教学决策可视化模型的设计和应用研究

叶妙玲

【摘要】从教师专业技能培养的视角,设计和开发了一个支持新手教师教学决策技能训练的模型,进而转换为教学决策概念图/思维导图模板,并应用于个案教师培训。目的在于帮助新手教师习得科学的、稳定的教学决策模式,为探求教师决策知识可视化寻求有效途径。

【关键词】教学决策;课堂事件;知识可视化;可视化认知支架

上世纪80年代以后,随着认知心理学的兴起,教学研究范式从行为主义取向的“过程—结果”转而关注可观察行为背后的教师思维过程,其中,教师的认知与决策是这一方向的重要课题^【1】。教师教学决策是教学过程中关键性的组成部分,Shavelson^[2](1973)认为 “不管是否意识到,任何教学行为都是决策的结果。教师最基本的技巧就是决策”。

本文的核心概念是教学决策,其内涵定义如下:教师在教学历程前、中、后的三个阶段,知觉和识别课堂情境中所发生的信息,运用教学专业知识及教学经验,评估各种可行的教学方案、策略或技巧,适应教学情境做出回应学生学习需求及达成教学目标的有意选择,此认知历程称为教学决策^[3]。教学决策认知历程贯穿于教学前、中、后三个阶段,即教学前的计划决策、教学中的互动决策、教学后的反思决策,其中互动决策是核心阶段,是计划决策与反思决策的指向和归宿。

一 课题研究思路

本课题的研究思路深深受到徐晓东关于教育技术学研究方法著述的影响,徐晓东^[4]认为 “沟通与交流的研究将会成为教育技术学研究的重点”,“教育技术学急需‘探索→发现→开发这样一种研究模式。”本课题采用“探究—发现—开发—应用”的研究思路,研究分为三个阶段,历时一年半多。

第一阶段:探究阶段。旨在探究专家教师和新手教师的教学决策特征,进而归纳专家教师面临新异课堂情境/事件的决策模式,归纳新手教师教学决策中存在的困难和需求。这个阶段是整个研究的基础。

第二阶段:设计和开发阶段。这一阶段是整个研究的重点。主要是针对新手教师决策过程中存在的困难和需求,借鉴专家教师教学决策策略和认知心理学知见,构建一个教学决策工作模型,进而把模型转换成可视化结构的概念图/思维导图模板。

第三阶段:应用阶段。这个阶段主要是在实践中完善模型和探究模型的个案应用效果。

二 专家教师和新手教师的教学决策特征

1 研究方法概述

从07年1月至07年5月期间,笔者通过多种途径对小学教师的教学决策特征进行质性研究。研究方法如下表所示。

表1 研究对象和研究方法

方法

对象 深度访谈 人种志

(在某小学生活4周) 口语报告1

(备课) 口语报告2

(课堂教学)

专家教师 5 2 2 5

新手教师 3 2 3 9

合计(人) 8 4 5(6份) 14(17份)

说明 备课的思考模式;课堂中的即时思考和决策;课后的反思 和1位小学语文专家教师同住教师宿舍 边备课边出声报告内部思维 录课后回放,边看边报告上课过程的内部思维

2 专家教师和新手教师的教学决策特征

在现场观察、互动交流和录音数据分析的基础上,按照教学决策发生的三个阶段,尝试归纳专家教师和新手教师的教学决策特征。

表2 专家教师和新手教师的教学决策特征

专家教师 新手教师

计划决策 ①以自主决策为主

②制定教学计划时,考虑学生情景,包括学生的经验、兴趣和需求等 ①依赖教学指导书,自主决策较少

②制定教学计划时,忽略学生情景,主要考虑教学内容呈现序列和教师操作细节

互动决策 ①关注教学目标的落实情况

②对课堂事件敏感,善于从课堂情境中捕捉教学线索,灵活地调整教学活动

③决策轻松,大量运用教学惯例处理课堂事件

④面对新异的课堂事件:通常在对事件作意义解释的基础上,搜索和生成行动策略,并对行动策略的结果作即时推理,最后根据结果选择行动策略 ①关注预设教学流程的执行程序

②对课堂情景信息欠缺敏锐的觉察和思考

③决策“吃力”

