汪雅鳳 徐晨來 高翔
摘?? 要? 驅動問題不僅一方面能引發(fā)高階思維,另一方面也能提供問題化的組織結構,為信息和內容提供有意義的目的。在項目化學習中合理設計不同類型的驅動問題,有助于學生不同特性的系統(tǒng)思維的發(fā)展。在設計驅動問題之前,教師先理清教學重點和難點,根據教學內容設計不同類型的驅動問題,當不同類型的問題有一定的交疊情況發(fā)生,或者交替出現(xiàn)在學習過程中時,學生才會學得更加深入,從而提升學生系統(tǒng)思維的發(fā)展。
關鍵詞?? 指向系統(tǒng)? 思維培養(yǎng)? 驅動問題
中圖分類號:G424??????????????? 文獻標識碼:A???????????????? DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.027
The Design of Driving Problems for the Cultivation of Systematic Thinking
WANG Yafeng, XU Chenlai, GAO Xiang
([1]Qianpu Nanqu Primary School, Xiamen, Fujian 361008;
[2]Minli No.2 Primary School, Xiamen, Fujian 361001;
[3]Xiamen Siming Dist Teacher Training School, Xiamen, Fujian 361000)
Abstract: Driving problem can not only trigger high-level thinking on the one hand, but also provide problem-based organizational structure and meaningful purpose for information and content on the other hand. Designing different types of driving problems in project-based learning is conducive to the development of students' systematic thinking with different characteristics. Before designing driving problems, teachers should clarify the key points and difficulties of teaching, and design different types of driving problems according to the teaching content. When different types of problems overlap or appear alternately in the learning process, students will learn more deeply, so as to improve the development of students' systematic thinking.
Keywords: pointing system; thinking cultivation; driving problem
驅動問題不僅能夠激發(fā)學生學習的內動力,也能夠引發(fā)學生持續(xù)思考,促進系統(tǒng)思維的發(fā)展。驅動問題是項目深入學習的引擎,也是學生發(fā)展系統(tǒng)思維的重要載體。根據問題所指向的答案的特點,驅動問題可以劃分為理解型問題、分析型問題、開放型問題和封閉型問題等問題。教師可以根據教學需要,合理設計不同類型的問題,提升學生的系統(tǒng)思維。
設計理解型問題,培養(yǎng)思維的結構性
理解型問題,指向理解并闡述相關科學知識或科學概念,它能夠引導學生具體闡述某些知識和想法,或用不同的方式來解釋有關知識,獲得核心概念。在理解型問題驅動下,學生需要調動已有經驗,梳理相關的科學知識,找出相關的要素,用不同的方式有層次地認識和把握科學知識中各個要素之間的關系,即形成結構性系統(tǒng)思維。
以“能夠托舉書的紙”項目活動為例,教師設計了不同層次的問題,驅動學生展開探究。首先,以“怎么用這張紙把一本書托起來”引發(fā)學生對形狀的思考,學生調動已有經驗提出可以把紙折成各種形狀,于是產生第二個問題“哪種形狀承重力最大”。在動手探究中學生發(fā)現(xiàn),通過改變形狀可以改變紙的承重力,不同形狀的紙的承重力不同,最終通過對比實驗獲得核心概念:圓柱形承重力最大。進而又出現(xiàn)新的問題“為什么圓柱形承重力大”,問題串就此產生了,且有一定的層次性和結構性。在這個過程中,學生將形狀與承重力的相關因素進行聯(lián)系,結構性地建構概念,一步步接近真相的同時發(fā)展了結構性系統(tǒng)思維。
設計分析型問題,培養(yǎng)思維的動態(tài)性
