陳志斌

（廈門外國語學(xué)校, 福建 廈門 361012）

杜威提倡在解決問題的過程中獲得知識，孔子主張“不憤不啟，不悱不發(fā)”，可見提問在教學(xué)中的重要性。隨著問題式教學(xué)廣泛應(yīng)用于各級各類的教學(xué)實(shí)踐，[1]課堂由“滿堂灌”變成了“滿堂問”?？此瞥錆M“問題”的課堂，實(shí)則是師生間簡單的對話，缺乏思維碰撞的火花，難以激發(fā)學(xué)生更深入地思考。問題式教學(xué)的有效性以適切的問題設(shè)計(jì)為前提，[2]而部分教師在問題設(shè)計(jì)時(shí)忽視了學(xué)生認(rèn)知水平，對問題的難度和梯度把握不當(dāng)，問題的呈現(xiàn)方式混亂無序，問題指向不明確，這些都給學(xué)生帶來了較高的認(rèn)知負(fù)荷。本文運(yùn)用認(rèn)知負(fù)荷理論，分析湘教版七年級上冊“影響氣候的主要因素”第一課時(shí)教學(xué)內(nèi)容，找出本節(jié)課認(rèn)知負(fù)荷產(chǎn)生的原因，探索如何優(yōu)化設(shè)計(jì)初中地理課堂問題，以期降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生地理思維，進(jìn)而提高教學(xué)的有效性。

一、認(rèn)知負(fù)荷產(chǎn)生的原因

心理學(xué)家約翰·斯威勒（Jonh Sweller）于1988年提出認(rèn)知負(fù)荷理論，他認(rèn)為認(rèn)知負(fù)荷是指外部信息進(jìn)入個(gè)體工作記憶中所需的心理活動總量，[3]外在認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷以及相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷組成了個(gè)體學(xué)習(xí)的主要認(rèn)知負(fù)荷。

內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷是由于信息元素之間交互產(chǎn)生的負(fù)荷。學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平越低，學(xué)習(xí)材料越復(fù)雜，則會產(chǎn)生大量信息交互，導(dǎo)致內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷較高?！坝绊憵夂虻闹饕蛩亍保ǖ谝徽n時(shí)）對應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)有“舉例說明緯度位置、海陸位置、地形等因素對氣候的影響”以及“用地理現(xiàn)象說明地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)”（部分內(nèi)容）。本節(jié)課按照布魯姆的目標(biāo)分類理論屬于理解層次，內(nèi)容較為復(fù)雜抽象，涉及到“地球形狀與氣候”“地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)及其對氣候的影響”等較多知識點(diǎn)。教科書通過文字解說、實(shí)驗(yàn)活動以及直觀圖像幫助學(xué)生理解不同緯度太陽高度角的差異帶來太陽輻射的差異，但是教科書對于“地球運(yùn)動與氣候”的描述則是簡單幾句話帶過，呈現(xiàn)的圖片也較少。學(xué)生僅通過閱讀教科書，只能獲取一些感性而片面的認(rèn)識，缺乏整體的知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生對于“地球運(yùn)動產(chǎn)生的現(xiàn)象及其對氣候影響”的學(xué)習(xí)也只是淺嘗輒止。綜合上述分析，一方面，這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容較復(fù)雜抽象，另一方面，初一學(xué)生的認(rèn)知水平以及空間想象力有待進(jìn)一步發(fā)展。這些原因都引起了學(xué)生較高的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。

外在認(rèn)知負(fù)荷是由學(xué)習(xí)材料的呈現(xiàn)與組織方式引起的認(rèn)知負(fù)荷。教師在教學(xué)活動中不加選擇地呈現(xiàn)無序且冗余的學(xué)習(xí)材料時(shí)，學(xué)生則會產(chǎn)生較高的認(rèn)知負(fù)荷?！暗厍蛐螤詈偷厍蜻\(yùn)動”對應(yīng)的影響因素是緯度因素，按照教科書提供的問題進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，可以幫助學(xué)生解決單個(gè)問題，但不利于學(xué)生圖式建構(gòu)。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，忽視對問題的數(shù)量、難度、梯度以及呈現(xiàn)方式等方面的設(shè)計(jì)，學(xué)生就需要在課堂上花費(fèi)更多時(shí)間與精力提取和加工信息，大大增加了外在認(rèn)知負(fù)荷。

