由PISA談問題解決型探究性試題的命制

　　一、PISA問題解決能力的界定
　　PISA2003將問題解決能力定義為“個人通過認知過程來面對和解決現實、跨學科問題情境下的能力”。由此可見，PISA問題解決能力側重知識的實際應用，以現實生活情境為背景，解決問題的過程是一個綜合應用知識能力和方法的過程。PISA問題解決能力的測評就是收集學生在解決問題過程中應用知識和經驗的證據，進而評價學生的問題解決能力。PISA2003問題解決能力測評的能力要素主要包括：理解問題的能力、辨別問題的能力、表述問題的能力、解決問題的能力、反思能力、交流能力和推理能力等。問題解決技能評價框架如圖1所示。
　　二、問題解決型探究性試題情境的創設
　　PISA 的問題解決評價要求學生靈活運用所學的知識和技能；在不同情境中自由切換能力類型；調節自身認知水平，運用知識來處理困境、沖突、決策和問題。OECD/PISA 2003中的問題解決情境不同于課堂情境和學校課程。因此，PISA問題使用“個人生活”、“學校生活”、“工作和休閑”和“當地社區和學校”等情境。如PISA2003“灌溉”：圖2是一個灌溉渠道系統（閘門和河道），用以把水送到田地的不同部分。水閘A至H可以被打開或關上，以便讓水流到需要灌溉的地方。當水閘門關上，水就無法流過。
　　問題1：小強用表1的設定去測試水閘的情況。請按表1的開關設定，在圖中畫出所有可能的水流路線。
　　問題2：小強發現，按表1安排設定水閘的開關后，并沒有水流出系統。這表示至少有一個水閘閉塞了。判斷下列問題：在表2所示情況下，水會不會流出系統？
　　上述例題以灌溉渠道系統為例，要求考生根據灌溉要求，合理開、關水閘，讓水流到需要灌溉的地方，以考查學生分析問題、推理判斷、解決現實問題的能力。該組題情境真實，讓考生解決的輸水問題是農業生產中遇到的真實問題，不是虛擬更不是虛假的問題，學生可以運用所學的學科知識結合自己真實的生活經驗通過分析、推理以達到解決問題的目的，這樣的問題具有較高的現實價值。
　　三、問題解決型探究性問題的類型
　　PISA問題解決評價把學生問題解決能力限制在三個問題解決的類型中，即決策制定（Decision Making）、系統分析和設計（System Analysis and Design）、疑難排除（Trouble Shooting）。系統分析和設計問題類型可以進一步分為系統分析問題類型和設計問題類型。
　　1.方案設計類型
　　方案設計類型問題要求學生分析復雜情境，設計一個系統以發揮作用，實現特定的目標。
　　例1.如圖3所示：鐵路a沿線經濟發達，鐵路b沿線經濟欠發達，G湖農業發達，水災頻繁。為促進該地區經濟進一步發展，擬新建一條鐵路，基于資金考慮，所設計的線路務必是意義最明顯的。請你幫助設計該鐵路線，并簡要說明你所設計路線的作用。
　　參考答案：路線為連接E、H、J城。社會經濟影響：H城的經濟區位明顯改善；J城經濟腹地擴大，窗口作用加強；擴大F地農產品和I地礦產的外運量，促進D地旅游業的發展；有利于G湖區的抗洪救災和農業發展。
　　該題以鐵路線的選線為情景考查學生運用知識、綜合分析問題、論證和探究問題、解決問題的能力。鐵路的走向可以有若干方案，學生要綜合考慮各種因素，例如，聯系的城市數量、占地情況、經過地形、線路長短以及與原有鐵路的關系等，最后確定最佳方案。地理學科方案設計的種類比較多，例如土地利用、城鄉規劃、交通規劃、工業區選址、某個環境問題的解決方案等方案設計，這類探究性問題是考查學生地理思維、方法、應用能力的有效載體，也是探究性地理試題的常見形式。
　　2.系統分析類型
　　系統分析類型問題是要求學生分析復雜情境以找出要解決的問題原因或解決問題的依據。
　　例2.（2009年浙江卷）某區域內A、B、C三座城市構成一個聯系緊密的城市群。三座城市都有紡織、裝備制造和文化等產業。各城市主要產業的年產值見表3。已知A城的紡織業、裝備制造業和文化產業的區位商分別為1.03、1.07和1.39，B城的紡織業、裝備制造業和文化產業的區位商分別為0.71、1.29和0.83。據表1計算C城三大產業的區位商，利用計算結果確定上述三大產業在理論上應分別向哪座城市集聚。
　　參考答案：紡織業應向C城集聚；裝備制造業應向B城集聚；文化產業應向A城集聚。
　　判斷不同產業在不同城市的集中程度，可以通過計算區位商來確定。某城市的某個產業區位商越大，表示該產業越集中于該城市，理論上，城市群內其他城市的該產業應盡量向該城市集聚，以實現合理分工，形成產業集群。
　　某城市i的某個產業j的區位商計算公式為
　　Lij=■
　　式中，Qi為城市i不同產業的年產值；∑i為城市i全部產業的年總產值；∑j為城市群內j產業的年總產值; ∑ij為城市群全部產業的年總產值。
　　這是一道系統分析類型的問題解決型探究問題，主要是解決三大產業的集聚問題。解決問題的理論依據是區位商的數值分析，“區位商”是一個新概念，閱讀材料提供了區位商的概念及計算公式，要求考生在閱讀材料時，通過自主學習，領悟區位商的概念后根據提供的公式進行計算，再根據計算的結果，對產業集聚做出正確的判斷。本道高考試題命制主要考查學生的自主學習、獲取信息、調動知識、綜合運用知識、解決問題等綜合能力。
　　3.決策制定類型
　　決策制定類型問題要求學生在考慮特定的限制條件后做出決定，解決現實問題。
　　例3.圖4表示某組團城市空間布局與地形示意圖，圖5為該組團城市1980—2008年產業結構變化。結合所學知識，回答下列問題。
　　（1）有專家認為，城市化的本質是生活方式城市化。D地許多農民通過征地變成了市民，住上了樓房，但有些人仍喜歡養雞、種菜，甚至在小區的草坪上種植蔬菜。你認為解決這些問題的方法有哪些？
　　（2）該地區傳統的勞動密集型企業較多，但卻出現勞動力成本提高、招工困難等問題。你認為該地區勞動密集型企業的出路在哪里？
　　參考答案：（1）改變人們的生活觀念；加強社區文化教育。（2）產業轉移（向勞動力廉價地區轉移）；調整產業結構（發展資金密集型或技術密集型產業）。
　　該組題就是一組命制非常成功的決策制定類型試題。目前隨著城市化水平的不斷提高，城市地域不斷擴大，城市郊區逐漸變為城市的一部分，許多農民變成了市民，但是他們的生活方式、文化素養仍然沒有改變，有些人仍喜歡養雞、種菜，甚至在小區的草坪上種植蔬菜。問題情境非常真實，這是現實生活現象的真實描述。由于農民的這些做法嚴重影響了小區的環境，加大了小區管理的難度，非常有必要改變這種現象，如何改變？學生可以根據自己的生活體驗和借鑒周圍小區的做法，發表自己的見解和提供切實有效的方法。第（2）題是關于用工荒、招工難的現實問題，對于浙江本省的學生來講，很多學生家里都開設工廠，確實也面臨這樣的困境，他們深有感觸，采取哪些措施以解決這樣的問題，他們也有耳聞，能夠根據親身體驗提出一些切實可行的措施。綜上分析，該組題無論是從情境取材、問題設計、價值取向來看都是一組非常經典的題例。▲