课堂问题设计中的教学行为大数据因素

刘建琦 肖 明

一、课堂问题的研究背景

随着全球一体化与信息科技的迅速发展，各地对教育和教学模式均做出了一定的调整或改革，发展学生的高阶思维能力，也逐渐成为当代教育的新潮流[1]。现代思维科学认为：问题是思维的起点，又是创造的前提，一切发明创造都是从问题开始的[2]。因此，适合思维培养的教学，是以思维为基础的问题教学[3]。以课堂问题设计为切入点，通过问题的解决与过程体验，探寻一条培养学生高阶思维发展的课堂教学改革之路，能够更好地指导中小学开展教学实践，为提升课堂教学质量、推进课堂教学变革提供指导。

教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》在教育信息化领域，具有重要的标志性和里程碑意义，也回应了新时代、新使命、新征程的要求。课堂教学行为大数据作为大数据的一种类型，由于其大容量、多样性和多维价值等特征，具备了能够对教学现象的特点与类型进行较为客观和全面描述的功能；同时，大数据也改变着人类发现问题、解决问题的基本方式，从而可以支持研究者发现某些传统教育科学方法难以得到的规律和结论[4]。

为提升教师专业成长，促进学生高阶思维的发展，北京市海淀区教育科学研究院选取海淀区20所学校，开展了“海淀区教师素养提升课堂大数据分析一期项目”，依托首都师范大学王陆教授带领的靠谱COP助学服务团队，借助课堂教学行为大数据对20所项目学校的80节中小学课例进行分析，试图揭示当前中小学课堂中的教学现象，寻求中小学课堂教学的规律，为借助课堂问题改进与优化课堂教学[5]、培养学生高阶思维提供数据支持和指导。

课堂大数据的相关因素提供了启示：设计有效的课堂问题，以问题引发学生思考和主动学习，并能够借助问题的分析和解决，实现学科核心素养的培养，同时体现学生的思维能力培养。

二、高阶思维教学达成的问题设计分析

学生的学习一方面要实现知识学习的技能成长，另一方面要实现意识方法提升的思维成长。我国学者钟志贤认为，高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力，主要表现为问题求解、决策、批判性思维、创造性思维能力的构成[5]。哈拉戴诺将高阶思维划分为理解、问题求解、批判思维和创造性四个层次，在与事实、概念、原则、程序四类内容作用的过程中，形成复杂、反复、系统性的过程。美国教育家布卢姆以认知的复杂程度，将思维过程具体化为六个教学目标，由低到高依次为记忆、理解、应用、分析、评价和创造。其中，分析、评价和创造归属于高阶思维[6]。

问题是教学的逻辑起点。问题设计的类型，按布鲁姆教育目标分类法可以分为记忆性问题、推理性问题、创造性问题和批判性问题。按照以发展学生高阶思维为取向的问题进行提问，对开发学生智能、培养学生逻辑思维能力、激发学生想象力和创造力、提升学生的批判质疑能力将会大有裨益。

依据海淀区项目研修80节中小学课例的课堂教学行为大数据各维度平均值，按照对应的学段与全国常模数据进行对比，提取海淀区课堂教学的优势特色，以此作为培养学生高阶思维发展、明确课堂教学改进的方向依据和指导。

1.问题设计的开放性分析

培养学习者高阶思维设计的问题，应该是围绕具体学科知识，为学习者设计的开放、复杂、有挑战性并有多种解决途径的问题，是与高阶思维相关联的开放性问题。开放性问题往往符合以下特征：一是该问题不是简单地通过调取学生的已有知识和经验而回答的记忆性问题，更不是让学生进行机械判断的“是不是”“对不对”“好不好”等问题。二是该问题的思维含量较大，没有现成的答案或唯一解决方法。三是该问题有一定的思维难度，富有挑战性和创造性。四是该问题能启发学生变换问题角度做深层次思考或反思，具有一定的批判性。

