基于问题驱动的信息化教学设计——以八年级物理《生活中的压强》课程为例

赵 媛

(宁夏大学教育学院，宁夏银川750000)

0 引言

我国基础教育近年来正在施行普遍的课程改革。课程改革指出：“培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力[1]。”但是，在一线教学实践中，出现了大量教学问题设计的缺失现象。因而，在信息化教学中，教学设计研究者如何达到教学实用性；如何开发并设计出具有创新性的教学模式成为当下急需解决的问题。

1 关注“问题”的信息化课程改革实践需求

传统教学中对于问题的关注和实践较欠缺。问题与思维相关。现代心理学认为：“思维(Thinking)是对符号元素的处理以及它们之间的相互作用。实质上，思维过程就是符号元素在大脑中贮存、安排和组织过程[2]。”传统教学过程中存在的问题之一就在于，过分注重知识的教学，反而忽视了思维教学和能力培养，尤其是忽视了学生解决问题的高级思维技能发展。信息化教学实际最为关心的仍然是知识教学及其效果，还是把让学生“知道”某种“知识”作为教学工作的核心。传统教学把获得知识作为教学过程中的主要目的，把知识的教学作为主要方法，仅仅强调的是形象思维、逻辑思维，忽略了直觉思维、思维的跳跃性、思维的单一性。总的来说，传统教学忽视了教学问题的重要性，在实际的教学中应该更注重培养学习者的实际问题解决的能力以及高级思维认知的发展。

基于传统教学中出现的一系列问题和新教育课程改革的目标，设计一套可实践、易操作、有效的基于问题解决的信息化教学设计模型是非常有必要的。下面基于新课程改革的标准结合信息化教学设计流程，以八年级物理《生活中的压强》课程为例设计了一个基于问题驱动的信息化教学设计框架，为一线的中小学教师和教育工作者提供一种思路做参考，以培养学习者的问题解决能力。

2 从“问题”、“问题解决”到“问题意识”

在教学设计中每一个环节都离不开问题的设计。对问题和问题解决的定义有很多专家或学者都做出了不同的界定。例如，纽厄尔与西蒙认为：问题是这样一种情境，个体想做某件事，但不能即刻知道做这件事所需采取的一系列行动。David H.Jonassen认为：问题是指在一定情境中某种未知的实体/东西。问题解决就是由一定情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列思维操作，使问题得以解决的过程[3]。其中，问题解决最初是在数理学科中的应用非常广泛，目前已经延伸出更为丰富的意义。例如，Jonassen在《面向问题解决的设计理论》的研究中就体现出这种新趋势[4]。

本文研究所关注的是问题在教学作用中的重要性；“问题解决”是指解决问题的复杂认知过程和行为。

我国新课程改革要培养的就是学习者的问题意识和问题解决能力。人们在认识活动中，经常因意识到的一些难以解决的显现的或潜在的问题，产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理，在这种心理状态下就会驱使积极思考，进而不断提出问题并解决问题。在信息化教学创新的背景下，问题意识是具有创新能力的基础，创新总是在问题的发现解决过程中发展起来的，学习者能否解决真实问题的能力就能体现出学习者的素质能力[5]。

3 基于问题驱动的信息化教学设计流程

通过文献分析和教学实践总结出符合课程改革要求培养学生问题解决能力的教学设计框架，并以八年级物理课《生活中的压强》为例对教学设计框架进行进一步的阐述，易于一线中小学教师和教育工作者参考和实践。教学设计框架从教学目标的确立、学科主题的确立、框架问题的设置、教学活动的设计、教学的评价五个教学设计的基本要素进行设计，并对每个要素的要求及达到目标进行详细的阐述。

3.1 符合课程标准的教学目标

课程标准是实施教学的根本基准，是教学工作者在进行课程开发与教学设计时应该遵循的纲领性文件。教学问题设计的最终目的是为了更好的完成课程标准的具体要求，实现学习者的发展。因此，在设计教学问题时，问题应该与课程标准要求相对应。

