[物理课例的分析框架及其质性研究] 初中物理知识框架

物理课例的分析框架及其质性研究

教学案例本身就是一堆质性的资料，进行质性研究对教 师而言，则面临分析方法方面的问题。文献[1]认为，“质 性资料的形式通常是文字，而不是数字”，但“质性资料是 有魅力的，研究者可以藉它们，对一个可辨识的地方所发生 的事件过程，做出有实据的、丰富的描绘与解释”。数字具 备数学的特质，可以使研究者用统计程序加以处理，而质性 分析则需要研究者更努力重复阅读数据笔记，反映出他们所 读到的，并基于逻辑和判断来进行比较，情境分析强调对事 物做整体的和动态的描述，寻找把资料连接成一个叙事结构 的关键线索，这都是非常不易的事。在一次区域调研时，研 究者对几位教师的同课“异构”课例进行了分析，记录了课 例中的关键“教学事件”，与参与的教师共同讨论，并进行 了个别访谈。对课例进行跨案例质性的分析，力图发现影响 教学效果的原因，期待总结、归纳出教学策略或理论构想。研究过程本身会带来意想不到的结果，研究者和参与者也都 会有一定的收获。

二、课例的分析框架及其案例分析 1.建构分析的框架或线索 在许多方面，质性资料可以是时间的先后次序，也可以 是逻辑上的意义联系，可以把一次观察或访谈写成一个情境 片段，也可以把几次获取的材料写成一个教学叙事，还可以 把几个叙事连成一体，组成一个综合个案，在经验资料的基 础上形成扎根理论。分析的参考框架如下页图1所示。

作为具体课例的研究，有几个关注的重点：
（1）背景。课例分析的背景，课例分析的价值。

（2）叙述。描述关键事件；
质性资料的收集。

（3）分析。关键事件发生的起因、过程和原因分析；

质性资料的分析。

（4）效用。建立教学构想，提出教学策略或建议，也 可能会形成新的理论（扎根理论）。

教学事件涉及原因可能有多种多样，各种要素对教学可 能都有影响，本次课例的因素分析如表1所示。

2.课例引发的分析 3位教师中L和H是同一个学校备课组的教师，他们经过 集体备课形成了相同的“学案”（为学生课堂教学提供的学 习材料）。在这所学校观课后，研究者从“学案”抽取有代表性的问题给另一所学校的S教师，在习题课教学中也插入 这一问题，最后把观课的资料进行比较研究。习题课都用了 下面的教学内容。

【例题】现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V， 内阻r约为50 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA， 为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图2（a） 所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影 响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999 Ω，是定值电 阻，起保护电路的作用。

（1）实验室备有的定值电阻有以下几种规格，本实验 应选用 A.10 Ω，2.5W B.100Ω，1.0W C.200Ω，1.0W （2）该同学接入符合要求的后，闭合开关S，调整电阻 箱的阻值，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得 多组数据，然后通过作出的有关物理量的线性图像，如图2 （b）所示，求得电源的电动势和内阻。请写出该线性图像 对应的函数表达式________（用字母E，r，U，R，表示）， 由图线可求得该电池的电动势E为________V，内阻r为 ________Ω。3.单案例研究的细节分析 连续观察3位教师的课堂教学，进行单案例研究。单案 例的研究关注：一是教学过程的每个细节；
二是通过对师生 话语的分析，发现该节的教学特点；
三是通过教学课堂结构 与师生的互动，通过一些表象，去揭示教学本质，当然这是 最难的。通过本次观课发现：
（1）第一位L教师的教学过程看起来非常顺利，教学效 果也好。课前发了学案，学生有足够的时间进行思考，上台 板书的A学生顺利完成。这能不能说明大多数学生同样能完 成？教师随意抽取的学生（样本）是不是具有典型性？ （2）H与L教师是同校的教师，生源相同。H教师直入教 学主题，对例题第（1）问的分析很精彩，呈现出学生的思 维过程，教师的点拨到位，学生完成解答后，让学生进一步 反思，巩固了器材选择的几个原则，教学效果是不错的。第 （1）个问题的教学，反映出学生是有一定基础的。但对于 第（2）个问题，B生的第一反应是写出U与关系的表达式， 他通过给出的图线写出相应的数学表达式。按道理来说也没 错。但是没有用E，r，U，R，等字母表示。接着教师提示用 y=kx+b表示，其中k=？，b=？在这里关键是分析k与b值的物 理意义，需要先通过物理规律找到U与的关系，教师只好自 己板书，从基本公式出发推导出答案。但学生似乎还是不明 白，为什么不能通过图线得出这个关系。课后与H教师交谈 时，该教师说，“过去学生做过类似的题，过了一阵子学生就忘了，实在没有办法。” （3）从S教师的教学流程分析，其教学思路其实也很简 单。首先回归课本，明确学习目标（测量原理），回顾基本 的测量电路，对课本的内容做拓展（变式的处理），抓住不 同变式下，测量原理不变的分析方法，再呈现新情景，这样 问题就迎刃而解了。

