“問題解決”理論在化學教研問題解決的應用例談

張冰峰（如皋市外國語學校江蘇如皋226500）

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“問題解決”理論在化學教研問題解決的應用例談

張冰峰
（如皋市外國語學校江蘇如皋226500）

摘要：“問題解決”理論廣泛運用于各種領域，“問題解決”理論在學校教學方面發揮的作用也日益凸顯。在化學教研方面存在著許多亟待解決的問題，運用“問題解決”理論，采用外出學習、數據分析、價值判斷等方法，解決了一些教研問題或困境，凸顯了“問題解決”理論的功效。

關鍵詞：問題解決；數據分析；價值判斷

瀏覽科學乃至人類社會發展的歷史，可以發現，人類社會發展與文明進步就是在問題不斷地被發現和問題不斷地被解決過程中前行，人們時刻都圍繞著“問題”和“問題解決”而抗爭著。同樣，在教與學的過程中，我們也天天與問題打交道，教師解決著自己在教育教學方面的問題，學生解決著自己在學習過程中的問題，儼然“問題”構成了師生教與學過程中的媒介，“問題解決”也構成了教與學的過程中必有的風景。

一、“問題”與“問題解決”的認知

圖2　問題解決的一般模式

孔子曰：“不憤不啟，不悱不發”，一切學習思維源于“問題”。什么是“問題”？《現代漢語詞典》認為：“問題是需要研究討論并加以解決的矛盾、疑難。”信息加工理論中的“問題”是“給定信息和目標之間有某些障礙需要被克服的刺激情境。”夏基松等認為：“正是問題才激勵我們去學習，去發展我們的知識，去觀察，去實驗。”認知心理學家梅耶（R.E.Mayer）認為：當問題解決者想讓某種情境從一種狀態轉變到另一種不同的狀態，而且問題解決者不知道如何掃除這種障礙時，就產生了問題。梅耶還指出一個問題由三種成分構成：給定狀態、目標狀態以及阻止給定狀態轉變為目標狀態的障礙［1］。對于我們的教學而言，“問題”既是教與學的出發點，也是教與學的原動力。

什么是“問題解決”？杜威、基克等許多學者提出了不同的心理模式，一般認為：無論采用什么策略解決什么問題，都要經過五個過程（圖1）：

圖1　“問題解決”的一般過程

相應的“問題解決”的心理模式圖（圖2）如下：

在發現問題的基礎上也可將“問題解決”的過程簡化為四個階段：表征、策劃、執行、控制［2］。

從上圖中可以看出，在發現問題的基礎上，首先要進行問題的“表征”。表征十分重要，Simon認為：“如果一個問題得到了正確的表征，可以說它已經解決了一半。”［3］表征就是描述、揭示，即將提出的問題轉化為具體的內部心理特征，從各方面闡明“問題的類型、問題的核心，問題的實質以及問題的范圍是什么”等。

問題被表征后，“圖式”將發揮作用。“圖式”可以理解為“人腦中已有的知識經驗的網絡”，或是一種解決問題的方案、一種法則，或者是潛藏在人類心靈深處的一種技術、一種技巧等，在遭遇相關的雷同問題時而被激活發揮作用，使問題得以按圖式既定的解決方案程序執行下去。若沒有現成的解決方案，就需要人們尋找、制定新的解決方案，并能從多種方案中選擇適宜的或最佳的方案來執行。

其次是對問題解決的“策劃”，就是對問題解決方案的策劃，包括方案的操作順序、細節、一些解決的策略，還有對方案的最優化選擇等。

第三是解決方案的“執行”，按既定的方案堅決地執行。

第四是“控制”，涉及對解決問題的過程進行監控、及時評價、適時調節方案，還有就是對最后的結果進行評價，對整個解決問題的方案進行評價，以判斷問題是否獲得了解決，解決的方案是否合理，能否更優化等，在此基礎上再決定是否調節方案，是否重新進行問題解決，更有必要整理歸納解決問題的成功經驗作為新圖式建立，以便以后用于新問題解決等。

“問題解決”理論廣泛運用于各種領域，一些學校充分運用此理論，采用“問題解決法”進行教學，引導學生運用“問題解決”理論與策略學習化學學科知識、技能、方法等，極大提高了學生解決化學實際問題的能力和課堂教學效率，教學效果顯著［4］［5］［6］［7］。

布魯納認為：“最精湛的教學藝術，遵循的最高的原則就是讓學生自己提出問題。”而教師開展教研活動最高原則（之一）也應該是教師自己能提出在教育教學過程中的問題，并能及時解決。因此我們在每次教研活動中，常常自問三個問題：①近時期，我們在教學中遭遇的問題是什么？②產生此問題的原因是什么？③如何解決？即運用“問題解決”的理論和策略，解決教學教研過程中的“問題”，并能及時檢驗問題解決的效果，以便即時反饋，迅速修正。

