聂昱 邓丽敏 王楠 郝瑜沛
[摘 要] 近期，国务院相关部门出台了一系列政策，鼓励利用博物馆资源开展系列活动课程，博物馆的青少年教育功能逐渐受到重视。文章以北京科学中心的10门课程作为研究对象，采用内容分析和滞后序列分析等方法探究课堂上师生对话的特点和学生高阶思维的发展情况。研究发现：博物馆课堂上存在四种典型的对话结构，且博物馆课堂中存在大量的实践环节，衍生了多样的教育内容和教育形式;教师使用合适的引发和反馈话语，如追问、解释等，能最大限度地促进学生高阶思维发展;学生在博物馆课程中展现出高阶思维的比例约为44%，但展现的高阶思维类型不均衡。针对研究结论，提出充分利用博物馆中的教育资源以提高课堂协同知识建构水平，优化话语策略以促进学生高阶思维发展，加强制度设计以促进博物馆教育高质量发展等建议。
[关键词] 博物馆学习; 高阶思维; 课堂话语分析; 时序分析; 师生对话
[中图分类号] G434 [文献标志码] A
[作者简介] 聂昱（1996—），男，江西南昌人。硕士，主要从事场馆学习与现代教育技术研究。E-mail：et_nieyu@163.com。
一、引 言
《博物馆条例》中指出，教育是博物馆设立的主要目的之一[1]。近年来，深挖博物馆教育功能，开展博物馆课程的议题逐渐受到社会各界的关注。2015年，国家文物局和教育部联合发文指出，按照“重参与、重过程、重体验”的教育理念，进一步突出博物馆教育特色，紧密结合国家课程、地方课程与学校课程，设计研发丰富多彩的博物馆青少年教育课程[2]。2020年，教育部和国家文物局下发的文件中指出，要进一步创新博物馆学习方式，并明确了开发系列课程的重要性[3]，同时社会也需要博物馆承担更多的教育功能。2021年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的“双减”文件中明确指出，要拓展课后服务的渠道，充分利用好社会资源，发挥校外活动场所在课后服务中的作用[4]。博物馆课程将会是义务教育阶段课后服务的有益补充。
在人工智能时代，低阶认知能力的重要性会下降，如记忆、复述、运用等初级信息加工任务将更多地被机器代替。反之，以问题解决、创新思维和批判性思维为核心的高阶思维能力会更加重要[5]。博物馆具有开放的学习环境和丰富的学习资源，在支持学生高阶思维发展方面具有独特优势，有研究显示，定期在博物馆学习对学生的校内成绩有积极影响[6]。因此，应当探索如何更好地发挥博物馆对学生高阶思维发展的教育作用。本研究將采用内容分析和滞后序列分析等方法探究课堂上师生对话的特点和学生高阶思维的发展情况，进而提出提高博物馆教育成效、促进学生高阶思维发展的策略建议。
二、相关研究
（一）博物馆中的教育课程
国外的博物馆教育活动开始较早，普及程度较高，大部分博物馆都内设专门的教育部门，配备专职教育人员，实现了博物馆教育的专业化，部分场馆还设置了探究实验室、研讨室、发明室和展览室[7]。美国博物馆联盟2009年的调查报告表明，全美博物馆每年在教育活动上的花费超过20亿美元，部分博物馆将其教育预算的70%用于基础教育阶段，并且会帮助所在州定制各个学科的课程[8]。国外研究主要讨论如何设计博物馆课程，以此更好地利用博物馆中的教育资源。例如：Mortensen等人提出博物馆学习单的设计框架，并验证了其对学习效果的帮助作用[9]。但对于课程评价研究较少且标准不统一，主要关注对知识层面的评价，对思维层面的关注较少。
我国博物馆事业相较国外开始较晚，一般以1905年南通博物苑的建立为标志。我国博物馆从创设之始就以教育为目的，以教育公众、传播知识为己任[10]。研究者多从博物馆课程整体设计实施的角度展开研究，但对博物馆中师生教学互动的关注偏少。例如：柏安茹等详细介绍了我国目前博物馆课程的设计现状和发展趋势[11];郑奕认为，国内博物馆教育存在教育理念滞后、教育手段落后、教育活动开展乏善可陈和教育成效不高的问题[12]，都是对博物馆课程的整体描述;乔爱玲关注到了课程中的教学交互行为，但使用的弗兰德斯系统主要分析师生的外显行为，未关注学生思维发展变化的情况[13]。所以应加强对具体教学实践情况的关注，注重学生的高阶思维发展，收集教学行为数据，建立常模，以便更好地分析优化教学过程，提高博物馆课程质量。
