2015—2019年中小学课堂高阶问题特征图谱

王陆 彭玏

[摘   要] 课堂提问作为促进师生互动交流的最基本的方法之一，在课堂教学中已经变得越来越重要。文章以课堂中的有效提问为研究对象，采用过程性评价和增值性评价，针对混合型课型和对话型课型，形成了基于课堂教学行为大数据的高阶问题特征图谱。研究发现，2015—2019年期间，无论是混合型课型还是对话型课型，高阶问题数量均得到了显著提升，但目前两种课型的课堂仍以低阶问题为主;混合型课型可以以提高创造性问题数量为课堂提问的改进切入点，而对话型课型可以以提升批判性问题、如何问题和若何问题等高阶问题的数量为课堂提问的改进切入点。

[关键词] 课堂教学行为大数据; 课堂提问; 高阶问题; 师生互动

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 王陆（1963—），女，北京人。教授，博士，主要从事教育大数据与智能学习支持环境研究。E-mail：wlcnu @263.net。

一、问题的提出

提问并不是什么新鲜事物，事实上最持久的提问模式可以追溯到2300多年前的苏格拉底和柏拉图时代，至今提问仍然在学校中被广泛使用着，为此，有研究者将课堂提问标记为“最有影响力的单一教学行为”[1]。提问是人类思维和社会交往的重要工具，它为人们打开了通往数据、信息、知识和智慧的大门[2]。问题是话语活动和辩证思维的关键组成部分。课堂提问作为促进师生互动交流的最基本方法之一，在课堂教学中已经变得越来越重要[3]。利用问题支持与促进学生学习最早是由苏格拉底提出的，并被柏拉图奉为不朽，可以说，数百年来提问一直是课堂教学的基石。

教师在提出高阶问题、组织材料、引导学生产生理解和探查学生意见等方面的能力是学生学习的重要变量[4]。30多年前的一些研究表明，教师在课堂中的问题通常是程序性的和面向事实的[5];近20年的研究表明，教师平均每小时提问43.6个问题，在教师的整个职业生涯中所提出的问题总数大约为200万个[6]。最近的一项研究结果表明，20年前发现的提问模式至今仍然普遍存在[7]，虽然教师在课堂中提出了大量的问题，但是问题的类型通常缺乏变化，教师在课堂中提出的典型问题是低水平的记忆性问题，而且教师在课堂中更倾向于提出低认知水平的问题，这一点已在不同层次的学校、不同学科的课堂中被证实[8]。显然，教师需要学习如何有效提出高阶问题的具体策略。

本文以2015—2019年五年间由第一作者主持的38个靠谱COP项目（The Teacher's Online Communities Of Practice，简称靠谱COP）在課堂中的有效提问为研究对象，运用过程性评价和增值性评价，形成基于课堂教学行为大数据的高阶问题特征图谱，探寻当前中小学课堂中高阶问题与基于问题的师生互动的变化特征，发现当前课堂提问的改进着力点，进一步丰富当前中小学教师改进课堂提问的途径与方法。

二、文献综述

自1900年以来，教师的提问开始受到研究者的关注。前50年的研究侧重点是描述和评估教师在课堂上对问题的使用，在接下来的20年中，开发了多种系统观察和分析方法以客观地识别教师的提问行为。从1970年左右开始，研究者开始将注意力转向识别有助于显著提高学生成绩的特定提问行为。作为教学与学习策略的重要组成部分，课堂提问是增加教与学两方面活动的重要手段，所以课堂提问在教学过程中扮演着重要的角色，它被认为是组织教学、启发学生思维、提高学生理解力的重要手段。对于课堂提问的重要性，人们已做了较多研究与论述，有效的提问不仅可以帮助学生快速融入课堂活动，而且可以有效提升学习者的学业成就[9-11]。

（一）高阶问题与低阶问题的界定

如果有一个通用的教学工具，那一定是问题[12]。问题为教师和学生提供了独特的机会，让他们参与到富有成效的对话中，并以多种不同的方式思考与回应。

根据布鲁姆的教育目标分类，可以将问题划分为不同的层次：在知识、理解、应用层面引发反应的问题被看作是低阶问题或低水平认知问题，而在分析、综合、评价层面的问题被认为是高阶问题或高水平认知问题[13]。据此界定，在靠谱COP项目所采集的教师提问类型中，管理性问题、记忆性问题、推理性问题、为何问题和是何问题均属于低阶问题，而创造性问题、批判性问题、如何问题和若何问题均属于高阶问题。

