作者简介:段鹏阳,北京教育科学研究院。100036
内容提要:反馈是教师教学和学生学习过程中的一个重要环节,也是影响学生学业成就的最有说服力的因素之一。文章基于PSIA2015中国四省(市)数据,采用多层线性模型分析了科学课堂上学生感知反馈对科学成绩的影响,并探讨了这种影响背后可能存在的原因。结果发现,在控制学校层面、学生个体层面、教师课堂教学策略等相关变量之后,感知反馈对学生科学成绩有显著的负向影响作用,且这种作用与学生的科学素养水平、反馈类型等因素有关。要使课堂反馈发挥对学生学习的促进作用,教师应在反馈对象、反馈类型(内容)和反馈信息运用方面进行改善。
关 键 词:科学 成绩 反馈 PISA2015
标题注释:本文系北京市教育科学“十二五”规划2015年度青年专项课题“中小学生非智力因素自评量表参照性偏差研究”(编号:CHA15220)的成果之一。
反馈是教师教学和学生学习过程中的一个重要环节,也是影响学生学业成就最有说服力的因素之一。约翰·哈蒂(John Hattie)认为反馈是由一个主体(如教师、同伴、书本、父母、自己、经验等)提供的关于个人表现或理解的信息。[1]威金斯(Wiggins)把反馈定义为“关于我们在达成目标的努力中做的怎样的信息”,[2]针对具体目标,反馈需要提供与任务或学习过程相关的信息,来弥合学生已经理解了什么和要理解什么之间的差距。温内等人(Winne and Butler)认为,反馈是学习者能够确认、添加、覆盖、调整或重构记忆中的知识的信息,这些信息包括学科知识、元认知知识、关于自我和任务的信念、以及认知方法和策略。[3]约翰·哈蒂等人也根据反馈提供的信息所聚焦的内容将反馈分成任务本身、任务处理过程(信息加工)、自我调节和个人四个层面。[4]
反馈对学生学业成就的影响方面,哈蒂(Hattie)对超过500个元分析研究进行了整合分析,涵盖学校、家庭、学生、教师和课程等方面超过100个影响因素,学校因素的平均影响效应是0.4,并以此为基准来评判各种因素对学生学业成绩影响效应的大小。其中至少12项元分析涉及到课堂教学中的反馈,反馈的影响效应达到0.79,大约是学校因素基准效应的2倍,位列对学生学业成就影响最大的因素的前5至10名。[5]
当然,反馈对成绩的影响可能是积极的,也有可能是负面的,不同类型的反馈影响效应有很大的差异,效应值最高的反馈类型主要是对学生在任务表现或者如何更有效进行学习的反馈;效应值较低的反馈与表扬、奖励、惩罚等有关。[6]克鲁格(Kluger)等人对131项涉及反馈的研究进行了元分析,发现反馈的平均影响效应为0.38,不同类型的反馈影响效应不同,其中32%的影响是负向的,反馈的影响效应受到目标和任务难度的影响,当目标具体而有挑战性但任务的复杂性较低时,反馈的影响效应最大。[7]
此外,反馈也与学生感知有关。德·卢克等人(De Luque)发现,来自集体主义文化的学生更青睐间接的、含蓄的反馈,针对团队的反馈而不是针对个人的反馈;来自个体主义文化的学生,倾向于直接的尤其是与努力程度相关的直接反馈,倾向于以直接询问的方式寻求反馈以及与个体相关的反馈。[8]本文将Perceived Feedback翻译为感知反馈,而不是教师反馈,主要是从学生的视角来强调学生感知到的教师反馈,换言之,来自教师的有意识的反馈并不是等同于学生感知到的反馈。
PISA在2012年的测试中,对于教师的教学行为测量增加了形成性评价指数,包括4道题目,分别是“老师告诉我我在数学课上的表现情况”“老师就我在数学上的强项和弱项给予反馈”“每次考试、测验或布置作业前,老师都对我们提出要求”“老师会告诉我要怎样才能把数学学得更好”。这4道题目中,其中3道测量的是教师的课堂反馈情况。结果表明,上海教师运用形成性评价指数为0.20,显著高于OECD国家平均水平,但后续研究未深入分析形成性评价与学生学业成就之间的关系。[9]PISA在2015年的测试中,增加感知反馈的测量内容,衡量学生在科学课堂上感知到的教师反馈状况,结果发现,学生感知反馈指数与科学成就之间呈负相关。国内学者闫波、赵德成等人基于PISA2015中国四省(市)数据的分析发现,学生感知到的教师反馈对学生科学成绩具有显著的负向预测作用,教师给学生反馈的次数越多,学生的科学成绩反而越低。[10]