（二）高阶思维的评估
国内关于高阶思维的研究以思辨研究为主，多从理论和经验的角度讨论发展高阶思维的方法。国外则有较多的实证研究来评估学生高阶思维的发展。已有研究中，常用于评估高阶思维的主要有两类方法：第一种方法倾向于定性，选定高阶思维的分析框架，通过学生的话语，判断其思维的发展情况。该方法的支持者认为，语言是思维的外在表现[14-16]，例如：董安美等人将学生的话语分为回忆、总结、区分和判断四种，后两种属于高阶思维，并以此框架研究了学生高阶思维在翻转课堂中的发生路径[17];Othman等通过半结构化访谈的方式来评估学生的思维发展水平，将创造、评价、分析和应用四种思维水平视作高阶思维[18]。第二种方法倾向于定量，让学生完成各种量表和测验，根据学生的得分变化来评估其高阶思维发展。例如：Tanujaya设计了分为批判性思维和创造性思维2个维度共9道题目的测试题，来测试学生高阶思维[19];宁可为等人设计了包含问题求解、决策制定、批判性思维和创造性思维四个部分的测试题，测试有5道开放性题目，共100分[20]。
在博物馆课程中，选择话语分析而非测验的方式来判断学生思维发展水平，其优势有三种：一是，设置测验活动或作业，既增加组织成本，也给学生带来更大的压力，与教育改革中减负的目的相冲突;二是，相比于测验，通过录音录像记录对话的方式，可以减少对学生的干扰，保持自然的课堂状态，更能反映真实情况;三是，博物馆课堂中有丰富的师生对话互动数据，可供话语分析使用。
三、研究设计
（一）研究方法
本研究采用质性和量化相结合的研究方法。首先，通过文献研究和实地调研，确定博物馆课程师生话语分析框架。其次，根据分析框架，采用内容分析和滞后序列分析的方法，对样本课程中的课堂对话进行系统深入的量化。最后，结合课堂观察及话语量化分析的结果，描述课堂师生对话的基本情况，归纳课堂话语的特点，探究教师话语对学生高阶思维发展的影响。
（二）話语分析框架
博物馆课程在教学环境、教学方法、师生配比等方面与校内课程有一些区别，但基本的教学流程和形式与校内课程相近，所以可借鉴校内相关研究。本研究基于周平红等人提出的智慧教室的话语分析框架[21]，结合博物馆特点，参考两位教育专家和两位一线教师的建议，修订原框架后得到了博物馆课堂话语编码分析框架（见表1），并进行试编码验证了框架的有效性。该话语编码分析框架包括三个部分：话语互动结构、教师话语和学生话语。
话语互动结构部分以IRF对话结构为基础。IRF是指由教师引发、学生回应、教师反馈组成的三元对话结构，该结构覆盖了大部分课堂对话场景，被广泛应用于课堂话语研究[22]。近年来，学生主动发言的频率逐渐提高，所以有研究者增加了学生提问的互动环节[23]。考虑到博物馆课程中会有大量教师讲解展品的话语和学生动手操作的实践情况，还增加了教师讲述和实践与操作两个环节。
教师话语部分主要是对引发内容和反馈内容进行编码。关于引发内容，曹新从实用性的角度提出了五种提问类型[24]，本研究沿用了这一分类。关于教师反馈话语内容的分类，本研究参考了Pei和Molinari等人使用的方式[25-26]。
学生话语是学生思维的外在表现，从学生思维层次和学生理解水平两个维度进行分类编码。学生思维层次的分类，依据Bloom教育目标理论，前三个属于低阶思维，后三个属于高阶思维[27]。对于学生理解水平的评判则采用了SOLO分类法，分为五个理解水平层次[28]。
（三）研究流程
1. 研究对象
