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理论动态
教会学生解决问题
——读《学会解决问题:支持问题解决的学习环境设计手册》
来源:   发布日期:2017-10-30 10:50:17  点击:  发布人:admin  

  

 

生活中充满了各种问题,如何解决问题?很多学者提出了问题解决的模型,其中最为常用的是波尔亚提出的四步骤,即:理解问题→制作计划→执行计划→评价效果。但乔纳森认为事实上并没有放之四海而皆准的问题解决模型,不同类型的问题的解决方法不一样,有针对性的问题解决模型才是更有效的。因此,他提出了解决问题的两个关键步骤,第一步是对问题进行思维表征,也就是识别它的问题图式,建构相应的问题模型;第二步是寻找解决问题的途径,包括提出假设和验证假设。

问题的不同类型

将问题进行分类的主要理由是假设解决不同类型的问题需要不同的技能。假设解决不同类型的问题需要不同的技能,那么学会解决不同类型的问题就需要不同形式的教学。为了更好地理解问题与问题之间有何不同,下面将问题描述为五大外部特征:1.结构;2.情境;3.复杂性;4.动态性;5.领域特殊性。

乔纳森界定出11种问题类型1.逻辑问题;2.运算问题;3.故事问题;4.规则应用/规则归纳问题;5.决策问题;6.故障排除问题;7.诊断问题;8.策略绩效问题;9.政策分析问题;10.设计问题;11.两难问题。

这种分类方法代表了问题解决的一种发展理论。以上各类问题的区分度如何,或者是否还存在其他类型的问题还不确定。这些问题分类主要沿着从良构到劣构的路径变迁。良构问题趋向静止和简单,而劣构问题趋向复杂和动态。虽然结构性、复杂性和动态性是相关的,但是很多问题不是完全相关。

——摘自《学会解决问题:支持问题解决的学习环境设计手册》,第5,1011

乔纳森提出了问题的五个外部特征。

特征一:结构。一般来说,每个问题都有三个结构要素,即条件、目标、途径。根据问题结构这三个要素的不同,可以区分良构问题和劣构问题,良构问题的这三大要素都是清晰的,而劣构问题至少有一个要素,有时甚至三个要素都是模糊的。总体而言,良构问题更抽象化和去情境化,往往是既定规则或原理的应用,因而解决的方案具有收敛性,也就是说,只有有限且确定的答案。而劣构问题是情境化的、突发性的,往往是复杂的、跨领域的,是在人际交往的过程中产生的,因而解决方案具有开放性,有多种且不确定的答案。

特征二:情境。情境就是问题的临场性,也就是问题的背景。良构问题有极大的确定性,情境往往只起到修饰的作用,在问题的解决过程中可以被轻易地排除。而劣构问题则根植于情境之中,许多劣构问题离开情境就没有任何意义了。

特征三复杂性。复杂性往往是外因和内因相互作用的结果。外因,即组成复杂性、协调复杂性和动态复杂性,乔纳森还将最后一点动态复杂性作为问题的第四个外部特征。内因则是指同一个问题对于 不同的人来说,复杂性程度并不相同,主要与问题解决者解决问题的动机、经验和时间有关。而复杂性和结构相关,但是又有所区别,也就是说,一般而言,劣构问题更为复杂,但也存在着高复杂性的良构问题。

特征四:动态性。动态性的产生有两方面的原因。一方面,在日常生活中,问题往往根植于具体情境之中,涉及的外部因素也很多,因此其自身会发生变化。另一方面,在解决问题的过程中,也会影响问题的变量从而使问题发生变化,因此劣构问题一般都具有很强的动态性,需要随时进行调整,而良构问题则趋于静态。

特征五:领域特殊性。不同领域、不同情境的问题的认知策略不同。在各领域都通用的认知策略,我们称之为弱方法,而在具体领域运用的认知策略更接 近于专家思维,我们称之为强方法。

根据以上五个特征,乔纳森区分出11种不同类型的问题,比如,运算问题一般来说是良构问题,相对来说是静态和简单的。而两难问题和设计问题则是典型的劣构问题,相对来说是动态和复杂的。