④面对新异的课堂情景事件:一般不对情景的意义作解释,花费比较多的认知资源在行动策略的搜索和选择上,在选择行动策略之前一般不对行动策略的结果作评估

反思决策 ①关注学生的学习行为和学习结果

②关注典型课堂事件并作进一步的解释、对教学行动作修正或重新设计 ①关注教学内容任务的完成情况

②关注教师自身在课堂上的表现

③比较少对课堂情境/事件进行深入的思考

3 专家教师的分析决策模式

在提炼专家教师的互动决策模式时,笔者着重分析了专家教师面临新异课堂事件的决策思考过程。笔者猜想,专家面对新异课堂事件的情境类似于新手教师面对大量课堂事件的情境,因为对于新手教师来说大量课堂事件都是新异的。如果能对专家教师面临新异课堂事件的互动决策过程进行显性描述和建立心理模型,将可以用来指导新手教师建构有效的互动决策模式。

经过对专家教师口语报告的分析和归纳,发现专家教师面临新异课堂事件时,普遍经历了这样的认知历程:(1)识别和选择有意义的课堂事件;(2)解释课堂事件的意义或原因;(3)搜索、形成行动假设以及预估行动假设的结果或价值;(4)选择和执行行动假设;(5)行动过程中进行自我监控和调整。这是专家教师面临新异课堂情境/事件的一般决策历程。进一步研究还发现,专家教师在决策思维过程中主要受到教师关于课程目标的图式和教师内隐理论的影响和指引,相关的教师内隐理论研究也支持这一观点。

专家教师面临新异课堂情境/事件的决策过程实质上是运用专业知识进行分析性决策的过程,因此把这个过程称为专家教师的分析决策。图解表示如下。

图1 专家教师的分析决策模式

4 新手教师教学决策的困难和原因

新手教师在教学决策的核心阶段—互动决策过程中存在明显的困难,主要表现为:认知超负荷、即时决策“吃力”。在新手教师口语报告中经常出现类似语言:“上课时觉得脑子很累”,“当时感到不知怎么办”,“知道这个办法不好,但又想不出更好的办法”。

认知超负荷、即时决策“吃力”这二者是密切相关的,可从二个维度分析其原因。

第一,从认知资源消耗的角度。教师课堂教学过程需要消耗认知资源,分析判断过程的复杂程度与认知资源的消耗呈正相关。新手教师决策“吃力”的主要原因是没有足够的认知资源分配在多项同时执行的认知任务上,尤其在对新异课堂事件作判断决策的时候,更需要消耗大量的认知资源。

新手教师在课堂情境中,需要把认知资源同时分配在如下认知任务上:维持课堂秩序、回忆教学流程和教学内容、操作媒体材料、识别和回应学生反应、监控自身的教学行为等。进一步分析这些认知任务的性质,课堂情境的核心认知任务应该是识别和回应学生反应,也就是识别、解释课堂事件,然后作出适应性的即时教学行动。由于这项认知任务处在复杂的、动态的课堂情境中,因此执行这项认知任务需要消耗大量认知资源,对缺少经验的新手教师来说,更是如此。

第二,从教师的知识结构进行分析。新手教师透过师范教育课程主要掌握了一些描述如何进行教学的陈述性知识,这类知识还不能直接运用于实践,需要经过反复实践和反思才能转化为纯熟的教学实践技能(主要表现为拥有大量教学常序)。由于新手教师欠缺大量的且经过结构化组织的教学常序,因此教学过程中需要频繁作出即时的分析决策。

频繁的分析决策,一方面需要消耗大量认知资源,从而导致新手教师常常处于认知超负荷的状态;另一方面,频繁地作出即时决策,发生决策失误的可能性就会增大。当教师意识到决策失误时,一般会带来不同程度的挫败感,进而影响对持续出现的事件流的决策质量。

