問題化教學設計：催生核心素養(yǎng)的有效生長

陸丁龍

（華東師范大學第三附屬中學，上海 201514）

問題與學習密不可分，問題是人類基于已知探尋未知的一座橋梁、一臺引擎、一組密碼.那么，究竟什么是問題、問題層級、問題化設計、問題化教學設計、問題化設計與問題化教學設計的關系？下面主要圍繞上述問題展開討論，在此基礎上介紹問題化設計的閉環(huán)模型、結構化問題設計的樣例和問題化教學設計的案例（片段），最后提出了有關思考與展望，希望能對一線教師有所啟示.

1 “問題”對素養(yǎng)生長承載新要求

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》提出：教學設計要重視“情境—問題—任務—活動”的創(chuàng)設，在物理概念的建立、物理規(guī)律的探究中，萌發(fā)問題意識，并運用物理知識解決具體問題.教學要更加注重培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力.［1］

面對課改新場域，“問題學習”“基于問題的學習”“問題化學習”“問題化教學設計”以及“深度學習”“單元教學設計研究”“項目化學習設計”“學習設計”等理論研究、項目推動持續(xù)不斷的教學實踐.無論是“基于問題的教與學”還是“基于項目的學與教”，都離不開“問題”.但是，指向?qū)W科核心素養(yǎng)培育的“問題”及“問題設計”必須立足學科課程，彰顯學科特征，指向課堂改進的“問題建構”及“問題運用”涉及問題層級、問題表征、問題指向、問題關聯(lián).一線教師要結合教學實際，探索具有學科特點的問題化教學設計，內(nèi)化、轉(zhuǎn)化、物化和固化相關研究成果.

2 問題化教學設計

2.1 問題的定義與分類

問題是促進人類認知的動力，是撬動學習發(fā)生的載體.人們對問題的定義各不相同，如柯林伍德認為“問題就是困難（疑難或困境）；”波普爾認為“問題就是已知與無知之間的張力.”本文較為推崇“問題就是已知與無知之間的張力”這一界定.對問題的分類也是多樣的，如良構問題和非良構問題；宏觀問題、中觀問題和微觀問題；“生活中的問題”“哲學中的問題”“認知的問題”以及“教學的問題”.祝智庭教授將問題分為“是何、為何、如何、若何和由何（或緣何）”.筆者傾向于把“高中物理教學的問題”分為宏觀問題、中觀問題和微觀問題.其中，宏觀問題指向?qū)W科課程和單元視域，對接“由何”或“緣何”；中觀問題指向課時教學內(nèi)容，對接“是何、為何”；微觀問題指向課時涉及的思想方法，對接“如何、若何”.

2.2 問題表征和問題化

問題表征是指對問題信息進行記載、理解和表達的方式，對問題涉及的對象、條件、目標和認知操作等進行編碼，包括問題的初始狀態(tài)、目標狀態(tài)、改變問題狀態(tài)的操作以及對操作約束的4個因素.問題表征直接影響教學設計和教學問題解決.課程的目的是引發(fā)學生的思維，而不是“儲備”或“訓練”思維.現(xiàn)代課程的基本單位是“問題”，課程改革的主要任務是“重新組織”課程.［2］所謂問題化是指形成縱向之間有貫穿、橫向之間有聯(lián)通、整體有結構的問題系統(tǒng)構建過程.在教學實踐中，問題化是一個“預設—生成—修正”的邏輯實踐閉環(huán)，以結構化問題，提煉教學目標、重構內(nèi)容組織、優(yōu)化活動設計，撬動課堂教學深度變革.問題化有3個特征：一是問題從“宏觀”到“微觀”.如視域由“大”到“小”、路徑自“上”而“下”、層級由“高”到“低”；二是問題指向明確.如統(tǒng)攝問題指向課程（單元），學科問題指向單元（課時）內(nèi)容要求，驅(qū)動問題指向策略方法；三是問題要素全面，如情境，目標，任務、臺階等.