本文基于PISA2015中国四省(市)数据,对学生感知反馈状况及其对科学成绩的影响进行全面而深入的分析,首先对中国四省(市)学生感知反馈状况与OECD平均水平、新加坡、日本和美国地区的学生进行比较;接着构建两层线性模型,在控制学生个体和学校层面变量的条件下,考察学生感知反馈对科学成绩的影响效应;然后,从反馈类型(内容)和学生科学素养水平的视角,探讨感知反馈对科学成绩产生负向影响的可能原因;最后对本文的主要结论进行讨论并提出教师有效反馈的建议。
一、数据与变量介绍
(一)数据来源
本文数据为PISA2015中国北京、上海、江苏和广东四省(市)的数据,涉及9841名学生、268所学校。在学生感知反馈状况的分析和比较部分,主要引用了PISA2015报告第2卷“成功学校的政策与实践”中的OECD平均和新加坡、日本、美国学生在感知反馈方面的表现数据。
(二)变量介绍
本文分析的核心变量为感知反馈(Perceived Feedback),包括五个题目,依次是“老师会告诉我我在这门课上的表现如何”“老师会告诉我我在这门课中学得好的地方”“老师会告诉我我还需改进的地方”“老师会告诉我我该如何改进自己的表现”“老师会建议我如何达到我的学习目标”。由学生来回答“在你的这门学校科学课上,以上情况发生得有多频繁”。选项包括四类,分别为“没有或几乎没有”“有些课”“有很多课”“每节课或几乎每节课”。PISA2015数据中给出了感知反馈指数计算结果。
采用两层线性模型考察学生感知反馈对科学成绩的影响时,加入了学生个体层面和学校层面变量。学校层面包括4个变量,分别为班级规模、本科及以上且专业为科学的教师所占比例、科学资源指数、学校所在地域。学生个体层面的变量包括人口学特征、学生科学态度与科学参与、教师课堂教学三类;其中,人口学特征包括性别、家庭社会经济地位指数、所在学段3个变量;学生科学态度与科学参与包括6个变量,分别是科学乐趣、广义科学兴趣、工具性动机、科学自我效能感、认识论信念和科学活动指数;衡量教师课堂教学的变量除了感知反馈外,还包括适性教学指数、科学课堂的纪律氛围、科学课堂的教师支持、探究式课堂教学指数和教师主导式课堂教学指数5个变量。
二、中国四省(市)学生科学课堂感知反馈现状
中国四省(市)学生感知反馈指数为0.25,低于新加坡(0.31)和美国(0.32),远远高于OECD平均水平(-0.01)和日本(-0.36)。根据学校的社会经济地位,将学校划分为四类,中国四省(市)不同社会经济地位学校学生的感知反馈指数介于0.24和0.26之间,差异较小;从学校所在地来看,农村和县镇学校学生的感知反馈指数分别为0.28和0.27,高于城市学校的学生(0.20),说明农村和县镇学校的学生在科学课堂上得到了更多的反馈;从学校类型来看,民办学校的学生感知反馈指数比公立学校高0.13,民办学校的学生在科学课堂上得到的反馈远远高于公立学校;从学段来看,初中学生的感知反馈指数为0.37,比高中学生高0.34,说明初中学生在科学课堂上得到的反馈远远高于高中学生。在未控制学生和学校社会经济地位的条件下,中国四省(市)学生感知反馈指数提高一个单位,其科学成绩降低7分;控制学生和学校社会经济地位之后,感知反馈指数提高一个单位,学生科学成绩降低8分。
总体来看,对于这五种类型的反馈,中国四省(市)学生在“很多课”“每节课”或“几乎每节课”得到反馈的比例高于日本,但低于新加坡和美国。从中国四省(市)学生自身对这五种类型的反馈感知来看,分别有40.0%和39.5%的学生在“很多课”“每节课”或“几乎每节课”得到老师关于“我还需改进的地方”和“我如何达到我的学习目标”方面的反馈;分别有34.7%和29.8%的学生在“很多课”“每节课”或“几乎每节课”得到老师关于“我该如何改进自己的表现”和“我在这门课中学得好的地方”方面的反馈;有22.2%的学生在“很多课”“每节课”或“几乎每节课”得到老师关于“我在这门课上的表现如何”的反馈。
三、学生感知反馈对科学成绩的影响
本文采用两层线性模型考察学生感知反馈对科学成绩的影响,将学生个体作为层1,学校作为层2。具体模型如下:
在进行两层线性模型分析之前先要对方差分析模型(零模型)结果进行估计,检验各层方差的比例是否显著,从而决定是否需要采用两层模型进行估计。
表1列出了学生科学成绩方差分析模型的估计结果,层2随机项方差估计的卡方检验P值小于0.01,表明学生科学成绩在学校层面存在非常显著的差异。跨级相关系数=5027.79/(5027.79+4793.82)=0.5119,表明学生科学成绩约51.19%的差异来源于学校之间的差异。因此,适合采用两层线性模型考察感知反馈对学生科学成绩的影响。

表2列出了学生感知反馈对科学成绩影响的分析结果。