如图3，对S教师材料呈现方式进行分析可发现，3个物 理模型（电路）之间存在内在的联系。与图（a）比较，图 （b）缺少电流表和滑动变阻器，但电压表和变阻箱的组合 能达到同样的效果（可求出干路电流，并有调节电路电流的 作用），图（c）与图（b）本质就没有太大的变化，起保护 电路的作用。这样来比较、分析从（a）到（c）有（b）的 铺垫，学生的学习就不会太难。

4.跨案例研究的综合分析 （1）影响学生问题解决的因素分析 3个班级的学生对材料的熟悉程度不同，教师采用不同 的教学策略，学生的课堂反应不同，有不同的教学效果，可 列表进行分析，如表2所示。

从表1的比较可以发现：①教学中学生呈现学习过程非 常重要，H教师对第1问的点拨到位，一方面呈现学生解决问 题过程，另一方面真实反馈了学生学习的效果。②教学中提 问策略（包含提问的抽取）的重要性，课堂展示是呈现优生的完美作业，还是发现存在的问题，帮助学生去解决，L教 师教学很顺利，但很难确定教学真实效果。③教学策略的重 要性，学习过程就是促进知识的同化和顺应的过程。S教师 的教学就是最好的例证。

同样，如果教师把电路变式成电流表和电阻箱组合、两 个电流表（或电压表）与定值电阻组合，学生学习起来也不 会太难。在过去教学中很多教师把这类问题归为“伏伏法”、 “安安法”等等，不断建构新的物理模型，实际上这些都是 在“伏安法”基础上的拓展罢了。

（2）学生问题解决过程的原因分析 对问题表征的理解不同，学生对所呈现物理问题的解决 方法也不同，对此分析如下页表3所示。

从上表不难发现：①问题信息中潜在的歧义性误解，影 响问题解决者的解题思路，如B学生出现类似的情况。②问 题的表征不仅受问题情景的影响，也受问题解决者知识基础 的影响。A学生与S教师的学生分析思路不同，但结果一样。

③物理模型的拓展和变式，要在掌握原形（或基础）知识的 基础上，进行推演，利于学生的问题解决。试想：S教师如 果用类似的方法，不是用电压表与电阻箱的组合替代电流表， 而是用电流表与电阻箱的组合替代电压表，不知学生的反应 又如何呢？学生能不能顺利解决问题？5.课例研究的效用思考 这次课例分析，给研究者和参与者触动很大，认识到教 学要符合中学生学习的心理特点和学科的特点，才能取得好 的教学效果。通过研究者和参与者对课例质性材料的分析， 结合区域教研的实际，形成对习题课的教学策略。提出了“立 足教材，呈现过程，适度拓展，促进迁移”的教学策略。这 里说的“立足教材”就是“回归课本”，从简单问题（或原 始问题）出发，对问题进行拓展和变式，使学生的学习有很 好的支撑点。在区域教研中对教师进行指导，获得很好的教 学效果，也出现了很多成功案例，这里不再赘述。也许这里 的教学建议或教学策略还处在理论的浅层，建构扎根理论还 需研究者对更多的样本进行归纳和概括，然后上升到理论。

三、反思：如何使教研更有效 近几十年，教育领域越来越多的研究者投入质性研究的 范式之中。质性分析则需要研究者重复阅读记录下的材料， 并基于逻辑和判断来进行比较，按照事情发生的线索对有关 教学事件进行描述性分析，在经验资料分析的基础上建构扎 根理论。做质性研究开始之前一般没有理论假设，直接从实 际观察入手，从原始资料中归纳出经验概括，然后上升到理 论，这是一种从下往上建立实质理论的方法。当然还存在不 少影响研究的信度和效度，除了质性资料和线索繁杂性，抽 样的可靠性以及研究者的经验等，均会使建构的理论有局限 性。因此，要重视真实教学问题，不断深入观察事实，反思建构理论的可能性和自洽性。尽管如此，课例质性研究的效 用，除丰富教学理论外，对推动教师有效开展教学研究活动 是非常有价值的。