选取八年级物理下册《生活中的压强》单元进行问题化教学设计的，通过解读八年级物理课程标准定位到你的单元主题。因此，一线教师首先需要认真解读《初中物理课程标准》，并摘录出与“压强”有关的课程标准。通过阅读课程标准里的有关“压强”的要求，可以发现本单元学习的重点为：①压强有关的基础知识，以及生活中增大和减小压强的方法；②大气压强与流体压强流速之间的关系；③压强在生活中的应用[6]。

因此，可以确定课程标准里对“压强”这块内容的要求，从与“压强”有关的概念、公式和各物理量名称单位及符号的基础知识；到探究生活中增大和减小压强的方法以及大气压强与流体压强流速之间的关系的过程与方法；再到“压强”在生活中的实际应用的情感态度价值观。

3.2 书写教学三维目标

在初中物理课程标准中指出以提高学生科学素养为宗旨，分别从知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三方面提出了课程目标。学习者科学探究学习方式，提高科学素养[6]，在书写初中物理知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三维目标的课程目标时就要综合融入“科学探究”的要素，为设计基于问题驱动的信息化教学设计做好准备[7]。

(1)知识与技能。为基础目标，即学习者通过理解、了解等，基本的认知过程学习到的基本知识或技能。在书写八年级物理《生活中的压强》这一单元时，可以把本单元需要学习的概念、公式、单位、符号等陈述性语句，例如：①理解什么是压力，了解压力与重力的区别；②理解压力作用效果(即压强)的大小跟哪些因素有关；③了解压强的概念，了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号，知道压强单位的物理意义和由来；④了解压强的增大和减小的主要方法[6]。

(2)过程与方法。为中级目标，就是基于“知识与技能”所学习基础知识(概念、公式、单位和符号等)，学习者通过观察生活现象、操作实验等实际体验进行知识的建构，可以书写为：①观察生活中各种跟压强有关的现象，了解对比是提高物理思维的基本方法；②通过探究压力的作用效果跟什么因素有关，经历探究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象，采集实验信息，获得对压强比较深入的了解，初步学习使用控制变量，具有一定的实验能力[8]。

(3)情感态度价值观。为最高层次目标，当学习这学习了基本的知识与技能，再通过实际动手操作，就会在大脑中进行内化，形成个体的的情感态度价值观，可以写为：①经历观察、实验以及探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度；②通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的喜悦．培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学生学习的自信心;③了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性，认识科学对人类生活的重要性，有将科学服务于人类的意识[6]。

3.3 确定单元主题

单元主题是连接不同内容和技能，使之变得有意义，为学习者提供一个有价值的认知焦点。它可以为学习者在新旧知识、各科领域知识之间建立起联系，并帮助学习者获取整体的、全面的、网状的知识，有助于促进学习者知识的迁移能力、高阶思维发展和问题解决能力[9]。因此，设置教学单元主题是非常有必要的。以八年级物理课程《生活中的压强》为例，确定的单元主题为：探究生活中的压强。

3.4 从主题单元到问题设计

(1)基本问题。可以呈现学科内容的丰富性与复杂性，一个好的基本问题可以指出课程内容的关键与核心。以八年级物理《生活中的压强》课程为例，可以依据主题以及课程标准中三维目标的要求设计基本问题：压强对我们的生活有什么样的影响？这也是学习者学习本单元最基本的问题。

(2)单元问题。是对特定的具体内容进行设计，可以有效的为导入某一特定子主题，并且渗透于学科或与特定的论题、情境相关。单元问题的特征有:为导入某一子主题提供一种基本问题的途径；没有清晰可见的正确答案；具有较强的情境特征，旨在激发与保持学习者的学习兴趣。设计好了基本问题，单元问题就可以根据单元主题设计单元问题：①压强对我们生活有什么影响？②液体中的压强是怎样的？③大气压强是怎样影响我们的生活？④生活中的压强现象有哪些？