进一步探究新手教师课堂决策困难的原因,可能与新手教师对学生的经验、兴趣和困难了解不足有关。笔者在访谈中发现,新手教师在课前课后通常没有为课堂决策作足够的准备和反思,主要表现为:(1)“备学生”没有落到实处,教学策略的设计没有建立在学生基础之上;(2)教学计划单一、孤立,欠缺对课堂情境的深切考虑;(3)运用教学专业知识指导决策的意识不足;(4)课后反思较为宽泛,对处理不周的课堂事件欠缺深入思考和制定补救性措施。这种对课堂决策“欠准备、欠反思”的深层次原因是缺乏“情境意识”,缺泛对课堂事件作识别、解释和处理的意识。当教师没有自觉的情境意识时,他就不会为此付出准备和努力。

三 支持新手教师教学决策的可视化模型

在前期教学决策特征探究的基础上,针对新手教师决策过程存在的困难和需求,借鉴专家教师分析决策模式以及认知心理学理论知见,设计和开发了一个支持新手教师教学决策的工作模型,进而把工作模型转换为概念图/思维导图模板。这个工作模型简称为STDV(英文全称是Support Teaching Decisions Visualization)模型,相应的概念图/思维导图模板称为STDV模板。

图2 支持新手教师教学决策的可视化模型

1 STDV模型及说明

下面对STDV模型作简要说明。

(1) 适用对象和课堂类型

适用对象是小学各学科新手教师,以工作半年至2年之间的新手教师为主。

本研究是基于“课程与教学整合”的课程观背景下而展开的。在“课程与教学”整合观下,教学就不只是知识传递过程、人际交流过程,而是课程开发和生成的过程^[5]。本研究适宜的课堂类型,须同时具备以下三个特征:①小学分科教学的课堂,不适合学科整合的综合性课堂;②基于理解性学习的课堂,不适合以知识发现为主要特征的课堂;③基于师生对话与交流的互动型课堂,不适合以单向知识传递为主的讲授型课堂。

(2) 教学决策三个阶段的关系和任务

教学中的互动决策是教学决策的核心阶段,教学前的计划决策是为互动决策做预期和准备,教学后的反思决策是对互动决策和计划决策的回顾和修正,从而为下一轮教学决策积累经验。

计划决策。此阶段的决策工作包括预期情境决策和非预期情境决策。预期情境决策主要是围绕教学目标,预测学生的经验、困难和兴趣等,运用分析决策模型对互动决策过程进行课前心理模拟;非预期情境的决策主要是制定对非预测课堂情境/事件的反应准则。此阶段决策思考的结果是形成概念图/思维导图形式的弹性教学决策方案。

互动决策。此阶段是教学决策的核心,作为决策者的教师需要主动唤醒自身对课堂情境/事件的敏锐感觉,有意识地关注来自学生的言语、表情、动作等信息,从中发现教学线索,生成课堂事件,进而运用事前制定的决策反应准则、分析决策模式指导决策。

反思决策。此阶段主要是对典型非预测情境/事件的互动决策过程进行回顾和修正,形成表征教前、教中、教后三阶段决策思考过程的概念图/思维导图。

(3) 支持教学决策的要素

课堂情境意识。在人因工程学中,经常使用情境意识这一概念,来刻画用户对环境中动态变化的含义的意识^[6]。教师的课堂情境意识,是指教师意识到动态的、复杂的课堂情境的存在,意识到课堂事件发生的必然性,这种意识对于新手教师面临新异课堂事件时做出有效的、及时的、合乎专业要求的适应性行动非常重要。

教学决策程序化。在课堂情境中,新手教师互动决策的困难在于,大量决策是基于教学知识的分析决策。而新手教师由于没有受过专门的教学决策技能训练,在需要做出分析决策的时候却使用了基于直觉或规则的常规决策,而后者是需要经验累积的,因此,有效的互动决策难以发生。新手教师分析决策的程序可借鉴专家教师的分析决策模式(如图1所示)。

决策过程的可视化。决策认知过程的“外显”,使教师“看见”自己的思维轨迹,将有助于教师自我监控和指导。决策过程可视化的方法主要是绘制概念图/思维导图,并结合脑中模拟、有声解释等辅助策略。

