“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”對(duì)問題解決能力的影響研究

廣東省深圳市南山區(qū)香山里小學(xué) 徐 健

一、問題提出

問題解決是人類獲取和建構(gòu)知識(shí)的重要手段。問題解決能力是21世紀(jì)人才培養(yǎng)的核心目標(biāo)。世界上多個(gè)國家發(fā)布的綱領(lǐng)性文件都強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)問題解決能力的重要性，我國的基礎(chǔ)教育課程改革也指出，要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，學(xué)校教育教學(xué)工作應(yīng)該以提升學(xué)生的問題解決能力為目標(biāo)；日本文部科學(xué)省頒布的《學(xué)習(xí)指導(dǎo)要領(lǐng)》中規(guī)定，中小學(xué)各學(xué)科課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容都要重視培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力；美國國家研究理事會(huì)在《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中指出，具有良好科學(xué)素養(yǎng)的人必須具有較高的問題意識(shí)和問題解決能力。

一年級(jí)新生處于幼小銜接的過渡時(shí)期，一方面，其面臨著從以游戲活動(dòng)為主導(dǎo)向以課堂教學(xué)為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式的重要轉(zhuǎn)變；另一方面，該階段的學(xué)生剛步入認(rèn)知發(fā)展的具體運(yùn)算階段，在這一階段中他們將初步形成運(yùn)算結(jié)構(gòu)，雖然其邏輯思維已萌芽，但主要以形象思維為主,抽象思維能為還比較薄弱，不能進(jìn)行命題運(yùn)算。面對(duì)處于這個(gè)特殊階段的學(xué)生，教師不僅要認(rèn)識(shí)到進(jìn)行問題解決能力訓(xùn)練的必要性，同時(shí)還應(yīng)意識(shí)到所應(yīng)采取的問題解決能力訓(xùn)練形式的特殊性，即教師應(yīng)在確保所實(shí)施的問題解決能力訓(xùn)練科學(xué)有效的前提下，探索出更適合幼小銜接階段學(xué)生心理發(fā)展特點(diǎn)的訓(xùn)練形式，以期滿足他們的發(fā)展需求。基于腦科學(xué)、教育心理學(xué)和發(fā)展心理學(xué)理論所研發(fā)的“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”在這一方面作出了有益探索。

二、理論依據(jù)

一年級(jí)新生在任何學(xué)科領(lǐng)域都屬于“新手”，針對(duì)“新手”的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行有效的問題解決能力訓(xùn)練是基礎(chǔ)教育工作者們面臨的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。格拉澤和齊以新手解決問題為研究主題提出了“三階段論”，將新手問題解決的三個(gè)階段劃分為外界支持期、過渡期和自我調(diào)整期。需要強(qiáng)調(diào)的是在第一個(gè)階段里，當(dāng)教師為學(xué)習(xí)者構(gòu)建學(xué)習(xí)支架，給予學(xué)習(xí)者來自外界的支持時(shí)，將會(huì)提升新手的問題解決能力。學(xué)者羅伯森也指出在一個(gè)不熟悉的領(lǐng)域內(nèi)是不容易從問題中歸納出一個(gè)原理圖式的，因此用從源問題那里模仿來的行動(dòng)將有助于解決問題。從認(rèn)知負(fù)荷理論的視角出發(fā)能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)論進(jìn)行更深入的解釋：人類的認(rèn)知資源是有限的，如果加工信息所需的認(rèn)知資源超出個(gè)體原有的，就會(huì)造成認(rèn)知超載，從而影響問題的成功解決。這說明新手學(xué)習(xí)者在進(jìn)入情境并試圖解決問題之前，最好可以得到一個(gè)可供模仿的問題解決模式，通過模仿將其應(yīng)用于新情境之中，從而促進(jìn)問題解決。

“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”中提供了豐富的問題解決模式，學(xué)科教師可將其設(shè)置為教學(xué)支架，提供給學(xué)習(xí)者，使其獲得可參照的問題解決原型，從而減輕認(rèn)知負(fù)荷，提升問題解決能力，促進(jìn)遷移的發(fā)生。

三、案例分析

問題解決的過程主要可以劃分為以下四個(gè)部分：探究及理解、表征及形成、規(guī)劃及執(zhí)行、監(jiān)控及反饋。“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”針對(duì)問題解決的各個(gè)具體環(huán)節(jié)都提供了有針對(duì)性的訓(xùn)練任務(wù)，且這些任務(wù)都以游戲化的形式呈現(xiàn)，以期為幼小銜接階段的學(xué)生提供符合其認(rèn)知特點(diǎn)的有效問題解決原型。下面筆者以“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”中的內(nèi)容為基礎(chǔ)進(jìn)行闡述。

例如，“穿越彩虹谷”一課中的“路線選擇任務(wù)”（見圖1）就是一種簡單卻能有效指導(dǎo)學(xué)生了解問題初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)，幫助學(xué)生在頭腦中建立問題表象的訓(xùn)練任務(wù)。該任務(wù)針對(duì)學(xué)生問題解決的探究及理解環(huán)節(jié)開展訓(xùn)練。具體而言，在解決“路線選擇任務(wù)”的過程中，學(xué)生一方面要明確探險(xiǎn)路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)方向，另一方面要有意識(shí)地規(guī)避行進(jìn)路線上存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，如兇猛野獸等，最終選定合理路線。類似于“路線選擇任務(wù)”的這類迷宮任務(wù)作為一種問題解決原型，有助于學(xué)生在與問題互動(dòng)的過程中建立問題表象，并依據(jù)這個(gè)概括的表象掌握問題解決的大致方向。

