問題化教學設計：催生核心素養的有效生長

陸丁龍

（華東師范大學第三附屬中學，上海 201514）

問題與學習密不可分，問題是人類基于已知探尋未知的一座橋梁、一臺引擎、一組密碼.那么，究竟什么是問題、問題層級、問題化設計、問題化教學設計、問題化設計與問題化教學設計的關系？下面主要圍繞上述問題展開討論，在此基礎上介紹問題化設計的閉環模型、結構化問題設計的樣例和問題化教學設計的案例（片段），最后提出了有關思考與展望，希望能對一線教師有所啟示.

1 “問題”對素養生長承載新要求

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》提出：教學設計要重視“情境—問題—任務—活動”的創設，在物理概念的建立、物理規律的探究中，萌發問題意識，并運用物理知識解決具體問題.教學要更加注重培養學生核心素養，提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力.［1］

面對課改新場域，“問題學習”“基于問題的學習”“問題化學習”“問題化教學設計”以及“深度學習”“單元教學設計研究”“項目化學習設計”“學習設計”等理論研究、項目推動持續不斷的教學實踐.無論是“基于問題的教與學”還是“基于項目的學與教”，都離不開“問題”.但是，指向學科核心素養培育的“問題”及“問題設計”必須立足學科課程，彰顯學科特征，指向課堂改進的“問題建構”及“問題運用”涉及問題層級、問題表征、問題指向、問題關聯.一線教師要結合教學實際，探索具有學科特點的問題化教學設計，內化、轉化、物化和固化相關研究成果.

2 問題化教學設計

2.1 問題的定義與分類

問題是促進人類認知的動力，是撬動學習發生的載體.人們對問題的定義各不相同，如柯林伍德認為“問題就是困難（疑難或困境）；”波普爾認為“問題就是已知與無知之間的張力.”本文較為推崇“問題就是已知與無知之間的張力”這一界定.對問題的分類也是多樣的，如良構問題和非良構問題；宏觀問題、中觀問題和微觀問題；“生活中的問題”“哲學中的問題”“認知的問題”以及“教學的問題”.祝智庭教授將問題分為“是何、為何、如何、若何和由何（或緣何）”.筆者傾向于把“高中物理教學的問題”分為宏觀問題、中觀問題和微觀問題.其中，宏觀問題指向學科課程和單元視域，對接“由何”或“緣何”；中觀問題指向課時教學內容，對接“是何、為何”；微觀問題指向課時涉及的思想方法，對接“如何、若何”.

2.2 問題表征和問題化

問題表征是指對問題信息進行記載、理解和表達的方式，對問題涉及的對象、條件、目標和認知操作等進行編碼，包括問題的初始狀態、目標狀態、改變問題狀態的操作以及對操作約束的4個因素.問題表征直接影響教學設計和教學問題解決.課程的目的是引發學生的思維，而不是“儲備”或“訓練”思維.現代課程的基本單位是“問題”，課程改革的主要任務是“重新組織”課程.［2］所謂問題化是指形成縱向之間有貫穿、橫向之間有聯通、整體有結構的問題系統構建過程.在教學實踐中，問題化是一個“預設—生成—修正”的邏輯實踐閉環，以結構化問題，提煉教學目標、重構內容組織、優化活動設計，撬動課堂教學深度變革.問題化有3個特征：一是問題從“宏觀”到“微觀”.如視域由“大”到“小”、路徑自“上”而“下”、層級由“高”到“低”；二是問題指向明確.如統攝問題指向課程（單元），學科問題指向單元（課時）內容要求，驅動問題指向策略方法；三是問題要素全面，如情境，目標，任務、臺階等.

2.3 問題化教學設計

（1）教學設計.根據學科課程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃.素養導向下的物理教學設計有3個特征：突出學生的主體地位，突出物理教學的育人價值，突出物理教學要指向學生的高階思維發展，促進學生核心素養的全面發展.［3］

（2）問題化教學設計.以一系列質量優良的有效教學問題來貫穿教學過程，培養學習者解決問題的認知能力與高級思維技能的發展，實現其對課程內容持久理解的一種教學模式.［4］高中物理問題化教學設計是指依據高中物理課程標準要求，基于單元設計視域，以情境創設為基，以結構化問題（問題支架）為要，將教學諸要素有序安排，強化學習任務設計和學生活動設計，實現其對課程（單元與課時）內容持久理解的一種教學模式，促進學生學科核心素養有效生長.

（3）問題設計的閉環模型.圖1是依據“五何”問題法，指向概念、規律的問題化設計閉環模型.模型特征如下：① 體現了單元教學的設計思想，基于學科課程育人的高度和課程標準的要求，緊密結合生情學況，以大情景、大概念、大任務為統領，通過統攝問題，引導學生從物理學視角觀察、分析、思考、解決、解釋物理問題.② 體現了學科問題的邏輯結構，“統攝問題—學科問題—驅動問題”環環相扣.統攝問題創設情景、空間和使命；學科問題對標課程內容標準，聚焦學業質量標準，指向物理學科顯性知識的領會與理解；驅動問題注重物理知識習得過程中的策略和方法，指向物理學科默會知識的感悟與挖掘.③ 體現了素養導向的設計思想，統攝問題、學科問題、驅動問題全面關照物理觀念、科學.思維、科學探究以及科學態度與責任4大素養（見表1）.④ 體現了問題設計的一般要求：注重問題解決的多樣性和發散性，注重劣構、為何、若何等問題解決，注重建構主義倡導的“探究—研討—互動”為主要方式的問題解決模式.需要說明的是，問題化教學設計應包含教學目標、學習任務、學生活動、質量評價等環節，該模型僅僅是問題化教學設計中的問題設計環節.

