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基于问题系统优化的教学设计.pdf
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1
基于问题系统优化的教学设计
开题报告
一、
问题的提出
1. 实践中的触动
教师们的困惑:
为什么孩子们对于知识的掌握总是只见树木不见森林?怎样才能让他们弄清楚知
识的前后左右联系?
放手让学生提出问题与追求课堂教学效率之间仿佛永远是个两难问题,有没有办法
突破这对矛盾?怎样做才能使他们的学习不要偏离课程要求太远,如何平衡学科的
问题、学生的问题以及老师的问题呢?
为什么有的孩子总是只能解决老问题,却不能解决新问题,怎样做才能让我的学生
更智慧,让他们不仅能解决新问题,还能解决疑难题,甚至还能发现新问题?
学生在解决前一个问题之后,如何影响后一个问题的解决,前后的问题之间又有着
怎样的联系,系列问题之间又构成一个怎样的整体影响学习?
我需要知道学生对问题是如何理解的,如何解开他们的思维密码?
研究者的思考:
由于知识是有前后联系的,它通常是一个庞大的整体,而人学习的时间非常有效,为了
使我们的学习更有效也使我们变得更智慧,我们必须学会组块式的问题解决。打个比方,我
们不能教给孩子们种瓜得瓜、种豆得豆,而是要让他明白,当他种瓜时会不会影响豆的收成。
不能让孩子只见树木不见森林,而是让他们知道,种了这棵树,下一棵该是什么,与前一棵
又是什么关系,而整个树林在森林中又处于怎样的生态地位。我们希望学习者通过对一个问
题系统内诸多问题的持续性解决,催生智慧,帮助他建构知识树。此外,让学生通过一个问
题系统来学习,最终的目的不仅是让他们高效掌握知识,更重要的是让他们学会问题解决,
包括从哪些角度思考,按怎样的顺序解决,学会分清主次,厘清关系,聚焦重点。因此,从
理想的角度,这是一种高效能的学习。
综上所述,我们需要一种学习模式,它须是教师引导下的结构优化的自主学习,
...................
PBL
...
模式并不适合需要讲求效率的课堂,对熟练掌握概念与技能也缺乏保障。这种自主学习既要
........................................
体现知识结
.....
构的优化,也要体现学习过程的优化,还要体现一定的学习效率。因此,我们就
...................................
提出了一种改良的基于问题学习,即基于问题系统的学习;它也是一种改进的提问教学,提
........................................
倡教师引导下的自主学习,即以学科的问
..................
题为基础,学生的问题为起点,及教师的问题为引
......................
导,是一种整体认知
.........
结构
..
优
.
化的学习。
.....
二、 核心概念
问题就是指在信息和目标之间有某些障碍需要加以克服的情境。任何一个“问题”,都
是由“给定”、“目标”和“障碍”这三个成分有机地结合在一起的。对于“问题”这个概念,
在本课题中,我们采用广义的解释。一般通过设问以疑问句形式出现,最常见的有“是什么”、
“为什么”、“怎么样”、“假如”等形式;也可以呈现为有待完成的任务,可以是在创设的情
境中,或是在真实的状态下,学生所面临的困惑、挑战、机遇、欲达的目标等。“问题”可
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2
以是练习中的习题,也可以是课堂中讨论的议题,也可以是值得探究的课题。
问题系统:问题可以分为三个基本层次:单个问题层次、问题系统层次和问题总体层次。
这三个层次的特征可分别称之为微观特征、中观特征和宏观特征
1
。问题系统是指问题的中
观特征,是指在一个整体中具有内在关系的诸多问题所构成的问题集合。问题系统具有整
体性、层次性和从属性,其表现形态可有问题集、问题链,或问题网。组成问题系统的两个
基本依据是知识的内在联系与学生的认知规律。知识的内在联系在具体的学科课程中,通常
是指一门学科的概念、原理和规律具有内在联系,这种内在的本质联系就构成了这门学科的
知识结构。学生的认知规律,则包括符合学生当前年龄特点的认知规律,也包括特定学科学
习的基本规律。
基于问题系统优化的学习:是指用更宏观的视角,即问题系统来思考问题解决的过程,
研究问题间的相互关系。这在学习理论中,通常是被忽略的。它要求学习活动以问题的发现
.............
与提出为开端,用有层次可扩展、图式化可迁移的问题系统贯
...........................
穿并优化学习过程,整合各
............
种知识,通过问题系统中诸问题的解决及对问题之间相互关系的认识,形成系统的问题观,
........................................
实现学习的有效迁移与知识的整体建构。
..................
因此,问题系统优化的学习最主要体现在两个方面
的优化,一是知识结构的优化,二是学习过程的优化。
....................
