“問題中心”教學(xué)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(xué)習(xí)者思考，學(xué)會運(yùn)用理性的力量，成為一個更好的問題解決者?！币粋€好的問題可以消解知識和生活的界限，在“問題中心”的教學(xué)模式中，“問題”是學(xué)生獲取知識、學(xué)會學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)的憑證?！皢栴}中心”的學(xué)習(xí)通常包括了思考、運(yùn)用、注意和興趣。它強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是在各類問題的激發(fā)下，將某些觀點(diǎn)作為實(shí)際的工具。而且，由于問題的復(fù)雜性，學(xué)生對于挑戰(zhàn)不只是找到“正確的”知識，而是將不同的知識進(jìn)行整合，結(jié)合實(shí)際情況對問題找出切實(shí)可行的解決方案，并能夠做出評價和優(yōu)化。

那么以“問題中心”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，這個問題應(yīng)該有什么特點(diǎn)，什么樣的問題才能擔(dān)當(dāng)起這樣的重任？

一、擔(dān)當(dāng)“問題中心”教學(xué)的“好問題”的基本條件

在教學(xué)過程中，需要完成一定的教學(xué)目標(biāo)，因此教學(xué)中去解決的問題，不是憑空出現(xiàn)或天馬行空的，它必然承擔(dān)起一定的教學(xué)目的，對學(xué)生理解和應(yīng)用知識能夠起到統(tǒng)籌作用，并符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的原則。

在教學(xué)中，一個好的問題首要的條件是讓學(xué)習(xí)者知道自己要解決的問題是什么。學(xué)生在看到一個具體問題的時候會激活學(xué)生特定的大腦片區(qū)，問題會在學(xué)生的腦海里形成表征，從而促使學(xué)生去思考問題并尋求答案。但是如果初中的學(xué)生看到一個“如何建立海洋有機(jī)物腐蝕和保護(hù)的物理模型？”這樣的問題，學(xué)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(xué)生最近發(fā)展區(qū)的原則。 除此之外，很多時候可以對問題進(jìn)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(zhì)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(zhì)。在對問題做出這樣的處理后，就能減少無關(guān)或者超綱的內(nèi)容對要解決問題的干擾，從而使問題更加符合學(xué)生的認(rèn)知域。

在教學(xué)中，一個好的問題應(yīng)當(dāng)是可分解為各種子問題，層層突破的。具體課堂教學(xué)中，問題不宜過于簡單，也不能過于復(fù)雜，它應(yīng)當(dāng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并且是在一定的邏輯結(jié)構(gòu)下可層層分解的。只有這樣，學(xué)生才能在解決問題的過程中建構(gòu)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(dāng)學(xué)生對大問題無法一步到位地進(jìn)行解決時，對于子問題的攻克可以促使學(xué)生慢慢靠近解決大問題的思路。一方面能夠減少學(xué)生的畏難情緒，另一方面，能夠讓學(xué)生在過程中體驗(yàn)到一步步解決問題時的愉悅感。

在教學(xué)中，一個好的問題應(yīng)當(dāng)能體現(xiàn)和發(fā)展學(xué)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(fù)雜的，而教學(xué)是為了解決生活中的各種問題而進(jìn)行的。因此在“問題中心”的教學(xué)中，要讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用已學(xué)知識來解決問題，在問題解決過程中學(xué)會合作、探索和質(zhì)疑，能夠通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計、科學(xué)論證及實(shí)驗(yàn)操作的形式讓學(xué)生真正的參與到問題的解決中來。

在教學(xué)中，一個好的問題應(yīng)當(dāng)對學(xué)生的生活有價值，能激發(fā)學(xué)生的興趣。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，知識往往與生活相脫離，最終導(dǎo)致學(xué)生對知識本身失去興趣。在“問題中心”的教學(xué)模式中，需要提出一些符合生活實(shí)際的問題，比如在學(xué)習(xí)磁的相關(guān)性質(zhì)的內(nèi)容時，可以用“怎樣利用鋼鋸條制作一枚指南針？”的問題來驅(qū)動教學(xué)，將學(xué)生“非條件化”的惰性知識轉(zhuǎn)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(yīng)選擇那些學(xué)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(fù)習(xí)課問題對比

針對相同的教學(xué)內(nèi)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(xué)過程。在這里以初中科學(xué)“溶液”復(fù)習(xí)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(xué)閉環(huán)，在對問題進(jìn)行解決時，都需要調(diào)動溶液相關(guān)的知識并進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)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(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么呢？

