初中数学课堂环境量表的开发

杨婉秋

摘要：本文在已有课堂环境的研究基础上，采用质化研究与量化研究相结合的方式开发了一个适合初中学段、针对数学课堂的《初中数学课堂环境量表》。首先通过课堂观察和访谈进行了质化研究，划分了量表的维度编制了题目。之后经过两次预测，进行了项目分析、内部一致性信度检验和结构效度检验。最后调整修订的量表有着较好的信度，效度也基本达标。初中数学课堂环境量袁的开发为今后的比较研究、因果研究和相关性研究提供了工具和基础，有一定的参考价值。

关键词：初中数学；课堂环境；量表

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1671-1580（2016）05-0102-06

一、数学课堂环境的研究综述

课堂环境一词在西方也被称作课堂气氛或氛围，至今学者对其并没有明确的界定。邵瑞珍（1997）认为“课堂气氛是课堂里的一种综合心理状态”。在研究中更被大家所接受的解释是“影响教学活动的开展、质量和效果，并存在于课堂教学过程中的各种物理的、社会的以及心理因素的总和”（范春林、董奇，2005）。可见影响课堂环境的因素主要有物理、社会、心理这三方面。其中，物理环境主要指学生身处课堂的自然环境、教学设施；社会环境包括师生关系、互动、课堂的任务取向以及规则与秩序；心理环境主要指教师与学生在课堂中的心理状态等。目前关于课堂环境的研究，主要针对的是社会环境与心理环境的研究，而物理环境的研究较少。

在我国新课程改革的大背景下，随着建构主义的教学观逐渐深化，对于当代课堂环境的研究也逐渐推进。国内的学者纷纷提出疑问：通过轰轰烈烈的课程改革，我国的课堂环境到底发生了怎样的变化？这些变化又对教师与学生产生怎样的影响？目前关于课堂环境主要研究两大热点问题：一、课堂环境现状研究，二、课堂环境对学生学习效果、学习态度、学习取向以及学科观的影响。

（一）国外的课堂环境研究

1.课堂环境研究发展历程

国外的课堂环境研究从大体上可以分为两个阶段，第一阶段从20世纪20年代开始，托马斯（Thomas）在美国开始研究课堂环境，当时研究偏重通过教师与学生行为以及课堂现象去判断课堂环境，而不是从心理学的角度对其进行分析，研究课堂行为背后的心理意义（Dorman，2002）。此阶段的课堂环境研究比较注重课堂上可观察的外显行为或事件，研究方法比较偏重课堂观察研究。

到了20世纪60年代，课堂环境研究逐渐融入社会学、心理学理论。在此阶段，穆斯（Moos）和沃伯格（Walberg）二人的研究分别为当代课堂环境的研究提供了理论依据和研究视角（丁锐，2010）。穆斯（Moos，1987）的研究将人类的环境维度分为个人发展、关系以及系统维持与变化，在此之后的研究都是基于这个框架（孙汉银，2010）。从20世纪60年代末开始至今，课堂环境研究路向逐渐偏重于“社会生态学”研究，研究方法也从课堂观察转变为通过学生的知觉来判断课堂环境（田友谊，2003）。

2.国外课堂环境研究工具的发展历程

课堂环境测量工具的研究一直是国外研究的重点，从50年代末至今也涌现了许多课堂环境研究量表。著名学者弗雷瑟（Fraser，1998）在书中专门分析对比了包括学习环境量表、课堂环境量表、我的课堂量表等9种量表。对于国外课堂环境研究工具的演变，有学者将其概括为萌芽期、发展期和活跃期三个阶段（刘丽艳，2009）。课堂环境研究从20世纪50年代到70年代中期，随着默里（Murray）需求压力互动模型和哲尔（Getzels）与谢伦（Thelen）课堂社会体系理论的出现，对于课堂环境的研究进入了萌芽期。在这期间涌现了比较初级的课堂环境测量工具，比如《学习环境量表（LEI）》、《课堂环境量表（CES）》、《我的课堂量表（MCI）》等。但是这一阶段倾向于理论研究，测量方法偏重课堂观察，问卷调查的可信度并不高。