案例研究:锚定真实性问题

案例是问题解决学习环境中的“积木”。也就是说,可以通过案例来表示如何解决各类问题。在正规教育环境中,学习解决问题毫无例外地离不开案例的运用。人们已经开发了多种形式,如基于问题的学习、以问题为中心的教学、案例研究、案例教学、案例指导和案例学习,其目的是让学生参与到问题解决的过程中,并且为他们学习如何解决问题提供支持。如何使用这些案例呢?本书关于问题解决的设想是,学习应该锚定在一个与学习者有关的真实问题环境中。学习者需要生成问题的解决方案,对之做出解释并且能够对之进行论证。可以用案例对该问题进行表征,而案例作为教学支持可以通过多种方式被运用。

——摘自《学会解决问题:支持问题解决的学习环境设计手册》,第137138

乔纳森将案例称为问题解决学习环境中的“积木”,这里的案例最重要的特征是“真实”。传统的教学往往以一种“简化”的方式展开,因为觉得对于学生而言,真实的问题情境过于复杂,所以要先将学科领域的知识抽简精炼,再将结构化的知识框架教给学生。然而,这样做的结果是在学生头脑中留下孤立单薄的知识框架,并不会像人们想象的那样,学生日后会自动汲取营养让知识框架变得丰实起来,可以游刃有余地解决与之相关的真实问题。所以,乔纳森曾经断言,在学习中情境就是一切。而这里的情境是指“真实的情境”,因为从认知灵活性理论来看,通过学习,学习者要自我构建一个完整的知识框架,就必须亲身经历一次抽简精炼的过程,这样建立知识框架才是有营养根基的,未来才能不断得以扩展充实。最古老的学徒制实际上就是在真实的情境中展开的,每一个情境都是一个案例,学徒通过跟随师傅一段时间就学会了某项技能,并且能够实际应用。当前许多新的教学范式,比如抛锚式教学、情境教学、基于问题的学习等都强调学习只有负载在有真实情境的案例中才能达成。那么怎样才能称得上是有真实情境的案例呢?其具有以下几个特征。

一是带有故事性。案例本身就是故事,其最根本的原因在于故事是人类构架经验的叙述方式,在故事中我们连接了自我和他人,自我和环境,过去、现在和未来,原因和结果等,我们的经验很大部分都是以一个个具体的故事形式存在的。乔纳森认为故事是最古老和最自然的感知创造形式,人类通过故事延续了自身的存在,比如神话、童话和历史都是不同类型的故事,因此每个人都熟悉故事的结构,无论是讲述还是倾听都不需要付出太多的认知努力。所以,一方面,故事可以帮助学习者以很快的速度进入学习,引发认知兴趣,激活先前的体验。另一方面,以故事形式存在的案例会更容易地迁移到新的情境之中。

二是包含现实性。郝雷德曾经指出好案例的一个条件是这个案例真的发生过,并且发生在最近五年。因为时间上以及空间上越贴近,就越容易联系起学习者的经验。但是从学习的角度而言,我们可以扩 展一下现实性,包括过去、现在和未来三个维度,换言之,现实性指的不仅是当下,也可以是已经发生过的或者通过预测和想象构建的。过去这一维度中最典型的就是科学史、文学史、数学史等,我们学习的内容都是过去的,科学家也是基于当时的现实情境解决这些问题,并把结论保存下来,从一定角度上来看,过去的故事是更完整的。还有未来这一维度,如果说未来是基于现实的预测和想象.我们也可以说它具有现实性,而且从一定程度上,未来维度可能更易激发学生的好奇心和探索欲。

三是充满挑战性。一般来说,真实生活中存在的问题都是劣构问题,具有挑战性,从前面所说的问题的三个因素来看,条件是模糊的,目标是开放的,途径也是多样的,也就是说,有一定复杂性和开放性。

