基于结构不良问题的教学设计——以《大气受热过程》为例

苏亚平

哈尔滨师范大学（黑龙江省哈尔滨市 150000）

1 结构不良问题的含义与特征

问题是指需要回答或者解释的题目，美国心理学家Reitman把问题分成了两种，分别是结构良好问题、结构不良问题。结构良好问题的问题条件（问题的设置背景或者情境）、最终结果（答案或者说法）、问题解决的途径都很明确。上述的三个条件如果不能一起满足要求，把其定义为结构不良问题。结构不良问题就如同我们在现实生活中遇到的突发情况，我们不能完全预测到突发情况的发生，突发情况的解决措施不尽相同，况且突发情况解决的程度和结果也会不同。

相对结构良好问题，结构不良问题的特征如下：结构不良问题的问题条件不明确，即结构不良问题的已知条件与情境的具体设置或背景条件有关。其次，问题解决的最终结果不是肯定的，其中所涉及到的领域知识也是不确定，从不同的立场、领域知识或者角度分析会有不同的结果，最终问题的评价标准也不唯一。最后，结构不良问题在分析时因为条件不清楚，所需要的领域知识不一定一样，需要解决者及时、主动构建答案，由于没有现成的解决方案或者答案，最终解决途径趋于多样化。

2 结构不良问题提出的背景

《地理教育国际宪章2016》中提出，地理教育的目的不仅仅是学习地理学科知识，更重要的是利用地理教育帮助公民去解决他们在生活上遇到的问题，即鼓励地理教育要基于问题进行教学，以回应影响他们在生活中遇到的问题。

《普通高中地理课程标准（2017 年版）》中提出重视问题式教学。教师在教学中要能够牵引学生去发现和分析问题，问题在教学中具有至关重要的作用，如同我们说的“解决一个问题远不如能够提出或者发现一个问题”。所以说，教师在教学过程中，要更外注重如何提问、设问，特别是对于开放性的、没固定答案的问题，结构不良问题就是典型的具有开放性而没有固定答案的问题。

2020 年出版的《中国高考评价体系》中的相关内容对高考运用结构不良问题的试题或者采用结构不良问题进行教学也给予了一定的肯定。

从现在的教育环境来看，常规的教学中，教师提出的问题更多的是学生对于重要知识点的重现与知识的记忆水平，提出的问题一般有具体的情境、引导的问题结果明确、问题解决的途径明确，即采用的多为结构良好问题。结果良好问题类似于灌输式教育，只是让学生在已知条件和信息充分的条件下得到答案，强调的是陈述性知识而不是程序性知识，这种学习环境极其容易打压学生学习的积极性，容易让学生产生被动学习心理，从而影响学生提高自主学习的能力。由于学生受到长期的的应试教育的影响，致使学生对知识理解的比较僵化，而在真正面对实际问题时而手足无措，虽然每天都有好好学习，但是不能把学到的知识灵活运用到真实情境中，到头来本应灵活的知识却变成了“惰性知识”。

3 结构不良问题的教学意义

结构不良问题与具体的情境相关联，能让学生在与真实情境或者背景材料中习得知识、应用知识，体会问题情境从而去解决问题。另外，让学生与真实情境发生有“交流”的互动，利用现实情境激起学生的学习兴趣，更为重要的是对于地理实践力的培养很有帮助。

建构主义主张学习要主动构建，其中提出要注重结构不良问题对学生创新思维能力和迁移运用能力的培养。我们要学会从结构不良问题的角度进行问题式教学，改变“惰性知识”的学习习惯，把知识运用于实际，提高学生渴望知识的兴趣，激发学习的内部动机。我们的学习和生活中充满着结构不良问题，我们要能够发现并能从中分析，进而能够提供解决的方案。

在课堂上进行结构不良问题的教学并不意味着否定知识学习的重要性，而是利用结构不良问题帮助学生高效地建构知识，启发学生思考问题，提升思维能力。其次，高考题目的设计具有多样性、创新型，题目的设计是有梯度，随着一次次的课改和时代的发展要求，高考的题目设计具有多样性，题目会设计很多基于真实情境的变形题目，这些题目有很多都是结构不良问题，有助于培养学生的创新思维。简言之，在课堂上渗透结构不良问题对于改进教学过程、提升教学效率和引导学生主动构建具有非常大的帮助。

4 教学设计

基于结构不良问题的教学意义，我们把结构不良问题运用到教学中，通过引导学生主动构建、培养地理实践力，对于优化教学过程、提高教学效率非常有帮助，以下以《大气受热过程》为例进行教学设计，意在为高中地理教学提供一些新的教学想法。

4.1 教学目标

本节教学目标如下：

描述大气受热过程原理，从大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用两方面分析，能够描述生产生活中有关的地理现象，从而培养学生探究问题的意识和分析问题的能力。

综合教学目标，结合教材、课标、学情，本节教学的侧重在：运用并绘出示意图，对大气受热过程进行解释，并用大气受热原理解释有关现象。

4.2 教学重难点

重点：能够简单绘出大气受热过程图，描述大气的削弱和保温作用并用于解释生活中的现象。

难点：结合绘出的过程图，运用大气受热相关原理，解释生活中的现象。

4.3 教学过程

4.3.1 课前准备

采用导学案的形式衔接相关知识，链接生活中的例子，引发学生的学习兴趣。

【设计意图】结构不良问题具有已知条件不明确，问题的解决途径不同，地理教学中所用到的领域知识也不同，领域知识掌握的越丰富，越有助于问题解决。

4.3.2 新课导入

我国冬季气温相对较低，不适宜种植蔬菜，但农民会采取在塑料大棚或者玻璃大棚里种植反季蔬菜的方式来种植蔬菜，而且效果不错，这是为什么呢？让同学们综合导学案与教材，分析其中的原因。