有研究者指出，近50年来，教师在课堂中提问的模式变化不大，教师课堂提问的频率一直处于较高水平，教师每天问的问题多达300～400个，平均每天问348个问题[14]。但有许多研究表明，教师提出的问题非常多，却通常都是在提出大量的低阶问题[15-18]。更有研究指出，教师提出的问题的80%都是以记忆为目标的问题，仅有少量的问题能够促进学生思考，教师通常提出简单的问题，让学生完成记忆和复习[19]，而针对应用、分析、综合或评估思维水平的问题使用频率要低得多[20]，当前课堂提问的问题类型，除去记忆性问题和管理性问题，其他类型问题的比例在课堂中处于惊人的低水平状态[6]。坎宁安（Cunningham）的研究发现，课堂上大约只有5%的问题属于高阶问题[21]。王陆和蔡荣啸的研究发现，课堂中的高阶问题与区域性教育发展水平呈现正相关关系，即越是教育发达地区，课堂中的高阶问题数量越多[22]。

尽管当前的课程教学理论强烈建议教师应该提出高阶问题，即具有开放性、解释性、评价性、探究性、推理性和综合性的问题，也特别强调高阶问题会对学习者的态度、思维和成就产生重要的影响，在培养学生解决问题和批判性思维能力方面具有重要价值[23-24]，以及可以通过高阶问题的解决缩小低成绩与高成绩学习者之间的差距等[25]，但实践始终表明，教师在课堂中还是以提出低阶问题为主。

由于高阶问题在课堂中所占的比例非常小，所以，近年来特别强调提高课堂中的高阶认知问题数量。然而作为教师不应该排除在识记、理解或应用层面的低阶问题，因为低阶问题为学生提供了解决复杂问题的事实信息[26]，学习者只有在了解事实、理解事实、应用事实、剖析事实并重新组织事实以揭示新观点之后，才能具有创造性思维和批判性思维。因此，教师应该提出更加多样化的问题，恰当的问题会引起课堂讨论并激发学习者对学习主题的兴趣，而糟糕的问题会在学习者的头脑中造成混乱并限制创造性思维[27]。

（二）高阶问题与师生互动行为的关系

教师的课堂提问有助于各种教学目标的达成，并为学生参与课堂提供多种机会，高阶问题往往具有突出的产出性，有助于教师在学习活动和学生思维之间架起一座桥梁[28-30]，丰富课堂中的师生互动。

1. 高阶问题与课型

由于言语行为占所有教学行为的80%左右，因此，课堂言语行为是课堂中最主要的教学行为，也为课堂教学行为的分析提供了充足的样本[31]。教师言语行为占全体教学行为的比例被定义为教师行为占有率，用Rt表示;教师与学生言语行为的转换频率被定义为师生行为转换率，用Ch表示。运用Rt和Ch值可以确定对话型、混合型、讲授型和练习型四种典型的课型。当教师行为占有率超过70%，且师生行为转换率低于40%时，被定义为讲授型课型;当教师行为占有率小于30%，且师生行为转换率低于40%时，则被定义为练习型课型;当师生行为转换率高于40%，且教师行为占有率在30%到70%之间，被定义为对话型课型;当师生行为转换率低于40%，且教师行为占有率在30%到70%之间，被定义为混合型课型[32]。

不同课型中高阶问题的数量不同。有研究指出，教师和学生在基于活动的探究型课堂中，即混合型课型中，大概会有71%的时间用于言语交流，其中，有29%的高阶问题;而在对话型和讲授型课型中，师生的言语交流会在80%以上，但往往只有13%的问题属于高阶问题[33]。由此可见，不同的课型存在着不同数量的高阶问题，有研究者进一步指出，教师行为占有率的降低且学生行为占有率的增加，会导致学生成绩的提升[34]。

2. 高阶问题与师生对话深度

学习被认为是一个知识探索的过程，其中，“任何时候已知的东西都不是静态的或最终的，而是依赖于持续的对话”[35]，由此，师生的深度对话是一种帮助学生产生自己想法，促进其问题解决能力提升的过程[36]。

