小学教师课堂信息加工能力的研究，本文主要内容关键词为：小学教师论文,课堂论文,能力论文,加工论文,信息论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 问题提出
1.1 教师教学专长发展阶段的研究
教师教学专长及其发展是教师教育领域中研究的重要问题之一，同其他职业专长的发展一样，教师教学专长也有一个发展阶段。根据以往职业专长发展和教师教学专长发展阶段的研究，研究者将教师教学专长的发展划分为新手（novice）教师、熟练新手（advanced beginer）教师、胜任（competent）型教师、业务精干（proficient）型教师和专家（expert）型教师五个阶段[1～5]。教师在不同专长发展阶段表现的能力特点是不同的，随着教学专长的发展，从新手教师到胜任型教师处理问题都是理性化的，而业务精干型教师和专家型教师在课堂教学中对课堂教学情境的观察与判断是直觉性的，他们凭借丰富的经验便能准确地发现问题，并采取适当的解决方法。他们对教学情境中问题的解决不仅达到了快捷性、流畅性和灵活性的程度，而且已经达到了完全自动化的水平[6，7，8～14]。
从认知技能发展的角度，教师教学专长的发展遵循着认知技能发展的规律，即包括如下三个过程[12]：（1）陈述阶段（the declarative stage），将知识和经验进行组织加工并转化为陈述性知识；（2）知识编译阶段（the knowledge compilation stage），将陈述性知识转化为程序性知识（即解决问题的认知规则、方法和策略）；（3）程序化阶段（the procedural stage），强化程序性知识与陈述性知识之间的联系，建立策略选择的竞争加工机制，优化认知资源的分配，提高认知加工的效率。当个体的认知技能达到自动化程度后，认知技能不断优化，低效策略和规则逐步被淘汰，形成有效解决问题的方法、策略和规则，使知识、技能、问题解决策略的提取和操作达到高度自动化水平，问题解决的信息加工速度和准确性得到了进一步提高。在教师教学专长发展的过程中，新手和熟练新手教师一般处在第一个发展阶段，胜任型教师处在第二个阶段，业务精干和专家型教师处在第三阶段[1，3，4，12]。
1.2 教师课堂信息加工能力在教学专长发展中的重要性
教师教学专长的发展就是处理课堂教学情景能力的发展过程，因此，教师如何有效地处理课堂教学信息对教师教学专长的发展是十分重要的。根据Berliner等[1～3，5] 的研究，在教学专长的不同发展阶段，教师对不同课堂情境信息的关注程度有所不同，专家教师与新手教师、教师（包括专家与新手教师）与非教师之间加工不同课堂情境信息时存在着明显的差异，具体表现在对课堂教学现象的解释、课堂教学事件重要性的判断、对典型与非典型事件的注意水平、课堂教学规则的运用和对课堂现象的预测等方面，随着教师教学专长的发展，教师对课堂信息的辨别能力明显提高。其他的研究者也得出了类似的结论[16～19]。从Berliner等的理论与实证研究可以看出，他们探讨的主要问题是教师对课堂信息加工的准确性、课堂教学问题处理能力的特点、教师课堂信息加工能力与教学专长发展之间的关系以及如何有效地评价教师的专长发展[2，4]；他们认为，随着教师教学专长的发展，教师处理信息和解决课堂教学问题的速度也有明显的提高，表现在课堂信息加工的直觉性和认知技能自动化等方面。Sternberg[20～22] 在专家型教师原型观的理论中明确提出了构成教师专长的三个重要方面：知识、洞察力和效率。其中，效率主要表现为教师课堂信息加工与课堂问题解决的速度和精确性。研究者在教师教学专长研究方面采用的方法通常是定性分析方法（如Berliner经常采用观察法和访谈法），很少对课堂信息加工能力进行定量化的研究。
