劣構性問題空間構建策略與民族地區創新人才培養
——以海洋氣象學課程為例

◇海南熱帶海洋學院生態環境學院 劉書偉 王燕 張田田

創新是引領發展的第一動力，由于少數民族地區發展相對滯后，創新人才尤顯缺乏，培養大學生的創新能力是民族地區高等教育的主要任務，而構建劣構性問題空間是創新能力培養過程的重要環節。海洋氣象學課程作為一門交叉學科，富含劣構性因子，是大學生培養創新能力的前沿陣地，教學過程中通過采用設境、設疑、良構轉劣構和“因材施教”等手段能較好地構建劣構性問題空間，從而培養民族地區大學生的創新能力。

1 引言

1965年，Reitman首次從認知心理學的角度把問題分為結構良好問題（well-structured problems）和結構不良問題（illstructured problems）[1]；美國蘇里-哥倫比亞大學教育學杰出教授，國際教學系統設計領域著名學者戴維·喬納森從客觀主義和建構主義的角度，并根據問題的結構性維度，將問題分為良構性問題和劣構性問題[2]。良構性問題是抽象的、去情境化的、符號化的、具有嚴格對錯之分的和結構良好的問題；劣構性問題是復雜的、不確定的、富含多種解決途徑的、依賴具體問題情境的和無標準答案的問題[3]。劣構性問題的解決不僅需要具備完整的結構性知識，能夠把知識與情境整合，并考慮諸多現實因素，而且需要具備元認知策略、主體價值判斷和創造性思維，能控制和調整解決問題的全部過程。同時，非認知因素動機、情緒、情感、態度和價值觀等在解決劣構性問題時也起著重要作用[4-5]。《海洋氣象學》是研究海上大氣的物理信息，以及海洋與大氣相互作用規律的學科。海洋氣象學既涉及大氣又涉及海洋，屬于大氣科學和海洋科學共同研究的領域。與基礎課程相比，海洋氣象學課程具有學科交叉性，存在較多的“劣構性”問題，“劣構性”問題的存在決定了《海洋氣象學》在創新型人才培養中具有卓越的優勢。

2 海洋氣象學課程劣構性問題呈現的典型特征

海洋氣象學課程多數問題為典型的結構不良問題，該問題的初始狀態、中間狀態和目標狀態三個狀態中不僅僅表現為至少一個狀態沒有明確界定，常常是兩個甚至三個狀態都不具有明確地界定。初始狀態的特征表現為復雜性、限制條件不足或冗余、與認知矛盾。復雜性表現為多種空間的相互疊加構成多重復雜的問題空間，不同的問題呈現出不同的情境，增加結果的不確定性；問題的限制條件不足，致使沒有明確的解決方案；問題的限制條件冗余，導致解決方案的多樣化；與認知的矛盾，使學生陷入更深層次的思考。劣構性問題的中間狀態多呈現問題的解決途徑的多樣化或者無明確的解決途徑，這些特征增加了目標狀態的不確定性。目標狀態特征為劣構性問題的答案具有多樣性特征，即沒有明確的標準答案，因此，要求答案具有一定的邏輯性即可，并能表達出自己的觀點。

圖1 海洋氣象學課程劣構性問題呈現的典型特征

3 海洋氣象學課程劣構性問題構建

3.1 以劣構性因子構建劣構性問題

（1）設境：海洋氣象學課程的內容具有較強的情境依賴性，使用情境教學法能更好地展現課程的特點，情境認知理論認為知與行是交互的，即知識是情境化的[6]，所以，在海洋氣象學教學的問題設計中情境創設是非常重要的，真實的情境是復雜多變的，情境中的劣性因子具有不確定性、干擾性和復雜性，課堂教學中充分利用這些劣構性因子的特征，合理滲透少數民族元素，創設問題情境，使教學情境化，從而成功構建劣構性問題。例如，為使學生掌握熱帶氣旋的發生和發展，讓學生認識到熱帶氣旋對黎苗族地區經濟作物的影響，構建問題空間的設境以2020年正在發展的“天鵝”臺風為題材，為構建劣構性問題做鋪墊。

（2）設疑：海洋氣象學課程富含豐富的劣構性因子，合理利用劣構性因子開展問題式教學也是構建劣構性問題的一種行之有效的方法。該方法的核心是“疑”，所以，設疑貫穿整個過程，做到無疑則生疑、可疑則質疑、倦怠則布疑。通過設疑，構建劣構性問題空間。例如，上述設境以后，采用“無疑則生疑”的指導思想，假設將同時出現第二個臺風，通過設疑雙臺風，就構建了一個劣構性問題空間。當學生處于倦怠狀態，可以適當布疑，提高學生參與質量。

（3）良構性問題轉變成劣構性問題：對于某些劣構性問題，可以通過減少限定性條件或增加冗余條件致使問題的中間狀態或目標狀態的不確定性，從而實現把良構性問題轉變為劣構性問題。例如，為了讓學生理解南北半球氣旋旋轉方向不同的原因，設境過程陳述了南北半球氣旋的旋轉方向，這個問題屬于良構性問題，答案是明確的。為了把良構性問題轉換為劣構性問題，假設了地軸的角度不斷發生變化，由于變化的情況不明，致使該問題的劣構化，就成功構建了一個劣構性問題空間。

3.2 “因材施教法”構建劣構性問題

“因材施教法”構建劣構性問題強調針對性，針對民族地區學生群體的特征設置問題，需要事先知道學生對某個領域知識的匱乏，而且他們對這個領域的限制性條件不能夠理解和正確把握，使問題出現不確定性，從而成功構建劣構性問題。

4 基于海洋氣象學課程劣構性問題培養學生的創新能力

海洋氣象學課程問題的劣構性，使得很多問題具有“一題多解”、“一物多用”和無標準答案的特點，這些特點促使學生在思考問題時呈現出擴散狀態的思維模式，表現為思維視野廣闊和多維發散狀，這種狀態就是發散性思維的特征，即劣構性問題的特點正是培養發散性思維所需要的必備條件，發散性思維是創造性思維最主要的特點，是測定創造力的主要標志之一[7]，所以，通過上述對海洋氣象學課程的問題進行設境、設疑、良構性轉劣構性和“因材施教”，能有效地為民族地區培養創新型人才。