课堂中的师生对话深度可以用级数来表示，一级深度指的是教师与学生之间的一问一答;二级深度是指教师与学生之间的两问两答，以此类推[32]。师生对话深度反映的是教师课堂提问的问题难度与所任教班级学生认知水平之间的匹配度，即课堂中需要有一定深度的课堂对话，不能全部集中在一问一答的浅层水平。

因为对话的本质是吸引学生充分表达自己的思想和观点，允许他们思考、解释和产生新的理解，所以教师要通过高阶问题使学生在师生对话中有机会对课堂对话作出有意义的贡献[37]。有研究结果表明，当教师与学习者共同参与到高阶问题的对话交流中，并帮助学生提出问题时，就可以获得深层次的对话[38]。只有当教师将对话教学原则融入课堂实践中，才可以超越传统的仅有浅层对话的IRF（Initiation-Response-Feedback）对话模式[39]。

3. 高阶问题与讨论后汇报

虽然高阶问题和低阶问题的结合被认为是一种有效促进课堂讨论的方法，但研究表明，大部分教师在大部分时间里都在提出要求学生回忆事实的低阶问题，而不能开展基于高阶问题的课堂讨论[23，40]。而教师需要在课堂中开展不同类型的教学，特别需要教师提出高阶问题驱动并开展相应的小组合作学习，以及通过生生之间的讨论互动探究和解决问题等[41]。

课堂中讨论后的汇报行为意味着课堂中教师提出了更多的高阶问题，因为只有在教师提出高阶问题后，为了使学生能够从高阶问题中受益，才需要为学生提供产生独特的、新颖的或富有想象力的想法的时间与空间，为学生创设一种没有“正确答案”限制的学习氛围，使学生可以根据需要详尽阐述，做出不同的联想，指出影响或进行公开预测等活动[42]。虽然没有一个最完美的问题可以在任何特定的情况下使用，但教育工作者一致认为，当有效的提问被用于激发讨论时，提问才有可能将学生从被动参与者转为主动的意义建构者[43-44]。

用于课堂讨论的问题往往是发散的，而不是趋同于对一个“正确答案”的聚焦。有研究发现，这种发散性问题能够让学生参与更高阶的信息处理，而不仅仅是对课本内容或教师答案的“回放”[44]，为此，教师必须花时间练习有效的提问和激发学生讨论的方法与技术。

（三）研究的缝隙

综上所述，尽管提问十分重要，但它的有效性取决于教师如何有意识地选择和设计问题，以达到教学目标[45]。教师的问题应该是分层的，应该从易到难，从封闭问题到開放问题，从低阶问题到高阶问题[46]。教师提出适当的问题和发展与提问相关的技能是一个需要长期持续改进的过程，因此，改善课堂提问的过程不会一蹴而就[47]。

通过文献分析发现，目前在面向高阶问题提问的研究中，有以下三个方面还存在明显的研究缝隙：第一，缺乏基于中国中小学课堂情境下的高阶问题现状研究;第二，缺乏基于问题的课堂师生互动现状研究，目前，聚焦课堂中师生互动的研究基本上都脱离了课堂中的问题情境，而教学是由问题构成的，教学的一切都可以说成是问题的衍生物[48]，问题是教学的逻辑起点，因此，研究问题情境下的师生互动对教学改进具有重要的意义;第三，当前中小学教师改进课堂提问的途径与方法过于单一，需要从新视角和新方法中探寻新的途径。

三、数据收集与分析方法

本研究的理论分析框架吸收了史蒂文斯[49]和朗等人[50]关于教师提问行为和模式的早期研究内容，并受到沃尔什和萨特斯[44]最近关于课堂问题与课堂讨论的有关研究方法的启发。

来自38个靠谱COP项目的视频课例中，经过编码体系分析后发现：混合型课型占54%、对话型课型占37%、练习型课型占7%、讲授型课型仅占2%，这一结果表明，本研究可以聚焦混合型和对话型两种主要的课型进行讨论。

