问题教学法在高等教育专业课程“核技术勘查”中的应用研究

罗齐彬，杨亚新，吴永鹏，付 宸，邓呈祥，肖 昆

(东华理工大学 地球物理与测控技术学院，江西 南昌 330013)

东华理工大学作为一所具有地学优势和核学科特色的多学科综合性大学，时刻牢记“为核成立、因核成名，以核成事”的历史使命，坚持为核工业全产业链以及地学领域人才培养、科学研究不懈努力[1,2]。“核技术勘查”是东华理工大学勘查技术与工程专业的一门特色主干专业课课程，其主要借助数学、物理、地质学等学科知识，通过研究核辐射场的变化规律达到分析和解决各种实际地质及工程问题的目的[3]。培养学生思辨能力是中国教育当下最重要的目标之一[4，5]。在课堂教学中，教师不仅只是把相关专业知识通过语言表述出来，更重要的是要让每一个学生参与到课堂教学的每一个环节，积极培养学生的思辨能力。为培养出高素质、高业务水平的综合型勘查技术与工程专业人才，“核技术勘查”课程在教学实施过程中主动寻求教学方法的改革，针对专业与学生特点，积极将问题教学法融入课堂教学中，并取得了一定教学成效。

1 课程与问题教学法特征分析

“核技术勘查”课程的知识体系专业性强、理论繁杂，涉及较多的原子核物理基础知识，而本专业没有开设相应的基础课程，导致部分学生在学习过程中对知识点理解和吸收速度相对较慢。通过调查显示，抽样教学班中约65%的学生认为“核技术勘查”课程的难度等同于本学期开设的其他专业课程，约24%的学生则认为本门课程比本学期开设的其他专业课程简单。相对于传统教学法容易使学生在听课过程中产生思维疲劳、注意力不集中等现象，问题教学法是美国实用主义教育家杜威在1896年开始实验的教学方法，问题教学的方法和形式趋向多样化，能够有效帮助学生增强问题意识、拓宽思维空间、激发学生的兴趣[6，7]。课堂提问是一种提问和回答的循环活动，教师通过提问给学生提供更多思维训练和语言表达的机会，增强师生互动与交流。课堂提问比任何考试或者课程大纲都更能改变学生的思维模式[8，9]。学生思维活动水平与教师提问层次成正比，高阶提问能启发高阶认知思维操作、增强学生对知识的记忆[10]。在课堂教学中，教师应当根据不同的课程内容、不同重难点，甚至根据学生不同的听课状态来选择合适的提问策略，以此达到学生深度参与课堂教学和思维训练的目的。

“核技术勘查”课程中有射线与物质的相互作用机制、γ能谱测量及土壤氡测量方法等多种理论和勘探应用知识。课堂讲授中融入问题教学法，可引导学生对放射性异常场特征、异常演化以及放射性勘探方法原理等专业知识方面的思考和认识，进一步加深对课程知识点及知识体系的理解和掌握。

2 问题教学法在课程教学中的应用实施

“核技术勘查”课堂教学可采用回顾性提问、铺垫式提问、阶梯式提问、参考性提问等多种形式，引导学生对讲授过的知识点的回顾，可为重难点课程知识讲授埋下铺垫以及了解学生对课堂知识点的掌握情况和注意力集中情况。问题教学法应用效果除了受到提问频率、提问质量等多方面因素影响以外，极大程度上取决于提问策略的设计。提问策略主要包括问题设计、提问后等待时间、提问形式等。

2.1 问题的设计与提问对象的分析

专业课程教学既要兼顾课程知识的专业性，也要兼顾提问内容答案的可寻性。这需要在开展问题教学法过程中对问题进行精心设计，提问时要对提问对象进行分析和匹配。

2.1.1 问题的设计

问题设计主要包含问题与课程知识的相关性、提问频率、问题难易程度等。在专业课程中，问题应当与专业知识点高度相关，这样才会保持学生思维对课堂授课内容的高度聚焦。提问频率则需要结合各专业课程实际情况来定，一般来说建议每节课提问频率在4—6个问题。问题难易程度主要取决于授课内容的专业程度和重难点，在“核技术勘查”课程知识讲授过程中，重点结合α、β、γ等射线与物质的相互作用、γ能谱测量与土壤氡测量、X荧光分析等知识重难点进行适时提问。提问时机，除了要结合课程知识重难点以外，一般可在课堂开始时设立一个回顾性提问、课堂结束时设立一个总结性提问，在此期间依据学生对课程知识的理解程度、听课思维状态等实际情况进行适当抽稀或加密提问。