教师加工复杂课堂情境信息的能力是以基本认知能力为基础的。教师在实际课堂教学过程中，要处理大量来自不同方面的课堂情境信息，从信息的内容上大致可以区分为三类：学科内容信息（关于学科教学内容的信息）、课堂活动信息（关于课堂教学活动组织与管理的信息）和课堂背景信息（与课堂教学无关的信息）。不同类型的信息在课堂教学过程中的作用是不同的，教师对不同课堂信息的组织与加工将会影响课堂教学的效率。这种影响主要表现在两个层面；从纵向发展的角度，在不同的职业发展阶段教师对课堂信息的加工能力和课堂教学效率是有一定内在联系的，这在Berliner等的研究中阐述较多；从横向的角度，处于特定发展阶段的教师对不同类型课堂信息的加工速度和辨别力也具有一定的发展规律，并具体表现在课堂信息的反应速度和辨别能力方面的差异，这方面的量化研究对认识教师教学专长的形成和发展有一定的理论意义。
鉴于上述研究，本研究以小学教师为研究对象，并以非教师为对照，对小学教师课堂信息加工能力进行如下研究：1.小学语文数学学科教师、其他学科教师和非教师对学科内容信息、课堂活动信息和课堂背景信息加工速度的差异；2.小学语文数学学科教师、其他学科教师和非教师对学科内容信息、课堂活动信息和课堂背景信息辨别能力的差异；3.小学语文数学学科教师、其他学科教师和非教师课堂信息加工能力的结论对教师教育的启示。
2 研究方法
2.1 被试
被试为北京小学、清华附小、府学小学、人大附小等小学数学和语文教师54人，其中，语文教师32人，数学教师22人，其他学科教师（科学和社会等）26人，非教师18人（包括行政人员和医护人员等），所有被试98人，年龄在20～40岁之间。
2.2 实验仪器
实验仪器为计算机和“教师课堂信息加工能力实验软件”，该软件可以记录教师对课堂信息判断的反应时与错误率。
2.3 实验材料
本研究采用的视频实验材料为小学课堂教学录像，正式实验材料包括小学数学“两位数加减法运算”和小学语文课文—“观潮”的课堂MPEG视频格式文件，视频录像均为自然课堂教学情境，为保证实验的生态化效度，没有对视频录像做任何增减和线索控制。
根据实验实施和条件控制的需要，将正式实验的视频剪辑为三个段落，剪辑后的视频实验材料的基本情况见表1，其他学科教师和非教师采用该类材料。其中，“应用题计算”为练习实验材料，其他学科教师和非教师采用该类材料，“两位数加减法运算”和“观潮”为正式实验材料，两种正式实验材料的长短基本一致。根据语文和数学的三段视频实验材料编制与之相关的描述课堂信息的句子。每种视频材料对应的句子分为三类：学科内容信息、课堂活动信息和课堂背景信息。三类课堂信息可包括匹配信息（正确描述）和不匹配信息（错误描述），不同实验材料中句子描述的分配情况见表2。实验条件控制如下：为了避免句子长度对被试反应时的影响，实验中所有句子长度相同；为了避免句子结构对理解的影响，实验中所有句子在语法结构上基本相同；此外，在实验过程中，对应不同片段的不同类型句子按照完全随机化的顺序呈现。
表1 三段视频实验材料的基本情况表
实验材料应用题计算两位数加减法观潮
所属学科数学 数学语文
播放时间2分钟3秒 6分钟47秒
7分钟5秒
播放方式一次播放 分三段/约2′15″/段 分三段/约2′20″/段
作用练习实验 正式实验正式实验
表2 正式实验中不同情境信息句子的数量分配
实验材料练习材料数学语文
学科内容信息4
10 15
课堂活动信息4
23 21
课堂背景信息2
15 12
正确描述(匹配) 6
32 32
错误描述(不匹配)4
16 16
合计10 48 48
2.4 实验设计与实验过程控制
本研究是在实验室条件下进行，实验考察如下两方面因素：（1）学科实验材料：包括语文和数学教学，该因素为组间设计。语文和数学教师分别接受语文和数学教学视频实验；（2）课堂信息的类型：语文和数学视频均包括学科内容信息、课堂活动信息和课堂背景信息，其中包括与课堂教学情境匹配信息与不匹配信息，该因素为组内设计。
实验开始时，被试坐在计算机前，视线与显示屏中央平行，距离屏幕中央约50cm。正式实验前，进行练习实验，熟悉实验材料、实验的基本要求和反应原则，然后分别选择语文和数学视频进行实验。正式实验材料长度为7分钟左右，为了避免视频材料过长给被试记忆造成干扰，将每种实验材料分别剪辑为2′～2′20″左右的3个相对完整的片段，分三阶段进行实验。主试指导被试阅读指导语，明确反应原则及注意事项，然后被试根据看到的录像材料判断对录像的描述是否正确，并按“P（正确）”“Q（错误）”键做反应，记录指标为反应时和正确率。全部实验时间约30分钟。