2.3 問題化教學設計

（1）教學設計.根據(jù)學科課程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃.素養(yǎng)導向下的物理教學設計有3個特征：突出學生的主體地位，突出物理教學的育人價值，突出物理教學要指向?qū)W生的高階思維發(fā)展，促進學生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.［3］

（2）問題化教學設計.以一系列質(zhì)量優(yōu)良的有效教學問題來貫穿教學過程，培養(yǎng)學習者解決問題的認知能力與高級思維技能的發(fā)展，實現(xiàn)其對課程內(nèi)容持久理解的一種教學模式.［4］高中物理問題化教學設計是指依據(jù)高中物理課程標準要求，基于單元設計視域，以情境創(chuàng)設為基，以結構化問題（問題支架）為要，將教學諸要素有序安排，強化學習任務設計和學生活動設計，實現(xiàn)其對課程（單元與課時）內(nèi)容持久理解的一種教學模式，促進學生學科核心素養(yǎng)有效生長.

（3）問題設計的閉環(huán)模型.圖1是依據(jù)“五何”問題法，指向概念、規(guī)律的問題化設計閉環(huán)模型.模型特征如下：① 體現(xiàn)了單元教學的設計思想，基于學科課程育人的高度和課程標準的要求，緊密結合生情學況，以大情景、大概念、大任務為統(tǒng)領，通過統(tǒng)攝問題，引導學生從物理學視角觀察、分析、思考、解決、解釋物理問題.② 體現(xiàn)了學科問題的邏輯結構，“統(tǒng)攝問題—學科問題—驅(qū)動問題”環(huán)環(huán)相扣.統(tǒng)攝問題創(chuàng)設情景、空間和使命；學科問題對標課程內(nèi)容標準，聚焦學業(yè)質(zhì)量標準，指向物理學科顯性知識的領會與理解；驅(qū)動問題注重物理知識習得過程中的策略和方法，指向物理學科默會知識的感悟與挖掘.③ 體現(xiàn)了素養(yǎng)導向的設計思想，統(tǒng)攝問題、學科問題、驅(qū)動問題全面關照物理觀念、科學.思維、科學探究以及科學態(tài)度與責任4大素養(yǎng)（見表1）.④ 體現(xiàn)了問題設計的一般要求：注重問題解決的多樣性和發(fā)散性，注重劣構、為何、若何等問題解決，注重建構主義倡導的“探究—研討—互動”為主要方式的問題解決模式.需要說明的是，問題化教學設計應包含教學目標、學習任務、學生活動、質(zhì)量評價等環(huán)節(jié)，該模型僅僅是問題化教學設計中的問題設計環(huán)節(jié).

表1 統(tǒng)攝問題、學科問題、驅(qū)動問題與物理學科核心素養(yǎng)的關聯(lián)性

圖1 問題化設計的閉環(huán)模型

（4）問題化教學設計價值.問題化教學設計的價值直指問題化學習，即以“網(wǎng)狀”的問題系統(tǒng)作為“GPS”，通過結構化問題的逐層遞進、由表及里，實現(xiàn)知識生成、能力培養(yǎng)、素養(yǎng)培育.問題化學習是通過系列問題的推動來實現(xiàn)持續(xù)性學習的活動.對學習而言，一個重要的假設就是學生通過系列問題的解決掌握知識、獲得智慧.［5］在問題化學習中，問題的發(fā)生、發(fā)現(xiàn)、發(fā)展、提煉、聚焦、解決是循環(huán)往復和循證遞進的.問題化學習有很大的包容性，可以融合自主學習、合作學習和探究學習等.問題化學習較之于項目（化）學習更適合必修課程的學與教，能兼顧學科系統(tǒng)知識的主動建構和學科核心素養(yǎng)培育.

3 問題化教學設計樣例

3.1 單元結構化問題設計的樣例

“運動的描述”單元是高中物理學習的起步，學生在初中有一定的認知基礎，但還沒形成認識、觀察、描述自然世界的科學觀念和思想方法.本單元結構化問題設計，基于課標要求和學業(yè)質(zhì)量標準，以統(tǒng)攝問題統(tǒng)攬單元全局，以學科問題聚焦知識任務，以驅(qū)動問題撬動素養(yǎng)生成，單元結構化問題設計樣例如表2所示.

