科學(xué)教學(xué)中“問題序列”的設(shè)計(jì)

問題是思維的開端，學(xué)習(xí)的起點(diǎn)^［1］。學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)是由無數(shù)個(gè)從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的微小循環(huán)構(gòu)成的^［2］。隨著一個(gè)個(gè)微小循環(huán)的不斷進(jìn)行，學(xué)生對現(xiàn)象的認(rèn)知能力、對概念和原理的理解能力及解決問題的能力都在不斷地提高。課堂教學(xué)的相關(guān)目標(biāo)也隨著問題的不斷解決得以有效落實(shí)。

當(dāng)前，科學(xué)課堂教學(xué)中常常出現(xiàn)提出的核心問題不能得以有效的解決的現(xiàn)象。之所以會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，原因之一是教師沒有正確認(rèn)識(shí)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生三者間的關(guān)系，沒有從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)有效的問題序列。本文就如何合理地設(shè)計(jì)“問題序列”闡述相關(guān)觀點(diǎn)。

一、 “問題序列”的設(shè)計(jì)意義

M#8226;戴維#8226;梅里爾在《首要教學(xué)原理》中提出了問題序列（problem progression）對學(xué)習(xí)的重要性——當(dāng)學(xué)習(xí)者解決了一系列的問題時(shí)，才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)，即為了掌握某個(gè)復(fù)雜的問題，學(xué)生必須先從較簡單的問題著手，逐步深入，循序漸進(jìn)。通過對問題序列的層層推進(jìn)，學(xué)習(xí)者的能力也在不斷提高，最終能夠解決復(fù)雜的問題^［3］。所以這種由易至難、層層遞進(jìn)的問題序列的構(gòu)建，不僅能合理地促進(jìn)問題解決的循環(huán)，而且能不斷增進(jìn)學(xué)生解決問題的信心與興趣，最終為核心問題的順利解決做好心理上的準(zhǔn)備和能力上的鋪墊，同時(shí)也充分發(fā)揮了情境的作用，大大提高了情境的利用效率。

二、 “問題序列”的設(shè)計(jì)原則

1.目標(biāo)性原則

教學(xué)是一種有目的的行為，科學(xué)課堂教學(xué)是一個(gè)不斷產(chǎn)生問題和解決問題的過程，問題解決貫穿在整個(gè)課堂教學(xué)中。如果問題與教學(xué)目標(biāo)失去關(guān)聯(lián)，一定會(huì)影響到教學(xué)效果。所以，所創(chuàng)設(shè)的問題序列中的系列問題應(yīng)與教學(xué)目標(biāo)有著直接或間接的關(guān)聯(lián)。問題的解決過程就是一個(gè)逐漸達(dá)到目標(biāo)的過程。

例如，在“汽化與液化”（“浙教版”科學(xué)七年級(jí)上冊）教學(xué)時(shí)，可利用基于電冰箱工作原理的問題序列設(shè)計(jì)以達(dá)到鞏固教學(xué)目標(biāo)的目的，試比較如下兩個(gè)問題序列：

序列一

問題1：將冷凝器做成曲管的主要目的是什么？

問題2：電動(dòng)空氣壓縮機(jī)有什么作用？

問題3：你認(rèn)為隨著社會(huì)的進(jìn)步，會(huì)對冷凝劑的材料提出哪些新要求？

序列二

問題1：冷凝劑被壓入冷凝器以后，其物態(tài)是如何變化的？

問題2：為什么電冰箱冷凍室內(nèi)的溫度比外界低，而冷凝器的溫度比外界高？

問題3：將冷凝器做成曲管的主要目的是什么？

由于本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是了解汽化與液化的概念以及吸放熱情況，顯然從課的教學(xué)目標(biāo)的匹配性而言，問題序列二的設(shè)計(jì)更符合要求。可見，我們在創(chuàng)設(shè)問題序列時(shí)應(yīng)充分遵循問題與目標(biāo)相匹配的原則。

