科學教學中“問題序列”的設計

問題是思維的開端，學習的起點^［1］。學生在課堂上的學習是由無數個從發現問題到解決問題的微小循環構成的^［2］。隨著一個個微小循環的不斷進行，學生對現象的認知能力、對概念和原理的理解能力及解決問題的能力都在不斷地提高。課堂教學的相關目標也隨著問題的不斷解決得以有效落實。

當前，科學課堂教學中常常出現提出的核心問題不能得以有效的解決的現象。之所以會出現這種現象，原因之一是教師沒有正確認識教學目標、教學內容、學生三者間的關系，沒有從學生的實際出發設計有效的問題序列。本文就如何合理地設計“問題序列”闡述相關觀點。

一、 “問題序列”的設計意義

M#8226;戴維#8226;梅里爾在《首要教學原理》中提出了問題序列（problem progression）對學習的重要性——當學習者解決了一系列的問題時，才能夠促進學習，即為了掌握某個復雜的問題，學生必須先從較簡單的問題著手，逐步深入，循序漸進。通過對問題序列的層層推進，學習者的能力也在不斷提高，最終能夠解決復雜的問題^［3］。所以這種由易至難、層層遞進的問題序列的構建，不僅能合理地促進問題解決的循環，而且能不斷增進學生解決問題的信心與興趣，最終為核心問題的順利解決做好心理上的準備和能力上的鋪墊，同時也充分發揮了情境的作用，大大提高了情境的利用效率。

二、 “問題序列”的設計原則

1.目標性原則

教學是一種有目的的行為，科學課堂教學是一個不斷產生問題和解決問題的過程，問題解決貫穿在整個課堂教學中。如果問題與教學目標失去關聯，一定會影響到教學效果。所以，所創設的問題序列中的系列問題應與教學目標有著直接或間接的關聯。問題的解決過程就是一個逐漸達到目標的過程。

例如，在“汽化與液化”（“浙教版”科學七年級上冊）教學時，可利用基于電冰箱工作原理的問題序列設計以達到鞏固教學目標的目的，試比較如下兩個問題序列：

序列一

問題1：將冷凝器做成曲管的主要目的是什么？

問題2：電動空氣壓縮機有什么作用？

問題3：你認為隨著社會的進步，會對冷凝劑的材料提出哪些新要求？

序列二

問題1：冷凝劑被壓入冷凝器以后，其物態是如何變化的？

問題2：為什么電冰箱冷凍室內的溫度比外界低，而冷凝器的溫度比外界高？

問題3：將冷凝器做成曲管的主要目的是什么？

由于本節課的教學目標是了解汽化與液化的概念以及吸放熱情況，顯然從課的教學目標的匹配性而言，問題序列二的設計更符合要求。可見，我們在創設問題序列時應充分遵循問題與目標相匹配的原則。

2.科學性原則

體現問題序列的科學性主要包括：問題序列中的問題對于學生具有可思考性，即有一定的思維深度，又不至于太難；問題本身無科學性錯誤；問題的結構合理，即疑項、指向項和應答域項明確、清晰；對問題的理解符合特定年齡階段學生的認知習慣等。

例如，在“觀察水的沸騰現象” （“浙教版”科學七年級上冊）的實驗教學中，教師設計了如下問題序列：

問題1：加熱過程中水溫為什么會越來越高？

問題2：加熱過程中，氣泡的大小、運動快慢等變化各有何特點？

問題3：加熱過程中，哪一水層的水溫最高？

問題4：多少水溫時，發出的聲音最大？

問題5：沸騰過程中，水溫有何特點？

仔細分析這問題序列，可發現不科學之處有：問題1過于簡單，學生用已有生活常識就能回答，缺乏應有的思維深度。問題3缺乏對水層的具體劃分，而且在加熱過程中上、中、下三水層的水溫高低關系不是一成不變的，所以此問題也缺乏科學性。問題4中缺乏對“聲音最大”的界定，學生并不明白是指響度最大，由于缺乏必要的測量工具，只能憑人耳來區分。而人耳對聲音具有一定的適應性，難以準確分清何時響度最大，所以此問也缺乏科學性。

3.結構性原則

設計的問題序列應具有一定的結構性，如在思考的角度上應存在多向性，在思維深度上應存在遞進性等。具有結構性的問題，既可拓寬學生的思維廣度，也能拓展學生的思維深度，這有利于不同水平的學生參與問題的思考與解決，從而提高學習的參與面與參與度；而且，低難度問題的解決，有利于促進高難度問題的解決。這種具有結構性的問題序列有利于發展學生的思維，也有利于增強學生面對挑戰的信心。

