国外科学课堂师生互动的价值取向与实践成效

摘   要：师生互动是科学课堂教学提质增效的关键环节，事关科技创新后备人才培养质量。国外科学课堂师生互动具有以追求教育公平为基础、以尊重文化差异为趋势、以促进师生发展为目标的价值取向，呈现出积极影响学生认知和情感的实践成效。以此为鉴，我国可加强科学教师课堂教学精准培训，转变课堂互动成效评估方法，科学课堂师生互动研究可关注内部作用机制，拓展多重研究视角。

关键词：科学课堂 师生互动 价值取向 实践成效

2022年4月11日，教育部等八部门联合印发《新时代基础教育强师计划》，明确提出要“构建高水平教师教育体系，建立完善的教师专业发展机制”，将提升教师队伍整体素质和教育教学水平作为未来教育发展的重要任务。同年5月19日，教育部办公厅印发《关于加强小学科学教师培养的通知》，从科学教师培养出发，强调提高科学教育水平，夯实创新人才培养基础。教师和学生是课堂教学的主体，师生互动是课堂教学与学习活动的核心组成，是实现课堂有效教学、促进教师专业发展、提高学生学习成效的关键因素，也是我国科学教育领域课程与教学研究的重要内容。多年来，国内外学者对师生互动的本质、类型、特征、影响因素、影响效果等方面不断探索，获得了丰富的研究成果。在此基础上，我国学者对师生互动、师生关系、师生冲突三者进行概念辨析，述评师生互动结构、类型、定位、师生冲突原因研究现状[1]，以及国内外课堂师生互动的类型、影响因素和策略[2]。本研究梳理并分析当前国外科学课堂师生互动的价值取向及实践成效，旨在为我国科学教育和师生互动研究提供借鉴，助力我国科学课堂师生互动质量提升、科学课程育人方式变革和科学教师专业发展。

一、概念界定与理论基础

（一）师生互动的概念界定

师生互动是一种特殊的人际互动，课堂教学环境下的师生互动是师生关系的重要体现之一。[3]不同学者依据不同理论和方法对师生互动进行了概念界定。我国学者大多运用思辨的方法，阐释师生互动的本质和特征，厘清师生互动的内涵。叶子和庞丽娟认为，师生互动是指师生间发生的一切交互作用和影响。[4]李保强认为，师生互动发生在学校这一特定的组织氛围中，不仅具有人与人社会互动的一般属性，还具有理解性、形成性和反思性的特性。[5]

国外学者大多运用实证研究方法，基于师生互动的内容、类型和模式，界定师生互动的内涵。阿什利（Ashley）从课堂整体互动方式的视角，将师生互动分为教师中心式、学生中心式、知识中心式三种类型;里皮特（Lippitt）和怀特（White）从教师角色的角度，将师生互动划分为教师命令式、师生协商式、师生互不干涉式三种类型。两者均是从师生关系角度界定师生互动，将师生互动视为反映师生关系的行为。此外，也有学者认为师生互动是指课堂环境中教师与学生开展的具体教育活动，如弗兰德斯（Flanders）基于社会互动模型，从师生言语互动行为的角度将师生互动划分为教师的行为和学生的行为，并构建了弗兰德斯互动分析类别（Flanders Interaction Analysis Categories）。

（二）师生互动研究的理论基础

教师人际关系理论提出，教师积极的课堂人际行为有助于提高学生的学习成绩和学习态度，它是师生互动研究的重要理论基础。乌贝尔斯（Wubbels）等人于1985年第一次将利里（Leary）的一般人际关系模型应用于教育学中，构建了当前仍被诸多学者广泛使用的教师人际行为模型（Model for Interpersonal Teacher Behaviour）。[6]这一模型将师生间的人际关系分为领导、友好帮助、理解、学生自主、犹豫、不满意、惩戒和严格八个部分，对应影响力（支配性/服从性）和亲密性（敌对性/合作性）两个维度。随着研究的深入，最新的教师人际行为模型将支配性/服从性和敌对性/合作性修改为控制和从属，并对八种行为进行了相应的调整。[7]与此同时，研究者基于教师人际行为模型开发了教师互动问卷（Questionnaire on Teacher Interaction，QTI），从教师和学生视角对课堂中的师生互动情况进行测量。