(1)小学项目校课堂

图1反映的问题类型维度表明，小学项目校课堂中的问题具有如下特征。

图1 问题类型维度整体分析

①常规管理性问题低于全国小学常模数据，记忆性问题和推理性问题的比例略高于全国小学常模数据，说明教师比较注重学生新旧知识的连接和基础知识的夯实，从而帮助学习者推导出带有个性化特征的概念、判断或推理。

②创造性问题的比例高于全国小学常模数据，说明教师在课堂中能够围绕学生创造力的开发设计较多的开放性问题，启发学生进行原创性、发散式的思考。例如，在《夜莺之歌》一课中，教师提出了“你觉得夜莺之歌是一首什么样的歌？”这一创造性问题，能够引导学生个性化、多元化地表达对于文章主旨的想法，有利于培养学生的原创思维和审美表达。

③批判性问题的比例高于全国小学常模数据，例如，教师在课堂中提出“有谁的想法和他不一样的？为什么？”等批判性问题，能够促进学生变换问题角度做深层次思考或反思，有利于培养学生的批判质疑能力。

(2)中学项目校课堂

图1反映的问题类型维度表明，中学项目校课堂中问题具有如下特征。

①没有出现常规管理性问题，说明中学课堂的教学效率较高，学生能够积极参与到课堂的各项活动中。

②记忆性问题的比例高于全国中学常模数据，而推理性问题的比例低于全国中学常模数据，反映出教师较为注重夯实学生的基础知识和基本技能，但是对于学生的逻辑推理能力的培养还需进一步提升。

③创造性问题的比例高于全国中学常模数据，说明课堂中教师能够较好地支持学生进行发散式和创造性的思考。例如，“从这个数据可以得出什么结论？”，这类问题能够较好地培养学生思维见解的个性化、探索性和求新性。

④批判性问题的比例略低于全国中学常模数据，由于批判性问题一般与价值的判断和观点的表达有关，建议中学教师在课堂中能够适当增加生生互动与评价，提升学生多角度思考问题的能力。

2.问题设计的层次性分析

由于开放性、挑战性的问题解决需要调用学生的多种综合能力，经历较为复杂的分析问题、求解问题的过程，因此课堂中的问题结构应具有层次性。教师需要围绕教学内容对问题结构进行整体设计，使得课堂问题系统能够由易到难、由浅到深、层层递进，从而引导学生在循序渐进的问题解决过程中了解概念、明确原理、掌握方法策略，进而实现迁移拓展。

麦卡锡博士综合了学习风格、脑功能等领域研究成果，提出4MAT教学设计系统，将问题分为是何类问题、为何类问题、如何类问题和若何类问题四种类型。教师通过对“四何”问题的分析、比较、改进，能够实现对学生的低阶思维训练到高阶思维引领的转变，提升学生综合思维能力。

从图2中看出，在小学项目校课堂中，是何问题的比例最高且高于全国小学常模数据，说明教师非常重视学生的概念性知识的获得，通过大量的是何问题来帮助学生充分理解并掌握基本概念。为何、如何和若何问题的比例均低于全国小学常模数据，建议教师在课堂中要更加注重学生对原理性知识、策略性知识和迁移性知识的学习。

图2 四何问题维度整体分析

在中学项目校课堂中，是何问题和为何问题的比例低于全国中学常模数据，反映出课堂中的原理性知识相对缺乏，建议教师今后在师生对话中增加学生的原理性知识的获得；如何问题的比例高于全国中学常模数据，例如“你是如何设计的？你是怎样解决的？”，说明中学课堂中教师能够较好地培养学生的方法策略等相关技能；若何问题的比例高于全国中学常模数据，例如“假如你是作者，你将用什么语气来抒发此时此刻的心情？”“如果条件发生变化，结论又会怎么样？”，说明中学课堂中教师为学生创设了较为丰富的获得迁移性知识的机会，有利于帮助学生寻找所学知识在生活中的实际应用和意义。

