由PISA談問題解決型探究性試題的命制

　　一、PISA問題解決能力的界定
　　PISA2003將問題解決能力定義為“個(gè)人通過認(rèn)知過程來面對和解決現(xiàn)實(shí)、跨學(xué)科問題情境下的能力”。由此可見，PISA問題解決能力側(cè)重知識的實(shí)際應(yīng)用，以現(xiàn)實(shí)生活情境為背景，解決問題的過程是一個(gè)綜合應(yīng)用知識能力和方法的過程。PISA問題解決能力的測評就是收集學(xué)生在解決問題過程中應(yīng)用知識和經(jīng)驗(yàn)的證據(jù)，進(jìn)而評價(jià)學(xué)生的問題解決能力。PISA2003問題解決能力測評的能力要素主要包括：理解問題的能力、辨別問題的能力、表述問題的能力、解決問題的能力、反思能力、交流能力和推理能力等。問題解決技能評價(jià)框架如圖1所示。
　　二、問題解決型探究性試題情境的創(chuàng)設(shè)
　　PISA 的問題解決評價(jià)要求學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)的知識和技能；在不同情境中自由切換能力類型；調(diào)節(jié)自身認(rèn)知水平，運(yùn)用知識來處理困境、沖突、決策和問題。OECD/PISA 2003中的問題解決情境不同于課堂情境和學(xué)校課程。因此，PISA問題使用“個(gè)人生活”、“學(xué)校生活”、“工作和休閑”和“當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和學(xué)校”等情境。如PISA2003“灌溉”：圖2是一個(gè)灌溉渠道系統(tǒng)（閘門和河道），用以把水送到田地的不同部分。水閘A至H可以被打開或關(guān)上，以便讓水流到需要灌溉的地方。當(dāng)水閘門關(guān)上，水就無法流過。
　　問題1：小強(qiáng)用表1的設(shè)定去測試水閘的情況。請按表1的開關(guān)設(shè)定，在圖中畫出所有可能的水流路線。
　　問題2：小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)，按表1安排設(shè)定水閘的開關(guān)后，并沒有水流出系統(tǒng)。這表示至少有一個(gè)水閘閉塞了。判斷下列問題：在表2所示情況下，水會不會流出系統(tǒng)？
　　上述例題以灌溉渠道系統(tǒng)為例，要求考生根據(jù)灌溉要求，合理開、關(guān)水閘，讓水流到需要灌溉的地方，以考查學(xué)生分析問題、推理判斷、解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。該組題情境真實(shí)，讓考生解決的輸水問題是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的真實(shí)問題，不是虛擬更不是虛假的問題，學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)的學(xué)科知識結(jié)合自己真實(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)通過分析、推理以達(dá)到解決問題的目的，這樣的問題具有較高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
　　三、問題解決型探究性問題的類型
　　PISA問題解決評價(jià)把學(xué)生問題解決能力限制在三個(gè)問題解決的類型中，即決策制定（Decision Making）、系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)（System Analysis and Design）、疑難排除（Trouble Shooting）。系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)問題類型可以進(jìn)一步分為系統(tǒng)分析問題類型和設(shè)計(jì)問題類型。
　　1.方案設(shè)計(jì)類型
　　方案設(shè)計(jì)類型問題要求學(xué)生分析復(fù)雜情境，設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)以發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)。
　　例1.如圖3所示：鐵路a沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，鐵路b沿線經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，G湖農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，水災(zāi)頻繁。為促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，擬新建一條鐵路，基于資金考慮，所設(shè)計(jì)的線路務(wù)必是意義最明顯的。請你幫助設(shè)計(jì)該鐵路線，并簡要說明你所設(shè)計(jì)路線的作用。
　　參考答案：路線為連接E、H、J城。社會經(jīng)濟(jì)影響：H城的經(jīng)濟(jì)區(qū)位明顯改善；J城經(jīng)濟(jì)腹地?cái)U(kuò)大，窗口作用加強(qiáng)；擴(kuò)大F地農(nóng)產(chǎn)品和I地礦產(chǎn)的外運(yùn)量，促進(jìn)D地旅游業(yè)的發(fā)展；有利于G湖區(qū)的抗洪救災(zāi)和農(nóng)業(yè)發(fā)展。
　　該題以鐵路線的選線為情景考查學(xué)生運(yùn)用知識、綜合分析問題、論證和探究問題、解決問題的能力。鐵路的走向可以有若干方案，學(xué)生要綜合考慮各種因素，例如，聯(lián)系的城市數(shù)量、占地情況、經(jīng)過地形、線路長短以及與原有鐵路的關(guān)系等，最后確定最佳方案。地理學(xué)科方案設(shè)計(jì)的種類比較多，例如土地利用、城鄉(xiāng)規(guī)劃、交通規(guī)劃、工業(yè)區(qū)選址、某個(gè)環(huán)境問題的解決方案等方案設(shè)計(jì)，這類探究性問題是考查學(xué)生地理思維、方法、應(yīng)用能力的有效載體，也是探究性地理試題的常見形式。