3 结果分析
3.1 教师和非教师对不同类型课堂信息加工速度和正确率的描述统计
首先，对实验的数据进行整理，实验过程中被试从视频播放到对情境信息进行反应需要的时间在短时记忆和长时记忆之间，回忆时间相对会延长，回忆错误率也较一般的认知实验要高，将整理后数据的反应时和正确率作为分析的主要指标。全体教师、语文与数学、其他学科教师和非教师对不同类型信息加工速度和正确率的描述统计结果见表3。从表3的结果可以看出，教师对课堂活动信息的反应速度最快，其次是学科内容信息，对课堂背景信息反应速度最慢；非教师对课堂活动信息的反应速度最快，而对课堂背景信息和学科内容信息的反应时基本没有差异。在正确率方面，语文和数学教师对学科内容信息的正确率最高，其次是对课堂活动信息，课堂背景信息最低；而非教师正确率总体偏低，学科内容信息与课堂活动信息的正确率基本一致，课堂背景信息最低。对所有被试来说，匹配信息的反应时和正确率好于不匹配信息。
表3 教师对不同类型课堂信息加工速度和正确率的描述统计
描述统计量全体教师 语文/数学教师 其他教师非教师
信息类型 反应时正确率 反应时正确率 反应时 正确率 反应时 正确率
三类课
学科信息 2916.19
0.902990.83
0.912761.15 0.872637.18
0.84
堂信息
活动信息 2605.14
0.872739.33
0.852326.44 0.902444.56
0.84
背景信息 3014.90
0.763020.17
0.773003.97 0.732671.30
0.78
信息匹
匹配信息 2713.23
0.842843.13
0.832443.43 0.872473.85
0.84
配与否
不匹配信息
3056.91
0.813157.02
0.832849.00 0.792767.60
0.78
3.2 课堂信息加工速度与正确率的可靠性分析
为了考察被试的反应时与正确率是否符合速度一准确性权衡原则，通常分别对教师与非教师被试加工不同类型课堂信息的反应时与正确率的关系进行如下分析：（1）.按照被试对不同类型课堂信息加工速度的快慢，分别对教师和非教师被试的反应时进行排序；（2）.根据被试对不同类型课堂信息反应时的排序结果，将教师被试分为反应时快和反应时慢两组（各40人），将非教师被试分为反应时快和反应时慢两组（各9人）。分组后教师不同类型课堂信息反应时与正确率的平均数、t检验结果见表4。
表4 教师课堂信息加工速度与准确性关系分析
统计指标 反应时平均数 正确率平均数正确率t检验
信息类型反应时 反应时 反应时 反应时反应时反应时
快组慢组快组慢组t p
学科信息2252.25
3580.13 0.91 0.89
0.78 0.44
活动信息2003.69
3206.59 0.90 0.83
3.36***
0.01
背景信息2304.41
3725.40 0.76 0.76
0.01 0.99
匹配信息2092.96
3333.49 0.86 0.82
2.05* 0.04
不匹配信息 2368.54
3745.29 0.81 0.82
-0.45 0.65
不同类型课堂信息反应时快、慢组正确率的t检验结果表明：教师的反应时快和反应时慢组正确率在活动信息和匹配信息上的t检验结果达到显著水平，且反应时快组正确率高于反应时慢组，在学科内容信息、课堂背景信息和不匹配信息的正确率方面没有显著差异，非教师被试的反应时快和反应时慢组正确率在不同课堂信息上的t检验结果均未达到显著水平，说明被式在实验过程中没有违背速度—准确性权衡原则。上述结果表明：反应时和正确率同样具有解释的价值。
3.3 学科教学经验对不同类型课堂信息加工速度和辨别能力的影响
