基于PB L 理论的“大问题”教学

吴举宏

（江苏省教育科学研究院，江苏 南京 210013）

学科核心素养正在成为基础教育课堂教学改革向纵深挺进的一面旗帜和一座灯塔。那么，到底怎样来发展学生学科核心素养呢？学科核心素养的发展机制和培育路径又是什么呢？面对这些关键问题，人们又一次将探询的目光和研究的触角投向“以问题为本的学习”（Problem-Based Learning，PBL）。本文以中学教学实践为例，从PBL 理论视域，拟对“大问题”教学作些探讨。

一、“大问题”的教学意蕴

纵观古今中西，教学方法不断变革，教学模式不断创新，但“问题教学”却历久弥新、日久弥坚。有学者说，孔子的“问答法”和苏格拉底的“追问法”代表了中西“问题教学”的古典范式，杜威在《我们怎样思维：经验与教育》中提出的“五步教学法”则代表了“问题教学”的现代经典范式。在当代国内外众多对“问题教学”的研究中，PBL 理论最富成效、影响广远［1］。PBL理论是一种增强学生互动、增进学生思考的教学策略，主要依靠与教学内容高度相关的劣构问题（ill-structured problems），辅之以学生为中心的教学过程来实现。该理论强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习（Self-Directed Learning）的能力［2］。PBL 理论指导下的课堂教学，其关键是在开放、多元的问题引导下，鼓励学生积极投身于问题解决之中，使学生寻找知识支持、设计可行方案来解决问题，从而让学生成为有意义的学习者、主动发展的学习者。

课堂教学是一个复杂的“生态系统”，而“问题”是课堂生态系统的“太阳”——“能量源”。正因为此，课堂才有了动力，教学才能有活力、有温度。如此看来，好问题是好课堂的关键，那么什么样的问题才是好问题呢？（1）问题应源自真实生活。一切科学与技术都产生和发展于人类生活中的问题，要么是生活和生产中发生的问题，要么是向往更加美好生活中遭遇的阻遏。正因为事关人的生存和发展，因此源自生活需要的问题才使人类具有空前的责任感、无限的求知欲和强大的自觉性。生活中的问题促进了科学和技术的发展，那么学习科学和技术的课堂必须回归生活的场景、还原产生的情境。教学的一切意义最终都指向生活意义，富有责任感、求知欲和自觉性的学习必然都离不开源自真实生活的问题。（2）问题能激发认知冲突。好问题一旦抛出，学习者很快就会进入“愤”“悱”的心理状态，而这种欲罢不能、欲言又止的学习状态，都说明学习者内心产生了认知冲突，从而导致心理失衡。认知冲突往往是由两种心理冲突产生的：一是现实与传统的冲突，二是现实与理想的差距。前者常见于科学概念与学习者在过去生活经验中建立的前概念之间的不一致性，后者常见于在达成一个热切目标过程中的“力不从心”。好问题一定会孕育现实与传统、现实与理想的纠纷和纠缠，这种纠纷和纠缠往往是由问题不确定的情境与学习者个体经验的存在产生的，因此问题其实是一种环境影响因子，好问题就是促进环境与机体的相互作用的关键因子。（3）问题须催生科学理性。生活中经常遭遇问题，问题之所以成为问题，那是因为认知遭遇未知性、经验出现局限性，迫使人们对问题的认识和解决必须超越当前拥有的认知和经验的狭隘，于是科学思维与科学探究应运而生。随着思维深化和探究深入问题可能得到解决，科学理性得到升华、生活经验得到丰富。由此可见，科学理性的出发点是问题，问题是思维的起始点、探究的起跑线，问题催生科学理性，拥有问题的经验才拥有发展的可能和未来的意义，否则经验就会停滞发展而沦落为经验主义。

所谓“大问题”，首先必须具备上述三个特质。除此以外，“大问题”还须统领教学内容、揭示教学本质、直指教学目标。“大问题”是课堂教学中学生思维的主线、探究的主题，具有纲举目张的统摄作用，具备“牵一发而动全身”的心理效应。“大问题”之所以是大问题而不是小问题，那是因为在课堂教学结构中它还具有“大”和“难”的特点。“大”是指覆盖或贯穿整个教学内容，“难”是指具有相当的思维难度和探究难度。“大问题”往往是难题，具有一定的挑战性。“大问题”引领下的教学能够培育学生的高阶思维，让思维有高度；能够提升学生的探究能力，让探究有深度。当然“大问题”也不能一味地“大”而“难”，“大问题”还需要站位于学生最近的发展区。