本研究以北京科学中心的10门课程为研究对象。样本课程是从已开设的60余门专项教育课程中随机选取的。所有课程均由专门教育机构开发，主题覆盖人工智能、数学、物理、生物等领域，有完整且合理的教学设计，已开设一年以上，重复开课达3次以上，教学流程较为完善。课程开设时间是2019年10月—2020年10月，每节课的参与人数在15～20人之间，参与学生年龄在9～11岁之间。
2. 数据收集与分析
研究通过课堂观察和视频录像的方式收集数据，共获得了总时长459分钟的课程录像，在排除与教学无关的片段后，平均课程时长为40.4分钟。将视频中的对话人工转录成文本后，录入Excel软件中。转录完成后，样本共包含1649条有效发言数据。每条发言为一个编码单元，编码过程中，每条话语都有互动结构这一编码项。如果是教师话语，还包括引发内容和反馈内容两个编码项;如果是学生话语，还包括学生思维层次和学生理解水平两个编码项。
3. 信效度检验
本研究中，笔者作为主编码员A，另请两名助理编码员B、C。在编码员就编码框架达成一致的基础上，三人背对背编码。编码完成后计算信度，KAB=0.87，KAC=0.92，KBC=0.85，R=0.95。根据内容分析法信度公式[29]，认为R大于0.9时，编码结果可信。
四、研究结果
（一）博物馆课堂中存在4种典型的话语结构
本研究对课堂中的六个互动环节进行序列分析。将师生在课堂中的互动结构编码，按照时间发生的顺序进行排序后，导入到GSEQ5.1序列分析软件中，得到师生行为转换的残差值表（见表2）。如果Z-score>1.96，则说明该序列的连接性具有统计学意义上的显著性（p<0.05）[30]。将所有具有显著意义的行为序列进行连接，得到更直观的话语行为转换图（如图1所示），节点代表话语互动行为，连线代表两种行为关联，箭头代表行为转化的方向，连线的数值越大则显著性越强。
通过分析行为转化图并观察课堂实际情况发现，在博物馆课堂中，一轮对话的开始通常都是教师讲述（S）或教师引发（I），结束都是教师反馈（F），当一轮对话结束后，会发生F→S或F→I的转化，开始新一轮的对话。话语互动行为可以细化为4种典型话语互动结构，分别是：
（1）典型三元结构（I→R→F），教师引发后学生回应，教师再反馈的典型IRF结构。这种话语结构可以有效地强化知识学习，但对知识建构的作用有限，也较难促进学生高阶思维发展。
（2）多反馈话语结构（I→R1→F1→R2→F2……），教师引发后，师生有多轮次回应与反馈。多反馈话语结构通常是关于同一个话题的持续对话，教师不断引导学生在这一问题上深入思考，并给予适时的反馈。问题越复杂，反馈的轮次可能就越多。通常这种对话类型能帮助学生实现更复杂的推理过程，培养学生高阶思维。
（3）学生提问话语结构（S→Q→F），这是在教师的讲授过程中学生产生了新的思考并提出了不同的看法，教师对其反馈的话语结构。学生的主动提问是非常值得注意的，通常学生的提问反应了学生的知识结构水平，是学生认知的生长点，从这个问题出发能更容易深化讨论，促进学生高阶思维的发展和课堂的协同知识建构。
（4）实践引发结构（S→W→I或I→W→I），这是博物馆课堂中一种常见的互动结构，有时教师会通过让学生体验展品或是做小实验的方法来创建问题情境或传递知识内容，而学生在利用博物馆展品进行实践活动的过程中能产生直观具体的认知。
（二）博物馆课堂中大量的实践环节衍生了教育内容和形式上的多样性
10节样本课程统计数据显示（如图2所示），持续时间较长的是教师讲述（26.1%）和实践与操作（25.2%）两个环节，占了课堂时长的一半以上。
与学校课堂相比，博物馆课堂的优势在于教学资源的丰富性和教学环境的开放性，由此衍生出了教育内容和形式上的多样性。因此，博物馆课程最主要的创新就体现在大量的实践活动上，课堂主要的实践活动包括学生观看或操纵展览项目、利用实验设备完成探究实验和在教师带领下进行互动游戏。这些实践环节使博物馆学习的过程不仅有知识和信息的传递，还实现了对学习者进行技能培训、行为塑造和价值观养成的目的。
