由PISA谈问题解决型探究性试题的命制

　　一、PISA问题解决能力的界定
　　PISA2003将问题解决能力定义为“个人通过认知过程来面对和解决现实、跨学科问题情境下的能力”。由此可见，PISA问题解决能力侧重知识的实际应用，以现实生活情境为背景，解决问题的过程是一个综合应用知识能力和方法的过程。PISA问题解决能力的测评就是收集学生在解决问题过程中应用知识和经验的证据，进而评价学生的问题解决能力。PISA2003问题解决能力测评的能力要素主要包括：理解问题的能力、辨别问题的能力、表述问题的能力、解决问题的能力、反思能力、交流能力和推理能力等。问题解决技能评价框架如图1所示。
　　二、问题解决型探究性试题情境的创设
　　PISA 的问题解决评价要求学生灵活运用所学的知识和技能；在不同情境中自由切换能力类型；调节自身认知水平，运用知识来处理困境、冲突、决策和问题。OECD/PISA 2003中的问题解决情境不同于课堂情境和学校课程。因此，PISA问题使用“个人生活”、“学校生活”、“工作和休闲”和“当地社区和学校”等情境。如PISA2003“灌溉”：图2是一个灌溉渠道系统（闸门和河道），用以把水送到田地的不同部分。水闸A至H可以被打开或关上，以便让水流到需要灌溉的地方。当水闸门关上，水就无法流过。
　　问题1：小强用表1的设定去测试水闸的情况。请按表1的开关设定，在图中画出所有可能的水流路线。
　　问题2：小强发现，按表1安排设定水闸的开关后，并没有水流出系统。这表示至少有一个水闸闭塞了。判断下列问题：在表2所示情况下，水会不会流出系统？
　　上述例题以灌溉渠道系统为例，要求考生根据灌溉要求，合理开、关水闸，让水流到需要灌溉的地方，以考查学生分析问题、推理判断、解决现实问题的能力。该组题情境真实，让考生解决的输水问题是农业生产中遇到的真实问题，不是虚拟更不是虚假的问题，学生可以运用所学的学科知识结合自己真实的生活经验通过分析、推理以达到解决问题的目的，这样的问题具有较高的现实价值。
　　三、问题解决型探究性问题的类型
　　PISA问题解决评价把学生问题解决能力限制在三个问题解决的类型中，即决策制定（Decision Making）、系统分析和设计（System Analysis and Design）、疑难排除（Trouble Shooting）。系统分析和设计问题类型可以进一步分为系统分析问题类型和设计问题类型。
　　1.方案设计类型
　　方案设计类型问题要求学生分析复杂情境，设计一个系统以发挥作用，实现特定的目标。
　　例1.如图3所示：铁路a沿线经济发达，铁路b沿线经济欠发达，G湖农业发达，水灾频繁。为促进该地区经济进一步发展，拟新建一条铁路，基于资金考虑，所设计的线路务必是意义最明显的。请你帮助设计该铁路线，并简要说明你所设计路线的作用。
　　参考答案：路线为连接E、H、J城。社会经济影响：H城的经济区位明显改善；J城经济腹地扩大，窗口作用加强；扩大F地农产品和I地矿产的外运量，促进D地旅游业的发展；有利于G湖区的抗洪救灾和农业发展。
　　该题以铁路线的选线为情景考查学生运用知识、综合分析问题、论证和探究问题、解决问题的能力。铁路的走向可以有若干方案，学生要综合考虑各种因素，例如，联系的城市数量、占地情况、经过地形、线路长短以及与原有铁路的关系等，最后确定最佳方案。地理学科方案设计的种类比较多，例如土地利用、城乡规划、交通规划、工业区选址、某个环境问题的解决方案等方案设计，这类探究性问题是考查学生地理思维、方法、应用能力的有效载体，也是探究性地理试题的常见形式。
　　2.系统分析类型
　　系统分析类型问题是要求学生分析复杂情境以找出要解决的问题原因或解决问题的依据。
　　例2.（2009年浙江卷）某区域内A、B、C三座城市构成一个联系紧密的城市群。三座城市都有纺织、装备制造和文化等产业。各城市主要产业的年产值见表3。已知A城的纺织业、装备制造业和文化产业的区位商分别为1.03、1.07和1.39，B城的纺织业、装备制造业和文化产业的区位商分别为0.71、1.29和0.83。据表1计算C城三大产业的区位商，利用计算结果确定上述三大产业在理论上应分别向哪座城市集聚。
　　参考答案：纺织业应向C城集聚；装备制造业应向B城集聚；文化产业应向A城集聚。
　　判断不同产业在不同城市的集中程度，可以通过计算区位商来确定。某城市的某个产业区位商越大，表示该产业越集中于该城市，理论上，城市群内其他城市的该产业应尽量向该城市集聚，以实现合理分工，形成产业集群。
　　某城市i的某个产业j的区位商计算公式为
　　Lij=■
　　式中，Qi为城市i不同产业的年产值；∑i为城市i全部产业的年总产值；∑j为城市群内j产业的年总产值; ∑ij为城市群全部产业的年总产值。
　　这是一道系统分析类型的问题解决型探究问题，主要是解决三大产业的集聚问题。解决问题的理论依据是区位商的数值分析，“区位商”是一个新概念，阅读材料提供了区位商的概念及计算公式，要求考生在阅读材料时，通过自主学习，领悟区位商的概念后根据提供的公式进行计算，再根据计算的结果，对产业集聚做出正确的判断。本道高考试题命制主要考查学生的自主学习、获取信息、调动知识、综合运用知识、解决问题等综合能力。
　　3.决策制定类型
　　决策制定类型问题要求学生在考虑特定的限制条件后做出决定，解决现实问题。
　　例3.图4表示某组团城市空间布局与地形示意图，图5为该组团城市1980—2008年产业结构变化。结合所学知识，回答下列问题。
　　（1）有专家认为，城市化的本质是生活方式城市化。D地许多农民通过征地变成了市民，住上了楼房，但有些人仍喜欢养鸡、种菜，甚至在小区的草坪上种植蔬菜。你认为解决这些问题的方法有哪些？
　　（2）该地区传统的劳动密集型企业较多，但却出现劳动力成本提高、招工困难等问题。你认为该地区劳动密集型企业的出路在哪里？
　　参考答案：（1）改变人们的生活观念；加强社区文化教育。（2）产业转移（向劳动力廉价地区转移）；调整产业结构（发展资金密集型或技术密集型产业）。
　　该组题就是一组命制非常成功的决策制定类型试题。目前随着城市化水平的不断提高，城市地域不断扩大，城市郊区逐渐变为城市的一部分，许多农民变成了市民，但是他们的生活方式、文化素养仍然没有改变，有些人仍喜欢养鸡、种菜，甚至在小区的草坪上种植蔬菜。问题情境非常真实，这是现实生活现象的真实描述。由于农民的这些做法严重影响了小区的环境，加大了小区管理的难度，非常有必要改变这种现象，如何改变？学生可以根据自己的生活体验和借鉴周围小区的做法，发表自己的见解和提供切实有效的方法。第（2）题是关于用工荒、招工难的现实问题，对于浙江本省的学生来讲，很多学生家里都开设工厂，确实也面临这样的困境，他们深有感触，采取哪些措施以解决这样的问题，他们也有耳闻，能够根据亲身体验提出一些切实可行的措施。综上分析，该组题无论是从情境取材、问题设计、价值取向来看都是一组非常经典的题例。▲