表1 統攝問題、學科問題、驅動問題與物理學科核心素養的關聯性

圖1 問題化設計的閉環模型

（4）問題化教學設計價值.問題化教學設計的價值直指問題化學習，即以“網狀”的問題系統作為“GPS”，通過結構化問題的逐層遞進、由表及里，實現知識生成、能力培養、素養培育.問題化學習是通過系列問題的推動來實現持續性學習的活動.對學習而言，一個重要的假設就是學生通過系列問題的解決掌握知識、獲得智慧.［5］在問題化學習中，問題的發生、發現、發展、提煉、聚焦、解決是循環往復和循證遞進的.問題化學習有很大的包容性，可以融合自主學習、合作學習和探究學習等.問題化學習較之于項目（化）學習更適合必修課程的學與教，能兼顧學科系統知識的主動建構和學科核心素養培育.

3 問題化教學設計樣例

3.1 單元結構化問題設計的樣例

“運動的描述”單元是高中物理學習的起步，學生在初中有一定的認知基礎，但還沒形成認識、觀察、描述自然世界的科學觀念和思想方法.本單元結構化問題設計，基于課標要求和學業質量標準，以統攝問題統攬單元全局，以學科問題聚焦知識任務，以驅動問題撬動素養生成，單元結構化問題設計樣例如表2所示.

表2 單元結構化問題的設計（樣例）

單元主題 運動的描述1.3位置變化的快慢速度X1：什么是速度、平均速度、瞬時速度？為何要引入這些量？X2：平均、瞬時速度間有什么關系？X3：什 么 是v t圖像？v t圖像中蘊含哪些運動信息？Q1：在速度的建立中滲透什么思想方法？（類比思想、比值方法）Q2：如何由平均速度得出瞬時速度？（極限思想＝無窮分割＋無限逼近）Q3：如何解釋v t圖像中的“面積”表示位移？（類比、遷移）Q4：如何建立新的物理量來描述位置變化的快慢？（類比、創新）1.4速度變化的快慢加速度X1：什么是加速度、平均加速度、瞬時加速度？為何要引入加速度？X2：平均加速度與瞬時加速度之間有什么關系？Q1：在加速度的建立中滲透什么思想方法？（類比思想、比值方法）Q2：如何由平均加速度得出瞬時加速度？（極限思想＝無窮分割＋無限逼近）學生問題匯總 學科問題：驅動問題：

說明：一是樣例基于課標，體現了單元教學設計思想，聚焦核心素養培育；二是問題為支架，支撐情景、任務、活動的設計；三是同單元中的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等方面的素養培育要素可能會重復出現，要統籌考量；四是學生問題匯總用來收集、研判學生學習情況；五是本樣例較為簡捷，實際中需要具體細化和動態優化.

3.2 課時問題化教學設計的案例（片段）

“伽利略對自由落體運動的研究”一課是人類對機械運動的認識與研究的歷史再現，具有基于實驗探究的物理概念和科學思維的形成與發展的原生態特征.新教材一改以往教材內容編排順序，將其安排在勻變速直線運動的規律之前，充分說明了本節課的教學價值以及對學生后期物理學習的深遠影響.本案例以教學進程為縱軸，以“學科問題—驅動問題”“知識內容—學生活動”為橫軸，主要列舉了問題化教學設計中的問題設計（見表3）.

表3 問題化教學設計案例（片段）

4 思考與展望

催生學生物理學科核心素養的有效生長是一線物理教師的追求.從“應然”走向“實然”并非易事，一線教師需不斷吸收、消化新理念，不斷立足課堂、厚植深耕，不斷萃取和創生.

4.1 問題化教學設計需要精準施策

建構主義認為：“學生是知識的主動建構者，教師是學生學習的幫助者、合作者.”結構化問題有助于催生學生問題化學習，促進學生主動建構學科知識.問題化教學中如何體現學科特質？問題解決中如何更好體現合作學習、探究學習？從這個角度講，現有的研究成果稍顯不足，可直接借鑒的學科案例不多.所以，問題化教學設計和實施有較大的學科探索空間，精準施策方能攻克難點.

4.2 問題化教學設計需要循序漸進

問題化設計是問題化教學設計的一個環節或一種策略，后續學生問題化學習才是問題化設計的初衷，從“問題化設計”到“問題化學習”，需循序漸進：問題來源從“師主生輔”到“生主師輔”，問題層級從“良構”到“劣構”，問題域從“新授課”到“各類課型”，教學實踐從“點上”探索到“面上”鋪開等.所以，盡管問題化教學“前程似錦”，但不能操之過急，需審慎迭代升級.

4.3 問題化教學設計需要技術賦能

教學方式變革需要與時俱進，唯有信息技術的賦能和助推，問題化教學方能行穩致遠.從問題形成到問題化學習推進，信息技術能拓展教與學的時空、豐富課程教學資源、破解問題生成、問題前置、課堂翻轉等多方面的疑難困惑，將“不可能”變成“可能”.這是一個值得厚植深耕的一方沃土.