将全体98名被试划分为语文与数学学科教师（实验材料是自己专长学科）、其他学科教师（实验材料不是自己的专长学科）和非教师（没有教学经验的非教师）三组具有不同程度学科教学经验的实验处理组，对三组被试加工不同类型课堂信息的加工速度进行单因素方差分析（见表5）。方差分析结果表明，语文与数学教师、其他学科教师和非教师对三类学科内容信息、课堂活动信息和课堂背景信息的反应速度没有显著差异，对匹配与不匹配信息的反应速度没有显著差异，说明学科教学经验对课堂信息知觉加工速度没有显著影响。
表5 学科教学经验对课堂信息加工速度的单因素方差分析（n＝98）
信息类型学科信息活动信息背景信息匹配信息不匹配信息
F[,(2,95)] 1.443.040.82 3.011.94
p 0.240.050.45 0.050.15
尽管三组被试对不同类型课堂信息加工速度的主效应不显著，但不同教学经验被试对不同类型课堂信息辨别力的方差分析结果却表现出一定的差异，不同程度教学经验被试对学科内容信息判断的正确率差异显著（F[,（2，95）]＝5.49，p＜0.01），对课堂活动信息、课堂背景信息以及匹配信息与不匹配信息判断的正确率方差分析结果不显著。三类被试对学科信息判断正确率分别为：语文和数学教师正确率p1＝0.91，其他学科教师正确率p2＝0.87，非教师的正确率p3＝0.84，事后配对比较结果表明，p1＞p2＞p3，而且，语文与数学教师对学科信息判断的正确率显著高于其他学科教师和非教师，这说明教师的学科知识和经验直接影响对学科内容信息的辨别力，这也从定量化研究的角度证实了Berliner教师专长发展理论及定性研究结论[1，4]。
3.4 语文数学教师对不同类型课堂信息加工速度和辨别能力的分析
语文和数学教师对三类课堂信息加工速度的方差分析结果达到了显著水平（F[,（2，53）]＝27.35，P＜0.01），说明语文和数学教师加工不同类型信息的速度有显著差异，事后配对比较结果表明：对课堂活动信息的加工速度显著快于学科内容信息（快252ms，p＜0.01）和课堂背景信息（快281ms，p＜0.01）的加工速度，说明教师加工课堂活动信息的效率比较高。匹配信息的加工速度显著快于不匹配信息（F[,（1，53）]＝14.242，p＜0.01）。
语文和数学教师对三类课堂信息辨别正确率的方差分析结果达到了显著水平（F[,（2，53）]＝5.96，p＝＜0.01），说明语文和数学教师加工不同类型信息辨别正确率有显著差异，事后比较结果表明：学科内容信息的正确率显著高于课堂活动信息（高6.2％，p＜0.01）和课堂背景信息的正确率（高7.8％，p＜0.01），说明教师加工学科内容信息的效率比较高；课堂活动信息的正确率显著高于课堂背景信息（高14％，p＜0.01），该结果表明，具备学科教学经验的语文和数学教师在加工课堂信息时，通常会采取忽略课堂背景信息的策略，将注意资源更多放在学科内容信息和课堂活动信息上。匹配信息与不匹配信息正确率差异不显著。关于语文教师和数学教师在课堂信息加工能力方面的差异，我们在另一篇论文中进行了详细的阐述[23]。
3.5 其他学科教师和非教师对不同类型课堂信息加工速度和辨别能力的分析
其他学科教师对不同类型课堂信息加工速度的方差分析达到了显著水平（F[,（1,25）]＝7.10，p＜0.01），事后配对比较结果表明：课堂活动信息的加工速度显著快于学科内容信息（快435ms，p＜0.01）和课堂背景信息（快678ms，p＜0.01），这说明其他教师对课堂活动信息的加工速度与语文数学教师具有相同之处，他们对课堂活动信息的加工效率比较高，这也与其他学科教师从事科学、社会等活动性强的课程有直接关系，因为这些课程本身更强调课堂活动的组织和课堂气氛的调节。其他学科教师对不同类型课堂信息加工正确率的方差分析达到了显著水平（F[,（1，25）]＝22.19，p＜0.01），事后配对比较结果表明：学科内容信息和课堂活动信息的正确率差异不显著，说明其他学科教师对这两类信息均比较关注，而且，学科内容信息和课堂活动信息的正确率显著高于课堂背景信息（分别高14％和16.9％），他们对课堂背景信息忽略程度较高（正确率72.89％），匹配信息的加工速度和正确率均好于不匹配信息（F速度[,（1，25）]＝16.23，p＜0.01；F正确率（1，25）＝6.98，p＜0.01）。