四是富有逻辑性。郝雷德强调要有一个清晰的、连贯的结构,这样才能引发学生持续性的深入探究。逻辑性主要强调因果关系,因果关系在所有类型的问题中都是重要的。

提问:问题解决的认知技能

提问可以通过多个途径来促进问题的解决。回答深度推理的提问有利于学习者阐明因果过程以及目标、计划、行动和逻辑判断,而正如我在本书的其他章节中所展示的,这些均属于问题解决的关键过程。在问题解决过程中,学习者试图理解问题和寻求解决方案,而提问对于引导学习者的推理至关重要。这个问题属于什么类型?我之前是否解决过类似的问题?我的问題解决方案是否奏效?提问-回答的修辞结构是自然会话当中最为普遍的对话形式。提问驱动的解决性推理预测了学习效果的提高,也即学习者是否能够提出和回答需要解释性推理的提问。提问与解决问題过程中所需做出的决定是相辅相成的 关系。通过提问来引导学习者进行分析有利于其问题解决的学习当学习者在遇到新的问题时能够自己提出解释性的提问,这标志着其提问技能的迁移。

——摘自(学会解决问題:支持问题解决的学习环境设计手册》,第257258

乔纳森在书中提到了多种问题解决的认知技能,其中有一种很重要的认知技能是提问,通过提问可以有效激发其他的认知技能。因为学习者对知识的主动建构就是从产生疑问开始,持续不断的提问和解答就是问题的解决过程。

提问的数量和质量都很重要。研究显示,在个别辅导中,学习者提问的数量是班级授课的240倍,这也解释了为什么个别辅导更有效。比起外显可计算的提问数量,判断提问的质量则复杂得多。什么是好的提问?乔纳森说最好的提问是基于解释的,比如为什么X发生”“X如何发生”“如果X发生了怎么办”等。如果我们对提问关键词作个总结,也就是包含“为什么……”“如何做……” “如果……会……”的问题一般比“是什么”的问题要更高阶。但实际上这也不是铁律,而是要根据具体情境和具体需求而定。如果只是为问而问,而不是在一个连续完整的思维流里,那么这样的“为什么”也没有多大的意义,反之,这些“为什么X发生”“X如何发生”等问题往往其前提是要知道 “是什么”。因此,在很多情境下,“是什么”也是思维流里重要的一环。所以,要判断这个问题是否是一个好问题,还是要放到具体的情境中,判断学习者有没有通过提问形成一个与真实情境而联系的思维流。

提问有很多种分类,比如我们刚才说的“是什么……”“为什么……”“如何做……” “如果…… 会……”就是根据提问内容的一种分类。这里我们联系问题解决的认知技能来谈谈另外一种分类,即根 据提问的功能来分类。一是问题图式提问。这类问题是指对问题结构进行提问,这里包括了辨别问题的 构成因素,分属类型等。二是类比提问。类比是指比较异同,通过类比可以有效拨开问题的表面特征进行深入学习,从而实现迁移,其实做各种不同类型的练 习题就是一种潜在的类比过程,只不过我们一般不会有意识地让学生进行类比。三是因果提问。乔纳森将因果关系称为是所有思维过程的基础,借助因果推理,我们可以实现解释和预测。根据因和果的不同关 系,可以分为协变因果和机制因果。提问可以帮助理清因果关系,“为什么”开头的提问是最为典型的因果提问;四是论证提问。论证是一种综合性的活动,运用了因果和类比等方式解决问题。其中,因果可以说是贯穿于论证始终的,论证在很大程度上是为论点 提供合理的证据;五是元认知提问。元认知是指对认知的认知,包括对认知规律的认知和对自我认知的认知,并能有效地进行管理。通过元认知提问可以有效促进学习者有意识反思元认知。同时,学习者的自我提问本身就是一项重要的元认知活动。元认知提问可以根据问题解决的过程分为计划提问。※

 

  徽:浙江大学教育学院课程与学习科学系 

 

本文系2016年国家社会科学基金教育学一般课题“中小学课堂学习环境的设计研究”课题批准号:BHA160093)的研究成果之一。

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