2.1.2 提问对象的匹配

教师在课堂上的提问方式多种多样，用得最多的是随机点名，随意性比较大，教师往往忽略了问题难度与学生之间的关联[8]。一般来说，建议在一门课程的授课周期内，课堂提问覆盖到每一位学生，避免出现每次提问和回答主要集中在某几位比较活跃的学生身上。当有学生出现注意力不集中或者听课疲劳时，教师可提一些稍简单的问题，重点不在于学生对正确答案的命中与否，主要是达到活跃课堂气氛、调节讲课节奏的目的。另外，若被抽问的学生无法及时给出正确答案时，教师不应给予负面评价和批评，在给予一定准备时间后，可让未回答出的学生自行挑选一位班级同学帮助其回答。这种接力式回答可达到消除学生尴尬局面、增加班级学习凝聚力、活跃师生问答互动氛围、调节授课节奏等目的。

2.2 不同方式的提问策略

2.2.1 回顾性提问

回顾性提问的目的在于快速引导学生从非相关学习状态进入到本次课程的学习状态中来，起到承上启下的作用，同时专业课教师在每节授课过程中都应当注重新旧知识点的衔接。在每节课开始之前，教师可利用5—8分钟的时间来对上次课程内容进行提问，快速将学生思维和注意力引入到本次课程内容中。对于回顾性提问，提问方式一般不建议采用单独抽问的方式，这样覆盖面少，同时会降低提问效果和效率。

2.2.2 铺垫式提问

课堂提问可以建立起学生对知识点的注意力和兴趣。在本门课程开始之初，教师可铺垫式地引入一些与课程相关的思考性问题，比如“什么是核技术(放射性)勘查”“核技术勘查的特点是什么”“核技术勘查方法分类有哪些”“核技术勘查能应用到哪些领域”等，可以建立起学生对本门课程知识脉络的初步印象和认识。但需要注意的是，教师一定要在相应的课程知识内容授课结束后，对上述铺垫式提问的问题进行总结，这样才能有助于学生对知识脉络的归纳与整理。

2.2.3 阶梯式提问

对于不同层次的学生，教师应该使用不同难易程度的阶梯式提问方式进行，使学生在不同的阶段都能加入师生互动中来，提高学生在课堂教学中的参与感以及课堂教学的覆盖面。基于学生群体样本的一般性和普遍性，大部分教学班级中学生对专业课程的学习兴趣、知识点的掌握程度都有所差异。这种差异不仅体现在横向学生群体面上，还会体现在纵向学生学习发展进程上。

阶梯式提问主要可用于逻辑关联性强或者难度较大、综合性较强的复杂专业知识或问题。提问难度由易到难、循序渐进，让不同层次的学生都能参与到师生问答互动环节中来，同时也有助于引导学生对课程重难点、知识体系的梳理。

2.2.4 参考性提问

在类似于“核技术勘查”这样的专业课程中，除基本理论和基本共识以外，大部分方法、技术、仪器设备等都是不断更迭和不断发展的，这导致许多课程内容和知识点都具有局限性。比如“核技术勘查”中测氡仪的标定等相关内容，早时会采用固体氡源、气球法等方法来对测氡仪进行标定，但目前多采用标准氡室、循环法进行标定。因此，在问题教学法中，教师可适当引入参考性提问。这种方式的问题没有固定答案，其目的是培养学生批判性思维、创造性思维、发散性思维以及对专业技术理解和模拟应用的能力。

2.3 提问后的师生互动策略

专业课程的相关知识点往往具有复杂性、专业性、学科交叉性。这就要求教师在课堂教学中提出问题后，应适当给予学生一定的思考和准备时间。有的教师为保证课堂节奏，在提问后立即要求学生作答，这就使得学生缺乏充分思考和语言组织的时间。在问题教学法中，教师先引出问题，学生则围绕相应的问题进行答案的寻找。这个寻找答案的过程包括问题的接收、问题内涵的翻译、问题答案的定位以及语言表述的组织等。