从20世纪70年代中期到90年代中期，随着建构主义的观念走入教育，课堂环境研究进入发展期。在这期间涌现了大批面向个性化、注重学生感知的课堂环境测量工具，比如《建构主义课堂环境量表》、《科学实验环境量表》、《教师互动问卷》等。这一时期的研究已经不仅仅局限于课堂观察和简单的问卷。随着教育实证研究科学性的不断加强，此时的研究方法可信度大大加强。质化研究与量化研究的结合为课堂环境量表的编写提供了依据。

从20世纪90年代中期到现在，随着网络技术的飞速发展，教育的形式更加丰富。远程教育的兴起使众多学者开始了大规模跨文化、跨地域的比较研究。而在此时期，课堂环境的研究进入了活跃期。《远程与开放学习环境量表》、《建构主义在线学习环境量表》、《网络学习环境量表》应运而生，为我们研究在远程教育支持下的新型课堂环境提供了测量工具。

（二）国内课堂环境研究现状

在我国关于课堂环境的研究相对于国外少很多，从建构主义的课堂观兴起以来，我国才开始对于课堂环境进行研究。可以说，我国的课堂环境研究直接进入了“社会生态学”研究阶段，在研究方法上采用质化、量化研究相结合的方式，注重学生在课堂中的心理感知。随着我国新课改的实施，我国的课堂环境发生了怎样的变化成为了学者们关注的重点，在新课程背景下的课堂环境研究开始逐渐兴起。比如丁锐、马云鹏、邬玫、刘丽艳、江光荣、屈志勇等学者都进行了课堂环境的相关研究。总体说来，我国的课堂环境研究重点主要集中在两个方面：一、课堂环境现状研究，课堂环境测量工具即课堂环境量表的开发。二、课堂环境对学生学习效果、学习表现、学习态度、学习取向以及学科观的影响。

1.国内课堂环境测量工具的研究

目前对于课堂环境的维度划分基本上都是以穆斯（Moos）早在20世纪60年代末就提出的人类环境维度作为依据。在国内课堂环境的研究中香港的研究相对较早且深入，学者黄毅英利用质化研究在国外研究的基础上编制了《数学课堂环境量表》（黄毅英，1995）。这是我国较早的针对数学学科的课堂环境量表。值得一提的是，黄毅英编制的量表分为现实版和理想版，并且对于教师的角色比较重要。由于该表编写时间较早且针对香港文化，所以并不适合我国国内新课改之后现阶段的课堂环境。（丁锐，2005）

为了更好地适应我国的课堂教育现状，我国学者在课堂观察、访谈等质化研究的基础上对穆斯（Moos）提出的人类环境三个维度进行细分，试图发展适合国内课堂环境的量表。下表是目前国内关于课堂环境量表的维度划分情况。

在表中可以看出丁锐在对小学数学课堂做调查时，划分了愉快、教师投入、知识相关、师生关系、学生声音、学生投入和学生协作7个维度，是在目前研究中维度划分很细致的研究。但是，在目标定向这一个大维度下却比较欠缺，主要考虑到被测对象是小学课堂，学生对于学习的目标性还没有养成。而刘丽艳在对高中英语课堂环境进行调查时就关注到了“任务取向”这一维度。在其量表中包含了教师支持、学生亲和、任务取向、合作以及班级秩序这5个维度，可以看出这个维度划分是很符合人类环境维度的（刘丽艳，2010）。黄毅英的《香港数学课堂环境量表》与刘丽艳的维度划分类似，都将课堂环境划分为5个维度。从现有的课堂环境量表可以看出，目前的量表从维度划分上还没有达成共识，量表针对的学科性还不够强，有必要结合课堂现状发展一个针对我国国内初中数学课堂环境的量表。

2.国内课堂环境研究成果

随着新课改的实施，我国的课堂环境发生了怎样的变化？课堂环境与学生的学习表现、学习观等是否存在联系？这一系列问题一直是我国课堂环境研究的重点问题。从现有的研究成果来看，目前课堂环境的研究结果总体上讲是比较一致的。研究也都表明课堂环境的确对学生的学习效果、学习观产生了影响。国内学者江光荣编写的面向班级的《我的班级量表》，经过调查研究发现良好的师生关系会降低学生负担，增加学习竞争（江光荣，2002）。差异性研究也表明课堂环境在不同地域确实存在差异，并且课堂环境对学生的印象与学生的性别、年级都存在或多或少的关系。但是由于研究的对象不同，课堂环境的变化到底产生怎样的影响还存在争议。