3.问题设计的递进性分析

对话是师生间交流思想的重要方式，高质量的对话是有效学习不可或缺的因素。对话作为课程改革的核心理念之一，正在深刻地影响与改变着教师的教学行为和学生的学习方式。递进的问题链设计及教师恰当的追问可以有效激活学生的思维，帮助学生实现从浅层的知识表征深入问题内部的逻辑思考，从低级思维能力的运用到创造性思维、批判性思维及问题解决等高级思维能力的发展。

对话深度分析是对课堂中师生对话的深度进行记录与分析的一种聚焦式课堂观察方法，反映的是教师提出问题的难度与学生认知程度的匹配度，关注的是教师问题之间的逻辑关系和师生之间互动交流的深度。

从图3中看出，现阶段中学和小学教师课堂中的师生对话主要为深度一的对话，且均高于对应的全国常模数据，而深度二至深度五的比例均低于对应的全国常模数据，反映出课堂中大多数的师生对话停留在一问一答的浅层交互，在学生回答之后缺乏对学生的进一步追问与引申。建议教师可以在课前设计由易到难、不同梯度的问题链加深学生对某个问题的深入理解；另外，当学生回答问题时，教师可以通过进一步追问的方式更好地促进学生的深入思考，提升对课堂中生成性资源的利用。

图3 对话深度维度整体分析

三、促进高阶思维的教学策略

1.设计问题系统 创新思维发展

有研究结果显示，问题解决能力是高阶思维能力中的核心能力。学习者问题解决能力的提升，能够促进其他高阶思维能力的发展[6]。教师在进行教学设计时，应该注意以解决问题为课堂发展的驱动力。在设计课程之初，就要设计步步深入的问题系统，从引发学生发现问题、产生怀疑、提出问题开始，再通过必要的记忆性问题与推理性问题帮助学生将新的问题情境与学生自身原有的知识技能相连接。在这个过程中，教师应该减少不必要的提问，要注意甄别课堂气氛活跃的原因，避免“满堂问”导致看似热闹实则无效的“假探讨”。另外，教师提出的记忆性问题与推理性问题一定要进行优化选择，要指向与问题解决相关的内容，要起到帮助学生进行知识建构的作用，也要支持学生形成科学思维的逻辑性。

2.优化教学方法 激发思维碰撞

美国学者瑞斯尼克认为，高阶思维具有不规则性、复杂性、进行不确定性等特质，能够形成多样化的问题解决方法，自我调节。在指向高阶思维的课堂中，教师的作用应该从讲授者转化为启发者、指导者和矛盾的调解者。教师应重点关注问题的解决过程而不是解决的结果。学生发生错误的场景，一定是学生需要学习的情境。教师应当合理地设计创造性问题，提升课堂的开放性，解放学生的思维，发展学生的创造性思维。同时，充分利用课堂中学生出现的错误，通过批判性问题引导学生进行思考、辩论、小组合作，让学生在讨论的过程中，对自己进行反思，对他人进行质疑，在“争执不下”中产生学习的需要，主动进行知识的建构。

3.提升课堂对话品质 引领学生深度学习

课堂中的师生对话主要为深度一的对话，说明课堂中的大部分对话为师生针对简单问题的浅层交流，缺乏师生间深度的交流与互动。建议教师围绕教学中的某个重难点设计递进式的问题链，为学生的深度学习搭建支架，并在学生的回答中进一步追问，把握课堂的生成性资源。

四、结语

一节课上得好或不好，不能像以前一样，只凭借主观经验来判断[7]，利用课堂教学行为大数据可以实现知识与课堂教学行为的可视化，并将教师的隐性知识中的教育信念、自我知识、人际知识、策略知识、情境知识和反思知识等显性化，有利于教师改进课堂教学实践行为[8]。同时，与全国常模数据进行对比，才能帮助教师思考“我的课堂教学水平处于一个什么样的位置？”“我的教学优势是什么？”“改进方向在哪里？”等问题，这对深化教学改革，促进教育均衡化等都有非常重要的意义。