支持知识的可视化。为了降低教师在记忆教学目标、教学流程等任务上的认知资源消耗,从而腾出较多认知资源用于洞察和处理课堂事件,可借助可视化认知工具对相关知识材料进行结构化显示。支持知识的可视化,有助于教师形成清晰的课堂教学结构、教学知识结构,便于记忆、提取以及现场提示。

2 STDV模板

借助可视化认知工具,把以上教学决策模型转换为概念图/思维导图模板,以可视化认知支架的形式引导新手教师进行决策认知操作。概念图/思维导图模板如下图如示。

图3 教学决策概念图/思维导图模板

(1) STDV模板的基本功能和作用

STDV模板的基本功能包括二点:以可视化认知支架形式引导教学决策的认知操作;可视化结构形式表示教学决策的结果。其基本作用体现为:

引导新手教师经历专家教师的决策思维过程。在使用融入专家教学决策策略的STDV模板中,新手教师会“不知不觉”地经历着专家教师的决策认知历程。经过持续的实践和反思,新手教师逐渐把专家教师决策策略内化到自身的认知结构之中,从而构建起科学的、稳定的决策模式。

让教师看见自己思维的轨迹。教学决策的过程需要教师进行自我监控,而自我监控的前提是个体能了解自己的思维脉络或思维轨迹,且最好是清晰地“看见”,并知觉影响教学决策的内隐理论。这些知识通常是以内隐方式存储在教师头脑中,借助概念图/思维导图工具外显出来,能帮助新手教师了解自身的内隐理论、了解自身决策思维中的误区或成功之处,进而主动寻求解决办法或积累经验,逐步完善教学决策模式。

以上阐明了教学决策概念图/思维导图模板作为认知支架的基本功能和作用。从深层考虑,教学决策过程和结果的可视化只是一种手段,其实质意义在于帮助教师:①养成自主教学决策的意识和能力;②养成程序教学决策的意识和能力;③增强课堂情境意识,提高对课堂情境/事件的分析决策技能;④建立教学经验的有效积累模式;⑤促进教师实践知识的结构化存储。

(2) STDV模板的使用

新手教师参照概念图/思维导图模板,完成各教学决策阶段的认知操作任务。教师在概念图/思维导图模板的引导下,一边思考一边绘制概念图(各节点内容用简练语句或关键词表示),并配合脑中模拟、出声思维等辅助策略。概念图可以直接在Mindmanager、Inspiration 等软件上绘制,也可以在白纸上手工绘制。为了便于修改和整理,建议在计算机上绘制。

四 教学决策模型的个案应用

1 实验对象概况

至目前为止,已有二名实验教师完成了一轮模型应用实验,另有二名教师正在实验中,实验对象以小学语文教师为主。本文主要报告其中一名实验教师黄淑玲老师的实验情况。黄老师任教某小学二年级语文,教学经验是12周(包括教育实习和代课)。

实验前,笔者通过访谈、问卷调查等方式了解其教学决策特征,结果显示与前期新手教师研究结果基本一致。主要表现为:①自主教学决策意识不足。黄老师把备课理解为从现有教案资源中修改和组合教案;②忽略诊断学生。黄老师把课前准备的重点放在编制和记忆教学流程,而忽略诊断学生的经验、困难等;③不能有效识别学习事件。对课堂事件的关注面较窄,主要是与纪律有关的事件为主。没有考虑到表面上的课堂纪律问题,实际上可能是教学准备不足和教学方法运用不当造成的;④未能建立有效的反思框架。课后反思较为宽泛,没有找到有效的反思切入点,很少围绕典型课堂事件作深入思考或寻求更优的解决方案。⑤互动决策质量较低,缺泛灵活性。一般以直接指示的方式平息事件,没有形成运用专业知识作分析决策的意识和思维模式。

2 互动实验过程

实验周期原定5周,后因中途黄老师工作极为繁忙的原因,实际实验时间延长至10周。黄老师使用STDV模板8次,每次使用后都给笔者发回一份教学决策概念图和一份实验记录表。

