基于結構不良問題的教學設計
——以《大氣受熱過程》為例

蘇亞平

哈爾濱師范大學（黑龍江省哈爾濱市 150000）

1 結構不良問題的含義與特征

問題是指需要回答或者解釋的題目，美國心理學家Reitman把問題分成了兩種，分別是結構良好問題、結構不良問題。結構良好問題的問題條件（問題的設置背景或者情境）、最終結果（答案或者說法）、問題解決的途徑都很明確。上述的三個條件如果不能一起滿足要求，把其定義為結構不良問題。結構不良問題就如同我們在現實生活中遇到的突發情況，我們不能完全預測到突發情況的發生，突發情況的解決措施不盡相同，況且突發情況解決的程度和結果也會不同。

相對結構良好問題，結構不良問題的特征如下：結構不良問題的問題條件不明確，即結構不良問題的已知條件與情境的具體設置或背景條件有關。其次，問題解決的最終結果不是肯定的，其中所涉及到的領域知識也是不確定，從不同的立場、領域知識或者角度分析會有不同的結果，最終問題的評價標準也不唯一。最后，結構不良問題在分析時因為條件不清楚，所需要的領域知識不一定一樣，需要解決者及時、主動構建答案，由于沒有現成的解決方案或者答案，最終解決途徑趨于多樣化。

2 結構不良問題提出的背景

《地理教育國際憲章2016》中提出，地理教育的目的不僅僅是學習地理學科知識，更重要的是利用地理教育幫助公民去解決他們在生活上遇到的問題，即鼓勵地理教育要基于問題進行教學，以回應影響他們在生活中遇到的問題。

《普通高中地理課程標準（2017 年版）》中提出重視問題式教學。教師在教學中要能夠牽引學生去發現和分析問題，問題在教學中具有至關重要的作用，如同我們說的“解決一個問題遠不如能夠提出或者發現一個問題”。所以說，教師在教學過程中，要更外注重如何提問、設問，特別是對于開放性的、沒固定答案的問題，結構不良問題就是典型的具有開放性而沒有固定答案的問題。

2020 年出版的《中國高考評價體系》中的相關內容對高考運用結構不良問題的試題或者采用結構不良問題進行教學也給予了一定的肯定。

從現在的教育環境來看，常規的教學中，教師提出的問題更多的是學生對于重要知識點的重現與知識的記憶水平，提出的問題一般有具體的情境、引導的問題結果明確、問題解決的途徑明確，即采用的多為結構良好問題。結果良好問題類似于灌輸式教育，只是讓學生在已知條件和信息充分的條件下得到答案，強調的是陳述性知識而不是程序性知識，這種學習環境極其容易打壓學生學習的積極性，容易讓學生產生被動學習心理，從而影響學生提高自主學習的能力。由于學生受到長期的的應試教育的影響，致使學生對知識理解的比較僵化，而在真正面對實際問題時而手足無措，雖然每天都有好好學習，但是不能把學到的知識靈活運用到真實情境中，到頭來本應靈活的知識卻變成了“惰性知識”。

3 結構不良問題的教學意義

結構不良問題與具體的情境相關聯，能讓學生在與真實情境或者背景材料中習得知識、應用知識，體會問題情境從而去解決問題。另外，讓學生與真實情境發生有“交流”的互動，利用現實情境激起學生的學習興趣，更為重要的是對于地理實踐力的培養很有幫助。

建構主義主張學習要主動構建，其中提出要注重結構不良問題對學生創新思維能力和遷移運用能力的培養。我們要學會從結構不良問題的角度進行問題式教學，改變“惰性知識”的學習習慣，把知識運用于實際，提高學生渴望知識的興趣，激發學習的內部動機。我們的學習和生活中充滿著結構不良問題，我們要能夠發現并能從中分析，進而能夠提供解決的方案。

在課堂上進行結構不良問題的教學并不意味著否定知識學習的重要性，而是利用結構不良問題幫助學生高效地建構知識，啟發學生思考問題，提升思維能力。其次，高考題目的設計具有多樣性、創新型，題目的設計是有梯度，隨著一次次的課改和時代的發展要求，高考的題目設計具有多樣性，題目會設計很多基于真實情境的變形題目，這些題目有很多都是結構不良問題，有助于培養學生的創新思維。簡言之，在課堂上滲透結構不良問題對于改進教學過程、提升教學效率和引導學生主動構建具有非常大的幫助。

4 教學設計

基于結構不良問題的教學意義，我們把結構不良問題運用到教學中，通過引導學生主動構建、培養地理實踐力，對于優化教學過程、提高教學效率非常有幫助，以下以《大氣受熱過程》為例進行教學設計，意在為高中地理教學提供一些新的教學想法。

4.1 教學目標

本節教學目標如下：

描述大氣受熱過程原理，從大氣對太陽輻射的削弱作用和保溫作用兩方面分析，能夠描述生產生活中有關的地理現象，從而培養學生探究問題的意識和分析問題的能力。

綜合教學目標，結合教材、課標、學情，本節教學的側重在：運用并繪出示意圖，對大氣受熱過程進行解釋，并用大氣受熱原理解釋有關現象。

4.2 教學重難點

重點：能夠簡單繪出大氣受熱過程圖，描述大氣的削弱和保溫作用并用于解釋生活中的現象。

難點：結合繪出的過程圖，運用大氣受熱相關原理，解釋生活中的現象。

4.3 教學過程

4.3.1 課前準備

采用導學案的形式銜接相關知識，鏈接生活中的例子，引發學生的學習興趣。

【設計意圖】結構不良問題具有已知條件不明確，問題的解決途徑不同，地理教學中所用到的領域知識也不同，領域知識掌握的越豐富，越有助于問題解決。

4.3.2 新課導入

我國冬季氣溫相對較低，不適宜種植蔬菜，但農民會采取在塑料大棚或者玻璃大棚里種植反季蔬菜的方式來種植蔬菜，而且效果不錯，這是為什么呢？讓同學們綜合導學案與教材，分析其中的原因。