（一）研究对象与样本

本研究的研究对象是中小学教师课堂提问中的有效问题。所谓有效问题是指教师以疑问句在课堂中面向全班学生提出的并明确要求学生给予回答的言语性问题。本研究共获得了符合条件的39709个样本。这些样本均来自2015—2019年五年间38个靠谱COP项目的1580节混合型课型和对话型课型课例中所提出的有效问题。

（二）数据收集方法

本研究的数据收集采用了线上和线下两种数据收集方法。线上收集方法指在靠谱COP平台中由项目研修教师自己上传视频录像后，研究者获得数据源的方法;线下现场收集方法是指研究者进入研究对象的授课教室，由研究者现场采集而获得数据源的方法。

（三）研究变量

本研究的研究变量分为问题类型、師生互动方式、课型和时间四个维度，包括17个研究变量。本研究中的问题类型变量用于测量课堂提问中的问题水平，共包括9个变量，其中，高阶问题类型包括：创造性问题、批判性问题、如何问题和若何问题4个变量;低阶问题类型包括：记忆性问题、管理性问题、推理性问题、是何问题和为何问题5个变量。师生互动方式变量用于反映教师提问后引发的师生互动特征，共6个变量，包括：讨论后汇报、学生行为占有率、对话深度二至对话深度五。课型变量根据教师行为占有率和师生行为转换率确定对话型和混合型两种不同的教学模式。时间变量取值为2015—2019年。

（四）数据分析方法

本文采用了编码体系分析方法和记号体系分析方法，将教学录像中的非结构化数据转化为本研究所需要的问题类型、师生互动方式和课型共16个研究变量[32]，再采用描述性统计、聚类分析等方法进行数据挖掘的量化分析。

四、数据分析与结果

（一）高阶问题比例的变化

在2015—2019年的五年间，无论是混合型课型还是对话型课型，高阶问题的比例均得到了提升，如图1所示。

图1表明，来自38个靠谱COP项目的39709个有效提问中，高阶问题的比例远高于坎宁安于32年前研究发现有关高阶问题只占课堂问题的5%[21]，混合型课型和对话型课型中的高阶问题比例都达到20.53%。

虽然高阶问题在混合型和对话型课型中有了显著提升，但是，当前课堂中仍以低阶问题为主。威伦将高阶问题数量极少，且教师在设计问题类型时的选择范围往往非常狭窄的原因归结为教师的教育信念，因教师往往认为并坚持教学主要是通过回忆和重复来传授知识和学习的[51]。由此，我们可以得到的启发是，要想扭转课堂中高阶问题占比很少的情况，首先需要转变教师的教育信念。

（二）课堂提问风格的变化

首先，针对混合型课型中4类高阶问题和5类低阶问题，使用K-均值聚类算法发现了混合型课型中存在A、B、C、D四种提问风格，如图2所示。

图2所示的混合型课型中有4类教师的提问风格：（1）A类风格以高阶问题中的若何型问题为主，课堂中侧重于培养学生的迁移能力;（2）B类风格各方面水平都比较低，以高阶问题中的如何问题为主，课堂中以策略性知识的获得为主;（3）C类风格以低阶问题中的为何问题和高阶问题中的批判性问题为主，课堂中侧重于培养学生的理解能力和批判性思维;（4）D类风格以高阶问题中的创造性问题为主，课堂中侧重于培养学生的创造能力。

图3所示的混合型课型中教师提问风格的动态变化信息表明，在2015—2019年的五年间：（1）A类风格占比总体呈现出下降趋势，五年间相对增长率为-22.27%，为负向改进趋势;（2）B类风格占比总体呈现出下降趋势，五年间相对增长率为-19.14%，为正向改进趋势;（3）C类风格占比总体呈现出小幅增长趋势，五年间相对增长率为14.55%，为正向改进趋势;（4）D类风格占比总体呈现出显著增长趋势，五年间相对增长率为568.73%，是四种提问风格中变化最显著的一类，为正向改进趋势。

