的人員將獲得一定的物質報酬，選出15名師范生作為實驗的研究對象，并分成兩組，一組為實驗組，共8名被試；另一組為控制組，共7名被試。但在研究實施過程中，控制組有2名師范生因個人原因中途退出，因此實際收集到數(shù)據(jù)的被試有13人，其中8人來自實驗組，5人來自控制組。研究實施時，他們均為數(shù)學系大二的學生，研究于秋季學期進行，在此之前，他們學過教育學、心理學的課程，但沒有修過任何數(shù)學教育專業(yè)的課程。

（二）研究工具1、課堂教學視頻研究選取了五段無理數(shù)課堂教學的視頻片段，為職前教師分析教學所用。按照干預過程中使用的時間順序，將五段視頻依次記為V1、V2、V3、V4、V5，五段視頻平均時長為8分54秒。這五段視頻的共同點是課堂上教師與學生的互動較為頻繁，課堂氣氛較為活躍，有利于職前教師分析教學中的師生互動。另一方面，視頻中教師引入無理數(shù)概念的方式均不相同，教學質量也有差異，這樣既為職前教師提供了觀摩優(yōu)秀教學范例的機會，同時也有助于職前教師發(fā)現(xiàn)教學中的問題。2、視頻分析報告單在實驗過程中，針對每一段視頻，要求每位參與研究的職前教師完成一份視頻分析報告單。報告單會在觀看視頻前發(fā)給職前教師，報告單上交待了即將觀看的教學視頻的背景介紹，教師所用教材，以及撰寫視頻分析報告的要求。研究者將對職前教師完成的視頻分析報告單進行編碼，以檢測其分析教學的能力。

（三）干預過程干預共持續(xù)了五周時間，干預者（即研究者）與被試每周會一次面，圍繞一段課堂教學視頻，組織被試觀看、分析和評論。第一周分析視頻V1，第二周分析視頻V2，依次類推。每周的具體干預活動如下：首先，干預者組織所有被試（實驗組和控制組）觀看一段課堂教學視頻，如有需要，可重復多次觀看；其次，要求實驗組和控制組的每位被試獨立分析視頻中的內容、教師、學生間的互動，完成相應的視頻分析報告單，在完成報告單的過程中，被試可以隨時返回觀看視頻中的某段情節(jié)；然后，組織實驗組被試（共8人）就這段教學視頻進行小組討論，每組4人，和小組內其他成員爭辯或分享各自的觀點和看法。在第二周活動開始前，干預者向被試展示并解釋了圖1所示的課堂教學視頻分析框架，并在以后每周的活動中，要求被試在觀看與分析視頻時，同時關注內容目標、教學策略、學生學習這三方面及其相互間的聯(lián)系。圖2展示了控制組在實驗過程中每周的活動流程。在每周實驗組進行小組討論的過程中，干預者會就被試的某些觀點進行追問，也會適時拋出準備好的一系列問題引導被試思考評論。如，在對視頻V1的討論中，設計了如下問題“：教師是以怎樣的方法得出是無限不循環(huán)小數(shù)的結論的？”“教師的方法能否使學生信服這一結論？”“在這段過程中，學生的反應是怎樣的？積極的還是被動的？”“如果你是教師，對這部分內容可以有什么不同的處理方式？”干預者及時閱讀了被試提交的所有視頻分析報告單，雖然從第二周開始，干預者在被試觀看視頻之前，都會集中提醒他們關注內容、教學、學習三者間的關系，注意提出證據(jù)分析解釋師生行為。但是，隨著研究的進行，干預者意識到還需個別提醒各自需要注意的問題，于是，在實施干預的第二周和第三周，干預者對實驗組提交的視頻分析報告單逐一進行書面評論，提出分析報告單中可改進的部分。比如，被試沒有提到某個重要事件時，干預者引導被試再次關注某些特別的片段，從而給予分析；被試沒有關注學生的學習時，干預者要求其解釋學生是否真正獲得對內容的理解；被試沒有分析教師的教學策略時，干預者要求其闡述為達到教學目標，教師是以怎樣的方式組織教學的，采取了什么手段，這樣的教學導致了學生什么樣的學習結果；當被試在教學目標或其他內容上出現(xiàn)錯誤時，干預者提醒其再次閱讀背景介紹或觀看視頻，發(fā)現(xiàn)和認識自己的錯誤；當被試只給出評論沒有證據(jù)時，干預者要求其提供證據(jù)；當被試深入分析了師生互動，或給出了更好的教學策略時，干預者給予其肯定與鼓勵。實驗組被試根據(jù)干預者的評論和建議，分別于第三周活動前和第四周活動前提交了修改過的“視頻V2分析報告單”和“視頻V3分析報告單”。圖3（下頁）展示了實驗組在整個實驗中的活動流程。