表2 單元結構化問題的設計（樣例）

單元主題 運動的描述1.3位置變化的快慢速度X1：什么是速度、平均速度、瞬時速度？為何要引入這些量？X2：平均、瞬時速度間有什么關系？X3：什 么 是v t圖像？v t圖像中蘊含哪些運動信息？Q1：在速度的建立中滲透什么思想方法？（類比思想、比值方法）Q2：如何由平均速度得出瞬時速度？（極限思想＝無窮分割＋無限逼近）Q3：如何解釋v t圖像中的“面積”表示位移？（類比、遷移）Q4：如何建立新的物理量來描述位置變化的快慢？（類比、創(chuàng)新）1.4速度變化的快慢加速度X1：什么是加速度、平均加速度、瞬時加速度？為何要引入加速度？X2：平均加速度與瞬時加速度之間有什么關系？Q1：在加速度的建立中滲透什么思想方法？（類比思想、比值方法）Q2：如何由平均加速度得出瞬時加速度？（極限思想＝無窮分割＋無限逼近）學生問題匯總 學科問題：驅(qū)動問題：

說明：一是樣例基于課標，體現(xiàn)了單元教學設計思想，聚焦核心素養(yǎng)培育；二是問題為支架，支撐情景、任務、活動的設計；三是同單元中的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任等方面的素養(yǎng)培育要素可能會重復出現(xiàn)，要統(tǒng)籌考量；四是學生問題匯總用來收集、研判學生學習情況；五是本樣例較為簡捷，實際中需要具體細化和動態(tài)優(yōu)化.

3.2 課時問題化教學設計的案例（片段）

“伽利略對自由落體運動的研究”一課是人類對機械運動的認識與研究的歷史再現(xiàn)，具有基于實驗探究的物理概念和科學思維的形成與發(fā)展的原生態(tài)特征.新教材一改以往教材內(nèi)容編排順序，將其安排在勻變速直線運動的規(guī)律之前，充分說明了本節(jié)課的教學價值以及對學生后期物理學習的深遠影響.本案例以教學進程為縱軸，以“學科問題—驅(qū)動問題”“知識內(nèi)容—學生活動”為橫軸，主要列舉了問題化教學設計中的問題設計（見表3）.

表3 問題化教學設計案例（片段）

4 思考與展望

催生學生物理學科核心素養(yǎng)的有效生長是一線物理教師的追求.從“應然”走向“實然”并非易事，一線教師需不斷吸收、消化新理念，不斷立足課堂、厚植深耕，不斷萃取和創(chuàng)生.

4.1 問題化教學設計需要精準施策

建構主義認為：“學生是知識的主動建構者，教師是學生學習的幫助者、合作者.”結構化問題有助于催生學生問題化學習，促進學生主動建構學科知識.問題化教學中如何體現(xiàn)學科特質(zhì)？問題解決中如何更好體現(xiàn)合作學習、探究學習？從這個角度講，現(xiàn)有的研究成果稍顯不足，可直接借鑒的學科案例不多.所以，問題化教學設計和實施有較大的學科探索空間，精準施策方能攻克難點.

4.2 問題化教學設計需要循序漸進

問題化設計是問題化教學設計的一個環(huán)節(jié)或一種策略，后續(xù)學生問題化學習才是問題化設計的初衷，從“問題化設計”到“問題化學習”，需循序漸進：問題來源從“師主生輔”到“生主師輔”，問題層級從“良構”到“劣構”，問題域從“新授課”到“各類課型”，教學實踐從“點上”探索到“面上”鋪開等.所以，盡管問題化教學“前程似錦”，但不能操之過急，需審慎迭代升級.

4.3 問題化教學設計需要技術賦能

教學方式變革需要與時俱進，唯有信息技術的賦能和助推，問題化教學方能行穩(wěn)致遠.從問題形成到問題化學習推進，信息技術能拓展教與學的時空、豐富課程教學資源、破解問題生成、問題前置、課堂翻轉(zhuǎn)等多方面的疑難困惑，將“不可能”變成“可能”.這是一個值得厚植深耕的一方沃土.