非教师被试加工三类不同课堂信息速度的方差分析处于临界显著水平（F[,（1，17）]＝4.24，p＝0.06＞0.05），这说明非教师对三类课堂信息加工速度接近，非教师对匹配信息的加工速度显著快于非匹配信息（T＝2.80，p＜0.01）。错误率的方差分析差异不显著（F[,（1，17）]＝2.65，p＝0.12＞0.05），而且学科内容信息和课堂活动信息的正确率较教师被试分别低5.8％和2.1％，背景信息比教师高2％，非教师对匹配信息的正确率差异不显著。可见非教师对不同类型课堂信息的分辨能力较低。
4 综合讨论
从上述的分析可以看出，尽管语文数学学科教师、其他学科教师和非教师对不同类型课堂信息加工速度的差异不显著，但是，他们对学科内容信息辨别的正确率差异是显著的，语文数学学科教师的正确率显著高于其他学科教师和非教师，三类被试在其他信息方面正确率的差异不显著，这说明学科知识学科教学经验和课堂教学经验在教师处理课堂信息和教学专长发展中有十分重要的作用。
语文数学教师课堂信息加工能力的分析结果表明：在加工速度方面，语文和数学教师对课堂活动信息的加工速度显著快于学科内容信息和课堂背景信息，在课堂信息辨别的正确率方面，语文和数学教师对学科内容信息的辨别正确率显著高于课堂活动信息和课堂背景信息，对课堂活动信息辨别的正确率也高于课堂背景信息，这说明在教学过程中，语文数学教师对课堂活动信息处理能力较强，在教学专长的发展过程中，对课堂活动的组织与管理以及课堂气氛的调节能力发展较快，而对不同类型课堂信息辨别的正确率方面，则表现出对学科教学内容和课堂活动信息的高度关注，而对课堂背景信息采取忽略的策略。
从其他学科教师课堂信息加工能力的结果可以看出，其他学科教师对课堂活动信息的加工速度显著快于学科内容信息和课堂背景信息，该结果与语文数学学科教师的结果基本一致，而在对课堂信息辨别的正确率方面，其他学科教师对学科内容信息的辨别正确率低于课堂活动信息，对课堂背景信息的辨别正确率最低，语文数学学科教师和其他教师的三类课堂信息的独立样本t检验结果表明：语文数学学科教师在学科内容信息方面的辨别正确率显著高于其他教师，这进一步说明学科知识和教学经验的积累对教师课堂信息处理能力的重要性；语文数学学科教师在课堂活动信息方面的辨别正确率略低于其他学科教师，但差异不显著，这说明其他学科教师比较重视课堂活动的组织和课堂气氛的调节，语文数学学科教师在重视这一点的同时，更重视学科内容的严谨性和科学性；语文数学学科教师与其他学科教师在课堂背景信息方面差异不显著。
非教师的课堂信息加工能力分析的结果表明：他们对三类课堂信息的加工速度接近临界值，说明对学科内容、课堂活动和课堂背景三类信息的加工速度差异不大，而且比较快，但是，对学科内容信息和课堂活动信息辨别的正确率偏低。他们对三类课堂信息的辨别正确率的差异不显著。非教师和语文数学学科教师、其他学科教师对课堂信息辨别正确率独立样本t检验表明：非教师对学科内容信息辨别正确率显著低于语文数学学科教师，对课堂活动信息辨别正确率显著低于其他学科教师，非教师与语文数学教师、其他学科教师在其他课堂信息辨别正确率方面方差分析不显著。这也进一步说明学科知识、学科教学经验和课堂教学经验对教师的课堂信息加工能力和教学专长发展起着重要的作用。
从上述结果可以得到如下启示：在对教师教育和教师培训时，既要重视学科知识和学科教学经验的培训，同时也要重视课堂教学活动的组织、管理与课堂活动气氛调节等方面的培训，这样才能使教师在学科知识（本体知识）、教学法和心理发展的知识（条件性知识）和实践知识（教学经验）等方面得到全面的发展，使教师的教学能力得到不断发展和提高。
5 结论
从上述的结果分析与讨论，我们可以得出如下结论：
（1）有学科教学经验的教师（语文和数学教师）在重视学科教学内容的同时，也重视课堂教学活动的组织和课堂气氛的调节。
（2）学科知识、学科教学经验和课堂教学经验对教师的课堂信息加工能力和教学专长发展起着重要的作用。
（3）本研究的结论对提高培养教师的课堂教学能力、教学专长的发展以及教师培训提供了有力的实验证据。