【设计意图】利用生活中例子，提高教学的生活性，提高学生的参与度，鼓励学生探究地理事物的兴趣。

4.3.3 新课讲授

根据课前导入引导学生思考以下问题：

（1）蔬菜生长需要哪些条件？（2）冬季反季蔬菜生长更需要哪些条件？（3）蔬菜大棚里的热量从哪里来？（4）太阳是如何进入棚内的？（5）棚内温度与室外温度哪一个高并要说明原因？（6）室外的地面怎样受热的？（7）近地面空气是如何受热的？（8）大气吸收了太阳辐射和地面辐射，那么这两个辐射谁是使大气升温的？（9）大气的“温室效应”怎么解释？并运用到生活中，举生活中的例子。

【设计意图】以教材为核心，依据学情，采用一连串的问题来牵引教学，将教材上的知识点转化为多层次的问题链，既能关联本节知识点，提高教学的情境性和生活性，进而提高教学效果。

教学环节一：大气对太阳辐射的削弱作用

【教师】蔬菜的生长需要什么条件？冬季反季节生长的蔬菜更需要哪些生长条件？

【学生】根据生活经验和相关材料得出，热量是冬季反季节生长蔬菜的必要条件。

【教师】蔬菜大棚里的热量从哪里来？

【学生】学生根据生活经验答出太阳光。

【教师】太阳光接触地面或者进入塑料大棚是否顺利？

【学生】在导学案以及相关物理领域知识下，明晰太阳辐射进入大气层到达地面的这个过程会有一小部分能量被削弱，也就是说太阳光接触地面或者进入塑料大棚的路程是不顺利的。

【教师】在PPT 上放映太阳辐射波长示意图，并解说大气的组成成分对太阳辐射的削弱（反射、散射和吸收作用）作用是不一样的。

【教师】太阳辐射为什么能够进入塑料大棚？或者说蔬菜大棚里的热量从哪里来？太阳是如何进入棚内的？

【学生】根据相关资料，回答出太阳辐射是短波辐射，能够穿透过蔬菜大棚进入棚内，所以说大棚里的热量根本上的来源是太阳辐射。

教学环节二：大气对地面的保温作用

【教师】地面吸收辐射温度升高，同时又会放出辐射，我们把它称为地面辐射。

【学生】思考地面辐射是短波还是长波辐射？

【教师】棚内温度与室外温度哪一个高并要说明原因？

【学生】地面辐射是长波辐射，大部分的长波辐射受到塑料膜的阻隔，辐射出不去，所以会在棚内聚热而使温度升高。

【教师】太阳辐射和地面辐射都被大气吸收了，那么这两个辐射到底是谁使大气升温的？

【学生】根据相关材料得出，对流层的某些大气成分（如二氧化碳、水汽）能够吸收较多的地面长波辐射，得出地面辐射是对流层大气主要的直接热源。

【教师】大气辐射是短波还是长波辐射？

【学生】地面的温度比大气要高，所以是长波辐射。

【教师】我们所说的“温室效应”对应在我们本节课学习内容里是大气逆辐射，对地面有保温作用，并让学生结合该原理分析生活中体现这一原理的现象。

【教师】引导学生，绘出大气受热过程示意图。

表1 《大气的受热过程》课上问题的知识点指向和设计意图

4.3.4 课堂小结

教师通过黑板画图将大气受热示意图展示在黑板上，强调大气受热过程。

本节课可以从两个方面来复盘，一是大气对太阳辐射的削弱作用（反射、散射、吸收）；二是大气对地面的保温作用（温室效应）。

亦或是：太阳温暖大地，大地温暖大气，大气还大地。

【设计意图】直观呈现本节知识点，巩固所学知识.

4.3.5 课下作业

分析青藏高原和四川盆地的受热过程。

【设计意图】知识强化与迁移，结合新的现实情境，尝试解决结构不良问题以提升地理实践力。

5 教学反思

首先，从教师自身来讲，教师要提高自己专业水平，不断创新课堂教学方式，灵活运用结构不良问题的意识，结合教学知识点，把知识点设计成问题链，来厚实结构不良问题的设计策略。问题是教学的核心，教学是围绕问题进行的，整合课标、教材、学情等设计问题的核心要点，根据教学思路重新整合教学知识点，设计好问题链。

结构不良问题的设计要考虑现实中真实的地理情境，从生活中选取真实有趣的素材，把素材进行教学处理，运用结构不良问题的方式强化学生的地理实践力，让学生在具体现实情境中联系相关教学知识点，提高迁移运用知识的能力。

教师要以学生为中心、以学生为本，学会鼓励、理解学生，营造良好的学习环境，启发学生的好奇心，允许学生适当的出错，及时给予鼓励。教师要逐步引导学生，步步引导，贴近学生的最近发展区，让学生自己去思考，让学生自己在问题解决的过程中构建认知，实现学习目标。综上，在课堂教学中运用结构不良问题进行教学对于引导学生主动构建认知、优化教学过程、提升教学效率具有非常大的推动力。