教師话语占课堂61.7%的时间，学生话语占课堂13.0%的时间，比例约为4.7∶1，并且每一轮次的对话大多是由教师主动引起，学生被动回复，说明教师把握课堂进程，起到了主导作用，这样有利于教师掌控课堂秩序，更好地完成知识传授的任务，但博物馆课堂中师生交流应有更高的自由度和更强的社会性，教师可以引导学生进行更多发言，以此促进社会性的协同知识建构和学生的高阶思维发展。
（三）教师合适的引发和反馈话语，能最大限度促进学生高阶思维发展
教师引发和教师反馈是师生对话过程中教师的主要话语形式，引发和反馈的方式也在很大程度上决定了学生思维的发展，引导学生的认知。
1. 教师引发与反馈的话语内容分析
教师引发的话语内容有记忆性、推理性、应用性、批判性和管理性五种提问。记忆性提问的目的是让学生回忆事实性知识，帮助学生加深记忆，学生通常可以直接回答，这种提问方式通常来说不会引发学生的深入思考，不能促进高阶思维发展。而推理性、应用性和批判性提问则可以促进学生的深入思考，学生在回答这些问题的过程中会更多地进行分析、推理、迁移和评价。管理性提问通常与课堂教学内容没有直接关系，是教师维持秩序、强调课堂纪律或要求学生移动位置等推动教学进程的话语。
根据数据统计的结果，推理性提问的使用频率（39.54%）最高，记忆性提问（28.94%）次之，批判性提问的使用频率（4.87%）最低，说明教师主要还是围绕具体的问题细节，要求学生进行思考和推理，而较少要求学生去做出价值判断，教学内容较少涉及价值观相关的问题。
教师反馈是在教师引发和学生回应之后教师对其回应内容的反馈，根据学生回应的内容和教师对教学进度的安排，教师会采用不用的反馈方式。在本研究中将教师的反馈分为提示、解释、重复、点评、澄清、追问、质疑、搁置八种方式，并且教师在一次反馈中可能同时用到了多种反馈方式。
教师使用最多的反馈方式是追问（25.6%）和解释（21.5%）。追问是教师深化学生对于问题认知的一种较好反馈方法，一方面，对于复杂问题，学生一开始的回答可能只涉及问题的表面，没有深入思考或者考虑全面，教师通过不断追问，细化问题，促进学生深入思考，发展高阶思维;另一方面，追问可以拓展课堂知识建构的边界，教师的追问也可以得到不同类型、不同角度的回答。而解释这一反馈方式的目的通常是补充讲解学生回答中未曾覆盖到的知识点，对学生的回答进行一定的拓展。但是如果单纯地使用解释或点评的方式来进行反馈，通常会导致对话的终结。有时如果学生的回答偏离了主题，教师为了保证教学进度的推进，会使用解释的反馈方式来停止对话，直接讲解后续的知识内容。但需要注意，如果在学生思维的过程中，教师进行解释，对于学生的思维发展和协同知识建构可能产生不利影响。
2. 引发和反馈方式对学生思维发展的影响
教师引发和反馈的话语内容及方式对于学生思维的表现和发展有着最直接的影响，本研究采用滞后序列分析的方法，分析教师引发反馈内容和学生思维水平有何连接性的关系。课堂中有时教师会在一次反馈中用到多种反馈方式，但是编码表中仅有8个编码，于是将反馈方式排列组合后，得到扩充后的31个编码。如教师在一次反馈中用到提示（C1）和解释（C2）两种反馈方式，则将这次包含提示和解释的反馈重新编码为C9。
将教师的引发和反馈方式作为前序序列，将学生的思维作为后序序列，筛选出Z-score值大于1.96的选项后，得到的部分残差值表见表3。深色部分说明这种教师引发和反馈方式对学生该思维层次的出现有一定影响。例如：提示（C1→D5，Z-score=2.12）和解释（C2→D5，Z-score=2.72）的反馈方式激发学生评价层级的思维;记忆性提问显著地激发了学生识记层次的思维（B1→D1，Z-score=9.76）。数据表现并不能完全说明课堂教学中学生思维发展的规律，但可以作为一个侧面反映课堂对话和学生思维发展的现状。教师应当结合实践和统计数据的结果，适当选择引发和反馈方式来促进学生高阶思维更好的发展。