例如，在“觀察酵母菌種群”實驗時（“浙教版”科學九年級下冊），將實驗結果處理成圖像后（如右圖），針對圖像可設計如下問題序列：

問題1：七天內該種群的數量變化有何特點？

問題2：該種群數量為什么不是無限制地增長？

問題3：要使該種群數量在7天內持續快速地增長，應采取哪些措施？

問題3是本問題序列中的核心問題。問題1較為簡單，可以通過讀圖回答。問題2要求學生初步分析、猜測，即從環境對生物的影響角度加以解答。問題1、2的解決，將促進問題3的解決。可見，這三個問題構成的問題序列較好地體現了結構性原則。

三、 “問題序列”的設計過程

1.精析情境，多角度提出問題

良好的情境應具備三個要素：未知的東西（學習目的，即存在一定的問題），思維動機（想解決這個問題），學生的知識能力水平（即覺察到問題但不知如何解決問題）^［4］。

教學時，應充分結合情境的三要素，對情境進行全方位深入地分析，以尋找信息中的關鍵詞及言語中的隱性信息，而后將其加工成與教學相關的問題。由于情境中的信息可能比較繁雜，教師應引導學生運用好“選擇性注意策略”（選擇性注意策略是指學習者在學習情境中激活與維持學習心理狀態，將注意集中于與教學相關的重要信息上，對學習材料保持高度的覺醒或警覺狀態的學習策略^［5］），以把握好重要信息，并針對這些重要信息展開多角度、多層次的問題設計。

2.精心篩選，多形式處理問題

由于教學既需要在規定的時間內達到目標，又需要保護學生學習的積極性，所以針對提出的眾多問題，應慎重對待。首先，要對問題進行分類與識別，即要清楚哪些是與教學目標相關的問題？哪些對學生而言是疑難的問題？哪些是適合于課堂內解決的問題？然后，在此基礎上篩選出與教學目標相關的、能夠在課堂內解決的疑難問題加以解決。對需要在課堂解決的問題，要考慮好是讓學生獨立解決、合作解決，還是教師引導解決等。對于留在課后解決的問題，也要分清楚是本節課后解決，還是以后再解決；是教師指導解決，還是提供線索讓學生自己解決等。總之，對于提出的問題，應有個較為清晰的處理對策，以免影響學生提問的積極性。

例如，在“觀察水的沸騰現象”一實驗中，學生提出了許多問題，其中如“加熱過程中，氣泡的大小、運動快慢等變化各有何特點？”及“沸騰過程中，水溫變化有何特點？”這一類問題就可以放在課堂內解決，而對“加熱過程中，哪一水層的水溫最高？”這一問題，由于實驗操作要求較高，所花的時間也較長，與本節課的目標無直接關系，所以可以將其留在本節課后讓學生小組合作解決。對于“多少水溫時，發出的聲音最大？”這一問題，由于用鋁鍋等器材效果會更好些，可以要求學生回家解決。

3.合理排序，多層面組織問題

對于篩選出來的系列問題，教學時要注意理清解決它們的順序。確定順序的依據有：

（1） 教材內相關知識呈現的順序：即可以優先考慮與教材呈現的知識內容順序一致，以有利于學生思考和解決。

（2） 情境本身的邏輯順序：問題源于情境，情境中相關內容的描述順序也可以作為問題解決先后的參考。

（3） 問題的難度大小順序：不同問題的難度可能不一樣，應將難度較小的問題優先解決，而后依次解決難度較大的問題。

（4） 問題間的內在聯系：不同問題間，可能存在著某種內在的聯系，如條件關系、因果關系等。即A問題解決后有利于B問題的解決，此時，A問題應優先解決。

排序完畢后，形成了有序的問題串，對于其中的某些難度較大的問題，我們還需要對其做多層面的組織工作，以有利于學生解決。具體方法有：可以從問題描述的層面加以簡化、提煉，以進一步明晰問題；可以對問題進行分解和加工，以進一步產生具有一定難度梯度的問題序列，拾級而上，以促進較難問題的解決；可以從解決問題方式的層面加以靈活處理，如改為小組討論解決，或在教師幫助下進行小組合作解決等。

總之，設計合理的問題序列有利于落實教學重點，突破教學難點，從而有利于提高教學目標的達成度。這種設計要基于對目標、教材、學生的綜合細致地分析，并要注意遵循課堂教學的相關規律，只有這樣，設計的問題序列才能取得較高的效益。

參考文獻

［1］宋秋前.有效教學的理念與實施策略［M］.杭州:浙江大學出版社，2007.

［2］趙燕.化學課堂教學中“子問題”的設計［J］.中學化學教與學.2008（2）：31.

［3］ M#8226;戴維#8226;梅里爾. 首要教學原理［J］. 教育技術：研究與開發.2002（3）.

［4］畢華林.化學教學中問題情境的創設［J］.化學教育，2000（06）：10~20.

［5］李秀，李德文.中學化學概念的有效教學策略［J］.中學化學教與學，2008（2）：21-22.