結構不良問題解決的教學探討

傳統的教學多是以教師灌輸為主，學生被動地學習，學到的往往是經過簡化、模擬、抽象的知識，在課堂中會使用，換了一種情境就可能無計可施，這些多是結構良好的知識。而現實中，大量遇到的是具體的、情境性的、復雜的、沒有標準解決方案的結構不良問題，對于如何通過教學來提高對這類問題的解決能力，長期以來都是研究的熱點，受到教育學和心理學研究者的關注。

一、結構不良問題的定義、特征及成分

1．結構不良問題的定義和特征

結構不良問題又稱非良構問題、劣構問題，是指那些初始狀態、目標狀態、解決方法至少有一項不清晰的問題。結構不良問題的主要特征是：界定不明確，問題的構成存在未知或某種程度的不可知部分；目標界定含糊不清，缺少限定；具有多種解決方法、途徑或根本不存在解決方法，即通常沒有唯一的標準答案；具有多種評價解決方法的標準；可操控的參數、變量很多；沒有原型的案例可供參考，因為案例中各重要因素在不同的情境具有顯著差異，又因為這些因素是相互影響的；不能確定哪些概念、規則和原理對形成解決方案來說是必需的，又如何將它們組織起來；概念、規則和原理三者之間的關系在案例間的應用不一致；對描述或預知大多數案例沒有一般性的規則或原理；在確定恰當的行動方面，沒有明確的方法；需要學習者表達個人對問題的觀點或信念，因而解決問題的過程是一種獨特的人際互動過程；需要學習者對問題做出判斷，并說明理由。[1]

2．結構不良問題的成分

一般來說，結構不良問題的主要成分包括認知成分、元認知成分、非認知成分和認識論認知。如果能充分理解這些成分，將為結構不良問題解決的教學和學習提供幫助。

認知成分主要是解決結構不良問題需要的領域知識和結構化知識，這些知識在問題的解決過程中有著重要的作用，不僅是解決問題的基礎，還是解決問題操作的對象。專家和新手在解決問題的一個主要區別就是，專家擁有比新手更多、更復雜的結構化知識。如果缺乏相關領域的知識和結構化知識，就不能很好地將已經學到的問題解決技巧遷移到所要解決的問題情境中去。

元認知成分主要是對認知過程的計劃、監控、評價等。結構不良問題解決沒有固定的解決方案，解決時需要做出計劃，合理分配資源，并對問題解決的執行過程進行監控，對提出的方案做出評價。好的問題解決者經常會根據遇到的問題對自己做出提問，如我當前的任務是什么，下一步該怎么做，現在距離目標還有多遠，遇到的障礙是什么等，通過對這些問題的回答，幫助問題解決者明確方向，理清解決思路，找到合適的解決方案。可見，元認知技能的培養對于提高學生的結構不良問題的解決能力有著非常重要的作用。

非認知成分中的情感、情緒、價值觀、動機、信心、態度等都會對結構不良問題的解決產生不可忽視的影響。積極的情緒和恰當的動機強度能夠使個體深入分析問題，探索各種假設，產生更多的問題解決方案。而具有正確態度和良好的意志品質，也可以保證問題解決的持續性。

結構不良問題的解決需要具備一定的認識論認知，比如在選擇解決方案時，由于受制于個人經驗的有限和不同的解析問題角度，可能沒有像解決結構良好問題那樣能夠獲得絕對正確的解決方法，而只能在備選的多個方案選擇一個相對滿意的方案。一旦擁有這種認識就可以幫助我們在方案的抉擇過程中，避免為了尋找最標準的方案，而浪費時間和精力，從而更好地促進問題的成功解決。

二、建構主義學習觀下的教學模式

Jonassen提出知識獲得分三個階段：初級階段、高級階段和專長階段。而傳統的教學觀傾向于將知識通過講授的方式復制到學習者的大腦中，這種教學方式只適合初級知識的教與學。Sprio通過研究發現，傳統的教學方法，在傳授更高級、更復雜的知識時，容易盲目使用低級知識的教學策略，存在著簡單化的傾向，并列舉課堂教學中遇到的一些問題：復雜和不規則結構的過分簡單化；過分依賴單一的知識特征；脫離情境脈絡的概念特征；知識的被動接受；過分依賴“自上而下”的方式。[2] 為此，需要針對高級復雜的結構不良的知識采用不同于傳統的教學模式。