　　2.系統(tǒng)分析類型
　　系統(tǒng)分析類型問題是要求學(xué)生分析復(fù)雜情境以找出要解決的問題原因或解決問題的依據(jù)。
　　例2.（2009年浙江卷）某區(qū)域內(nèi)A、B、C三座城市構(gòu)成一個(gè)聯(lián)系緊密的城市群。三座城市都有紡織、裝備制造和文化等產(chǎn)業(yè)。各城市主要產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值見表3。已知A城的紡織業(yè)、裝備制造業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)的區(qū)位商分別為1.03、1.07和1.39，B城的紡織業(yè)、裝備制造業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)的區(qū)位商分別為0.71、1.29和0.83。據(jù)表1計(jì)算C城三大產(chǎn)業(yè)的區(qū)位商，利用計(jì)算結(jié)果確定上述三大產(chǎn)業(yè)在理論上應(yīng)分別向哪座城市集聚。
　　參考答案：紡織業(yè)應(yīng)向C城集聚；裝備制造業(yè)應(yīng)向B城集聚；文化產(chǎn)業(yè)應(yīng)向A城集聚。
　　判斷不同產(chǎn)業(yè)在不同城市的集中程度，可以通過計(jì)算區(qū)位商來確定。某城市的某個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)位商越大，表示該產(chǎn)業(yè)越集中于該城市，理論上，城市群內(nèi)其他城市的該產(chǎn)業(yè)應(yīng)盡量向該城市集聚，以實(shí)現(xiàn)合理分工，形成產(chǎn)業(yè)集群。
　　某城市i的某個(gè)產(chǎn)業(yè)j的區(qū)位商計(jì)算公式為
　　Lij=■
　　式中，Qi為城市i不同產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值；∑i為城市i全部產(chǎn)業(yè)的年總產(chǎn)值；∑j為城市群內(nèi)j產(chǎn)業(yè)的年總產(chǎn)值; ∑ij為城市群全部產(chǎn)業(yè)的年總產(chǎn)值。
　　這是一道系統(tǒng)分析類型的問題解決型探究問題，主要是解決三大產(chǎn)業(yè)的集聚問題。解決問題的理論依據(jù)是區(qū)位商的數(shù)值分析，“區(qū)位商”是一個(gè)新概念，閱讀材料提供了區(qū)位商的概念及計(jì)算公式，要求考生在閱讀材料時(shí)，通過自主學(xué)習(xí)，領(lǐng)悟區(qū)位商的概念后根據(jù)提供的公式進(jìn)行計(jì)算，再根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，對產(chǎn)業(yè)集聚做出正確的判斷。本道高考試題命制主要考查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獲取信息、調(diào)動知識、綜合運(yùn)用知識、解決問題等綜合能力。
　　3.決策制定類型
　　決策制定類型問題要求學(xué)生在考慮特定的限制條件后做出決定，解決現(xiàn)實(shí)問題。
　　例3.圖4表示某組團(tuán)城市空間布局與地形示意圖，圖5為該組團(tuán)城市1980—2008年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化。結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題。
　　（1）有專家認(rèn)為，城市化的本質(zhì)是生活方式城市化。D地許多農(nóng)民通過征地變成了市民，住上了樓房，但有些人仍喜歡養(yǎng)雞、種菜，甚至在小區(qū)的草坪上種植蔬菜。你認(rèn)為解決這些問題的方法有哪些？
　　（2）該地區(qū)傳統(tǒng)的勞動密集型企業(yè)較多，但卻出現(xiàn)勞動力成本提高、招工困難等問題。你認(rèn)為該地區(qū)勞動密集型企業(yè)的出路在哪里？
　　參考答案：（1）改變?nèi)藗兊纳钣^念；加強(qiáng)社區(qū)文化教育。（2）產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移（向勞動力廉價(jià)地區(qū)轉(zhuǎn)移）；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（發(fā)展資金密集型或技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)）。
　　該組題就是一組命制非常成功的決策制定類型試題。目前隨著城市化水平的不斷提高，城市地域不斷擴(kuò)大，城市郊區(qū)逐漸變?yōu)槌鞘械囊徊糠郑S多農(nóng)民變成了市民，但是他們的生活方式、文化素養(yǎng)仍然沒有改變，有些人仍喜歡養(yǎng)雞、種菜，甚至在小區(qū)的草坪上種植蔬菜。問題情境非常真實(shí)，這是現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象的真實(shí)描述。由于農(nóng)民的這些做法嚴(yán)重影響了小區(qū)的環(huán)境，加大了小區(qū)管理的難度，非常有必要改變這種現(xiàn)象，如何改變？學(xué)生可以根據(jù)自己的生活體驗(yàn)和借鑒周圍小區(qū)的做法，發(fā)表自己的見解和提供切實(shí)有效的方法。第（2）題是關(guān)于用工荒、招工難的現(xiàn)實(shí)問題，對于浙江本省的學(xué)生來講，很多學(xué)生家里都開設(shè)工廠，確實(shí)也面臨這樣的困境，他們深有感觸，采取哪些措施以解決這樣的問題，他們也有耳聞，能夠根據(jù)親身體驗(yàn)提出一些切實(shí)可行的措施。綜上分析，該組題無論是從情境取材、問題設(shè)計(jì)、價(jià)值取向來看都是一組非常經(jīng)典的題例。▲