（四）博物馆课堂中学生展现了高阶思维，但发展水平不均衡
1. 学生思维层次的发展情况
学生话语中低阶思维占56%，高阶思维占44%。而在小学数学课堂的相关研究中，学生应答的低阶思维占40%，高阶思维占60%[23]。这说明博物馆课程教师应该更注重引导学生高阶思维的发展，注重问题设计的层次性，并且学生的思维层次虽基本覆盖了6个层次，但发展并不均衡，如图3所示。识记、理解和分析层次出现较多，而应用和评价层次出现较少，创造层次的思维几乎没有。高阶思维出现的少，主要原因是教师提问的延续性和开放性不足，高阶思维不是突然出现的，而是教师通过不断地引导，使学生的思维走向深入，问题本身也要具有一定的开放性，这样学生才有发挥的空间。
2. 学生理解水平的发展情况
理解水平方面，学生单点结构（32.5次/课）和关联结构水平（16次/课）出现的较多，多点结构水平（6次/课）出现较少，前结构（1.4次/课）和拓展抽象水平（0.3次/课）几乎没有出现。创造层次思维和拓展抽象水平都属于教育目标分类理论中高层级的目标，这一层次的缺乏，说明博物馆课程在促进学生思维深入发展上还有所不足。思维发展不够均衡，不利于学生认知能力的全面发展。
五、研究建议
为了更好地发展博物馆教育，契合国家政策导向与要求，满足社会需求，研究人员在综合文章研究结论、文献梳理和实地考察的基础上，从博物馆课程的教学实践和博物馆教育的高质量发展的角度提出如下建议：
（一）充分利用博物馆中的教育资源，提高课堂协同知识建构水平
协同知识建构理论强调学习共同体的社会性，讨论的过程是社会性的互动，群体的知识在这一过程中得到增长。博物馆具有开放自由的环境，丰富的资源，使其成为协同知识建构的沃土。实物展品相比于抽象的语言是更好的中介，能够让师生围绕实物进行充分细致的讨论和操作，学生可以进行具身认知，利用生理体验激活心理感觉，教师应充分利用。
（二）优化话语策略以促进学生高阶思维发展
教师话语对学生高阶思维的发展具有重要意义，尤其是引发和反馈的内容直接影响学生的认知和思维过程，因此，应当逐步完善教师话语策略。一是要正确把握教师讲述和实践操作的时机与频次，关注学生高阶思维的发展;二是要以低层次的问题为基础，逐渐上升到高层次的问题，培养学生高阶思维;三是要注重问题的多样性，增加批判性和应用性提问的比例，以此促进学生高阶思维均衡发展;四是根据话语数据分析的结果，选择合适的引发和反馈方式，促进学生高阶思维发展。
（三）加强制度设计，促进博物馆教育的高质量发展
在“雙减”等系列政策的指导下，出于完善博物馆青少年教育功能的初心，博物馆应更大限度地承担社会责任，发挥教育功能。可以成立专门的教育部门，对课程建设、教师选培、课程实施、效果评价等关键环节进行制度性的规范管理，提升效率与质量。同时，博物馆和学校应该加强联系与沟通，设计校内博物馆、课后兴趣班，综合社会实践拓展等多样化的合作学习方式，作为校内课后服务活动的有益补充，并且建立资源建设、教学教研、学生管理和学习评价等方面的定期交流制度，形成博物馆学习与校内学习既相互促进又存在差异的良性合作机制。
六、结 语
博物馆教育正在如火如荼地发展，如何最大限度地发挥博物馆的教育作用，助力深化教育改革是一个重要的问题。本研究采用内容分析和滞后序列分析等方法探究课堂上师生对话的特点和学生高阶思维的发展情况。从教学实践的角度分析了博物馆课程是否能够有别于校内课程，拓展学生的知识面，发展学生的高阶思维，这为博物馆教育的研究提供了新思路。文章对于提高博物馆课程教学成效有积极作用，后续为更有效地促进学生高阶思维发展，应加强研究结论的应用与验证，拓宽研究结论的适用范围。博物馆作为一个具有社会性、公益性和教育性的社会机构，必须更好地发挥其青少年教育功能，让博物馆教育融入我国的教育体系中来，落实立德树人的根本任务。
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