作者：麦娟漫 东南大学脑与学习科学系，儿童发展教育研究所
研究生导师： 李骏扬
【推荐摘要】：
教学工作包括教师要做出的许多即时决定。在这项研究中，我们重点关注了未来教师在数学和科学教学的共同教学实践的基础背景下做出的决定—引出和使用学生思维的证据。在一项定性的多站点案例研究中，我们分析了PT（未来教师）如何在教学决策中吸收学生思维的数据，以及引发学生思维之后，在动画背景下产生的反应动作的性质。PT的教学决策包括提出额外的问题或邀请学生测试他们的想法。，PT的教学举措在数学和科学学科中各不相同。我们的研究结果指导教师教育工作者关注哪些行动最能支持PT的发展，以在小学课堂上使用学生跨学科思考的证据。数学和科学中提问的一致性开始为寻求共同的核心实践提供信息。研究结果强调了使用技术（即动画）作为支持PT学习教学决策和教学动作的工具的好处，以揭示教学实践的细微差别，引出并使用学生思维的证据。
【关键词】：数学；未来的小学教师；反应式教学；科学
目前的教师教育改革要求全球P-12教师通过有目的的问题和基于探究的教学让学生参与学习。此外，教师被要求引出学生的思维，并对学生的理解做出反应。通过这种方式，教师让学生参与学习，倾听学生的想法，并根据学生的理解对支持学生思考的教学实践做出决定。这种教学方法—反应式教学—需要了解内容、教学法和学生思维。Robertson等人强调，响应式教学包括（1）突出学生思想的实质，（2）认识到学生思想中的学科联系，（3）接受和追求学生思维的实质。在这项研究中，我们分析了数学和科学两个内容领域的数据，以更好地理解基础环境中跨学科的常见做法。我们试图了解未来教师（PT）如何在其教学决策中使用学生思维的证据，以及他们在数学和科学学科中实施的教学行动中的反应性质。
1. 概念框架
教师注意是回应式教学的一个关键组成部分，并为我们进行这项研究提供了框架。教师注意是源于Sherin等人工作的一种实践理论结构，最初通过两个过程定义：在教学环境中关注和解释事件和教师关注的内容。数学和科学领域的研究人员将教师注意扩展到了第三个过程：在教学环境中对事件做出反应。由此产生的研究“有助于形成和影响教师的注意，使其与数学和科学中基于改革的实践相一致，尤其是与学生思维相适应的实践”。通过以下研究问题来支持我们理解和思考PT在响应式教学中的意义：（1）一旦引发学生思考，PT会做出什么教学决策？（1a）PT如何在做出的决定中吸收学生的思维？（1b）为什么PT认为这些决定是最好的下一步行动？（2）PT采取了哪些教学措施来实现决策？（2a）响应动作中的响应性质是什么？
2. 文献综述
通过教师注意进行响应式教学
响应式教学的核心是教师根据学生的思维或理解做出即时决定。研究工作得出的结论是，教师的决定是基于学生的理解、先前的经验和获得机会的机会。教学决策应基于证据而非假设，并可能影响教学内容、任务、材料、教学模式和策略以及教师的反应强调，这些决定发生在教学和学科结构中。我们不仅要理解教师做出的决定，还要理解学生在做出的决定中所起的作用。
响应式教学包括关注学生的理解，认识学科联系，并追求学生思维的实质。根据学习是一个学习者积极构建自己知识的过程的观点，教师必须以学生学习和发展经验的细微差别为中心进行有效的教学实践，让学生发展自己的理解。为了更好地理解响应式教学的学习，我们不仅分析了制定的实践PT，还分析了在实施教学行动之前做出的教学决策。
3.方法
本研究探讨的现象是PT在引发学生思维后做出的反应，我们通过分析他们的教学决策和教学动作来做到这一点。这两种情况都受到同一任务的限制，即从视频剪辑和动画教学动作中引出PT的教学决策。两位研究人员，一位从事数学教育，另一位从事科学教育，都对理解PT的知识和理解反应式教学感兴趣，并合作设计了一项任务来引出PT的思维。从每一个案例中收集的定性数据都是开放编码的，并利用扎根理论的原理进行分析，如常数比较，以了解系统比较分析中出现的概括。
3.1 背景和参与者