二、學校教學研究的現狀“問題”白描

陸軍在《“教學即研究”的現實困境與改進對策》［8］一文中例舉了教師在教學研究中的諸多“問題”，并指出一些教師不知道如何進行教學研究的現實困境。在現實教學教研中存在的現狀是：

①不能發現問題，也不進行研究，一如既往按照舊的觀念、方法進行教學，就如井中之蛙，自滿、安逸，不求進取，一切如舊。

②發現了問題，也嘗試研究，卻尋找不到解決問題的好辦法，如囚籠中的獅子，在焦慮、無奈中等待，在困惑中掙扎，還是一切如舊。

③發現了問題，也制訂了多種解決方案并嘗試，但研究的觀念、策略或方法等有誤，如同沙漠尋找水源的千里馬，或有所改變，也許一切如舊。

④發現了問題，研究并科學制訂解決的方案，有效地解決了問題，并經得起價值取向評價和效果檢驗，且課堂研究、論文寫作成果豐碩，開創出了一片教研新天地。

可見，對于學校教研問題的解決或困境的突破，“發現問題”十分重要，同樣，問題解決過程中的問題表征、解決問題的方案制定、執行以及對過程、結果的價值判斷等各個環節都很重要，環環相扣，且都發揮作用，才能真正實現“問題解決”的目的。

三、“問題解決”理論在教學研究中的作用彰顯例析

1.借用“它山之石”攻玉，重視“化學用語”提升力度

我校臨縣有一所農村初中，地偏校小，但化學教學質量很高，一直是其縣區的第一名，前年4月份，我們帶著朝拜的心情去學習。在聽取其學校領導做經驗介紹時，發現他們也沒有什么特別的高招或手段，無非是加強化學用語教學，加強實驗教學，加強觀念教學等。接著觀摩了一堂“鐵的性質”復習課，因為要評課，所以自己聽課格外認真。在聽課記錄中，感覺課堂除其展示其學校的微視頻技術利用、學生合作學習等教學模式特色外，在化學教學方法上也沒有特別之處，還發現課堂教學中一個問題：這是一堂鐵的化學性質復習課，但課堂開始就直接進入了鐵及鐵的化合物性質關系建構以及化學性質的運用階段，用中考真題進行分析與訓練，仿佛看到“應試教育的典范”。我產生一種“疑問”：為什么復習不從體現鐵的化學性質的化學用語（如化學方程式）開始？我認為，化學用語十分重要，復習課應該從化學用語開始，要通過測試等方式進行學情調研并鞏固化學用語，為運用化學性質解決實際問題打下扎實基礎。難道他們提前進行了復習或者為了今天的展示課做了一些“前期工作”？

我帶著“問題”進入了評課階段。他們的教學設計以及化學用語的教學策略等介紹讓我豁然開朗。這所學校非常重視化學用語的教學，他們的做法概括為“實施計劃詳實，執行過程到位，過關檢測扎實，識記方法科學”，在平時教學過程中注重“早接觸，多滲透，勤運用”，通過漸進記憶、表征記憶、運用記憶等各種方法，學生的化學用語學得非常扎實，化學用語處處過關，學生掌握人人過關，在中考復習時，已經無需再復習化學用語了。雖然我們也十分重視化學用語教學，但與他們相比，在課堂教學方法上，在鞏固運用策略上，在重視程度上相差很大。

通過此次外出學習，方知他山之高，對比才知什么才是真正意義上的“重視”，什么才是化學用語教學方法的“科學”。我們認真記錄了他們的經典方法，并在教學中吸納運用，第二年，我們學校中考成績也位居本縣區第一的事實證明，在化學用語教學上，我們找到了原以為不成問題的“問題”，并且借“它山之石”解決了問題，且效果顯著。

2.運用“數據分析”剖析，制定“復習方案”優化策略

現代電腦科技在教學中的一種作用體現就是“大數據時代”。目前，大到國家性考試，小到學校階段性教學質量監測都運用“網上閱卷”方式，其優點之一就是收集數據方便準確，利用數據進行教學質量評估、學情分析科學。我們認為：“數據分析”是尋找問題根結的一個利器，正如現代醫學時代，醫生診療大病時，不僅要把脈問診憑經驗判斷，更要用儀器測量憑數據講話，教學也是如此，進行數據分析，才能把握真實學情，提高教學的針對性。