在教师提出问题后，若学生回答没有命中正确答案，教师可适当给予提示和引导；若学生回答只命中部分正确答案，可抽问多位学生进行补充回答，即采用头脑风暴模式进行回答。短时间内学生对专业课问题答案的寻找和表述往往不是很全面，教师应当对学生的答案多给予正向评价。另外，在学生完成回答后，教师要对问题答案给予适当的总结和凝练，切不能在学生完成回答后不了了之，这会造成学生对知识点的疑惑。此时，教师应当结合相应的章节内容、知识点进行简明扼要的总结，引导学生寻找答案的出处，从而加深学生对相关知识点的掌握。

3 实施效果与思考

3.1 问题教学法的初步应用效果

本研究经过一个学期的教学应用，问题教学法在“核技术勘查”课程教学中取得了良好的教学效果。从学生的反馈情况来看，问题教学法能促进学生对课程专业知识的自主思考、理解和掌握，同时能够提升学生在课堂教学中的专注度和参与度；可提升师生课堂思维同步性，有助于教师及时掌握学生对课堂知识吸收情况。以问题教学法为实践基础，本研究实践教学班期末总评成绩达到了预期的教学成绩期望值(77分)，同时本门课程在东华理工大学2020—2021学年教学质量综合评价中获得优秀评价等级。由此可见，问题教学能够进一步提升学生对专业课程的接受程度，同时也能改善专业课程课堂教学的教学氛围，有助于提高专业课程教师的教学效果以及学生的学习效果。

3.2 有关问题教学法技巧的思考

3.2.1 以学生为主体充分考虑学生个体差异性

在课后问卷调查中，教师发现约7%的学生认为当前提问频率过高，少部分学生不太愿意被点名提问。因此，问题教学法在实际实施过程中还应当结合学生具体学情，提问频率、问题难度等不应过高，以免打击学生对知识掌握的自信心和参与回答的积极性，同时也避免过高的提问频率降低课堂知识讲授的连贯性，总之要因材施教、适可而止。

3.2.2 充分利用青年教师在教学实践中的年龄优势

在与学生课后交流中发现，学生往往更倾向于青年教师授课，这主要体现了青年教师的年龄优势。大学生群体会形成他们特有的“圈内语言”，这种“圈内语言”不仅体现在网络用语、流行用语、共识行为等方面，更高层次还会体现在他们的交流思维以及对事物、问题的认知和理解方面。青年教师在年龄和想法等方面更接近学生，更容易融入学生的“圈子”。只有被学生广泛接纳以后，教师在课堂中开展提问时才会被学生积极响应，问题教学法才会收到事半功倍的效果。

3.2.3 增加教师语言的生动性

教学是以语言为信息载体，语言技巧很大程度上会影响学生对授课教师的好感程度，从而影响其对本门课程的接受与排斥程度。教师授课时的语言表达方式、表达风格、表达技巧很大程度上取决于教师的性格。如前所述，教师应当充分融入学生“圈子”中去，特别是在师生问答互动环节中要把握语言的生动性，从思维和情感方面与学生达成共鸣，为学生营造一个轻松、有趣的听课环境。

4 结语

“核技术勘查”课程在勘查技术与工程专业人才培养中承担着重要的专业技能培养和以德育人角色。问题教学法能够引导和启发学生对核技术勘查领域中的相关科学问题的思考和认识，进而加深对课程知识点及知识体系的理解和掌握。专业课教师在课堂教学中应时刻关注课堂主体，以学生学习需求为本，充分发挥问题教学法效能，调动学生思维能动性和积极性，让学生在课堂教学现场不断对专业知识进行反思、理解和吸收。

在高等教育专业课程教学实践中，恰当运用问题教学法，能进一步改善专业课晦涩枯燥、“教师难讲，学生难懂”的局面。问题教学法缩短了专业课教师与学生在思维上的距离，为学生今后的工作或者更高层次学习研究奠定了一定的创新思维和科研思维基础，能切实提高专业课程教学效果和高层次人才专业技能培养质量。