分析型問題,指向比較與對比不同解決方式,通常運用于有多種結果導向的項目化活動。分析型問題能夠引導學生在比較中發(fā)現(xiàn)問題,不斷調整后作出選擇或解釋,從而加深對某個原理的理解。面對這類驅動問題時,學生根據不斷變化的條件來改變自己的思維程序和思維方向,對事物進行調整、控制,從而達到優(yōu)化的思維目標,這就是動態(tài)性系統(tǒng)思維。
教師要善于利用分析型問題為學生制造思維沖突,引導他們對各種可能性進行分析和辨別。以“制作花盆架”項目為例,班級植物角的花盆擺放在桌面不夠美觀,也容易被打翻,于是教師提出一個問題:為班級的植物角制作一個什么樣的花盆架?為了解決這個問題,學生先測量班級植物角的占地面積和高度,根據已有經驗進行分析和考慮,根據班級植物角的空間能夠擺放花盆的大小、重量進行花盆架的制作。
在測試和交流中,學生將自己的方案和別人的方案進行對比,發(fā)現(xiàn)只考慮尺寸的花盆架可能承重力不夠,在分析對比中發(fā)現(xiàn)“三角形的承重力大”“增加三角形結構可以增大承重力”,根據這個原理又一次調整了方案。再次展示交流的時候,學生又發(fā)現(xiàn)其他需要考慮的條件還包括成本和美觀。他們不斷對各種條件進行對比分析,從花盆架的形狀、材料、結構等方面調整設計的方案,最終做出一個既穩(wěn)固美觀又節(jié)約成本的花盆架。在解決問題的過程中,學生對于形狀、材料、結構等方面有多種方向可選擇,對比分析得出最佳方案,從而發(fā)展動態(tài)性的系統(tǒng)思維。
設計開放型問題,培養(yǎng)思維的整體性
開放型問題,指向沒有標準答案且能夠激發(fā)學生創(chuàng)造力,通常運用于拓展課堂知識的項目化學習活動中。開放型問題往往更能激發(fā)學生的探究欲望,因為它具有多種可能性和創(chuàng)造性,給學生帶來挑戰(zhàn)的同時也更有收獲。在解決問題的過程中,學生需要提出整體目標,意識到項目結果是從整體出發(fā)進行綜合的產物,從而提高項目活動的成功率。有了整體目標,還要有能夠實現(xiàn)目標的條件,要分析系統(tǒng)各要素及其相互關系,在系統(tǒng)分析的基礎上重新進行綜合,這就需要學生具備整體性系統(tǒng)思維。
解決開放型問題時,教師要先明確項目學習的整體目標,圍繞整體目標來設計方案。以“制作吸塵器”為例,在接到制作吸塵器的任務后,學生提出一個問題,也是項目活動的目標:要設計一個什么樣的吸塵器?圍繞這個開放型問題,學生進行“品牌定位”的討論,在交流中小組確定了目標:有的要制作質量好的吸塵器,有的要制作成本低的吸塵器,有的要制作外觀美的吸塵器,還有的要制作吸力強的吸塵器。
在設計制作方案時,他們對吸塵的組成要素進行整體性系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)了問題,并聚焦于“電池”“馬達”“網兜”等要素上,改進設計方案。這樣的驅動性問題很有意思,學生有足夠的創(chuàng)造空間,結果是開放的、不確定的;問題同時又是指向核心知識的,需要學生運用以往所學到的電路知識和伯努利原理。在這樣的項目活動中,學生在對整體情況充分理解和把握的基礎上提出整體目標,然后提出滿足和實現(xiàn)整體目標的條件,最后設計能夠創(chuàng)造這些條件的各種方案,從而發(fā)展整體性的系統(tǒng)思維。
設計封閉型問題,培養(yǎng)思維的立體性
封閉型問題,指向只有一個標準答案,通常用以檢測學生對知識的掌握程度。封閉型問題的提出具有較強的指向性,可以用來檢測學生對新知識是否理解,也可以用來回顧舊知識。學生在解決問題時,要注意將縱向層次的已有知識和橫向要素的不同可能進行有機整合,在思維中把握研究對象的立體層次、立體結構和總體功能,即立體性系統(tǒng)思維。
在這類問題的驅動下,學生需要聯(lián)系已有知識結構進行縱向思考,在不同的解決方法中進行橫向對比,從而設計出最佳解決方案。比如,學習了聲音在耳朵里的傳播途徑,以及耳朵內部的結構及功能后,可以研究“兔子的耳朵為什么這么大”這個驅動問題,引導學生做不同動物的耳朵模型。
從縱向上來說,學生需要調動已有的關于聲音傳播的知識和經驗,尋找合適的材料進行耳朵模型的制作。從橫向上來看,需要比對不同的耳朵模型收集聲音的效果。最后,他們在制作好的耳道孔處用手機App中的分貝計收集同樣分貝的聲音,檢測不同大小、形狀、材料設計的耳朵模型收集聲音的本領,驗證“耳郭越大,收集的聲音越多”的結論。在這個項目活動中,學生縱向聯(lián)系已有的聲音傳播的相關知識進行耳朵模型的制作,橫向對比不同耳朵模型收集聲音的效果,進一步鞏固了科學知識,立體性系統(tǒng)思維得到發(fā)展。
綜上所述,好的驅動問題一方面能引發(fā)高階思維,另一方面能提供問題化的組織結構,為信息和內容提供有意義的目的。在項目化學習中合理設計不同類型的驅動問題,有助于學生不同特性的系統(tǒng)思維的發(fā)展。當然,在設計驅動問題之前,教師要先理清教學重點和難點,根據教學內容設計不同類型的驅動問題,當不同類型的問題有一定的交疊情況發(fā)生,或者交替出現(xiàn)在學習過程中時,學生才會學得更加深入,系統(tǒng)思維也能得到更好的發(fā)展。
(本文為全國教育科學“十三五”規(guī)劃2018年度單位資助教育部規(guī)劃課題《基于場館視域的科學研學課程建設實踐研究》的階段性成果之一,課題批號: FHB180599。)