2.科學(xué)性原則

體現(xiàn)問題序列的科學(xué)性主要包括：問題序列中的問題對于學(xué)生具有可思考性，即有一定的思維深度，又不至于太難；問題本身無科學(xué)性錯(cuò)誤；問題的結(jié)構(gòu)合理，即疑項(xiàng)、指向項(xiàng)和應(yīng)答域項(xiàng)明確、清晰；對問題的理解符合特定年齡階段學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣等。

例如，在“觀察水的沸騰現(xiàn)象” （“浙教版”科學(xué)七年級(jí)上冊）的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)了如下問題序列：

問題1：加熱過程中水溫為什么會(huì)越來越高？

問題2：加熱過程中，氣泡的大小、運(yùn)動(dòng)快慢等變化各有何特點(diǎn)？

問題3：加熱過程中，哪一水層的水溫最高？

問題4：多少水溫時(shí)，發(fā)出的聲音最大？

問題5：沸騰過程中，水溫有何特點(diǎn)？

仔細(xì)分析這問題序列，可發(fā)現(xiàn)不科學(xué)之處有：問題1過于簡單，學(xué)生用已有生活常識(shí)就能回答，缺乏應(yīng)有的思維深度。問題3缺乏對水層的具體劃分，而且在加熱過程中上、中、下三水層的水溫高低關(guān)系不是一成不變的，所以此問題也缺乏科學(xué)性。問題4中缺乏對“聲音最大”的界定，學(xué)生并不明白是指響度最大，由于缺乏必要的測量工具，只能憑人耳來區(qū)分。而人耳對聲音具有一定的適應(yīng)性，難以準(zhǔn)確分清何時(shí)響度最大，所以此問也缺乏科學(xué)性。

3.結(jié)構(gòu)性原則

設(shè)計(jì)的問題序列應(yīng)具有一定的結(jié)構(gòu)性，如在思考的角度上應(yīng)存在多向性，在思維深度上應(yīng)存在遞進(jìn)性等。具有結(jié)構(gòu)性的問題，既可拓寬學(xué)生的思維廣度，也能拓展學(xué)生的思維深度，這有利于不同水平的學(xué)生參與問題的思考與解決，從而提高學(xué)習(xí)的參與面與參與度；而且，低難度問題的解決，有利于促進(jìn)高難度問題的解決。這種具有結(jié)構(gòu)性的問題序列有利于發(fā)展學(xué)生的思維，也有利于增強(qiáng)學(xué)生面對挑戰(zhàn)的信心。

例如，在“觀察酵母菌種群”實(shí)驗(yàn)時(shí)（“浙教版”科學(xué)九年級(jí)下冊），將實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理成圖像后（如右圖），針對圖像可設(shè)計(jì)如下問題序列：

問題1：七天內(nèi)該種群的數(shù)量變化有何特點(diǎn)？

問題2：該種群數(shù)量為什么不是無限制地增長？

問題3：要使該種群數(shù)量在7天內(nèi)持續(xù)快速地增長，應(yīng)采取哪些措施？

問題3是本問題序列中的核心問題。問題1較為簡單，可以通過讀圖回答。問題2要求學(xué)生初步分析、猜測，即從環(huán)境對生物的影響角度加以解答。問題1、2的解決，將促進(jìn)問題3的解決。可見，這三個(gè)問題構(gòu)成的問題序列較好地體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性原則。

三、 “問題序列”的設(shè)計(jì)過程

1.精析情境，多角度提出問題

良好的情境應(yīng)具備三個(gè)要素：未知的東西（學(xué)習(xí)目的，即存在一定的問題），思維動(dòng)機(jī)（想解決這個(gè)問題），學(xué)生的知識(shí)能力水平（即覺察到問題但不知如何解決問題）^［4］。

教學(xué)時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合情境的三要素，對情境進(jìn)行全方位深入地分析，以尋找信息中的關(guān)鍵詞及言語中的隱性信息，而后將其加工成與教學(xué)相關(guān)的問題。由于情境中的信息可能比較繁雜，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用好“選擇性注意策略”（選擇性注意策略是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)情境中激活與維持學(xué)習(xí)心理狀態(tài)，將注意集中于與教學(xué)相關(guān)的重要信息上，對學(xué)習(xí)材料保持高度的覺醒或警覺狀態(tài)的學(xué)習(xí)策略^［5］），以把握好重要信息，并針對這些重要信息展開多角度、多層次的問題設(shè)計(jì)。