相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷為有效的認(rèn)知負(fù)荷，是學(xué)習(xí)者形成認(rèn)知圖式及知識結(jié)構(gòu)過程中想要投入的認(rèn)知資源數(shù)量。[4]本節(jié)課是初一地理的重難點(diǎn)，若教師沒有進(jìn)行有效的問題設(shè)計(jì)，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，容易引起學(xué)生的畏難情緒和挫敗感，相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷降低，從而降低教學(xué)成效。

學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)運(yùn)用的心理活動總量有限，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷受到學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平以及學(xué)習(xí)材料本身復(fù)雜程度的影響，故不可避免。因此，教師進(jìn)行問題設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重降低外在認(rèn)知負(fù)荷，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

二、有效問題設(shè)計(jì)策略

1.地理問題生活化，生活問題地理化

導(dǎo)入問題的設(shè)計(jì)，要注重激發(fā)學(xué)生的探究欲望。地理問題生活化和生活問題地理化有利于提高學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)愿意投入更多的認(rèn)知努力。在“影響氣候的主要因素”（第一課時(shí)）中，筆者設(shè)計(jì)了導(dǎo)入問題“為什么這個(gè)季節(jié)早晚比較涼，中午比較熱”。學(xué)生將發(fā)現(xiàn)的“太陽高度與氣溫的關(guān)系”再次用于解釋“不同緯度氣溫差異”時(shí)，可體會到學(xué)習(xí)成就感。從地理視角去解釋生活，從生活中的現(xiàn)象學(xué)習(xí)地理，正體現(xiàn)了義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)的理念之一：學(xué)習(xí)對生活有用的地理。

2.明確核心問題，設(shè)計(jì)問題鏈

教師在進(jìn)行問題設(shè)計(jì)時(shí)，要突出核心問題，核心問題的解決有利于降低外在認(rèn)知負(fù)荷，達(dá)到以簡馭繁的成效。圍繞核心問題，設(shè)計(jì)問題鏈，問題鏈以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和地理學(xué)科邏輯為出發(fā)點(diǎn)，由高低不同層次問題構(gòu)成，同時(shí)要注意問題呈現(xiàn)的次序，由淺入深、循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣達(dá)到水落石出之效，最終發(fā)展學(xué)生思維。

“影響氣候的主要因素”（第一課時(shí)）的核心問題在于地球形狀和運(yùn)動對太陽輻射的分布與變化的影響。為了解決這個(gè)核心問題，本節(jié)課設(shè)置了三個(gè)主要問題：同一地點(diǎn)一天中不同時(shí)段太陽輻射的差異；同一時(shí)間不同緯度太陽輻射的差異；隨著直射點(diǎn)的移動不同緯度太陽輻射的差異。三個(gè)主要問題的解決又需要借由次要問題達(dá)成（見圖1）。本節(jié)課以問題鏈為教學(xué)主線，重構(gòu)教學(xué)邏輯，從“早晚與中午的溫差”入手，探究太陽高度角與太陽輻射的關(guān)系，說明地球自轉(zhuǎn)對天氣的影響。學(xué)生將探究出的規(guī)律再次用于解釋不同緯度太陽輻射的差異，引出地球形狀對天氣的影響。最后通過觀察太陽直射點(diǎn)移動、晝夜長短與太陽高度角變化幫助學(xué)生理解地球公轉(zhuǎn)及其相關(guān)現(xiàn)象。這三個(gè)主干問題將三個(gè)知識點(diǎn)串聯(lián)在一起，建立了知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，體現(xiàn)了地理課堂的整體性和邏輯性。學(xué)生沿著清晰的學(xué)科邏輯線路展開學(xué)習(xí)，投入更多的努力用以圖式建構(gòu)，降低了外在認(rèn)知負(fù)荷，增加了相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。

