遞進式問題鏈的教學設計與應用＊

吳志明

（江蘇省太倉市實驗中學，江蘇 太倉 215400）

學習是從問題開始的，設計有價值的問題是進行有效課堂教學的重要條件和保障，以問題為引導、以問題解決為基本指向的教學理念已為廣大教師所接受.然而從目前課堂教學的實施情況來看，卻不盡人意.主要體現在兩個方面：一是問題的設計缺乏情境性和體驗性，單調孤立，不能有效激發學生的學習動機，往往只需要學生對知識進行簡單的回憶和確認，沒有注重和強調如何促成學生的認知沖突；二是問題的設計缺乏程序性和邏輯性，問題的設置隨意性較強，問題之間關聯性不大，缺少更深層次的認知功能和驅動價值，未能真正將學生的思維引向深入.研究表明，加強遞進式問題鏈的設計與應用，可以有效解決上述現象中存在的問題.

1 遞進式問題鏈的教學設計

1.1 設計理念

遞進式問題鏈的教學設計理念，是受近年來風行于國內外教育界的“基于問題的學習”（Problem-Based Learning，簡稱PBL）的方法啟發而提出的.PBL強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，通過讓學習者合作解決真實性問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的技能，并形成自主學習的能力.［1］在目前物理課堂教學改革背景下，完全照搬PBL的做法是不合適的，但其所蘊涵的有效而科學的教學思想是有借鑒價值的.遞進式問題鏈的設計理念是：以真實、連續、遞進式的問題鏈為主線，將結構化的教學內容進行有效整合，逐層推進問題的解決，促使學生在設問和體驗的過程中，形成自主學習的動機和欲望，在分析和解決問題的過程中，獲得知識和方法，逐步形成問題解決的能力，從而達成教學目標.

基于上述理念的課堂教學中，教師需創設一系列問題，形成螺旋上升的問題鏈，通過為學生搭建一個個問題臺階，讓學生逐層解答，拾級而上，最終達到解決問題的教學目標.遞進式問題鏈中的每一個問題都需要具有一定的層次性和驅動性，問題與問題之間具有緊密的關聯性、邏輯性和激發性，問題的解決過程能展現和揭示有意義的學習過程，同時積極滲透科學思想與研究方法.

1.2 邏輯模型

圖1

在我們設計的教學模型中，遞進式問題鏈中的一個個具體問題成為教學內容的載體，成為有效聯結學生和教學目標的最重要元素，以連續、邏輯的問題為教學活動的臺階與支撐，通過學生的體驗、探究、分析、論證和交流等一系列活動，確立學生的主體地位、在這一過程中，教師通過即時反饋和引導，幫助學生不斷提出問題、分析問題和解決問題，主動獲取知識，發展能力，逐步達到既定的教學目標，其課堂教學整體架構如圖1所示.

按一定邏輯順序排列在遞進式問題鏈中的各個問題，其功能與作用各不相同，具體可以劃分為：情境性問題、體驗性問題、技術性問題、探究性問題、應用性問題和延伸性問題.情境性問題是在特定的、真實的情境中學生自己發現的問題，是遞進式問題鏈的起點，能夠起到激發學習興趣與動機的作用；體驗性問題是學生在獲取第一手感性認識的過程中發現的問題，起到積累、準備與鋪墊的作用；技術性問題是結構、技術與方法層面的問題，主要是為解決核心問題所設的前置方案中呈現出的問題；探究性問題是整個遞進式問題鏈中的核心問題，往往是教學內容的重點所在；設置應用性問題是為了對問題解決的過程，進行檢驗與矯正；延伸性問題是學生在學習活動中進一步發現的新問題，往往能夠引發下一個遞進式問題鏈.應用遞進式問題鏈設計課堂教學的邏輯模型如圖2所示.

圖2

2 遞進式問題鏈的教學應用

以蘇科版物理9年級上冊“變阻器”教學為例.