例如，“小小偵查員”一課中的“信鴿任務(wù)”（任務(wù)要求：確認(rèn)圖中每只信鴿的飛行起始地點(diǎn)）為代表的另一類迷宮任務(wù)，能訓(xùn)練學(xué)生在準(zhǔn)確感知問題的基礎(chǔ)上，運(yùn)用逆向思維，掌握從目標(biāo)狀態(tài)反推起始狀態(tài)的策略，從而提升問題解決效率。

問題解決的第二個(gè)階段是表征及形成。在這個(gè)階段中，學(xué)生需要運(yùn)用已有的知識(shí)選擇、組織和整合信息。教師訓(xùn)練學(xué)生合理使用圖表、表格、符號(hào)、文字等多種形式進(jìn)行問題表征，即引導(dǎo)學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)姆绞皆陬^腦中對(duì)問題信息進(jìn)行記載、理解和表達(dá)。例如，“和小魚做游戲”一課中的“排名任務(wù)”就針對(duì)該環(huán)節(jié)學(xué)生所需的問題解決能力進(jìn)行了專項(xiàng)訓(xùn)練。具體而言，在任務(wù)中教師引導(dǎo)學(xué)生將以文字形式表述的“排名”信息轉(zhuǎn)化成表格形式。信息表征形式的轉(zhuǎn)換極大地節(jié)省了學(xué)生解決該問題所需使用的記憶空間，“做表格”成為一種有效的認(rèn)知負(fù)荷調(diào)控策略，能協(xié)助學(xué)生順利解決該問題。

總之，在問題解決的過程中，學(xué)生要在工作記憶中對(duì)問題涉及的對(duì)象、條件、目標(biāo)和認(rèn)知操作等進(jìn)行編碼，建立適當(dāng)?shù)膯栴}表征，問題表征的適當(dāng)性會(huì)直接影響問題解決的難易程度。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下掌握高效且準(zhǔn)確的表征問題的策略，將大幅提升自身的問題解決能力。

表1 排名任務(wù)思維輔助表

確定問題的目標(biāo)并設(shè)定子目標(biāo)，制訂達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的計(jì)劃并執(zhí)行該計(jì)劃，是問題解決的第三個(gè)環(huán)節(jié)（規(guī)劃及執(zhí)行）所需完成的任務(wù)。例如，“精靈兔小弟”一課中的“地鐵任務(wù)”就針對(duì)該環(huán)節(jié)進(jìn)行了專項(xiàng)訓(xùn)練。在任務(wù)中學(xué)生所面臨的是乘坐地鐵從某一站點(diǎn)到另一站點(diǎn)的路線選擇問題，而且有換乘次數(shù)少和停靠站少這兩種不同的限定條件。順利解決該問題的第一個(gè)環(huán)節(jié)需要教師引導(dǎo)學(xué)生梳理兩個(gè)站點(diǎn)間所有的通行方案，并按照一定的規(guī)則（如按照路線自上而下的空間分布順序）做好記錄，接下來再將各方案與限定條件進(jìn)行匹配，最后完成路線的選定。

問題解決的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是監(jiān)控及反饋。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生要能夠監(jiān)控自己達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的步驟，反思問題解決的可能性策略以及關(guān)鍵假設(shè)。具體而言，教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題解決過程的合理性、簡潔性等因素作出評(píng)判，對(duì)問題解決的策略和方法進(jìn)行總結(jié)，便于學(xué)生獲得并積累相關(guān)的程序性知識(shí)。例如，在“團(tuán)團(tuán)圓圓找工作”一課中的“選工作任務(wù)”環(huán)節(jié)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生分析不同問題情境（時(shí)間充足技能匹配，時(shí)間充足技能不匹配等條件）下能夠滿足熊貓兄弟特定“擇業(yè)需求”的工作選擇方案。需要強(qiáng)調(diào)的是：某一問題情境可能對(duì)應(yīng)多種合理化方案，教師需引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對(duì)比分析各種方案的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，從而幫助后者獲得更全面、系統(tǒng)地解決相關(guān)問題的經(jīng)驗(yàn)。

“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”近十年的教學(xué)實(shí)踐表明：在幼小銜接階段，針對(duì)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行有效的、游戲化的問題解決能力訓(xùn)練是切實(shí)可行的。概括而言，在特定的任務(wù)情境下，以問題解決過程各關(guān)鍵環(huán)節(jié)所涉及的具體能力為目標(biāo)進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練，既能降低問題解決訓(xùn)練的整體難度，使其符合新入學(xué)學(xué)生的認(rèn)知水平；又能通過增強(qiáng)任務(wù)的針對(duì)性和系統(tǒng)性，顯著提升學(xué)生問題解決能力訓(xùn)練的實(shí)施質(zhì)效。此外，“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”中所創(chuàng)設(shè)的訓(xùn)練情境多與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)高度關(guān)聯(lián)，利于其將通過訓(xùn)練習(xí)得的問題解決能力順利遷移至真實(shí)的問題情境。總之，“小學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知能力訓(xùn)練課程”是一項(xiàng)深受學(xué)生喜愛、值得教師信賴、科學(xué)有效且具有操作性的幼小銜接教育資源，能夠滿足該階段學(xué)生提升問題解決能力的現(xiàn)實(shí)需求。