递进式问题链的教学设计与应用＊

吴志明

（江苏省太仓市实验中学，江苏 太仓 215400）

学习是从问题开始的，设计有价值的问题是进行有效课堂教学的重要条件和保障，以问题为引导、以问题解决为基本指向的教学理念已为广大教师所接受.然而从目前课堂教学的实施情况来看，却不尽人意.主要体现在两个方面：一是问题的设计缺乏情境性和体验性，单调孤立，不能有效激发学生的学习动机，往往只需要学生对知识进行简单的回忆和确认，没有注重和强调如何促成学生的认知冲突；二是问题的设计缺乏程序性和逻辑性，问题的设置随意性较强，问题之间关联性不大，缺少更深层次的认知功能和驱动价值，未能真正将学生的思维引向深入.研究表明，加强递进式问题链的设计与应用，可以有效解决上述现象中存在的问题.

1 递进式问题链的教学设计

1.1 设计理念

递进式问题链的教学设计理念，是受近年来风行于国内外教育界的“基于问题的学习”（Problem-Based Learning，简称PBL）的方法启发而提出的.PBL强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力.［1］在目前物理课堂教学改革背景下，完全照搬PBL的做法是不合适的，但其所蕴涵的有效而科学的教学思想是有借鉴价值的.递进式问题链的设计理念是：以真实、连续、递进式的问题链为主线，将结构化的教学内容进行有效整合，逐层推进问题的解决，促使学生在设问和体验的过程中，形成自主学习的动机和欲望，在分析和解决问题的过程中，获得知识和方法，逐步形成问题解决的能力，从而达成教学目标.

基于上述理念的课堂教学中，教师需创设一系列问题，形成螺旋上升的问题链，通过为学生搭建一个个问题台阶，让学生逐层解答，拾级而上，最终达到解决问题的教学目标.递进式问题链中的每一个问题都需要具有一定的层次性和驱动性，问题与问题之间具有紧密的关联性、逻辑性和激发性，问题的解决过程能展现和揭示有意义的学习过程，同时积极渗透科学思想与研究方法.

1.2 逻辑模型

图1

在我们设计的教学模型中，递进式问题链中的一个个具体问题成为教学内容的载体，成为有效联结学生和教学目标的最重要元素，以连续、逻辑的问题为教学活动的台阶与支撑，通过学生的体验、探究、分析、论证和交流等一系列活动，确立学生的主体地位、在这一过程中，教师通过即时反馈和引导，帮助学生不断提出问题、分析问题和解决问题，主动获取知识，发展能力，逐步达到既定的教学目标，其课堂教学整体架构如图1所示.

按一定逻辑顺序排列在递进式问题链中的各个问题，其功能与作用各不相同，具体可以划分为：情境性问题、体验性问题、技术性问题、探究性问题、应用性问题和延伸性问题.情境性问题是在特定的、真实的情境中学生自己发现的问题，是递进式问题链的起点，能够起到激发学习兴趣与动机的作用；体验性问题是学生在获取第一手感性认识的过程中发现的问题，起到积累、准备与铺垫的作用；技术性问题是结构、技术与方法层面的问题，主要是为解决核心问题所设的前置方案中呈现出的问题；探究性问题是整个递进式问题链中的核心问题，往往是教学内容的重点所在；设置应用性问题是为了对问题解决的过程，进行检验与矫正；延伸性问题是学生在学习活动中进一步发现的新问题，往往能够引发下一个递进式问题链.应用递进式问题链设计课堂教学的逻辑模型如图2所示.

图2

2 递进式问题链的教学应用

以苏科版物理9年级上册“变阻器”教学为例.

2.1 简要分析

“变阻器”一节教学内容，安排在电流、电压、电阻等概念学习之后，符合学生由易到难，由简到繁的认知规律.学生通过前一节“电阻”的学习，了解到电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关，为本节课的学习奠定了知识基础.变阻器由于其结构和接线比较复杂，学习难度较大，其中变阻器连入电路中电阻丝长度和阻值大小的关系，一直是初中物理教学的困难课题，直接影响到“如何分析变阻器在电路中引起电流变化”这一核心问题的突破.因此教学设计中，需要帮助学生在准确认识变阻器的结构方面，解决几个技术与方法层面的问题，从而引领学生完成由“静态电路”到“动态电路”这一认知台阶的跨越.

2.2 教学案例

（1）引入与体验.

教师出示调光台灯，通电后慢慢地旋转旋钮，台灯的亮度逐渐发生了变化.学生产生了疑惑.

情境性问题：调光台灯的亮度会发生改变，这是怎么做到的呢？

学生体验活动：用铅笔芯改变小灯泡的亮度.

如图3所示连接好电路，闭合开关，慢慢移动导线端点在铅笔芯上的位置，观察并思考：

体验性问题：当小灯泡亮度变亮时，观察到电路中电流的大小发生了怎样的变化？此时接入电路中铅笔芯的长度怎样变化？说明接入电路的电阻怎样变化？

图3

学生相互交流观察到的现象：改变接入电路中铅笔芯的长度，就可以改变电路中的电阻，也就可以改变电路中电流的大小.

“噢，调光台灯大概就是这么回事”，学生有所感悟.

（2）结构与设计.

教师：如果需要电流在更大的范围内发生变化，得有很长的铅笔芯，这在实际使用中会很不方便，不切实际，因而需要大家共同解决几个结构方面的技术性难题.

技术性问题：

① 电阻丝太长，占的空间很大，如何解决这个问题？

学生讨论：可以把电阻丝密密麻麻地绕在圆筒上，可以减小长度.