模型1中,在控制了学校层面特征和学生性别、家庭社会经济地位及学段之后,学生感知反馈对科学成绩的影响为负(-1.57),但并不显著;模型2中,在控制了学校层面特征、学生人口学特征和科学乐趣、广义科学兴趣、工具性动机、科学自我效能感、认识论信念、科学活动指数等科学态度和科学参与特征之后,学生感知反馈对学生成绩在0.01水平呈显著负向影响,影响系数为-4.88;模型3中,在控制了学校层面特征、学生人口学特征、科学态度和科学参与特征和适性教学指数、科学课堂的纪律氛围、科学课堂的教师支持、探究式课堂教学指数、教师主导式课堂教学等教师课堂教学特征之后,学生感知反馈对学生成绩在0.01水平呈显著负向影响,影响系数为-9.99。
总体来看,在仅控制学校层面特征和学生个体人口学特征的条件下,感知反馈对科学成绩的负向影响效应不显著;随着学生个体层面控制变量的增加,感知反馈对科学成绩的负向影响效应不断加大,且在0.01水平显著。
四、感知反馈对科学成绩产生负向影响的原因分析
基于两层线性模型分析结果确定学生感知反馈对科学成绩负向影响效应之后,本部分尝试从反馈类型(内容)和学生科学素养水平两个角度分析导致这种负向影响的可能原因。
(一)不同反馈类型(内容)对科学成绩的影响
将测量感知反馈的5道题目视为5种不同的反馈类型,表3呈现了相对于“没有或几乎没有”或“有些课”得到反馈,学生在“每节课或几乎每节课”或“很多课”上得到不同类型的反馈时,其科学成绩的变化。换言之,相对于得到较少反馈,当学生得到较多反馈时的科学成绩的变化。由表可知,在未控制学生和学校的社会经济地位时,当学生得到老师较多的“我还需改进的地方”和“我该如何改进自己的表现”的反馈时,其科学成绩比得到较少这类反馈的学生分别高5分和1分;当学生得到较多的其他三类反馈时,其科学成绩比得到较少这三类反馈的学生有不同程度的降低。在控制学生和学校的社会经济地位后,除“我还需改进的地方”外,得到较多不同类型反馈的学生的科学成绩相比得到较少反馈的学生均有不同程度下降。
为进一步分析不同类型反馈对科学成绩的影响,本研究借助两层线性模型,将感知反馈指数分别替换为5种不同的反馈类型,在控制学校层面特征、学生个体层面人口学特征、科学态度和科学参与特征、教师课堂教学特征后(参考模型3),得出不同类型反馈对科学成绩的影响系数。
由表4可知,在控制学校层面和学生个体层面特征之后,5种不同的反馈类型均对学生科学成绩有显著的负向影响,不同类型的反馈对科学成绩的影响系数不同。

(二)不同科学素养水平的学生感知反馈对其科学成绩的影响
研究表明,学生感知反馈与其学业水平有关,成绩越差的学生得到的反馈越多。本部分考察不同科学素养水平的学生感知反馈对其科学成绩的影响。PISA 2015原始数据中,科学素养得分有10个PV值,未给出每个学生所属的科学素养水平,但是划定了不同科学素养水平的临界值。本文通过PISA设定的科学素养水平分类标准,采取判别分析(Discriminant Analysis)的统计方法,估计出每个学生科学素养水平。
判别分析是将各个自变量予以加权后得出判别函数,依据此函数区分出具有不同性质的组,然后预测个体到应所属于的组别。判别函数的公式如下:

Y是判别值,
为各个判别变量,
为判别系数,表示判别变量对于判别值的影响,
代表常数项。本文中,Y为每个领域的科学素养水平组别,
为科学素养的各个PV值,通过PISA报告给出的科学素养水平分数界定,可以利用已知组别的样本得出判别函数,然后将未知组别的样本进行判别分组。由于水平一和水平六的人数极少,为了判别函数的有效估计,本文借鉴相关学者的实证研究,一方面,将分数低于水平二的样本重新定义为水平一(含以下);另一方面,将分数为水平六的样本并入水平五,重新定义为水平五(含以上),[11]将学生科学素养划分为五个能力水平。不同科学素养水平的学生数详见表5。
借助两层线性模型,在控制学校层面特征、学生个体层面人口学特征、科学态度和科学参与特征、教师课堂教学特征后(参考模型3),进而得出不同科学素养水平学生感知反馈对科学成绩的影响系数。

由表5可知,科学素养水平一(最低水平)和科学素养水平五(最高水平)的学生感知反馈对其科学成绩均有正向影响,但不显著,说明对于科学素养最差和最好的学生而言,课堂感知反馈对其科学成绩有正向影响,尽管影响并不显著。对于科学素养水平二(较低水平)和科学素养水平四(较高水平)的学生而言,感知反馈对其科学成绩在0.05水平呈显著负向影响;科学素养水平三(中等水平)的学生感知反馈对其科学成绩在0.01水平呈显著负向影响。简言之,感知反馈对学生科学成绩的影响具有异质性,不同科学素养水平的学生感知到的反馈对其科学成绩的影响不同,科学素养水平最差和最好的学生得到的反馈对其科学成绩有正向影响。