由上述分析可以得出四个研究发现：（1）虽然B类风格已经出现明显的下降趋势，但目前混合型课型中仍以B类风格为主，占比达到45.82%，这表明在当前的混合型课型中，课堂教学行为中的高阶问题在提问水平上仍然处于较低水平;（2）五年来，D类风格是四种提问风格中变化最大的一类，这意味着，虽然D类风格是当前混合型课型中占比最低的一类，仅占14.86%，但是其增长幅度最大，即在混合型课堂中以创造性问题为代表的高阶问题的教学行为得到最大幅度的提升，创造性问题共提高了69.74%;（3）C类风格虽然增长幅度不大，是目前四类提问风格中变化幅度最小的，但其结果表明，综合使用低阶问题与高阶问题的组合设计课堂中的问题系统，以适应不同的教学目标和学生水平的差异化的优化教学行为已经得到了提升，批判性问题提升了88.21%;（4）A类风格呈现的下降趋势是唯一出现的一个负向改进，即作为高阶问题的若何问题的减少意味着课堂中培养学生迁移能力的弱化，以及发散型的高阶思维活动的减少。

其次，针对对话型课型中4类高阶问题和5类低阶问题，同样使用K-均值聚类算法发现了对话型课型中存在E、F、G、H四种提问风格，如图4所示。

图4所示的对话型课型中共有4类教师的提问风格：（1）E类风格各方面水平都比较低，以高阶问题中的创造性问题相对突出，相对较为重视培养学生的创造能力;（2）F类风格以高阶问题中的若何问题为主，课堂中侧重于培养学生的迁移能力;（3）G类风格以高阶问题中的如何问题为主，课堂中以策略性知识的获得为主;（4）H类风格以低阶问题中的为何问题为主，课堂中以原理性知识的获得为主。

图5所示的对话型课型中教师提问风格的动态变化信息表明，在2015—2019年的五年间：（1）E类风格占比經过大幅度波动后最终呈现出显著增长趋势，五年间相对增长率达到34.38%，为负向改进趋势;（2）F类风格占比总体呈现出显著下降趋势，五年间相对增长率为-24.20%，为负向改进趋势;（3）G类风格占比呈现出显著增长趋势，五年间相对增长率为25.42%，为正向改进趋势;（4）H类风格占比经过大幅波动后最终呈现出显著下降趋势，五年间相对增长率为-49.61%，是四种提问风格中变化最显著的一类，为正向改进趋势。

由上述分析得出五个研究发现：（1）目前对话型课型中以E类风格为主，占比达到45.31%，表明对话型课型中的高阶问题在提问水平上仍然处于较低水平;（2）H类风格是四种提问风格中相对增长率最低的一类，这意味着，五年来显著降低了单纯以低阶问题为主的课堂提问教学行为;（3）G类风格虽然增长幅度不大，但其明显增长的趋势意味着对话型课堂中，以如何问题为主的高阶问题的提问行为得到了显著提升;（4）F类风格呈现出负向改进，即以高阶问题中的若何问题为主的提问行为减少，意味着课堂中培养学生迁移能力的弱化，以及发散型的高阶思维活动的减少;（5）未发现有综合使用低阶问题与高阶问题的组合设计课堂中的问题系统以改进课堂提问行为的现象。

（三）提问风格与师生互动风格的相关分析

经过相关分析可以发现，高阶问题与师生互动存在显著相关关系：（1）创造性问题与学生行为占有率、讨论后汇报呈现显著正相关（p<0.01），即创造性问题的增加会伴随着学生行为占有率、讨论后汇报的教学行为增加;（2）批判性问题与学生行为占有率、讨论后汇报和对话深度二至对话深度四呈现显著正相关（p<0.01），即批判性问题的增加会伴随学生行为占有率、讨论后汇报和对话深度等教学行为的增加;（3）如何问题与对话深度二至对话深度五均呈现显著正相关（p<0.05），即如何问题的增加会伴随着对话深度的增加;（4）若何问题与对话深度四呈现显著正相关（p<0.01），即若何问题的增加会伴随对话深度四行为的增加。

五、研究结论

课堂提问不仅是最常用的教学工具，也是促进有效学习的一个关键因素。2020年6月30日，中央全面深化改革委员会第十四次会议审议通过了《深化新时代教育评价改革总体方案》，该方案首次提出并强调了过程性评价和增值性评价[52]。本研究借助有关提问的课堂教学行为大数据开展过程性评价和增值性评价，通过对五年来的38个靠谱COP项目中的39709个有效问题进行课堂教学行为大数据的可视化图谱分析，结果发现，2015—2019年五年间的课堂提问改进效果显著，教师已经有效改进了“满堂问”的教学行为，目前，每节课教师平均提出的问题为25.1个，显著低于凯瑞关于教师每节课提出43.6个问题的研究发现[6]。借助作为通用教学工具的提问的潜力至今还没有得到充分利用，其高阶问题的特征主要有以下两个：