在我国通过应试进行选拔的大背景下，课堂环境与学生成绩的关系成为了许多学者研究中不可忽视的问题。有研究表明建构主义的课堂环境不能预测学生成绩的变化，但是与学生学习态度的关系非常密切。这与丁锐的小学数学课堂环境研究结论类似，课堂环境的改善对于成绩没有明显的影响，但是学生的问题解决的能力有很大的提高（丁锐，2011）。随着新课程标准对数学问题解决能力的重视，我们的评价体系中也逐渐融入了对问题解决能力的考察，所以笔者认为就目前来说课堂环境的改善应该是会对学生的成绩有影响的。但是由于对象不同，学生的年龄层次不同，测量的结果也并不一致。刘丽艳在对高中生进行英语课堂环境与学习效果的研究中发现，教师投入与学生成绩成负相关，这与本来的预测不同（刘丽艳，2012）。而孙云梅在对大学生进行测试时也得出了类似的结论（孙云梅，2010）。所以我们有理由认为课堂环境与学生成绩的关系在很大程度上取决于被测学生的年龄和所处学段。在国内外众多研究中也有基本达成共识的结论。例如课堂环境影响着学生的学习取向和学习态度。良好的建构倾向的课堂环境、学生投入的增加都有利于促进学生深层的学习取向。

（三）课堂环境研究的局限性

尽管课堂环境研究从萌芽发展至今已经近百年，但是在我国的相关研究尚处于刚起步阶段，研究还不完善。其一，课堂环境的评价量表都是在穆斯在20世纪中期提出的人类环境维度的基础上进行划分。这样的维度经历几十年后是否还能与时俱进，关系、个体、系统这三个维度还能否完整地反映学生所身处的课堂环境？其二，课堂环境研究起源于西方，在国内进行研究的过程中，如何将文化、地域以及教育制度的因素考虑进去，使得在研究中应用的课堂环境量表更适合我国的课堂。其三，在目前的研究中学科的针对性并不强，课堂环境的学科对象很明确，但是问卷中的学科针对性并不强。由于每一个学科的学科性质不同，所以即便是一样的课堂环境，对于不同的学科，学生的感受与影响也是不同的。例如数学学科需要自主独立的逻辑思维而外语学科需要交流沟通的课堂氛围，那么同样的课堂环境，对于外语学科可能利于学生发展而数学学科就可能不利于学生问题解决能力的培养。所以在研究中，如何能够更好地结合学科特色进行课堂环境测量依然值得研究。

二、初中数学课堂环境量表的形成与修订

初中的数学课堂是目前很重要的一个研究领域，初中的学生正处于一个逻辑思维培养的过程，比小学的学生更具有独立思考的能力。这一阶段的学生比小学生思维严谨、理解能力强，更适合作为被测对象。同时初中的教学现状受到应试教育的影响相对于高中来说比较少，所以初中的课堂更适合建构主义的课堂观。在初中数学课堂环境的研究中，最核心的部分在于如何编制适合初中课堂的、有学科特色的量表来评价初中课堂现状。课堂环境量表的开发是现状分析、比较研究的基础。量表的形成与修订阶段主要采用质化研究与量化研究相结合的方法。在质化研究阶段通过课堂观察、教师和学生的访谈来确定量表的维度。在量化研究阶段，通过两次预测并利用SPSS、AMOS等软件对所采集的数据进行信度和效度的分析。最终确定适合初中课堂的、有数学学科针对性的量表。

（一）量表的维度确定以及题目的编制

1.量表维度的划分

在上文中，笔者对比分析了几种国内主要的课堂环境量表的维度划分情况，可以发现其维度是基本类似的。那么初中的数学课堂在学段上有些什么特点呢？学生在课堂中更关注哪些方面的感受呢？为了解决这些问题，笔者在深圳的一所普通中学选取了两个班级的学生进行了质化研究。让同学们写一个题为《我的数学课堂》的小作文，在作文中让学生尽可能真实地描述自己的数学课堂感受或是自己理想中的数学课堂。通过这些小作文，发现很多学生期待良好的课堂秩序，愉快的课堂氛围。学生A写到：“我想象中的数学课堂是很和谐的，没有什么人讲话……老师和学生和平相处。”学生B说：“营造一种快乐的学习环境，不让学生感受到学习的枯燥。”也有学生提到在课堂中应该尽可能发挥学生自己的价值，以“主人翁”的身份参与课堂。学生C写到：“题可以让我们讨论，不再是老师讲，同学们也可以来当老师。”学生D说“学生为主、老师和学生一起讨论”。同样的，也有同学提到了老师对学生应该尊重、信任，学生和老师之间要有好的关系等方面。抽象出来对于学生来说，数学课堂环境具备要素应该有愉快感、师生关系、权利的分享、秩序这4个方面。