2.1 簡要分析

“變阻器”一節教學內容，安排在電流、電壓、電阻等概念學習之后，符合學生由易到難，由簡到繁的認知規律.學生通過前一節“電阻”的學習，了解到電阻的大小跟導體的材料、長度、橫截面積有關，為本節課的學習奠定了知識基礎.變阻器由于其結構和接線比較復雜，學習難度較大，其中變阻器連入電路中電阻絲長度和阻值大小的關系，一直是初中物理教學的困難課題，直接影響到“如何分析變阻器在電路中引起電流變化”這一核心問題的突破.因此教學設計中，需要幫助學生在準確認識變阻器的結構方面，解決幾個技術與方法層面的問題，從而引領學生完成由“靜態電路”到“動態電路”這一認知臺階的跨越.

2.2 教學案例

（1）引入與體驗.

教師出示調光臺燈，通電后慢慢地旋轉旋鈕，臺燈的亮度逐漸發生了變化.學生產生了疑惑.

情境性問題：調光臺燈的亮度會發生改變，這是怎么做到的呢？

學生體驗活動：用鉛筆芯改變小燈泡的亮度.

如圖3所示連接好電路，閉合開關，慢慢移動導線端點在鉛筆芯上的位置，觀察并思考：

體驗性問題：當小燈泡亮度變亮時，觀察到電路中電流的大小發生了怎樣的變化？此時接入電路中鉛筆芯的長度怎樣變化？說明接入電路的電阻怎樣變化？

圖3

學生相互交流觀察到的現象：改變接入電路中鉛筆芯的長度，就可以改變電路中的電阻，也就可以改變電路中電流的大小.

“噢，調光臺燈大概就是這么回事”，學生有所感悟.

（2）結構與設計.

教師：如果需要電流在更大的范圍內發生變化，得有很長的鉛筆芯，這在實際使用中會很不方便，不切實際，因而需要大家共同解決幾個結構方面的技術性難題.

技術性問題：

① 電阻絲太長，占的空間很大，如何解決這個問題？

學生討論：可以把電阻絲密密麻麻地繞在圓筒上，可以減小長度.

② 繞圈后相鄰兩圈的電阻絲會發生短路，這個問題怎么解決？

學生討論：電阻絲外面都涂上絕緣漆，像漆包線一樣.

③ 金屬滑片與電阻絲的接觸處也絕緣了，怎么辦？

學生討論：把滑片與電阻絲接觸處的絕緣漆刮掉，電流就可以通過了.

……

（3）認識與使用.

學生活動：觀察滑動變阻器實物，認識它的實際構造，驗證師生共同討論的上述技術性問題的解決方案，了解它的結構示意圖、電路元件符號和銘牌上數字的含義.

學生活動：學習使用滑動變阻器.

如圖4所示連接電路，將圖5滑動變阻器4個接線柱A、B、C、D中的任意2個接入電路中，移動滑片，記錄觀察到的實驗現象，并思考下列問題.

圖4

圖5

探究性問題：

①要用滑動變阻器改變電路中的電流，應該怎樣連接滑動變阻器？

②嘗試分析滑動變阻器在電路中是怎樣改變電流的？

③從保護電路的角度出發，接通電路前滑片應該放在什么位置上？原因是什么？

學生實驗探究，合作交流，積極反饋；教師點撥、引導與歸納.

（4）應用與拓展.

學生活動：揭開調光臺燈的奧秘.

教師向學生出示調光臺燈上旋鈕的實物，并展示其內部結構，如圖6所示.學生運用“變阻器”知識解釋、討論調光燈的工作原理.

圖6

師生聯系生活實際，共同交流討論變阻器在生產與生活中的廣泛應用.舉例如下.

圖7

應用性問題：如圖7是汽車油量表的原理圖，它是怎樣自動顯示油量變化情況的呢？

學生拓展活動：研究電子臺秤的工作原理.