建構主義的學習觀認為知識是個體建構出來的，是在已有的觀念和經驗的基礎上產生的，具有動態性和個體差異性。新知識是學習者的新經驗和已有的知識經驗相互作用的結果。在結構不良問題的教學方面，關注的焦點也發生了變化，從教師的教轉移到了學習者的學。受這種學習觀的影響，出現了一些針對結構不良問題解決的教學模式，例如基于案例的教學、基于問題的教學，在認知彈性理論基礎上提出的教學設計等。

1．基于案例的教學

基于案例的教學作為一種結構不良問題的教學模式，首先要呈現給學習者一些典型的、具有代表性的案例，然后分析案例的背景、特點、采用的原理方法以及結果等，通過教師的指導和與學習者的相互討論，促使學習者獲得經驗性知識，形成解決案例類似問題的能力。這樣當學習者遇到相似的問題，就會使用類比策略從記憶中搜索相似的案例，找到問題的解決方案。

案例法教學的優點一直以來也同樣受到研究者的關注，Wagner分析了訓練結構不良問題解決的案例方法，認為案例法強調情境分析，能把分析和行動結合起來，能促進積極的智力投入。[3] 陳媛認為案例教學法能夠激發學生的積極性和主動性，有利于培養學生正確合理的思維方式，能夠提高學生的語言和文字表達能力，能夠快速提高學生的實務操作技能。[4]

另外，研究者也在探索基于案例教學應用模型的設計，Ikseon Choi和Kyunghwa lee在Jonassen 教育設計理論模型的基礎上，設計了一種基于案例學習環境下的課堂管理問題的解決模型，即case-based learning environment for classroom management problem solving（CBL-CMPS），該模型分5個步驟：① 呈現案例問題；② 幫助學習者從多個角度分析問題；③ 根據前面的分析，鼓勵學習者產生恰當的解決方法；④ 根據案例相關的材料，最終做出決定，選擇所使用的方法；⑤ 對課程做出評價并報告學到的內容。他們通過研究，檢驗了該模型對提高解決結構不良問題能力的有效性，同時，還認為CBL-CMPS作為一個整體的學習環境對結構不良問題的學習遷移也在一定程度上有效。[5] 這些表明，基于案例的教學使學習者從一個情境到另外情境的遷移能力獲得了提升，并使學習者更加積極主動地投入到學習中去，有效地提高了學習者結構不良問題的解決能力。

2．基于問題的學習

除了基于案例的教學模式，基于問題的學習也是一種重要的結構不良問題的教學模式。基于問題的教學模式是以實際問題為出發點，圍繞問題所需要的知識技能，搜索相關的信息、工具、方法等，促成問題的解決，從中培養學習者的問題解決能力。Lehman等認為基于問題的學習的主要特征是：① 以問題為學生的起點；② 必須是結構不良問題；③ 學生的一切學習內容是以問題為主線所架構的；④ 偏重小組合作學習，較少講述的教學；⑤ 學生必須擔負起學習的責任，教師是指導元認知學習技巧的教練。實施程序包括：① 向學習者呈現問題，讓學習者確定問題及與之有關的事實、因素和限制；② 學習者分析問題的可能原因、解決程序和方案；③ 學習者確定未知事實、學習問題和學習資源，并把問題分成獨立的研究任務；④ 學習者分別進行研究；⑤ 學習者重新組合、反思自己的學習，把新的知識用于問題，精煉和修正問題原因和解決方案的假設。[6]

3．認知彈性理論基礎上的教學模式

在建構主義學習理論的基礎上，Spiro等提出了認知彈性理論，該理論對復雜和結構不良的高級知識進行了研究。他們認為，所謂認知彈性，指以多種方式同時重建自己的知識，以便能夠對發生變化的情境做出適宜的反應。[7] 他們強調彈性重組已有知識以適應新情境的需要，對變化的環境要做出靈活的反應。認為在學習過程中，應該用不同觀點和從不同的角度來表征知識，根據理解或問題情境的需要調整、建構知識體系。

在教學設計上，曹賢中依據認知彈性理論的觀點，在研究影響結構不良領域有效學習因素的基礎上，結合實踐構建了一個面向結構不良領域學習的使用者設計傾向的教學設計模式，并對該模式的實際運作過程、實用過程進行實驗研究。該模型是以結構不良問題為核心、以概念實例的設計為中心的“學習資源設計”、以反思工具設計為核心的“認知工具設計”“管理和幫助”而逐步展開，并共同服務于由學習需求、學習者、學習內容而決定的學習任務。評價和反思貫穿整個設計過程，是修改的基礎，使得基于認知彈性理論的教學設計不斷走向完善。該模型有幾個顯著特征：參與性的使用者設計理念；高度的靈活性；強調教學設計的變動不同的過程；系統的動機設計策略體系；啟發性傾向。[8]