（四）數(shù)據(jù)編碼1、視頻分析報告單的編碼為了追蹤被試分析教學的能力是否通過干預有所提高，研究者對被試提交的“視頻V1分析報告單”和“視頻V5分析報告單”進行了編碼和比較。在一篇視頻分析報告單中，被試可能會圍繞幾個主題進行評論。這些主題可能是整體的課堂互動，也可能是某個具體的教學事件，圍繞一個主題的評論記為一條評論，對于每條評論，分別從數(shù)學內容、學生學習、批判性、教學改進建議這4個維度進行編碼（見表1）。特別需要指出的是，在分析學生的學習這一維度，只有從認知上進行分析的才能計為水平2，從情感上進行分析的，如“學生踴躍回答問題，說明他們學習積極性很高”，只能計為水平1。將每條評論在四個維度上的分析水平進行編碼后，即可從這四個維度對每篇視頻分析報告單進行編碼，具體如下：對于數(shù)學內容和學生學習這兩個維度，將報告單中所有評論在相應維度上的水平得分取平均值，作為整篇報告單在這一維度的水平得分；對于批判性和教學改進建議這兩個維度，將報告單中所有評論在相應維度上的水平得分取最大值，作為整篇報告單在這一維度的水平得分。此外，對每篇視頻分析報告單在第五個維度“分析的深度”進行編碼，規(guī)則如下：若整篇分析報告是純描述性的，只是描述了課堂中發(fā)生的事情，則計為水平0；若分析報告是評價性的，有評論點但未作詳細分析，則計為水平1；若分析報告是評價性的，且詳細分析了觀察到的師生行為，或討論了教師行為和學生學習之間的因果關系，則計為水平2。這樣，每篇視頻分析報告單都從數(shù)學內容、學生學習、批判性、教學改進建議、分析的深度這五個維度上獲得了水平得分。2、視頻分析的編碼信度視頻分析報告單在前四個維度上的水平是由報告單里所含評論的水平得分決定的，13名被試在視頻V1和V5的分析報告單里共作出了47條評論。研究者首先對47條評論在四個維度上的水平進行了編碼，然后對26篇分析報告單在第五個維度上的水平也進行了編碼。為保證編碼的信度，選取數(shù)學教育專業(yè)的碩士研究生Y同學作為第二編碼人，對其中的11條（約23%）評論和6篇（約23%）分析報告單進行第二次編碼。兩次編碼結果顯示，在數(shù)學內容和教學改進建議這兩個維度上，兩位編碼人對11條評論的編碼結果完全相同，一致率為100%。在學生學習和批判性這兩個維度上，各有1條評論的編碼結果不同，一致率為91%，對于存在分歧的地方，兩人進行了討論，最終達成一致。在分析的深度這一維度上，兩位編碼人對6篇分析報告單的編碼結果也完全相同，一致率達100%。因此，本研究中對視頻分析水平的編碼具有較高的信度。