圖8是電子臺秤的實物圖和原理圖.學生觀察現象：當逐步增加托盤內的物體時，秤盤（電壓表）的示數變大.學生分析思考：增加重物時滑片向下移動，接入電路中的電阻線長度變大，電阻變大，電流會變小，電壓表的示數為什么會變大呢？

圖8

延伸性問題：電路中的電流與電阻和電壓存在怎樣的關系呢？

由此催生出下一課“歐姆定律”教學中的遞進式問題鏈，自然而順暢.

3 實施遞進式問題鏈教學的幾點思考

3.1 遞進式問題鏈的設計要“瞻前顧后”

以學生已有的經驗為基礎，在學生主動求知過程中學習是建構主義學習理論的思想.［2］教師在設計遞進式問題鏈時必須瞻前顧后，考慮到能夠承上啟下.首先，必須對學生現有的知識基礎和學習能力有清晰、準確的把握，深入了解學生的現實發展水平.不論是由情境引發學生提出的問題，還是教師在教學中設計的問題，都要能夠激發學生的學習動機，引發學生進行反思、分析和綜合等高層次的思維活動；其次，問題應處在已知和未知的交界處，能夠把學生引向對新知識的學習；設計的問題要比學生的現實發展水平略高一些，使他們跳一跳能把果子摘下來，逐漸讓最近發展水平轉為現實發展水平，學生的知識與能力才能得到有效發展.

3.2 遞進式問題鏈的生成具有開放性

遞進式問題鏈的設計體現了教師的主導和引領作用，在教師的主導和引導下，更要充分體現學生在學習活動中的主體性和主動性.問題鏈的生成路徑是具有很大開放性的，主要體現為：教師依據教學目標提供給學生一個問題鏈的主干，這些是能夠激起學生深入思考的問題，學生圍繞主干問題自主分析與探究.一方面，可以根據各自不同的認知結構和能力水平，將復雜的問題拆解成更多、更細小的子問題，通過一系列子問題的解決，完成最終問題的解決過程；另一方面，學生在思考和解答問題的過程中產生質疑，進一步生成自己的、新的、有意義的問題.在多元、開放的教學環境中，教師與學生積極互動，依據實時反饋，教師應該不斷調適課前的預設課程，以回應學生動態生成的問題與觀點，促使學生的思維得以全面充分的展示和發展.

3.3 問題的呈現要重視情境性和生活化

創設問題情境的本質，是創設一種使學生原有的知識與需要把握的新知識發生強烈沖突的場景，從而激發學生探索的興趣和動力.［3］豐富的情境設置，不僅可以凸顯問題的真實性和復雜性，更為學生提供了諸多反映不同觀點的信息來源，有利于激發學生內在潛概念與新問題之間的思維碰撞，從而喚起強烈的學習興趣與學習動機.蘇霍姆林斯基曾說過：所謂課上得有趣，就是學生帶著一種高漲的激動的情緒從事學習和思考.［4］能夠帶來這種情緒的問題，應該是與學生的生活世界緊密相關的問題，越是貼近學生生活的問題，學生越感親切，越容易縮小思維與問題之間的跨度和距離.問題的情境性和生活化，能夠促進學生的情感認同與探究渴望，形成問題解決的積極的心理傾向.

在課堂教學中，積極設計和實施遞進式問題鏈的教學，有利于學生深刻把握知識的內涵和外延，發展思維能力，培養自身的科學素養，更為學生的知識獲得和能力發展提供了十分廣闊的發展空間.

1 杜翔云，［丹］科莫斯，鐘秉林，杜翔云.基于問題的學習：理論與實踐［M］.北京：高等教育出版社，2013.

2 趙明仁，李保臻.論問題導向的教學設計［J］.教育理論與實踐，2013，33（23）：50－52.

3 張杰.淺淡“問題驅動主體活動立體互動”教學模式的構建［J］.物理教師，2013（6）：16－18.

4 ［蘇］蘇霍姆林斯基.給教師的建議（修訂版）［M］.北京：教育科學出版社，2005.