“問題中心”教學模式的問題契合度模型的建立與思考

白植隆

教育家加涅（R.M.Gagne）曾提出“教育的核心問題就是教會學習者思考，學會運用理性的力量，成為一個更好的問題解決者。”一個好的問題可以消解知識和生活的界限，在“問題中心”的教學模式中，“問題”是學生獲取知識、學會學習、激發學習興趣和學習動機的憑證。“問題中心”的學習通常包括了思考、運用、注意和興趣。它強調的重點是在各類問題的激發下，將某些觀點作為實際的工具。而且，由于問題的復雜性，學生對于挑戰不只是找到“正確的”知識，而是將不同的知識進行整合，結合實際情況對問題找出切實可行的解決方案，并能夠做出評價和優化。

那么以“問題中心”進行教學設計，這個問題應該有什么特點，什么樣的問題才能擔當起這樣的重任？

一、擔當“問題中心”教學的“好問題”的基本條件

在教學過程中，需要完成一定的教學目標，因此教學中去解決的問題，不是憑空出現或天馬行空的，它必然承擔起一定的教學目的，對學生理解和應用知識能夠起到統籌作用，并符合學生最近發展區的原則。

在教學中，一個好的問題首要的條件是讓學習者知道自己要解決的問題是什么。學生在看到一個具體問題的時候會激活學生特定的大腦片區，問題會在學生的腦海里形成表征，從而促使學生去思考問題并尋求答案。但是如果初中的學生看到一個“如何建立海洋有機物腐蝕和保護的物理模型？”這樣的問題，學生能看懂每一個字，卻完全無法理解這個問題所表述的含義，那么這樣的問題必然是無效的，它并不符合學生最近發展區的原則。 除此之外，很多時候可以對問題進行理想化處理，比如“如何把河水處理成為葡萄糖飲料？”這樣的問題，可以假定河水中的雜質以懸浮物顆粒為主，還有水藻以及微生物大量繁殖、死亡后造成的異味，不含有毒有害溶質。在對問題做出這樣的處理后，就能減少無關或者超綱的內容對要解決問題的干擾，從而使問題更加符合學生的認知域。

在教學中，一個好的問題應當是可分解為各種子問題，層層突破的。具體課堂教學中，問題不宜過于簡單，也不能過于復雜，它應當符合學生的認知規律，并且是在一定的邏輯結構下可層層分解的。只有這樣，學生才能在解決問題的過程中建構起自己的知識體系。因此在提出一個大問題的框架下，還需要提出各種各樣的下位“子問題”，子問題是為獲得某一具體知識而提出的（如圖1所示）。解決子問題所獲得的知識或許是零碎的，通過大問題的解決，把這些零碎的知識綜合起來，成為有意義的知識。同時，當學生對大問題無法一步到位地進行解決時，對于子問題的攻克可以促使學生慢慢靠近解決大問題的思路。一方面能夠減少學生的畏難情緒，另一方面，能夠讓學生在過程中體驗到一步步解決問題時的愉悅感。

在教學中，一個好的問題應當能體現和發展學生解決問題的綜合能力。在生活中，遇到的問題往往是比較復雜的，而教學是為了解決生活中的各種問題而進行的。因此在“問題中心”的教學中，要讓學生學會應用已學知識來解決問題，在問題解決過程中學會合作、探索和質疑，能夠通過實驗設計、科學論證及實驗操作的形式讓學生真正的參與到問題的解決中來。

在教學中，一個好的問題應當對學生的生活有價值，能激發學生的興趣。在傳統的教學中，知識往往與生活相脫離，最終導致學生對知識本身失去興趣。在“問題中心”的教學模式中，需要提出一些符合生活實際的問題，比如在學習磁的相關性質的內容時，可以用“怎樣利用鋼鋸條制作一枚指南針？”的問題來驅動教學，將學生“非條件化”的惰性知識轉化為“條件化”的知識，真正地讓知識能夠活起來。 教師在對問題的選擇上，應選擇那些學生隨時可以接觸和感興趣的事物上，比如“如何利用紅糖制取白糖？”、“如何用可樂制作一個電池？”等問題。

二、以“問題中心”的“溶液”復習課問題對比

針對相同的教學內容，“問題中心”的“問題”并不是唯一的，可以通過不同的大問題來貫穿整個教學過程。在這里以初中科學“溶液”復習課為例，將四個不同的“中心問題”分解成了各個子問題簡要說明（見表1）。

可以看到，以上四個“中心問題”都可以形成一個完整的教學閉環，在對問題進行解決時，都需要調動溶液相關的知識并進行具體的實驗設計和操作。那么這四個問題是否都可以算得上好的問題呢？它們各自的優點和缺點是什么呢？

為了對四個問題所架構的基本教學思路做出更好的比較，筆者嘗試通過對該“問題中心”教學中所涉及的四個方面進行評估：

1.解決問題涉及的核心知識點。

2.解決問題的難易程度。

3.解決問題的能力綜合程度。

4.解決問題的動機與價值程度。

這四個方面能夠分別對應到三維教學目標的知識和技能、過程與方法、情感態度與價值觀。

三、“中心問題”契合度模型的初步建立

為了更好地量化問題的優劣程度，將原先設計的四個評估方面做了一定的調整和重新的操作性定義。比如解決問題涉及的核心知識點這個方面用核心知識覆蓋度進行代替，它的量化分可以這樣表示：