三、研究結果

（一）視頻分析水平的總體變化為檢測被試在干預前后對課堂教學視頻的分析能力的變化，將被試對視頻V1的分析報告單作為考查被試分析教學能力的前測，將被試對視頻V5的分析報告單作為后測。圖4顯示了被試在數(shù)學內容、學生學習、批判性、教學改進建議、分析的深度這五個維度上的分析水平的變化。從數(shù)學內容這一維度看，前測中，被試全體在這一維度的水平均值遙遙領先于其它維度。事實上，除1名實驗組被試處于水平1外，其余被試在這一維度均達到水平2。這意味著被試在對視頻進行評論時，幾乎都討論了教師所教的具體數(shù)學內容，對這一內容的具體教學策略，或是學生對這一具體內容的學習等。后測中，被試在這一維度的水平均值略有下降，下降幅度為0.07，變化并不大。進一步考查這一維度水平均值下降的原因，研究者發(fā)現(xiàn)，在前測中許多被試只是圍繞一個主題進行評論，較為容易涉及具體的數(shù)學內容，而在后測中，許多被試在視頻分析報告單中對2-3個主題展開了評論，最多的一篇報告單對4個主題進行了評論。被試在對多數(shù)主題進行評論時均提到了具體的數(shù)學內容，但可能對其中某個主題的評論只提到了一般的數(shù)學內容或沒有涉及數(shù)學內容，比如，有1位被試在評論教學中多媒體的應用時，就沒有提到數(shù)學內容，導致這條評論在這一維度的水平得分為0。但總的來說，即使在后測中，被試全體在數(shù)學內容這一維度的水平均值依然處于最高位。從學生學習、批判性、教學改進建議、分析的深度這四個維度的前后測的均值增幅（圖4）可看出，經(jīng)過干預，被試全體能夠更好地分析學生的行為與學習，能夠更頻繁地提出教學改進策略并能更好地解釋其對學生學習的影響，更能詳盡解釋所觀察到的師生活動，更好地分析教師行為與學生學習結果之間的因果關系。同時，被試全體也更具有批判性思維，更傾向于表達與觀察到的教師行為所不同的看法，并能提出更有力的證據(jù)支持自己的觀點。

（二）實驗組與控制組的差異比較下面將進一步分析不同的干預過程對實驗組與控制組的不同影響。表2詳細列出了實驗組和控制組分別在前后測中各維度上的水平均值。首先，對實驗組和控制組在五個維度上的前測均值進行了Mann-WhitneyU檢驗。結果表明，在前測中，實驗組和控制組在五個維度上的水平均值之間均無顯著差異（數(shù)學內容：Z=-0.791，p=0.429；學生學習：Z=-1.059，p=0.290；批判性：Z=-1.059，p=0.290；教學改進建議：Z=-0.541，p=0.589；分析的深度：Z=-1.803，p=0.071）。這說明，在干預前，實驗組和控制組對教學視頻的分析水平相當。從表2可看出，實驗組和控制組在數(shù)學內容這一維度的水平均值在后測中稍微有所下降，前文已解釋過下降的原因，但實驗組的降幅（0.05）略小于控制組（0.10）。就批判性這一維度而言，控制組的后測均值比前測均值下降0.20，實驗組反而提高0.63，因此，被試全體在這一維度的均值增幅完全來自實驗組的貢獻。在其余三個維度上，實驗組和控制組的后測均值均高于前測均值，但實驗組的增幅高于控制組在相應維度上的增幅。對各組別在各維度上的前后測均值進行WilxoconSigned-Rank檢驗發(fā)現(xiàn)，實驗組在學生學習、分析的深度這兩個維度的前后測均值之間存在顯著差異（學生學習：Z=-1.973，p=0.049＜0.05；分析深度：Z=-2.236，p=0.025＜0.05）。控制組在五個維度上的前后測均值之間均無統(tǒng)計意義上的顯著差異。綜上可知，不同的干預過程導致了實驗組和控制組對教學視頻的分析水平的提高程度不同。從研究設計的干預方案可知，實驗組不同于控制組的兩項活動在于“干預者的個別指導”和“小組討論”。事實上，經(jīng)過干預者的兩次個別指導，實驗組被試不再僅僅關注整體的師生互動，還逐漸關注課堂中的一些重要事件，因此評論的主題數(shù)量有所增加，這種趨勢也延續(xù)到了對視頻V4和V5的分析中。在對視頻V1的分析中，8名實驗組被試共給出了9條評論，而在對視頻V5的分析中，實驗組被試共給出了21條評論。同時，他們也更加關注學生的思維與學習，不僅能詳細描述課堂中的師生行為，解釋教師的教學策略，還能深入分析教師的行為為學生提供了什么樣的學習機會，學生獲得了什么樣的學習結果。他們變得更具有批判性，能明確指出教師處理不當?shù)牡胤剑矣谔岢隽硗獾慕虒W改進建議，并能自圓其說，為什么提出的新策略更有助于學生的學習。此外，在干預者引導下的小組討論對于提高實驗組被試分析教學的能力也起了積極的作用。比如，對于個別被試在數(shù)的表示法上存在的認識誤區(qū)，小組討論就為其提供了反思、重新理解的機會，也使得其他成員在反駁的過程中獲得更深刻的認識；小組討論不僅使得被試更深入地理解了所教內容中的“為什么”，而且更擅于采用多種方法解決問題；有些被試一開始認可用計算機顯示的方法得出無限不循環(huán)的教學表征，但隨著討論的深入，他們漸漸意識到單從小數(shù)表征或單從分數(shù)表征入手都是有缺陷的，從兩種表征雙管齊下的教學策略才能真正消除學生的困惑等等。