(3)内容问题。即事实性知识的问题，它是学习者学习基本问题最基础的知识。内容问题的特点是:直接性支持学习内容；大多是事实性内容；具有确定的答案[10]。例如：①生活中的压强现象都有哪些？②压强的大小对生活的影响？③影响压强的因素有哪些？④实验探究液体内部的压强？⑤连通器对我们的生活的影响？⑥大气压强对我们的生活有哪些作用？

3.5 基于问题驱动的教学活动设计

基于问题驱动的教学强调教学问题设计的重要性，学习者在解决问题的过程中掌握知识和技能，促进思维技能发展，只有将预设的教学问题付与实施、直至解决，才能够引起学习者的认知关注和能力提升。因此，教师以课程标准为目标，把教学问题相对应的学习内容转化为一个个具体的任务。教学任务应该与所呈现的具体教学问题相对应，针对明确的教学目标出发。在设计任务中应该定义明确的教学任务，使任务具体化。

在基于问题的信息化教学设计中，需要以任务导向、增强互动为目标，教学活动的设计与实施，不应是形式热闹型的无意义“言动”，而应该以教学目标、及相应教学问题、任务为引导。通过信息化技术工具(Word、PPT、交互式电子白板、及时反馈系统等)的支持，可以大幅提升教学的效率与效果，为学习者解决的实际问题提供有效地途径，使学习者获得高阶思维认知的发展。在教学活动设计时，还应该注意通过适当的活动来实现教学效果最优化，这就要求教学活动的设计应该是混合式、多样化发展的，案例如下：

3.5.1 课前

教师提供：①压强的概念、公式、单位以及增大减小压强的方法的基本知识点；②压强的基础知识测试题。

学生课前学习老师提供的资料并完成测试。

3.5.2 课中

问题1 生活中都有压强现象哪些？

教师提出问题让学生以小组的形式列出生活中的压强现象并解释。

学生以小组的形式进行小组讨论并列出生活中压强现象，各组派一个代表进行解释。

问题2 压强的大小对生活的影响？

教师以问题引导学生思考：生活中压强现象，增大或者减小压强对我们的生活有什么影响；并且教师设计压强变化表。

学生以小组的形式进行小组讨论完成表格，各组派一个代表进行解说。

问题3 影响压强的因素有哪些？

教师现场模拟书本图9.1-3实验，让学生探究影响压强的因素有哪些？

学生以小组形式进行实验探究并完成实验报告。

3.6 问题化教学评价的实施策略

(1)评价主体多元化。根据不同的评价主体，通常将评价分为学生自评、互评和教师评价，以及其他角色评价，它们可以融入到整个教学评价过程之中。如：各小组进行实验结果汇报，其他小组进行评价。

(2)将评价融入教学过程。通常对教学进行评价是在教学过程之后进行，与教学活动是分开的，而问题化教学中的评价，强调将评价融入到教学过程之中，使评价与各种教学活动相衔接，在活动中进行评价。例如，在学生完成某项作品时，根据课程标准和教学目标，对学生的学习态度、学习方法、知识技能、实践能力等多个方面进行描述。

(3)评价手段多样化。在问题化教学中需要使用多种多样的评价方式，包括传统考试测评、电子学档评定、量规评定、概念图、学习契约等。在教育信息化大背景下，出现了更多地信息化评价手段，如:及时反馈系统、网络互评等。

4 结语

信息化课程标准的要求中非常重视学生问题解决的能力，这对当下一线教师及教育研究者提出了挑战。本文提出基于问题趋势的信息化教学设计方案，为一线教育工作者提供了一种设计思路，文中依据八年级物理课程标准设计了《生活中的压强》教学方案，旨在更好地实施基于问题驱动的信息化教学。