这项研究在两所大学的数学和科学方法课程中进行。作者1在中西部一所大型大学教授初等数学方法。18名PT（17名女性和1名男性）参加了该课程；所有人都是在教师教育项目的第三学期寻求幼儿或小学学位的候选人。该课程让PT参与数学教学的知识和实践，以促进理解。该课程是在PT最后一个学期的全日制临床实习（学生教学）之前的秋季学期。PT参加了为期18周的数学方法课程。除了方法课程外，PT还参加了一门实践课程，该课程有单独的课程要求，包括4周的课堂体验。在确定的4周时间内，学生们每周参观小学两次。
作者2在一所中等规模的大西洋中部大学教授小学科学教学和幼儿科学教学。PT（5名男性和39名女性）参加了小学科学教学，16名PT（女性）参与了幼儿科学教学。科学方法课程将PT引入科学教学的维度，以促进学生在小学的学习。与数学方法课程一样，科学方法课程也在PT全职临床实习之前的秋季学期。科学方法课程中包含了临床体验，其中包括连续4周的课堂体验。在4周的时间里，PT每天都会参加他们的小学实习。
3.2 数据收集
PT参与了一项旨在对学生的内容理解做出反应的活动，家长观看了一段初等数学或科学课的短视频片段，显示了教师和学生之间的互动。所选的数学和科学视频侧重于激发学生思维的具体教学实践。分析重点是PT在观看了一段引发学生思考的视频后制定的教学决策和教学动作。
PT在进行为期四周的临床体验之前观看了视频。看完视频后，家长们要对以下提示做出回应，“作为老师，你接下来会做什么？”家长们提供了一份书面陈述，描述了如果他们是老师，他们会做什么，并为他们的决定准备了理由。在书面叙述之后，PT要创建一个1分钟的在线动画和脚本，准确地描述角色会说什么，以说明课程中接下来应该发生什么。为了了解PT是如何在课堂环境中实现他们的决定的，我们要求PT创建一个动画来捕捉他们在课堂环境下与学生一起做出的动作。
3.3 数据分析
我们使用定性方法对数学（n=18）和科学（n=55）的PT反应进行编码和分析。我们的第一阶段分析集中在PT做出的书面教学决策上，对PT在课程中下一步行动的回答进行了开放编码，并在内容领域内和跨内容领域生成了共同的主题。作者1通读数学答案，作者2通读科学答案。我们首先编码了子数据集，以确保满足类似的分块模式。然后，对数据进行分块和编码。在接下来的任务中，PT对提示做出回应，“你这样做的理由是什么？”我们将重点放在PT的书面动画脚本上，以了解PT对引发学生思考的反应，在对话中寻找概念上的突破，以确定分析的想法单元。知道教学实践中使用了多个动作，我们有意将重点放在编写脚本的第一个动作PT上以确定该，并对其进行了编码，动作是否对视频片段中引发的学生思维做出了反应。
在我们的研究中，响应式编码的举动广泛关注所提供的想法的种类，或者确定什么样的概念想法是合适的。这种回答也被编码为响应，因为在编码的想法单元中，老师专注于视频中引发的学生思考。
4.发现
4.1 学生思维被激发后做出的教学决策
在数学和科学回答中，所有PT都对他们下一步要做的事做了书面回答。在数学方面，大多数回答都是老师从视频中询问两名学生更多的想法。作为老师，隐含意图是深入挖掘学生的思维。学生可以分享他们的想法或者让老师告诉学生解决问题的策略，再者简单地问“你能用另一种方式解决吗？”PT对他们下一步要做什么的书面回答如表1所示。
在科学课上，大多数PT回应说，他们会邀请学生跺脚，此外，几位PT表示，他们会要求更多的学生分享他们的想法。这包括要求学生分享对声音的不同体验以及对听到声音时会振动的物品的想法，让学生选择支持的一方。其他PT的决定包括有计划的探索，允许学生用各种物体发出声音。PT对他们下一节课要做什么的科学书面回答如表2所示。
看完视频后，我会问我的学生是否有任何方法可以测试这个想法。在此之后，我将允许学生参与讨论，确定如何测试这一概念。然后，让学生们分组，相互合作，观察物体发出的声音，并确定是否发生了振动。我们发现数学和科学中的PT在激发学生思维后做出了不同的决定，但在这两个学科中，PT都占据了学生的思维。在数学背景下，只有当决定要求学生展示他们的作品或他们是如何得到答案时，PT才会让学生思考。在科学领域，PT让学生思考多项决策，包括向学生提问。PT表示学生需要理解自己的思维和/或获得概念知识，或者老师需要获取更多关于学生思维的信息。
表3和表4给出了数学和科学的PT原理。
当我们共同审视这些理由时，我们注意到大多数PT描述了一个基于改革的特定教学理念或概念。在引发学生思考之后，让他们探索自己的想法并发展自己的思维是很重要的。