二、“大问题”教学的组织结构

到底如何发展学生的学科核心素养？这是广大一线教师急切探询和迫切探索的教学实践课题，也许基于PBL 理论的“大问题”教学可以提供些许启示。探讨学科核心素养的培育路径，首先需要厘清学科核心素养的基本特性和发展机制。有学者认为，强大的统摄力与整合性、广泛的迁移力与适应性、持续的影响力与建构性是学科核心素养的三大基本特性，为此教师们需要确立四个取向的学科核心素养观，即问题取向、实践取向、建构取向和整合取向的学科核心素养观［3］。尽管当前关于学科核心素养的结构组成还观点相左、认识不一，但是以学科思维为核心，由知识建构、问题解决和主动融合三个层面构成的结构体系构想，似乎得到越来越多的认同。鉴于以上思考，以“大问题”为“牛鼻子”而提炼形成的教学模式如图1。

图1 “大问题”教学模式

第一阶段：创设情境，提出问题。通过创设问题情境，激发学生的情感动机；通过提出问题，激发学生进入沉思状态，这是学科核心素养的温育与孵化阶段。通过建立激发—提问机制，让学生进入心理准备和明确目标任务阶段。

第二阶段：设计方案，尝试探究。学生在问题引导下，为问题解决提出种种可能，然后根据学习条件和学习资源选择一种最可行的方案，最后通过尝试探究，验证设计方案的可行性，这是学科核心素养的发生与起源阶段。通过建立试误—体验机制，让学生进行预设与实践，亲身体验方案的得失。

第三阶段：成果展示，交流分享。学生对尝试探究的过程与结果进行全班汇报展示，对学生同伴的疑问进行回应与答辩，并听取他人的成果发布，积极提出自己的建议，这是学科核心素养的生成与形成阶段。通过建立交互—整合机制，相互交流心得和成果，分享他人的资源和智慧。

第四阶段：反思完善，问题解决。在全班交流与分享的基础上，对比分析自己问题解决方案的可取之处和不足之处，借鉴和吸纳他人的积极建议和研究成果，完善自己解决问题的方案，这是学科核心素养的完善与提升阶段。通过建立扩展—变构机制，形成同一问题的不同解决思路，以及学科基本思想与基础方法的应用策略和适用范围。

第五阶段：迁移应用，拓展延伸。将习得的技能与方法应用到不同情境的现实问题之中，使之得到进一步检验、优化，使学生学科核心素养培育进入可持续的螺旋式发展之中。

三、“大问题”教学的关键要素

“大问题”教学的主旨是发展学生适应未来社会发展和个人生活需要的价值观念、必备品格和关键能力，为此“大问题”的引领性、学生的主体性和教师的指导性是确保“大问题”教学有效性的三大关键要素。

（一）“大问题”教学的“大问题”

前文从心理学和认知科学的角度论述了“大问题”的特质，从课堂教学设计的角度分析，“大问题”需要满足下列教学实践要求：（1）问题必须扣合学科核心概念、重要原理和关键能力；（2）问题应该是劣构性的、开放的、真实的，与学习者的经验世界形成关联，与学习者的精神世界产生共鸣；（3）问题能够激发学习者的学习动机，促进学生的深度学习和主动发展［4］。“大问题”教学的实质在于由知识主线的学习转变为问题主线的学习，在问题情境中借助问题解决的实践活动培育学科核心素养。例如，学习“细胞的有丝分裂”内容时，教师们普遍采用的教学流程如下：（1）教师讲解细胞周期的概念；（2）教师呈现有丝分裂各时期的图片，让学生观察和总结各时期的特征；（3）教师指导学生采用口诀记忆法记牢有丝分裂各时期的特征；（4）让学生在细胞分裂图像识别中巩固有丝分裂各时期特征。通过上述教学流程，我们不难发现，教学只注重学科知识和教材内容的高效传递，而将学科核心素养中的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任冷落在旁边。基于PBL 理论的“大问题”教学需要教师建构以问题为引导、以问题解决为指向的教学组织，现提出供大家参考的教学建议如下：（1）教师以“人类21 三体综合征的临床诊断”作为情境，提出如下问题：“人类21 三体综合征的临床诊断常需要进行核型分析，这需要制作细胞有丝分裂装片，而科学家当年就是通过在显微镜下观察细胞有丝分裂装片提出有丝分裂过程模型的，你能否通过观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片，提出自己的有丝分裂过程模型呢？（2）组织学生制作和观察洋葱根尖临时装片或直接观察永久装片（具体安排视学情分析情况而定），拍摄典型细胞分裂相。（3）根据不同细胞分裂相图片，学生提出自己的猜想和假设，将不同细胞分裂相拼装成有丝分裂过程图。（4）教师组织学生进行交流分享，教师指导和补充，学生自我反思和完善。（5）小组集体制作细胞有丝分裂过程模型。