三、總結

除了以上圍繞案例、問題以及在認知彈性理論基礎上構建的教學模式外，對于結構不良問題的教學還有基于目標的學習、基于項目的學習等，這些模式的提出，豐富了結構不良問題的教學理論，為更好地培養學習者的問題解決能力提供了可行的途徑。在結構不良問題的教學中需要注意以下幾個方面。

1．設計恰當的問題情境

結構不良問題區別與結構良好問題的一個顯著特征就是，結構不良問題的解決具有情境性。在教學中，一個合適的問題情境設計要考慮到兩個方面：一是需要解決的問題對于學習者來說具有一定意義，需要一些不同于已經掌握的知識和技能，讓學習者產生認知沖突，產生興趣，而激發解決問題的主動性；二是根據學習者個體的發展水平，選取適當難度的問題，如果問題太復雜，解決問題需要的知識和技能遠遠超出了學習者當前已經掌握的水平，即使有教師的引導和幫助，也不容易促成解決方案的產生。

2．鼓勵學習者收集豐富的領域知識

通常認為傳統的教學方式在結構化、系統化的領域知識的學習上，更具有優勢，因此在領域知識的學習上，更適合采用傳統的教學方式。

3．培養元認知技能

在傳授學科知識的同時，也要重視學習者對思維過程的監控和認識，讓學習者能夠把握思維活動的方向，正確使用元認知策略，最終找到滿意的解決方案。

4．指導學習者合理的調整非認知成分

教師在教學過程中要為學習者的情緒訓練提供指導，培養學習興趣，鍛煉意志力，這些都有助于結構不良問題解決能力的培養。

5．注重教學設計的靈活性

要根據問題解決的過程，靈活調整知識結構和技能的運用，鼓勵從多個角度和更深的層次幫助學習者分析問題，而不僅局限于當前的問題情境，促使學習者遷移能力的提高。

6．對教師提出了更高的要求

傳統的教師，只是作為一名知識的傳遞者，將教材的內容輸入到學生的知識結構中，而在結構不良問題的教學過程中，教師扮演的角色發生了變化，不僅僅是一名知識的傳遞者，還要作為問題情境的設計者，問題解決的支持者以及問題評價的引導者。

目前對于結構不良問題的教學研究仍然在繼續，各種教學的方法還有待在實踐中進一步改進。首先，這些教學模式多是從西方引進的，應用在我國的課堂教學中，會出現一些新的問題，如何才能將這些教學的方法與我國教師、學生、課堂的實際更好地結合起來，還需要做進一步的探討。其次，當前結構不良問題教學的研究多是質性研究，定量研究還不是太多，對于影響變量的作用機制還不夠清晰，這也是將來研究值得關注的地方。最后，每一種方法都有自身的優點和局限，需要結合學科和教學內容的特點選擇恰當的教授方法，才能調動教師和學習者的積極性，有效地提高學習者結構不良問題解決的能力。

（作者單位：河南大學教育科學學院，河南 開封，475004）

參考文獻：

［1］［美］David H．Jonassen．基于良構和劣構問題求解的教學設計模式（上）［J］．鐘志賢，謝榕琴，譯．電化教育研究．2003（10）．

［2］Spiro，R．J．et．al．，Constructivism in education［M］．Mahwah，NJ：Lawrence Erlbaum Associates，1995.

［3］R．K．Wagner．Managerial Problem Solving．in Ro-

bert J．Sternberg，Peter A．Frensch．（ed）．Complex problem solving： principles and mechanisms ［C］．Hillsdale， N．J．L．Erlbaum Associates． 1991．

［4］陳媛．職前教師教學策略能力培養研究［J］．中國成人教育，2010（20）．

［5］Ikseon Choi，Kyunghwa Lee，Designing and implementing a case-based learning environment for enhancing ill-structured problem solving：classroom management problems for prospective teachers［J］．Education Tech Research Dev 2009．

［6］Lehman，M．C．Cultivating problem solving skills through problem based approaches to professional development

［J］．Human Resource Development Quartenly ，2002．

［7］Rand J．Spiro， Jehng， Jihn-Chang． Cognition，Educatiion and Multimedia：Exploring Ideas in High Technology

［M］．Hillsdale： Lawrence Erlbaum Associates，1990．

［8］曹賢中．基于認知彈性理論的教學設計模式研究［D］．湖南大學，2008．