学生虽是课堂的主体，但教师对数学课堂环境的影响也是非常重要的。为了更好地了解数学课堂，探究如何在量表中体现数学的学科特色，笔者又对几位优秀的一线初中数学教师进行了访谈。有些老师提到“教师的投入”在很大程度上影响了课堂的环境。教师A说：“尤其是对于青年教师，之前的备课、对学生的了解以及在课堂上能否及时地发现学生问题、关注学生的动态都能影响数学课堂的好坏。”对于近些年教师们比较关注的学生小组合作的问题，老师们也提出了自己的认识。老师B说：“小组合作更适合物理、化学等更注重动手能力的学科，对于数学学科实用性不强。”老师c提出：“适当地通过小组合作的方法探究数学问题可以调节课堂的氛围，提高学生的数学能力。”老师D表示：“小组合作只是一种形式，在日常的数学课堂中，如何能够让学生有合作交流的意识才是最重要的。”为了更好地解决课堂环境量表如何更有学科针对性的问题，笔者就“数学课堂有什么学科特点？什么是好的数学课”问题对教师进行了进一步的访谈。其中多数教师都表明数学课的最大的学科特色是“数学思维”。教师A说：“好的数学课应该是学生积极参与的，这种参与是思维的参与。在数学课中，应该尽可能地让学生进行思考，培养数学思维和能力。”总和笔者对教师的访谈总结出数学课堂的要素还应该包括教师的投入、学生之间的协作以及数学思考。

根据前期的课堂观察、学生和教师的访谈等质化研究，笔者确定了初中数学环境量表的8个维度，分别是愉快感、师生关系、权利的分享、秩序、教师的投入、学生的投入、学生协作以及数学思考。对比目前的其他课堂环境量表的维度划分，上述划分方法有这样几个特点：首先，我去掉了其他量表中常见的“竞争”维度，侧重对“秩序”维度的考察。这样划分主要是考虑到初中生所处的年龄层，初中的学生的自我控制能力相对较差，课堂的秩序对其学习的影响较明显。与此同时，由于初中是义务教育阶段，学习压力相对较小、同学之间的竞争也不是很激烈。再结合访谈的情况，在这里就没有加入“竞争”维度。其次一大特点在于创造性地加入了“数学思考”这一维度，数学学科注重思维的培养和在问题解决过程中能力的提升。“数学思考”这一维度和已有研究中“任务取向”维度有类似的目的，但是更具有学科特色。综上，初中数学课堂环境课堂环境量表8个维度的划分可以说是符合学段学生特征、有学科针对性的。但是究竟能否较好地反映课堂环境现状还需进一步研究。

2.量表题目的编制

根据上述维度的划分，笔者查阅了多个课堂环境量表、学生参与量表后再结合笔者对课堂环境的了解建立了包含117个题目的课堂环境量表题库。进一步的根据质化研究情况对题目进行了删选，最后初步形成了初中数学课堂环境量表。该量表包含8个维度，每个维度5至7个题目，共54个题目。下表为每一个维度的含义和样题。

为了更精确地区分不同学生在数学课堂中的感知情况，在量表中的每一个题目分别对应从非常不符合到非常符合5个水平，分值分别对应1分到5分。在量表初步编制完之后，为了测试量表是否合适，笔者进一步进行了信度和效度检验并对量表进行了修正。

（二）量表的修正

在量表的修正阶段主要分为下面两个主要过程：首先通过信度检验和题目整体相关性分析，剔除部分题目之后进行效度检验。最后信度检验结果良好，结构效度基本达标，形成了最终的初中数学课堂环境量表。

1.预测1：题目整体相关分析与信度检验

在第一阶段，笔者选取了小样本进行检验。被试样本是深圳市一所普通中学的4个班级，有效问卷151份。其中包括初一年级一个班、初二年级两个班和初三年级一个班。首先利用SPSS软件对样本做了题目一整体相关性分析，目的在于考察每一个题目和总量表的相关性。通过独立样本t检验和皮尔逊相关l生检验发现除了19、28、42题之外，其他题目皮尔逊相关系数都是两星，相关性比较显著。因此剔除了量表中的3个题目后对样本进行信度检验，这里采用。同样也是利用SPSS软件，下表为8个维度内部的一致性信度检验结果。