（二）“大问题”教学中的教师

教师作为教学活动的组织者、指导者和参与者，在“大问题”教学中需要在下列几个主要方面付诸努力和贡献智慧：（1）创设情境。适切的问题情境是发展学科核心素养的理想场域，在这个理想场域中情境会激发起强大的情感力量，会让学生全身心地投入到深度学习之中，会让学科知识拥有情感的力量和生命的活力。学科知识本来就产生于特定的、具体的情境之中，学科知识一旦脱离情境，就会变成一堆冰冷和僵死的文字符号。在创设情境时教师需要在研究学生生活世界、生命科学世界和未来生活世界中寻找契合点，努力通过情境设计将三者有机联系起来，使学生从现实出发，通过学习过程奔向未来。（2）设计问题。教师需要充分认识到“大问题”在教学中的重要作用。“大问题”是课堂教学的主线，它不仅将课程内容串联起来，而且将为学生搭建一个螺旋上升的认知台阶和能力发展的阶梯。“大问题”是学生思维活动的“启搏器”，“大问题”是学生探究活动的“推进器”，通过“大问题”驱动，学生将获得持续学习的动力。（3）组织探究。在“大问题”的引导下，学生将走向问题解决之路，这是发展学科核心素养的“主体工程”，是“大问题”教学的核心环节。在问题解决的过程中，学生难免会时常出现困惑与彷徨、低沉和退缩、鲁莽和草率，也会出现惊奇和欣喜、成功和得意、自信和骄傲，教师都需要及时适度地进行心理干预和技术支持，既不能袖手旁观成为局外人，又不能越俎代庖成为包办者，而应该是遇难时帮一把的朋友，扶上马送一程的长者。（4）促进交互。教学存在的本原方式是交互，在师—生、生—生、人—机互动交流中分享资源、促进反思、汇聚智慧。“大问题”教学推崇探究性、交互式和结构化学习，反对灌输式、重复性和碎片化的学习方式。同时，交互学习也是培养学生合作意识和合作能力的重要过程，教师需要在促进交互上下功夫，尤其要在建立与维持团队组织、建立与加深共同理解、促进和支持深度合作等方面大有作为。（5）激励评价。科学研究的基本方法是试误法，科学发展的历程就是持续不断试误的过程，因此教师首先需要用鼓励的目光对待学生的错误，还需要用欣赏的目光对待学生修正错误。正如生物进化的历程就是大自然对不定向“错误”变异的选择和优化的过程。教师需要运用激励性评价手段，为学生不断试误、不断证伪的问题解决过程，源源不断地注入自信和执着，让学生咬紧牙关、紧盯“大问题”，克难攻坚，最终走向问题解决的驿站。

（三）“大问题”教学中的学生

“大问题”教学过程中学生应是问题的发现者、探索者、思想者和解决者，是知识的建构者、加工者和创造者，也是学习的思想者、合作者和反思者。为此，在教师引导下学生应全身心地投入下列活动中：（1）自主与合作。学生应对自己的学习过程与结果承担责任，具备独立思想的精神和品格，要勇于表达自己独到的见解和设想，不迷信权威，不轻易放弃努力，要善于寻求同学和老师的帮助。在问题解决过程中，紧紧围绕“大问题”，在方案设计、探究学习、成果交流等环节，积极参与学习共同体活动，努力贡献自己的智慧。在小组协作中，既明确分工，又互动配合。（2）质疑与试误。学科核心素养的核心在于创新能力，创新源自于大胆质疑、积极猜想、勇于试误和小心求证，而“大问题”教学的进程就是在质疑和试错推动下完成的。学生应在“大问题”引领下提出种种假设和可能方案，再通过实践（含实验）活动加以验证。随着去伪存真的步伐，学生就会步步迈进问题解决的成功之门。（3）反思与实践。“大问题”教学的精髓就在于以问题为主线，通过科学思维和科学探究实现问题解决，在问题解决之中培育生命观念、树立社会责任，因此这是实现生物学科四大核心素养交汇融合、协调发展的良好途径之一。“大问题”教学的价值取向是指向现实问题和未来需要的，因此学习过程中学生在强大学习动机催动下主动反思是水到渠成的；而“大问题”教学的实践取向既根植于心智、身体和特定情境交互作用的具身学习（Embodied Learning），又在问题解决过程中将知识与事物、认知与实践有机融合起来。这种源于实践性问题、服务于创新实践的探究与反思性学习活动，其良好的学习效果无疑是在意料之中的。

“大问题”教学将学习嵌入需要解决问题的有意义学习的情境之中，这种认知取向代表了一种学习范式的转变，实现了高阶思维与探究学习的有机结合。“大问题”教学在问题解决过程中，不仅完成知识的自主建构，又从个体经验积累和反省中，集体智慧凝聚和提升中，对知识进行再创造，再创造之后的智慧为发现新问题、解决新问题奠定了坚实基础。▲