实验期间,笔者和黄老师保持着持续的、频繁的互动和交流。笔者多次到黄老师所在学校,观察和记录黄老师的备课、上课过程,采集口语报告,商议实验中遇到的问题。 同时,笔者邀请了一位小学语文专家教师参与实验指导。学科专家教师的参与,提高了实验教师参与研究的信心,弥补了笔者在学科知识、学科教学法知识上的不足。

3 STDV模板应用例

以下是小学语文第3册《识字3》的教学决策概念图(部分),这是黄老师第2次使用STDV模板时制作的。

图4 《识字3》的教学决策概念图(部分)

4 效果分析方法

本研究的效果分析,主要是对实验过程中收集到的原始资料进行整理和分析。分析方法采用质的研究中的资料归类分析方法^[7]。原始资料主要包括二类,第一类是教学决策概念图,主要抽取其中的非预测课堂事件的思考与行动部分;第二类是实验记录表以及实验结束后的总结。

在资料分析过程中,研究者反复阅读原始资料,试图抛开有关的前设和价值判断,进入黄老师的认知世界,接近真实地体验和理解黄老师的教学思维历程。在阅读原始资料、登录、寻找本土概念、建立编码系统和归类系统各步骤间作了多轮的来回比较、反复验证,并邀请二位专家教师协助研究者寻找本土概念、登录等工作。

5 初步的结论

根据资料的整理和分析,初步得出如下结论。

(1)黄老师初步养成了科学的、稳定的教学决策模式。具体包含如下特征:

课堂情境意识。表现在:教学前对课堂情境的预测和准备;教学中对课堂事件的敏感和有效识别;教学后对典型课堂事件的深入反思。

自主决策。表现为:经常性地自主发现和解决教学问题;日常备课工作以自主思考为主,能合理利用教案资源。

程序决策。在计划决策和反思决策的二个阶段,黄老师建立了稳定的分析决策模式,但在课堂互动决策阶段,可能受到时间压力的缘故,还未能完全适应在实施行动前即时推理行动结果的思考方式。

(2)黄老师互动决策的适应性经历了比较长时间的调适过程,已表现出高效、适切课程需求的趋向。

从笔者和专家教师的角度,黄老师当前的互动决策质量还不是很高,但从发展的视角来看,黄老师已经表现出明显的课堂决策意识,对课堂事件的洞察能力正逐步提高,在这基础上,如果黄老师能保持持续的学习和反思,特别是加强自身的学科素养、教育科学素养,其互动决策质量将会不断提高。

(3)黄老师对教学反思有着多层面的、较为深入的认知,表现出强烈的教学反思意识。

教学决策模板引导教师对课堂情境/事件的思考和行动作反思,这种反思框架给新手教师“学会如何教学反思”提供了一个有效切入点。透过这个反思框架,新手教师能快速且深切地体验到反省思维之于经验积累的价值,进而把反思自觉或不自觉地扩散到教学系统的其他要素上。黄老师教学反思的内容涉及:学生诊断方式、学生学习结果、教师教学行为、互动决策质量等,同时表现出对反思的元认知思考,包括反思的设备支持、反思的形式、反思的作用等。

(4)黄老师课堂教学的认知负荷有所下降,表现出从容镇定的行为特征。

在课堂教学中,能重点关注学生的反应,把较为充裕的认知资源投放在课堂情境/事件的识别、判断和处理上,课堂互动决策的适应性、专业性正逐步提高。

参考文献

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Research on Teaching Decision-Making Visualization Modles Designment and Application

YE Miao-Ling

(Normal Department, Dongguan University of Technology, Dongguan, Guangdong, 523000, China)

Abstract: From the angle of professional skills training teachers, we have designed and developed a supporting teaching decision-making model for beginner in teaching, and then switched to a teaching decision-making conceptual map / thinking introduction template. And it was applied to teacherss education practice. The purpose is to help beginners in teaching learn scientific and stable teaching decision-making method, to find effective ways of teaching decision-making knowledge visualization.

Keywords: Teaching Decision-making; Classroom Incident; Knowledge Visualization; Visualization Cognition Bracket