（1）著眼全局分析，回歸“本源”定方略

一個地區（省、市、縣）進行全局性的教學質量監測所提供的數據非常全面、客觀，通過比較分析，可以找到差距，發現存在問題，為教學提供參考。今年4月末，我市舉行了中考一模教學質量測試，調研各校一輪復習效果。測試采用統一命題（總分60分）、網上閱卷的方式，測試后公布了全市20多個學校各種數據。我們十分重視此次的數據分析，力求做到知己知彼。

首先，“比較對照”定二輪復習方向。為了提高分析針對性，我們選取了前6名學校化學數據（如表1），尤其與第一名數據進行比較差距，尋找問題。

表1　化學一模測試六校對照分析表1(局部)

通過對一模試卷分數的排名分析，我們自信心更足了，因為近一年的努力，離最優的目標已經很近了。但是對試卷中1卷和2卷的分數分析發現，我們2卷的分數不及A校，還不及C校，我們得出的結論是：我校學生的綜合解題能力不強，在第二輪復習時，要把復習導學的重點放在學生綜合解題能力提升上，要多采用綜合性強的試題進行強化訓練。

其次，“回歸對應”定二輪復習策略。我們將每個試題測試數據與試卷原題進行對應分析，分析試題考查的三維目標、試題命題的格式和立意，以及學生失分的原因等。在分析時我們特別重視分析得分率較低的試題，以此來判斷學生的知識和能力薄弱點、方法和思維的迷糊點，為二輪復習制訂方案提供依據。經過教研組討論，我們決定采用“傷其十指，不如斷其一指”的“微專題”策略進行復習，不求面面俱到，力求突出重點、解決難點、掃清盲點，達到“一課一得”的效果，提高二輪復習的質量。

（2）著力局部分析，發現“真情”求突破

我們對“化學一模測試六校對照分析表”進行局部細節分析（如表2）。

表2　化學一模測試六校對照分析表2(局部)

表2中是1卷10條選擇題（XZ1～XZ10題）的測試數據。比較可以看出我校1卷分數比第一名的A校只少0.06分，不足引起我們的重視，但是我們用“放大鏡”查勘細節，卻發現了問題真情。比較發現我校有7道選擇題得分低于A校（見表2中虛線方框中試題），而我校XZ10題的得分率較高，差點掩蓋了我校學生在選擇題上的真“問題”，即“學生的基礎知識還不夠扎實，選擇題解題方法和策略還很欠缺”，需要在化學基礎知識和選擇題解題能力等方面進行強化復習，很有必要進行“選擇題專項訓練”。

根據以上數據分析結果，我們確定了進行二輪復習的指導思想，制定了詳實的“二輪復習計劃”，其中有兩項策略或方法是基于“數據分析”發現問題而制訂的：

①二輪復習前期采用“10+1”訓練模式，編印“10+ 1”訓練講義（即10條選擇題+1條綜合題），思想定位是“10條選擇題強化基礎、1條綜合題兼顧優生，并有回練檢測功能。”具體課堂操作是在每節課前10分鐘使用“10+1”講義進行即時測試、講評、及時反饋鞏固，剩下時間再進行微專題的復習。

②二輪復習后期采用“5+X”訓練模式，思想定位為：提升能力、兼顧后進。我們對“10+1”進行了優化升級，形成了“5+X”復習模式（即5條選擇題加2-3條綜合題），提升了復習質量，讓優生吃飽、吃好，也重視對學困生的繼續幫扶。

實踐證明，認真進行“數據分析”，進而制定復習計劃是十分有效的做法，近兩年我校有一個共同現象：一模考試都不是全市第一名，但中考都取得了第一名的好成績，其中一定有運用“數據分析”發現“真實問題”的功效。

3.運用“價值取向”判斷，評價“教學行為”優劣取舍

教師在自己的課堂教學中，一定會遇到各種教育教學“問題”，而教師或有意地實施“問題解決”理論，也許是無意地運用“問題解決”方法去解決這些問題，并在課堂上常常表現為一些很特別的“教學行為”，這些“教學行為”就是其為解決某些問題而實施的方案或策略的具體體現。問題解決的效果需要評價，而“問題解決”方案的“價值取向”更需要評價。正如醫生對人體腫瘤進行病理分析一樣，良性？惡性？需做判斷，然后再進行后續醫治方案的決定。在聽評課過程中，我們對教師的一些“教學行為”采用“三個問號”進行“價值取向”判斷，并據此作為取舍或推介的依據。