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

1.解決問題涉及的核心知識點(diǎn)。

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(jī)與價值程度。

這四個方面能夠分別對應(yīng)到三維教學(xué)目標(biāo)的知識和技能、過程與方法、情感態(tài)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(yōu)劣程度，將原先設(shè)計的四個評估方面做了一定的調(diào)整和重新的操作性定義。比如解決問題涉及的核心知識點(diǎn)這個方面用核心知識覆蓋度進(jìn)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(diǎn)數(shù)目原先需要達(dá)成的核心知識點(diǎn)數(shù)目×10

例如 “如何配置無土栽培的營養(yǎng)液？”這個中心問題，原先進(jìn)行溶液復(fù)習(xí)課教學(xué)時，需要復(fù)習(xí)包括溶解、沉淀、過濾、溶液的配置、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算這五個核心知識點(diǎn)，而該問題實(shí)際涉及到的只有溶解、溶液的配置、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算這三個核心知識點(diǎn)，那么根據(jù)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(jù)最近發(fā)展區(qū)原則，將接近最近發(fā)展區(qū)的難度規(guī)定為滿分10分，稱為最適難度，并以此畫一個數(shù)軸（如圖2所示），在最適難度的有效范圍內(nèi)，將其定為10分，而在低難度和高難度區(qū)間，其分值會相應(yīng)地遞減，過低的難度和過高的難度都會使得分?jǐn)?shù)偏低。

通過對該操作定義的理解，可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)是對難易適合度進(jìn)行賦分的一個關(guān)鍵要素，因此學(xué)生的水平也會對問題的難易適合度分?jǐn)?shù)產(chǎn)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(xué)生的最近發(fā)展區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(xué)核心素養(yǎng)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(xué)生的合作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、思維轉(zhuǎn)化和遷移能力、建模與運(yùn)算能力，每個分層能力均為2分，總分10分。

最后將動機(jī)與價值程度分為趣味性、真實(shí)性和生活化程度這三個標(biāo)準(zhǔn)，其分值分別對應(yīng)為4分、3分、3分，總計分?jǐn)?shù)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?jǐn)?shù)過低都會使問題失去意義。為了最終能夠反映出問題的優(yōu)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(jī)與價值程度）/10000]×100%

四、中心問題契合度模型的初步應(yīng)用

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

為了更加直觀地表現(xiàn)“如何配置無土栽培的營養(yǎng)液？”這個問題的得分情況，也可以用相應(yīng)的雷達(dá)圖進(jìn)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(jìn)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(yōu)勢以及最終的契合度， 這樣的結(jié)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(xué)模式中存在的問題短板進(jìn)行優(yōu)化，從而有意識地對教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整。

五、對“問題中心”教學(xué)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(xué)模式下的問題的優(yōu)劣程度。該模型列出的四個維度盡量避免了相關(guān)性的重疊，也滿足了教學(xué)三維目標(biāo)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(yīng)用時要盡量依據(jù)實(shí)際情況和科目要求進(jìn)行調(diào)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(dá)成最終的教學(xué)效果則還需要各方面的綜合考慮。

不過，“問題中心”的教學(xué)模式一定是好的嗎？ “問題中心”的教學(xué)在某種程度上滿足了對于具有生活價值的學(xué)習(xí)的想象，但在傳統(tǒng)的教學(xué)中，它過于關(guān)注“解決問題”，而缺少“發(fā)現(xiàn)問題”的形式卻讓人擔(dān)憂。因此，在問題的設(shè)計上，最后如何將閉環(huán)的問題進(jìn)行開環(huán)，鼓勵學(xué)生提出并追尋增值性的問題則至關(guān)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(zhì)在不同溫度甚至不同溶劑中的溶解度有什么用？”、“現(xiàn)在科學(xué)家一般通過什么方式測量某物質(zhì)的溶解度？”、“知道某物質(zhì)的溶解度在工業(yè)生產(chǎn)中有什么意義？”等等，來激發(fā)學(xué)生對于該問題的后續(xù)思考。

除此之外，“問題中心”的教學(xué)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(xué)生每一步應(yīng)該怎么做，而學(xué)生就無法獲得靠自己找到概念工具的經(jīng)驗(yàn)，也無法熟悉具體的應(yīng)用實(shí)例。同時，學(xué)生有時候也容易浪費(fèi)在那些與主要學(xué)習(xí)目的無關(guān)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(xué)生可能會陷入如何去除河水中含有的毒可溶物質(zhì)這個無關(guān)的問題中。而最后的“實(shí)踐運(yùn)用”部分，教師經(jīng)常會因?yàn)檎n時的安排壓力而跳過這個部分，使解決問題的實(shí)踐成為了水中月，鏡中花。因此在找到好問題的基礎(chǔ)上，如何將問題真正的落實(shí)下去，才是“問題中心”教學(xué)的關(guān)鍵所在。

（收稿日期：2019-01-15）