圖1 “影響氣候的主要因素”問題鏈

3.適當(dāng)追問，拓寬思維深度和廣度

有時(shí)為了貫穿問題鏈，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，教師可以通過適當(dāng)?shù)淖穯?，從一個(gè)問題過渡到另一個(gè)問題，拓展學(xué)生思維的深度與廣度。追問的問題設(shè)計(jì)要注重問題之間的關(guān)聯(lián)性，使得問題之間承轉(zhuǎn)更為自然，符合學(xué)生思維邏輯。追問可以是順向思維也可以是逆向思維。在本節(jié)課中，通過追問“同一時(shí)間不同緯度的太陽高度角是否相同”以及“太陽直射點(diǎn)是否會發(fā)生移動”進(jìn)行問題之間的過渡。在探究完公轉(zhuǎn)對氣候影響之后，對學(xué)生進(jìn)行逆向追問“假如地球不傾斜，直射點(diǎn)是否會發(fā)生移動”。學(xué)生在不斷地追問中發(fā)現(xiàn)問題，逐漸完善知識體系。

4.借助教學(xué)演示，巧設(shè)問題

切分元素獨(dú)立呈現(xiàn)和提供輔助信息均有助于控制內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。本節(jié)課借助實(shí)物演示和多媒體動畫演示化解重難點(diǎn)，以生動具象的方式呈現(xiàn)抽象的內(nèi)容，有助于吸引學(xué)生注意力，控制內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。教學(xué)演示不僅在于“演”，更在于“思”。在教學(xué)演示時(shí)，巧設(shè)問題，通過問題的引導(dǎo)幫助學(xué)生排除干擾信息，有的放矢地進(jìn)行觀察和思考，降低外在認(rèn)知負(fù)荷。本節(jié)課采取了實(shí)物演示和多媒體動畫演示：在實(shí)物演示時(shí)，讓學(xué)生觀察手電筒的光斑明亮及大小，并說出產(chǎn)生差異的原因。帶著這個(gè)演示結(jié)果去思考，學(xué)生不難歸納出太陽高度角與太陽輻射的關(guān)系。在多媒體動畫演示地球公轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)了以下三個(gè)小問題引導(dǎo)學(xué)生觀察：太陽直射點(diǎn)一年中在哪兩條緯線之間有規(guī)律地移動；春分、夏至、秋分、冬至太陽直射點(diǎn)分別在哪個(gè)位置；隨著太陽直射點(diǎn)的移動，晝夜的長短是如何變化的。通過教師精心設(shè)計(jì)的問題，學(xué)生從感性的認(rèn)識上升到理性的認(rèn)識，從地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動中歸納出直射點(diǎn)和晝夜長短的變化規(guī)律。

三、教學(xué)建議

除了上述的問題設(shè)計(jì)策略，還應(yīng)該考慮到問題解決方式。教師基于認(rèn)知負(fù)荷產(chǎn)生的原因，預(yù)設(shè)問題解決方式：哪些問題學(xué)生可以通過獨(dú)立思考解決，哪些問題需要借助小組進(jìn)行探究，哪些問題需要教師搭建“腳手架”進(jìn)行引導(dǎo)。同時(shí)，一堂課的問題可以支持多種解決方式，讓不同層次的學(xué)生都參與進(jìn)來，積極投入到學(xué)習(xí)活動中。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的認(rèn)知心理活動總量是有限的，隨著多個(gè)問題不斷解決推進(jìn)時(shí)，要適時(shí)適當(dāng)梳理核心問題、主要問題和次要問題之間的關(guān)系，幫助學(xué)生建構(gòu)知識，形成解決問題的圖式建構(gòu)（見圖2）。學(xué)習(xí)者如果具備與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)聯(lián)的圖式結(jié)構(gòu)，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷就會相應(yīng)減少。[5]本節(jié)課中當(dāng)學(xué)生建構(gòu)了太陽輻射與太陽高度角的關(guān)系圖式，便能運(yùn)用該圖式去解決核心問題，減少內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。此外，在問題設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注重問題的表述是否清晰明了，語言是否凝練準(zhǔn)確，避免增加額外的外在認(rèn)知負(fù)荷。

圖2 “影響氣候的主要因素”圖式建構(gòu)