【設計意圖】利用生活中例子，提高教學的生活性，提高學生的參與度，鼓勵學生探究地理事物的興趣。

4.3.3 新課講授

根據課前導入引導學生思考以下問題：

（1）蔬菜生長需要哪些條件？（2）冬季反季蔬菜生長更需要哪些條件？（3）蔬菜大棚里的熱量從哪里來？（4）太陽是如何進入棚內的？（5）棚內溫度與室外溫度哪一個高并要說明原因？（6）室外的地面怎樣受熱的？（7）近地面空氣是如何受熱的？（8）大氣吸收了太陽輻射和地面輻射，那么這兩個輻射誰是使大氣升溫的？（9）大氣的“溫室效應”怎么解釋？并運用到生活中，舉生活中的例子。

【設計意圖】以教材為核心，依據學情，采用一連串的問題來牽引教學，將教材上的知識點轉化為多層次的問題鏈，既能關聯本節知識點，提高教學的情境性和生活性，進而提高教學效果。

教學環節一：大氣對太陽輻射的削弱作用

【教師】蔬菜的生長需要什么條件？冬季反季節生長的蔬菜更需要哪些生長條件？

【學生】根據生活經驗和相關材料得出，熱量是冬季反季節生長蔬菜的必要條件。

【教師】蔬菜大棚里的熱量從哪里來？

【學生】學生根據生活經驗答出太陽光。

【教師】太陽光接觸地面或者進入塑料大棚是否順利？

【學生】在導學案以及相關物理領域知識下，明晰太陽輻射進入大氣層到達地面的這個過程會有一小部分能量被削弱，也就是說太陽光接觸地面或者進入塑料大棚的路程是不順利的。

【教師】在PPT 上放映太陽輻射波長示意圖，并解說大氣的組成成分對太陽輻射的削弱（反射、散射和吸收作用）作用是不一樣的。

【教師】太陽輻射為什么能夠進入塑料大棚？或者說蔬菜大棚里的熱量從哪里來？太陽是如何進入棚內的？

【學生】根據相關資料，回答出太陽輻射是短波輻射，能夠穿透過蔬菜大棚進入棚內，所以說大棚里的熱量根本上的來源是太陽輻射。

教學環節二：大氣對地面的保溫作用

【教師】地面吸收輻射溫度升高，同時又會放出輻射，我們把它稱為地面輻射。

【學生】思考地面輻射是短波還是長波輻射？

【教師】棚內溫度與室外溫度哪一個高并要說明原因？

【學生】地面輻射是長波輻射，大部分的長波輻射受到塑料膜的阻隔，輻射出不去，所以會在棚內聚熱而使溫度升高。

【教師】太陽輻射和地面輻射都被大氣吸收了，那么這兩個輻射到底是誰使大氣升溫的？

【學生】根據相關材料得出，對流層的某些大氣成分（如二氧化碳、水汽）能夠吸收較多的地面長波輻射，得出地面輻射是對流層大氣主要的直接熱源。

【教師】大氣輻射是短波還是長波輻射？

【學生】地面的溫度比大氣要高，所以是長波輻射。

【教師】我們所說的“溫室效應”對應在我們本節課學習內容里是大氣逆輻射，對地面有保溫作用，并讓學生結合該原理分析生活中體現這一原理的現象。

【教師】引導學生，繪出大氣受熱過程示意圖。

表1 《大氣的受熱過程》課上問題的知識點指向和設計意圖

4.3.4 課堂小結

教師通過黑板畫圖將大氣受熱示意圖展示在黑板上，強調大氣受熱過程。

本節課可以從兩個方面來復盤，一是大氣對太陽輻射的削弱作用（反射、散射、吸收）；二是大氣對地面的保溫作用（溫室效應）。

亦或是：太陽溫暖大地，大地溫暖大氣，大氣還大地。

【設計意圖】直觀呈現本節知識點，鞏固所學知識.

4.3.5 課下作業

分析青藏高原和四川盆地的受熱過程。

【設計意圖】知識強化與遷移，結合新的現實情境，嘗試解決結構不良問題以提升地理實踐力。

5 教學反思

首先，從教師自身來講，教師要提高自己專業水平，不斷創新課堂教學方式，靈活運用結構不良問題的意識，結合教學知識點，把知識點設計成問題鏈，來厚實結構不良問題的設計策略。問題是教學的核心，教學是圍繞問題進行的，整合課標、教材、學情等設計問題的核心要點，根據教學思路重新整合教學知識點，設計好問題鏈。

結構不良問題的設計要考慮現實中真實的地理情境，從生活中選取真實有趣的素材，把素材進行教學處理，運用結構不良問題的方式強化學生的地理實踐力，讓學生在具體現實情境中聯系相關教學知識點，提高遷移運用知識的能力。

教師要以學生為中心、以學生為本，學會鼓勵、理解學生，營造良好的學習環境，啟發學生的好奇心，允許學生適當的出錯，及時給予鼓勵。教師要逐步引導學生，步步引導，貼近學生的最近發展區，讓學生自己去思考，讓學生自己在問題解決的過程中構建認知，實現學習目標。綜上，在課堂教學中運用結構不良問題進行教學對于引導學生主動構建認知、優化教學過程、提升教學效率具有非常大的推動力。