三、 研究基础
2003 年的 12 月,我所研究的“基于网络的问题化学习”幸运又意外地被立项为国家十
五规划的青年基金课题。考虑到网络作为技术支撑的功能较为局限,同年在上海市教委立项
的经费资助课题中,我们将课题名称调整为“信息技术支持下的问题化学习”。
时任五年,我们在中小学语文、数学、科学、综合四大课程领域,我们探索了问题化学
习在学科教学中的应用,初步构建了基于问题集、问题链、问题网、问题域、树状问题系统、
多维矩阵问题系统学习的多种实践模式;另外,就信息技术支撑的方式,做了较深入的研究。
一是开发了一个基于网络的问题化学习风暴器,用来优化学习中的问题系统,二是运用思维
导图支持学生对问题的理解与表征,及描述问题间相互关系等,通过实践,初步发现这种可
视化的认知工具有助于学生迅速表征对问题的理解,从而有效解决问题。
2008 年 6 月 25 日,我们对现有的成果进行了论证,专家组认为课题最大的创新点,一
是把握了教学研究发展的前沿,关注知识之间的相互联系,提出了问题系统这个概念,并进
行了大量实践;二是现代信息技术在此间的作用,不再是简单的媒介,而是思维与认知的工
具。当然,他们也认为问题系统的分类还缺乏科学依据,此外,课题还需要做一些有说服力
的实证研究。
在研究期间,发表与出版的主要成果包括了:由课题负责人及课题组成员撰写的论文《问
题化学习及信息技术支撑的方式》、《 语文课程中的问题化学习》、《数学课程中的问题化学
习实践及案例》、《科学领域中问题化学习实践及案例》、《综合领域的问题化学习实践及案例》
发表于《上海教育科研》,2006,4。由课题负责人撰写的论文《概念地图的教学应用与案例》
发表于《信息技术教育》,2003,10。即将出版的书籍《有效学习设计:问题化 图式化 信息
化》(教育科学出版社)、《问题化学习——教师行动手册》(华东师范大学出版社)。
虽然前期的研究已具有一定的基础,但站在一个基层的视角,我自己反思下来,觉得研
究中明显不足的有:一是各学科教学的规律有待进一步深入,能否在问题系统的形成与架构
上更关注学科知识的内在结构,及学科学习的过程规律。二是对学(而非教)的研究关注不
够,其中包括学习者认知发展的过程与规律,例如在系列问题解决过程中形成的认知图式等
等。三是研究没有关注在问题解决过程中情感的因素。
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张掌然著:问题的哲学研究[M],北京,人民出版社,2005 年版,第 214 页。
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四、 研究视角
前一个课题已申请结题,现思考的是今后两三年需要深入研究什么,需要确定一个什么
样的新课题。考虑下来,无论从现有成果值得深入的创新点上看,还是从将来对基层学科教
学的应用价值看,我最终将研究深入的聚焦点确定为“基于问题系统优化的教学设计”,它
是问题化学习研究的深化。里面侧重解决两个问题:一是进一步探索学科学习中的问题系统
会有哪些。比如,问题化作文中,记叙文写作的问题系统是什么?议论文写作的问题系统又
会是什么样的?作者从审题立意、构思及语言表达,问题化的思维路径是什么?所形成的系
统化的问题图式是什么?通常情况下学生写议论性散文,不怕无话可写,就怕学生废话连篇:
整篇作文中心游移、层次不明、逻辑混乱,或者空发感慨、写不出深度。我们认为,“问题”
是思维的外现,依循一定的问题路径进行构思,学生往往能有的放矢,思路大开。特别是在
一些关节点上,能不能再推进一步,关系到写作文最重要的立意高低的问题。文章的深度和
内涵往往取决于学生心中的那条问题链;而文章的视野与广度往往取决于学生心中勾画的那
个问题集;文章内容之间的逻辑关系与阐释分析则往往取决于学生心中生成的那张问题
网。……这些带着学科学习基本规律的问题系统有待于我们进一步探索,况且这些深入课堂
的实践对于中小学教师来说,是直接受益的且有推广应用的价值。第二个问题是研究以学为
中心的教学设计,因为架构问题系统,我们不仅要关注知识的内在结构,更要关注学习者的
认知过程与规律。第三研究作为可视化认知工具的思维导图,对问题系统的优化作用与图
式获得的促进作用。
1. 关注整体认知的学习,强调知识之间的相互联系,促进图式建构
2. 关注学的研究,把握系列问题解决过程中的学习规律
3. 进一步探索在不同领域学科学习的规律
五、 研究目标
1. 在十五研究基础上,依据学习理论及学科教学论基础,结合大量实践性归纳,进一
步研究梳理出学习中问题系统的基本类型及各科教学中各种类型。
2. 探索基于问题系统优化的学习设计的操作框架,及学科教学中的实施模式。
3. 通过实验研究和一定数量有代表性的个案研究,探索运用思维导图认知工具对学生
建构问题图式的促进作用。
六、 研究假设
基于问题系统优化学习的六类模式:
1. 问题集优化:根据知识的内在要素,或思维的结构模型,形成问题集,此类模式结
构稳定,有助于学生整体认知,避免学习中只见树木不见森林;
2. 问题链优化:根据同类问题解决的过程规律,从解决老问题、解决新问题、解决疑
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