此外，依恋理论（Attachment Theory）和自我决定理论同样为师生互动研究提供了重要的理论支持。依恋理论认为，当成年人为孩子提供情感支持以及可预测的、稳定的、安全的环境时，他们会更加自立。[8]自我决定理论提出，成年人对孩子的能力、与他人的积极联系和自主需求给予支持，能够显著提高他们的学习积极性。[9]在这些理论的基础上，皮安塔（Pianta）等人结合教育学和心理学实证研究结果，提出教师与学生的课堂互动是观测有效教学最可行的指标，并在课堂观察系统的基础上，从情感支持、课堂组织和教学支持三个维度构建了互动教学模型，并建立了课堂评估评分系统（Classroom Assessment Scoring System，CLASS）。[10]其中，情感支持维度包含积极氛围、消极氛围、教师敏感性、对学生观点的尊重和过度控制;课堂组织维度包含行为管理、教学学习形式、产出、混乱;教学支持包含概念发展、反馈的质量、语言构建、丰富的教学方法。[11]

二、科学课堂师生互动的价值取向

（一）以追求教育公平为基础

学校学习环境和家庭学习环境对于学生未来发展均具有长远的影响。在此基础上，所处地区经济、父母受教育水平、家庭经济条件的差异都会在一定程度上影响学生科学学习结果。因此，促进科学课堂师生互动积极正向发展，能够有效提升科学课堂教学质量，增强学校学习环境对学生科学学习的促进作用，进而缓和外部条件造成的学生科学学习成效差异。哈姆勒（Hamre）等人在调查小学一年级学生时发现，母亲受教育程度较低的学生存在行为问题或学习问题的风险较高，教师高水平的教学支持和情感支持能够有效帮助此类问题儿童适应课堂学习。[12]由此可见，借助科学课堂中的师生互动来提高课堂教学质量，对于因家庭社会经济地位较低而导致教育起点不公平的儿童而言更具价值，能够在一定程度上弥补其家庭学习环境带来的不平等，实现教育过程公平，促进学生高质量发展，实现教育结果公平。

（二）以尊重文化差异为趋势

课堂是社会的一部分，因而课堂中的师生互动往往受到地区、学校自然环境、社会文化历史、经济条件等多方面因素的影响。为了推动全球各地学生的科学素养发展，营造符合学生文化差异的科学课堂环境，当前科学课堂的师生互动研究面向全球开展。QTI目前已经形成小学高年级版、中学版等适合测量不同年龄阶段学生对教师人际行为认知的版本。为适应不同国家学生对师生互动的感知情况，美国、澳大利亚、新加坡、马来西亚、文莱、希腊、土耳其、中国等多个国家的学者对QTI进行了文字翻译、信效度验证和题项调整工作，以保障对科学课堂师生互动的改善建立在尊重文化差异的基础上。

（三）以促进师生发展为目标

促进师生良好互动是形成良好课堂学习环境的重要环节。科学课堂中的师生互动，最终目的在于通过改善课堂教学环境，促进学生学业成绩、科学素养、科学态度、学习投入等方面的发展，加以通过积极影响教师的教学幸福感、教学效能感、工作满意度，最终形成良性循环。

三、科学课堂师生互动的实践成效

20世纪30年代，默里（Murray）和勒温（Lewin）提出学习环境这一概念，人们开始关注人和环境对于行为的影响。[13]教师和学生是课堂学习环境的主体，课堂环境对两者均不可避免地施加作用，且师生行为间的相互影响最终会反馈为学生的学习成效。相关研究也表明，教师对学生学习结果起最为关键的作用[14]，其中师生互动是决定学生成功的主要因素之一[15]。因此，师生互动的相关研究一直是各国教育研究者、政策制定者和教学实践者关注的重要问题。一系列研究结果表明，科学课堂中的师生互动会影响学生科学学习认知和情感发展。