4.2 实施的教学动作
在分析的最后阶段，我们分析了PT的决策是如何在动画教学中实现的，重点关注PT在模拟课堂环境中使用动画引发学生思维时所采取的行动。在这一分析中，教师的动作PT包括提问、表扬学生和为学生创造进一步探索主题的空间。
在数学动画中，大多数PT提问或赞扬学生的思维。在科学领域，大多数PT实施的第一步是开始一项新任务，该任务从视频中最初的老师问题转移到了我们对声音了解多少？动作包括邀请学生跺着脚，让学生用不同的物体探索声音，并为学生提供教科书。与数学动画相比，并非所有的科学动画都关注学生的思维。数学和科学动画中的“下一步”。教学动作如表5和表6所示。
为了更好地理解在动画中实施的教学动作PT的响应性质，我们确定了对学生思维有响应的动作，并仅对这一数据子集进行了编码。在数学中，对学生思维没有反应的动画采取了一种行动，让老师转移到另一个小组来观察他们的思维，将整个课堂转移到讨论中，或者要求孩子们使用不同的策略或使用新的数字来解决问题。在科学领域，非反应性动画要么让老师为课堂提供教科书，要么让学生用与所揭示的误解无关的不同物体进行探索。在四类教师调动（表6）中，每一类都有重点广泛的回应。大多数提问的动作都是重述或改写学生的想法，所有验证或赞扬学生思维的动作都广泛集中在支持学生学习上。
在数学和科学动画中，当PT使用动画媒介将他们的决定转化为教学动作时，模拟教室中的老师最常称赞学生的思维或问学生一个问题。在大多数数学动画中，PT只关注学生的思维，确定引发思维的特定方面，以提出问题或赞扬学生的工作。在科学方面，PT广泛关注课程中产生的概念性想法。
5.讨论
教学决策与教学动作
目前的教育改革强调了教师不仅要激发学生的思维，还要根据学生对概念的理解来调整教学。我们在研究中纳入的创新任务激发了学生的思维，并允许PT在此基础上做出决策。因此，我们报告了PT的教学决策，最常见的是询问学生如何以及为什么，或者邀请学生测试他们的想法。
在数学课上，PT希望更多地了解学生的思维，而不说出具体的策略或数学概念。我们研究中的PT希望听到学生思考的更多细节，以帮助他们解释学生的理解。在科学课上，PT渴望根据所获得的信息为学生提供学习体验。目前的研究强调了满足有效教学实践工作所需的各种举措。我们的研究结果开始关注什么最能支持学科内部和跨学科的特定实践的发展。很明显，数学和科学中的PT将提问作为学生思考后的适当动作。
在我们的研究中，我们利用视频和动画作为工具来引出PT的决定并说明教学动作。在模拟环境中，PT能够探索教学动作，使他们能够以自己的速度建立联系，而不是以在课堂上更快的速度建立连接。在这个过程中，我们看到PT的书面教学决策更好地反映了响应式教学，而这些决策的实施动画反映了在课堂上实施响应式教学的最佳尝试。虽然这项研究将动画作为一种工具，在激发学生思维后激发PT的教学动作，但下一步是探索将动画作为PT的反思工具，以分析他们自己的决定和动作与反应性教学实践的一致程度。我们支持教师教育中的努力，允许PT在课堂上工作之前对实践进行近似。
6.总结
总之，作为本研究的研究者和教师教育者，我们从分析数据中得到了收获。当我们努力让PT参与改革实践的学习时，我们不仅要了解PT在开始上课时如何将自己定位为教师，还要反思他们的教学决策和制定的教学举措是如何说明这一点的。我们是在努力培养未来的教师，以反映我们作为教师教育工作者如何定义改革教学，还是在努力培养理解改革教学并支持他们如何概念化这项工作的教师？教学工作很艰巨，培养有效的教师，让他们根据学生的思维做出决定，并采取行动让学生成为深度思考者，这一点至关重要。正因为如此，当我们寻求在课堂上看到改革愿景时，教育未来教师的工作至关重要。
查阅原文：Anne Estapa1, Jeni Davis2 2022年发表于International Journal of Science and Mathematics Education
DOI：10.1007/s10763-022-10304-3
转自：“百研工坊”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