四、結論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過干預，實驗組被試分析教學的能力比干預前有較大提高，尤其在“學生學習”和“分析的深度”這兩個維度上的分析水平的變化最為顯著。干預過程中的“小組討論”和“干預者的個別指導”有效地促成了實驗組被試的這些顯著變化。控制組被試在某些維度上的分析教學的水平也獲得了一定程度的提高，但其在干預前后的變化均不具有統(tǒng)計意義上的顯著性。由此可見，不同的干預過程導致了不同的結果。組織職前數(shù)學教師獨自進行視頻分析的經(jīng)歷對于提高其分析教學的能力有一定的幫助，但組織職前教師在獨自分析后進行小組討論，并針對各自的不同情況給予個別指導，更有利于促進其分析教學能力的提高。通過訪談得知，實驗組被試對基于視頻分析的方法具有非常高的認同度，也從另一個側面反映了研究設計的干預方案的成功之處。Hiebert等認為，教學技能不是通過職前教育獲得的，而是隨著時間的推移，教師通過自身教學經(jīng)驗的積累、反思而習得的。因此，不可能期望職前教師一開始教學就如專家般游刃有余，但職前教師應該獲得一定的知識、技能和品質，使得他們能夠研究并不斷提高自身的教學，職前教育應該培養(yǎng)職前教師學會學習怎樣教學，為日后從事教師職業(yè)時從教學中學習做好準備。[8]視頻分析為職前教師提供了熟悉教學、感受真實課堂的機會，并且視頻分析具有可以放慢教學過程、重復觀看、不斷反思的優(yōu)勢，基于視頻分析的干預手段可以提高他們分析教學的能力，是一條“從教學中學習”的有效途徑。本研究只是以無理數(shù)概念的教學為例，設計了一項短期（五周）的干預方案。事實上，被試非常愿意參與類似的課程，也特別感興趣，尤其對這樣的課程的有用性給予了極高的評價。因此，建議在職前教師培訓中開設基于視頻分析的課程，圍繞各種不同的數(shù)學內容，組織職前教師觀看分析和討論課堂教學視頻，不僅可以擴展職前教師的數(shù)學教學知識，還有助于培養(yǎng)他們從教學中學習的能力。

作者：龐雅麗單位：上海師范大學教育學院講師