在上述信度检验的结果中，所有题目的信度都在0.73以上，有6个维度的信度达到了0.81以上，总量表的信度在0.963。所以可以认为修改后量表的可信性是比较高的。

2.预测2：效度分析

在项目整体相关分析和信度检验之后，为了对量表进一步修正，确保量表能有效地反映课堂环境的真实情况，笔者又对量表进行了效度检验。在效度检验部分笔者进行了内容效度分析和结构效度检验。首先在内容效度分析部分，在专家验证的过程中，发现了部分题目并不完全符合维度的含义。比如在“学生投入”维度下“在数学课上，如果我不能一下回答出老师提出的问题，我会一直试下去”这一题目，专家指出由于数学课堂的时间是有限的，这样的题目并不能很好地反映学生在课上是否认真参与。再比如在数学思考这一维度下“对于某一类数学问题，我常常用固定的方法去解决”这一题目的正向与反向就很难区分。除此之外还有少部分题目所在维度容易混淆，指向性不明确。比如题目“数学老师经常征求我们对数学课的意见”既可以在“教师的投入”维度也可以在“权利的分享”维度。通过专家检验之后，对题目进行了初步的修正与删减。删去了21、31、37、50、52共5个题目。

在项目整体分析和专家验证之后，量表的题目从56个减少到了48个。为了使量表更有效，笔者又对这48个题目构成的新量表做了结构效度检验。本次检验选取了长春市的一所重点高中和普通初中作为被试对象，收集了有效问卷962份。因为在之前的量表修订中，题目只有删减并无增加，所以在结构效度检验阶段加入预测1的151份问卷，总样本量为1113。为了测量量表的结构效度，笔者利用了AMOS软件。首先先建立了结构模型，经过多次的试验最终选取了八因素模型的结构。进一步地选取极大似然估计测量量表的结构效度的多个指标。为了使模型拟合程度更好，笔者对部分题目进行了适当的删减，最后确定的量表中包含40个题目，每个维度下5题。量表的结构效度检验结果如下表：

上表描述了经过修改后量表的结构模型拟合情况，在其中x²/df=4.560，在2-5之间。RMR为0.037，小于0.05。CFI大于0.9，NFI与GFI基本接近0.9。通过上述各种指标的情况，可以说修改后的《初中数学课堂环境量表》的结构效度是基本合格的。

三、量表的最终确定及应用价值

在量表的开发过程中，采用质化研究与量化研究相结合的方式。首先在已有研究的基础上通过课堂观察、教师和学生的访谈确定了量表所包含的维度并利用题目数据库选取了55个题目。经过小样本的第一次预测，对量表进行了项目分析和可靠性分析，根据信度的测量结果删去了部分题目。接下来在专家验证的基础上进行大样本的第二次预测，对量表进行了结构效度检验。根据结果进一步删减了量表题目，最后形成了模型拟合基本达标的量表结构。由于对题目进行了删减，所以再一次测量了量表的信度如下：

在上表中，所有α信度检验值都超过了0.75，除了“权利的分享”之外的其他维度信度都超过了0.8，总量表信度达到了0.96以上，所以可以认为该量表的内部一致性信度是很好的。综上，《初中数学课堂环境量表》有较好的信度与效度，可以用于反映初中数学课堂的真实环境情况。

《初中数学课堂环境量表》的开发为研究我国初中数学课堂环境现状提供了比较合适的、有针对性的工具，它适合初中学段、适合数学课堂。其次利用该量表可以进行不同学校、不同地区初中数学课堂环境的差异研究。同时，《初中课堂环境量表》与《数学观量表》、《数学学习取向量表》等其他量表的结合，可以研究是什么因素影响了初中数学课堂环境，而课堂环境的现状又会对哪些方面有影响，这也是笔者今后研究的重点。《初中数学课堂环境量表》的开发中有待改进的地方在于选取的样本的地域性比较单一，如果想更好地反映我国不同地区的课堂环境现状，在样本选取时应再广泛一些。希望笔者对初中数学课堂环境量表的研究能对今后的研究有一定的借鉴作用。

[责任编辑：黄可心]