2.精心篩選，多形式處理問題

由于教學(xué)既需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)，又需要保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，所以針對提出的眾多問題，應(yīng)慎重對待。首先，要對問題進(jìn)行分類與識(shí)別，即要清楚哪些是與教學(xué)目標(biāo)相關(guān)的問題？哪些對學(xué)生而言是疑難的問題？哪些是適合于課堂內(nèi)解決的問題？然后，在此基礎(chǔ)上篩選出與教學(xué)目標(biāo)相關(guān)的、能夠在課堂內(nèi)解決的疑難問題加以解決。對需要在課堂解決的問題，要考慮好是讓學(xué)生獨(dú)立解決、合作解決，還是教師引導(dǎo)解決等。對于留在課后解決的問題，也要分清楚是本節(jié)課后解決，還是以后再解決；是教師指導(dǎo)解決，還是提供線索讓學(xué)生自己解決等。總之，對于提出的問題，應(yīng)有個(gè)較為清晰的處理對策，以免影響學(xué)生提問的積極性。

例如，在“觀察水的沸騰現(xiàn)象”一實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生提出了許多問題，其中如“加熱過程中，氣泡的大小、運(yùn)動(dòng)快慢等變化各有何特點(diǎn)？”及“沸騰過程中，水溫變化有何特點(diǎn)？”這一類問題就可以放在課堂內(nèi)解決，而對“加熱過程中，哪一水層的水溫最高？”這一問題，由于實(shí)驗(yàn)操作要求較高，所花的時(shí)間也較長，與本節(jié)課的目標(biāo)無直接關(guān)系，所以可以將其留在本節(jié)課后讓學(xué)生小組合作解決。對于“多少水溫時(shí)，發(fā)出的聲音最大？”這一問題，由于用鋁鍋等器材效果會(huì)更好些，可以要求學(xué)生回家解決。

3.合理排序，多層面組織問題

對于篩選出來的系列問題，教學(xué)時(shí)要注意理清解決它們的順序。確定順序的依據(jù)有：

（1） 教材內(nèi)相關(guān)知識(shí)呈現(xiàn)的順序：即可以優(yōu)先考慮與教材呈現(xiàn)的知識(shí)內(nèi)容順序一致，以有利于學(xué)生思考和解決。

（2） 情境本身的邏輯順序：問題源于情境，情境中相關(guān)內(nèi)容的描述順序也可以作為問題解決先后的參考。

（3） 問題的難度大小順序：不同問題的難度可能不一樣，應(yīng)將難度較小的問題優(yōu)先解決，而后依次解決難度較大的問題。

（4） 問題間的內(nèi)在聯(lián)系：不同問題間，可能存在著某種內(nèi)在的聯(lián)系，如條件關(guān)系、因果關(guān)系等。即A問題解決后有利于B問題的解決，此時(shí)，A問題應(yīng)優(yōu)先解決。

排序完畢后，形成了有序的問題串，對于其中的某些難度較大的問題，我們還需要對其做多層面的組織工作，以有利于學(xué)生解決。具體方法有：可以從問題描述的層面加以簡化、提煉，以進(jìn)一步明晰問題；可以對問題進(jìn)行分解和加工，以進(jìn)一步產(chǎn)生具有一定難度梯度的問題序列，拾級(jí)而上，以促進(jìn)較難問題的解決；可以從解決問題方式的層面加以靈活處理，如改為小組討論解決，或在教師幫助下進(jìn)行小組合作解決等。

總之，設(shè)計(jì)合理的問題序列有利于落實(shí)教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)，從而有利于提高教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。這種設(shè)計(jì)要基于對目標(biāo)、教材、學(xué)生的綜合細(xì)致地分析，并要注意遵循課堂教學(xué)的相關(guān)規(guī)律，只有這樣，設(shè)計(jì)的問題序列才能取得較高的效益。

參考文獻(xiàn)

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