五、主要结论与建议
本文基于PISA2015中国四省(市)数据,对中国四省(市)学生感知反馈状况及其对科学成绩的影响进行了深入分析,并从反馈类型(内容)和学生科学素养水平的视角,探讨了感知反馈对科学成绩产生负向影响的可能原因。主要结论如下:
1.中国四省(市)学生的感知反馈指数低于新加坡和美国,远远高于OECD平均水平和日本。不同社会经济地位学校的学生感知反馈指数差异较小,农村和县镇学校学生的感知反馈指数高于城市学校学生,初中学生远高于高中学生。学生最经常得到的反馈是关于“我还需改进的地方”和“我如何达到我的学习目标”,得到关于“我在这门课上的表现如何”的反馈相对较少。
2.学生感知反馈对其科学成绩有显著的负向影响效应。在仅控制学校层面特征和学生个体人口学特征的条件下,感知反馈对科学成绩的负向影响效应不显著;随着学生个体层面控制变量的增加,感知反馈对科学成绩的负向影响效应不断加大且显著。
3.在控制学校层面和学生个体层面特征之后,5种不同的反馈类型均对学生科学成绩有显著的负向影响,不同类型的反馈对科学成绩的影响系数不同。
4.感知反馈对学生科学成绩的影响具有异质性。不同科学素养水平的学生感知到的反馈对其科学成绩的影响不同,科学素养水平最差和最好的学生得到的反馈对其科学成绩有正向影响,科学素养水平为中等的学生感知反馈对其科学成绩的显著负向影响效应最大。
尽管感知反馈对学生科学成绩有负向影响,但是感知反馈对学生未来选择与科学相关的职业和认识论信念有积极的影响。要使课堂反馈真正有效,发挥课堂反馈对学生学习的促进作用,教师要意识到反馈对不同学业水平学生的影响不同,结合学生的学业水平开展有针对性的反馈,重点针对学生在课堂上、学习过程中的表现进行反馈,针对学生当前状态和预期目标的差距进行反馈,确保学生能够充分感知和理解反馈内容,有运用反馈的时间,培养学生运用反馈促进自己学习的意识和能力。
参考文献:
[1][4]John Hattie,Helen Timperley.The Power of Feedback[J].Review of Educational Research,2007,3,77(1):81-112.
[2]Wiggins,G.Seven Keys to Effective Feedback[J].Educational Leadership,2012,70(1):10-16.
[3]Winne,P.H.& Butler,D.L.Student Cognition in Learning from Teaching.In T.Husen & T.Postlewaite(Eds.),International Encyclopaedia of Education,1994:5738-5745.
[5][6]John Hattie.Influences on Student Learning.Retrieved from http://www.arts.auckland.ac.nz/staff/index.cfm?1999.
[7]Kluger,A.N.,& DeNisi,A.The Effects of Feedback Interventions on Performance:A Historical Review,a Meta-analysis,and a Preliminary Feedback Intervention Theory[J].Psychological Bulletin,1996,119(2),254-284.
[8]De Luque,M.F.,& Sommer,S.M.The Impacts of Culture on Feedback-seeking Behavior:An Integrated Model and Propositions[J].Academy of Management Review,2000,25(4),829-849.
[9]国际学生评估项目中国上海项目组.质量与公平:上海2012年国际学生评估项目(PISA)研究报告[M].上海:上海教育出版社,2016:153.
[10]闫波,赵德成,王璐环.哪些因素在影响中国学生学习成绩?——基于PISA2015中国四省(市)学生数据的多水平分析[J].中小学管理,2017,(10):9-12.