核心知識覆蓋度

=解決問題中涉及的核心知識點數目原先需要達成的核心知識點數目×10

例如 “如何配置無土栽培的營養液？”這個中心問題，原先進行溶液復習課教學時，需要復習包括溶解、沉淀、過濾、溶液的配置、質量分數的計算這五個核心知識點，而該問題實際涉及到的只有溶解、溶液的配置、質量分數的計算這三個核心知識點，那么根據量化公式，它的核心知識覆蓋度=（3/5）×10=6分。

對于解決問題的難易度，由于問題不是越難或者越簡單就越好，在這里用問題難易適合度來代替。根據最近發展區原則，將接近最近發展區的難度規定為滿分10分，稱為最適難度，并以此畫一個數軸（如圖2所示），在最適難度的有效范圍內，將其定為10分，而在低難度和高難度區間，其分值會相應地遞減，過低的難度和過高的難度都會使得分數偏低。

通過對該操作定義的理解，可以發現，學生的最近發展區是對難易適合度進行賦分的一個關鍵要素，因此學生的水平也會對問題的難易適合度分數產生影響，為了相對較好地反映問題的適合度，有時候可以以中等學生的最近發展區為標準進行賦分。同時，在具體賦分時可以用（+）（-）表示它的難易偏向，比如8（+）表示高難度8分，而7（-）表示低難度7分。

基于初中科學核心素養的要求，對于解決問題的能力綜合度，可以通過解決該問題是否需要學生的合作能力、實驗設計能力、實驗操作能力、思維轉化和遷移能力、建模與運算能力，每個分層能力均為2分，總分10分。

最后將動機與價值程度分為趣味性、真實性和生活化程度這三個標準，其分值分別對應為4分、3分、3分，總計分數也為10分。

由于這四個維度的地位是平行的，任何一個維度分數過低都會使問題失去意義。為了最終能夠反映出問題的優劣程度，引入中心問題契合度這個概念，其具體的公式可以這樣表示：

中心問題契合度=[（核心知識覆蓋度×難易適合度×能力綜合度×動機與價值程度）/10000]×100%

四、中心問題契合度模型的初步應用

根據以上的模型，對“如何配置無土栽培的營養液？”這個問題進行分析，則可以得到表3所列的表格。

為了更加直觀地表現“如何配置無土栽培的營養液？”這個問題的得分情況，也可以用相應的雷達圖進行表示（如圖3所示）。

利用相同的方法，也可以對其他三個問題進行評估，從而得到表4。

在表4中，對“中心問題”的各個方面都做了定量判斷。通過比較，可以知道每個問題的優勢以及最終的契合度， 這樣的結果更加有利于找出最合適的“中心問題”，也可以幫助對“中心問題”教學模式中存在的問題短板進行優化，從而有意識地對教學進行補充和調整。

五、對“問題中心”教學模式的思考

問題契合度模型可以相對客觀地量化在“問題中心”教學模式下的問題的優劣程度。該模型列出的四個維度盡量避免了相關性的重疊，也滿足了教學三維目標的基本要求，但其中也存在著感性的判斷，因此模型在具體應用時要盡量依據實際情況和科目要求進行調整。

“中心問題”的好壞并不能完全判斷一堂課的好壞，好問題就像新鮮的食材，達成最終的教學效果則還需要各方面的綜合考慮。

不過，“問題中心”的教學模式一定是好的嗎？ “問題中心”的教學在某種程度上滿足了對于具有生活價值的學習的想象，但在傳統的教學中，它過于關注“解決問題”，而缺少“發現問題”的形式卻讓人擔憂。因此，在問題的設計上，最后如何將閉環的問題進行開環，鼓勵學生提出并追尋增值性的問題則至關重要。比如解決完“在常溫下如何測量氯化鈉溶解度？”這個問題后，可以提出一些新的問題，比如“測出不同物質在不同溫度甚至不同溶劑中的溶解度有什么用？”、“現在科學家一般通過什么方式測量某物質的溶解度？”、“知道某物質的溶解度在工業生產中有什么意義？”等等，來激發學生對于該問題的后續思考。

除此之外，“問題中心”的教學也容易流于表面的形式。有時，為了成功解決問題，教師會直接告訴學生每一步應該怎么做，而學生就無法獲得靠自己找到概念工具的經驗，也無法熟悉具體的應用實例。同時，學生有時候也容易浪費在那些與主要學習目的無關的問題上，比如在“如何把河水處理成為葡萄糖飲料？”這個問題上，學生可能會陷入如何去除河水中含有的毒可溶物質這個無關的問題中。而最后的“實踐運用”部分，教師經常會因為課時的安排壓力而跳過這個部分，使解決問題的實踐成為了水中月，鏡中花。因此在找到好問題的基礎上，如何將問題真正的落實下去，才是“問題中心”教學的關鍵所在。

（收稿日期：2019-01-15）