② 绕圈后相邻两圈的电阻丝会发生短路，这个问题怎么解决？

学生讨论：电阻丝外面都涂上绝缘漆，像漆包线一样.

③ 金属滑片与电阻丝的接触处也绝缘了，怎么办？

学生讨论：把滑片与电阻丝接触处的绝缘漆刮掉，电流就可以通过了.

……

（3）认识与使用.

学生活动：观察滑动变阻器实物，认识它的实际构造，验证师生共同讨论的上述技术性问题的解决方案，了解它的结构示意图、电路元件符号和铭牌上数字的含义.

学生活动：学习使用滑动变阻器.

如图4所示连接电路，将图5滑动变阻器4个接线柱A、B、C、D中的任意2个接入电路中，移动滑片，记录观察到的实验现象，并思考下列问题.

图4

图5

探究性问题：

①要用滑动变阻器改变电路中的电流，应该怎样连接滑动变阻器？

②尝试分析滑动变阻器在电路中是怎样改变电流的？

③从保护电路的角度出发，接通电路前滑片应该放在什么位置上？原因是什么？

学生实验探究，合作交流，积极反馈；教师点拨、引导与归纳.

（4）应用与拓展.

学生活动：揭开调光台灯的奥秘.

教师向学生出示调光台灯上旋钮的实物，并展示其内部结构，如图6所示.学生运用“变阻器”知识解释、讨论调光灯的工作原理.

图6

师生联系生活实际，共同交流讨论变阻器在生产与生活中的广泛应用.举例如下.

图7

应用性问题：如图7是汽车油量表的原理图，它是怎样自动显示油量变化情况的呢？

学生拓展活动：研究电子台秤的工作原理.

图8是电子台秤的实物图和原理图.学生观察现象：当逐步增加托盘内的物体时，秤盘（电压表）的示数变大.学生分析思考：增加重物时滑片向下移动，接入电路中的电阻线长度变大，电阻变大，电流会变小，电压表的示数为什么会变大呢？

图8

延伸性问题：电路中的电流与电阻和电压存在怎样的关系呢？

由此催生出下一课“欧姆定律”教学中的递进式问题链，自然而顺畅.

3 实施递进式问题链教学的几点思考

3.1 递进式问题链的设计要“瞻前顾后”

以学生已有的经验为基础，在学生主动求知过程中学习是建构主义学习理论的思想.［2］教师在设计递进式问题链时必须瞻前顾后，考虑到能够承上启下.首先，必须对学生现有的知识基础和学习能力有清晰、准确的把握，深入了解学生的现实发展水平.不论是由情境引发学生提出的问题，还是教师在教学中设计的问题，都要能够激发学生的学习动机，引发学生进行反思、分析和综合等高层次的思维活动；其次，问题应处在已知和未知的交界处，能够把学生引向对新知识的学习；设计的问题要比学生的现实发展水平略高一些，使他们跳一跳能把果子摘下来，逐渐让最近发展水平转为现实发展水平，学生的知识与能力才能得到有效发展.

3.2 递进式问题链的生成具有开放性

递进式问题链的设计体现了教师的主导和引领作用，在教师的主导和引导下，更要充分体现学生在学习活动中的主体性和主动性.问题链的生成路径是具有很大开放性的，主要体现为：教师依据教学目标提供给学生一个问题链的主干，这些是能够激起学生深入思考的问题，学生围绕主干问题自主分析与探究.一方面，可以根据各自不同的认知结构和能力水平，将复杂的问题拆解成更多、更细小的子问题，通过一系列子问题的解决，完成最终问题的解决过程；另一方面，学生在思考和解答问题的过程中产生质疑，进一步生成自己的、新的、有意义的问题.在多元、开放的教学环境中，教师与学生积极互动，依据实时反馈，教师应该不断调适课前的预设课程，以回应学生动态生成的问题与观点，促使学生的思维得以全面充分的展示和发展.

3.3 问题的呈现要重视情境性和生活化

创设问题情境的本质，是创设一种使学生原有的知识与需要把握的新知识发生强烈冲突的场景，从而激发学生探索的兴趣和动力.［3］丰富的情境设置，不仅可以凸显问题的真实性和复杂性，更为学生提供了诸多反映不同观点的信息来源，有利于激发学生内在潜概念与新问题之间的思维碰撞，从而唤起强烈的学习兴趣与学习动机.苏霍姆林斯基曾说过：所谓课上得有趣，就是学生带着一种高涨的激动的情绪从事学习和思考.［4］能够带来这种情绪的问题，应该是与学生的生活世界紧密相关的问题，越是贴近学生生活的问题，学生越感亲切，越容易缩小思维与问题之间的跨度和距离.问题的情境性和生活化，能够促进学生的情感认同与探究渴望，形成问题解决的积极的心理倾向.

在课堂教学中，积极设计和实施递进式问题链的教学，有利于学生深刻把握知识的内涵和外延，发展思维能力，培养自身的科学素养，更为学生的知识获得和能力发展提供了十分广阔的发展空间.

1 杜翔云，［丹］科莫斯，钟秉林，杜翔云.基于问题的学习：理论与实践［M］.北京：高等教育出版社，2013.

2 赵明仁，李保臻.论问题导向的教学设计［J］.教育理论与实践，2013，33（23）：50－52.

3 张杰.浅淡“问题驱动主体活动立体互动”教学模式的构建［J］.物理教师，2013（6）：16－18.

4 ［苏］苏霍姆林斯基.给教师的建议（修订版）［M］.北京：教育科学出版社，2005.