（一）对学生科学认知的影响

在探究师生互动与学生科学认知间关系时，科学学习成绩由于其客观性、易操作性通常作为研究中测量的关键指标，且不同研究者会以不同的标准评判学生的科学成绩。例如，部分学者以国家统一的标准化学业测试作为测量指标[16]，部分学者以教师报告的或客观测量的学校成绩作为指标[17]。无论以何种方式测查科学成绩，总体来看，大多数研究结果表明，教师在科学课堂中对学生的控制程度（教师主导学生学习抑或辅助学生自主学习）以及与学生间的亲近程度（关爱、理解并信任学生抑或常对学生表达不满）均显著影响学生的科学认知结果，且师生间的亲近关系对学生科学成绩造成的影响大于教师的课堂控制程度的影响。研究者使用修订后的QTI量表开展研究，获得了类似的结果，无论从班级整体水平还是学生个体水平来看，师生间形成友好合作关系均能够有效提升学生学业表现。[18]

具体而言，当教师在课堂中更倾向于表现出组织领导课堂秩序，以友好、体贴的态度帮助学生学习，倾听、理解并信任学生等互动行为时，学生的科学成绩越高;反之，当教师在课堂中言语低沉、举止低调或批评、训诫学生时，会对学生的科学认知产生负面影响。[19]而课堂中教师给予学生自由学习空间和独立学习机会、严格要求学生遵守规则，这些行为对学生科学认知造成的影响尚未得到一致结论，拉里（Larry）等人认为，教师给予学生自由、强调学生自主的行为会正向影响学生科学认知，因为相对自由而自主的课堂学习氛围能够更好地激发学生的学习积极性，进而促进学生学习成绩的提高。[20]

为综合探索师生互动与学生认知结果的关系，罗尔达（Roorda）等人基于1990—2011年发表的研究开展了师生互动与学生学习成绩间关系的元分析。研究结果表明，积极的师生互动与学业成就存在显著正相关，消极的师生互动与学业成就存在显著负相关，且消极师生互动行为对小学阶段学生成就的影响相较于积极互动行为影响更大，因而要特别注意消除小学科学课堂中消极师生互动行为。[21]

（二）对学生科学情感的影响

整体而言，师生互动对学生学习情感的影响存在学科差异。例如，艺术和体育学科中教师对课堂的控制程度不会显著影响学生对该门学科的态度，但科学课堂中的师生互动情况则会显著影响学生对科学的态度。[22]在这一结论的基础上，国外学者针对不同教育阶段的科学课堂展开调研，以期探讨心理发展水平不同的中小学生，对师生互动的感知是否均会影响其对科学的态度。朗格（Lang）等人对新加坡三所独立学校的497名十年级学生开展调查，结果显示，化学教师的师生互动行为与学生对化学课程和学习的态度存在关联。[23]古普塔（Gupta）和费希尔（Fisher）的一项研究中，收集了印度15个班级705名学生的数据，其结果同样支持了师生互动显著影响中学生对科学的态度。[24] 布罗克（Brok）等人调查了文莱64个小学科学课堂的1305名学生，研究结果表明教师的课堂控制行为以及与学生关系的亲近程度均显著正向影响学生对科学课堂的感知和态度。[25]具体来看，教师的支配性和合作性行为越频繁，学生对科学的态度越积极。[26][27]无论是在中学科学课堂中还是小学科学课堂中，教师体谅学生、帮助学生、理解学生、信任学生，都有利于提高学生科学学习兴趣、增强科学学习自信。[28]

需要注意的是，对科学课堂中师生互动情况的探讨不拘囿于教室，实验室中的师生互动情况与学生对科学的态度两者间的关系同样是该领域研究的热点。科学实验具有可操作性和趣味性，有助于激发学生对科学的兴趣，促进学生积极主动地探索和学习科学。多数研究表明，教师在科学实验课中与学生的互动情况显著影响学生对科学的态度。科学教学实验中教师与学生的有效互动和积极学习环境的创设，对学生的学习态度、情感有正向影响。与这些研究结论不一致的是，拉塔（Lata）等人认为中学物理实验室中的师生互动整体上与学生对物理的态度两者不存在显著联系，且教师的训诫行为会正向影响学生对科学的态度。[29]可见，科学实验室中的师生互动行为与学生对科学的态度之间并非单一关系，可能受到学生特质、课程类型、文化背景等因素的调节作用，因此仍需更多实证研究进行深入探究。