（一）当前高阶问题的现状

无论是混合型课型还是对话型课型，五年间的高阶问题数量均得到了显著提升，混合型课型的高阶问题增长了23.89%，对话型课型的高阶问题增长了14.50%;混合型和对话型两种课型中高阶问题均占全部有效提问的20.53%，远高于坎宁安于32年前有关高阶问题只占课堂问题5%的研究发现[21]，但两种课型的课堂目前仍以低阶问题为主;其中，混合型课型中的高阶问题尚低于国外29%的高阶问题比例[33]。

（二）改进课堂提问的新视角

目前几乎所有的研究都未发现一种问题类型明显优于另一种问题类型。相反，每种类型的问题都对于特定的教学目标是有效的。因此，教师应明确特定课程的教学目标，分析学生的能力水平，然后计划适当的问题类型，精心地预先设计问题可以最大限度地降低教师对学生学习指导不当的风险[53]，为此，教师应该在教学设计中平衡低阶问题与高阶问题的比例，促进学生的思维发展。

在混合型课型中，可以通过提高创造性问题数量作为改进切入点，改善师生互动风格，发展基于问题驱动的小组合作学习。创造性问题的提升会使学生行为占有率和讨论后汇报行为增加。在对话型课型中，可以通过提升批判性问题、如何问题和若何问题等高阶问题的数量为切入点，改善师生互动风格，发展基于问题的深度对话型学习。批判性问题、如何问题和若何问题的增加会伴随着学生行为占有率、讨论后汇报和对话深度等教学行为的增加。

本研究发现，混合型和对话型两种课型的课堂提问行为虽然均以提出更多的高阶问题这一正向改进为主，但都出现了某一种提问风格的负向改进现象，这一结果表明，课堂提问行为的改进不是一个线性的过程，期间会出现有序性与无序性交融的复杂系统特征;与对话型课型相比，混合型课型出现了综合使用低阶问题与高阶问题组合设计问题系统的提问风格，使教师的操作理性、反思理性和重构理性的作用更加突出。

苏格拉底认为，教学是提问的艺术。但艺术需要时间来完善。由于目前教师在课堂中的大部分时间都在提问，因此，必须促进教师学会在教学设计时事先设计并计划好具体的问题，以鼓励课堂讨论和发展批判性思维。本研究表明，中小学教师目前需要改善课堂提问技巧的专项帮助与支持，掌握以布鲁姆认知目标分类法为基础的问题设计工具，通过基于课堂教学行为大数据的过程性评价和增值性评价，使教师认识并掌握课堂提问问题系统的设计，帮助教师通过提问和互动收集与评估学生的理解与掌握情况，转变师生关系，改善教学行为，进一步提升课堂教学效果。

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Feature Map of Classroom Higher-order Problems in Primary and Secondary Schools from 2015 to 2019

WANG Lu1，  PENG Le2

（1.College of Education， Captial Normal University， Beijing 100048;

2.Beijing Youxueshe Education Consulting Service Company， Beijing 100089）

[Abstract] As one of the most basic methods to promote teacher-student interaction， classroom questioning has become more and more important in classroom teaching. This study takes effective questioning in the classroom as the research object， uses process evaluation and value-added evaluation， and forms a feature map of higher-order problems based on big data of classroom teaching behaviors for the hybrid and dialogic classes. According to the research， from 2015 to 2019， the number of higher-order questions has been significantly increased in both hybrid and dialogic classes. However， low-order questions are still dominant in both types of classes. The hybrid class can take increasing the number of creative questions as the breakthrough for the improvement of classroom questions， while the dialogic class can improve the classroom questioning by increasing the number of higher-order questions such as critical questions， how questions and what if questions.

[Keywords] Big Data of Classroom Teaching Behavior; Classroom Questioning; Higher-order Problems; Teacher-student Interaction