“是什么？”是對課堂上教師的教學行為現象進行表征描述；

“為什么？”是對課堂教學行為進行內涵分析，或尋找隱藏的理論依據；

“對嗎？”是對課堂教學行為進行教育價值進行判斷。

例如：一位教師在課堂上，在引導學生進行問題討論或解決之后，常常問：“請已經會的學生舉手”，在了解情況后選擇一些學困生解答展示或進行變式訓練，引發我們對這種“即時微調查”行為的思考。這種教學行為是“即時反饋，及時評價”的表現，可以防止“記憶銷蝕”現象發生，而讓學困生解答或變式訓練，既顯示全面教育的人本教育理念，又通過對“學困生”學情反饋來掌控教情，便于及時調整教學策略，提高導學針對性，使教師隨時掌控教學效果，不要等待單元測試后才知學情，可見這種教學行為值得推介。

再如，一位教師在“粗鹽的提純”的學生實驗過程中，設計了過程性評價，其中包含“實驗完成的速度”，且評價占比很大。實驗中，學生確實提高了實驗速度，很快地完成實驗，改變了以往實驗拖拉的慢現象。針對這種教學行為，我們在評課時運用“三句問號”進行評價認為不可取，原因是采用這種“實驗速度評價”，目的是讓學生快速做實驗，但在實驗過程中學生易忽略仔細觀察，忽略實驗過程的體驗，忽略實驗問題的發現，甚至會發生學生為了取得高分，實驗不到位（如過濾不徹底，蒸發不到位，編造實驗數據等）的現象，完全背離了學生實驗的宗旨，所以這種教學行為應該摒棄，同時提醒教師在安排學生實驗時間時應該更充裕些，讓學生體驗更充分些。

像這樣對一些“教學行為”的反思和評價，其中蘊含著對一些教學原則的再認識和再學習，例如實驗中的比賽，引發我們對教學過程中“快與慢”的討論。只要教師在聽課過程中主動或善于收集這些行為現象，用合并同類項的方式進行整理（或者一個很特別的案例），再尋找相宜的理論進行詮釋，就可以作為自己的課題研究和論文撰寫所需要的素材或案例，比如我們化學組許多教師論文素材就來自這些對“教學行為”的價值判斷與感悟，在反思、評價、感悟中也促進教師教研水平的提升。

雖然這樣借鑒“問題解決”理論指導教師進行課題研究和論文寫作不是萬能之策，但多少讓教師有了章法，使研究與撰寫不再茫然。實踐證明，運用問題解決理論指導教師進行課題研究和論文寫作，讓教師不斷地進行方法的總結，經驗的提升，教學研究成果也因“課題結題、論文發表”而顯性化，促使教師地位由“匠人”發展到“專家”，提升了教師的教學水平，也同步提升了教師的內在素養和品質。

四、結語

在教學教研中，“問題”常有，要常用“問題解決”。雖然“問題解決”方法不是萬能的，但教師沒有“問題解決”理論或意識是萬萬不行的。教師教研過程中的問題主要依靠教師自我發現，當然也可以來自他人，例如我們采用“專家問診”的方法，經常請地區教研員、特級教師等專家參與我們學校教研組日常的教研活動，走進教師的課堂聽隨堂課，觀察我們不加掩飾的教研現狀，發現我們自己不能發現的問題，這樣才能發現真實的、有價值的“問題”，而教研員、特級教師等專家的理論指導和經驗推介為“問題解決”制訂方案提供了捷徑。我們已經嘗到了“問題解決”理論在教學研究問題解決運用的甜頭，我們還將繼續將其運用于教與學的其他方方面面，尤其是讓學生學習和掌握知識與技能，在學生學習方面發揮更大的作用。

參考文獻

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［5］朱丹萍.新課程背景下中學化學問題解決教學文獻分析［J］.新課程研究：基礎教育，2011，（2）：102-104

［6］韓程明，王素懿.“問題解決”在乙炔制備演示實驗中的應用實例評析［J］.化學教育，2009，30（12）：56-57，61

［7］隋良永.應用問題解決教學模式進行化學教學的探索［J］.化學教育，2010，（增1）：6-9

［8］［9］陸軍.“教學即研究”的現實困境與改進對策［J］.化學教學，2015，（8）：7-10

4.借鑒“問題解決”策略，突破“科研困境”提升品質

陸軍認為：“‘教學即研究’的關鍵是要把教學與教研緊密結合在一起，對此，教師熟練的是教學，懼怕的是研究。”［9］因此教師的教研現狀突出的“問題”是一些教師會“教”能“教”，但不會“研”，其問題特征表現為不會做課題研究和論文寫作。為此，我們也嘗試運用“問題解決”理論來突破教師研究的困境。

以論文寫作為例，讓教師按照“問題解決”五個步驟流程進行論文的準備和撰寫（見表3）。

表3　“問題解決”流程與論文撰寫提綱對比表

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.008

文章編號：1008-0546（2016）03-0018-05

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B