葉建柱
(浙江省溫州大學物理與電子信息工程學院,浙江 溫州 325035)
筆者曾于2007年在《課程·教材·教法》上發(fā)表“論物理教學中提出問題的水平”一文,[1]得到了一些同行關注并采用,[2]-[36]如杜愛慧在《中國教育學刊》2013年第10期上發(fā)表的“學生有效提問的特征及策略分析——以物理課堂教學為例”[2]一文就采用了筆者提出的特征指標——知識關聯度、預設明確度、信息綜合度、思維激活度.不僅是物理教學研究者,其他理科教研人員也加以適當延伸用于各自學科的提問研究,如文獻[3]一文中所述.誠然,與自然科學相關的學科教學當中,問題水平的特征指標應該是相通的.不曾想連語文教學研究中也有研究人員采用.[4]這些促使我繼續(xù)思考這個問題,覺得有必要完善問題水平的指標體系.
提問不僅是指教學中教師向學生提出問題,也包括學生提出問題;不僅課堂教學中提出問題,也包括研究性學習等活動中提出問題.筆者早前提出了衡量問題水平的特征指標,還存在明顯的不足.一是指標不夠全面,區(qū)區(qū)4個指標怎能全面評價問題水平;二是指標衡量角度未加區(qū)分,4個指標并非獨立地從4個角度去衡量問題水平,需要梳理.好在凡是研究總是允許一個不斷完善的過程.經過梳理,本文將從問題表述、思維程度和問題價值3個方面來論述問題水平.
我們把原來提出的知識關聯度、預設明確度、信息綜合度歸結為問題表述方面的指標.對于知識關聯度,原文論述比較充分,這里不再重復論述,但為了完整性,此處簡單羅列一下.對于信息綜合度,原文論述也比較充分,但尚未給出一個明確定義,此處補上.而對于預設明確度,有些讀者反映稍微難懂,而且原文中也沒有定義,此處再稍加細述.
所謂問題的知識關聯度就是指所提出的問題與已有知識發(fā)生聯系的程度,一個稱得上高水平的問題應該具有較高的知識關聯度.[1]
而預設明確度是指問題當中所存在的問題指向預設和解答域預設的明確程度.問題的應答域預設將直接影響到我們研究的思路和方向.當然,研究的思路和方向,即研究中所選取的具體程序和操作不但取決于應答域預設的約束,而且還取決于當時的、特別是科學家自身的知識背景、能力素養(yǎng)和方法論觀念等等許多因素的影響.但是,問題的應答域預設所帶來的對于求解問題的指向性的影響是十分明顯而巨大的.因為它將首先決定研究者為解決問題向哪個方向上去搜集資料,或到哪個領域中去搜集資料,進而當然要影響到研究者運用什么樣的背景知識(哪一個或哪一些領域中的背景知識)和進行什么樣的實驗和觀察,最終將從根本上決定或影響到所選取的研究程序和操作等等.所以,應答域預設在科學研究中的作用是如此之大,以致它最終將決定研究的成敗.因為從根本上說,問題中所設定的應答域將直接地決定一個具體地提出的問題是否有解.因而這樣地提出的問題就是一個正確的問題,它將有可能引導人們順利解決問題.問題的提法中所設定的應答域愈小,限定得愈具體,它的指向性就愈明確,從而對于科學研究的指導性(正確的或錯誤的指導)就愈強.反之,問題的提法中所設定的應答域愈寬,愈缺乏限定,它所排除的東西愈少,指向性就愈不明確,因而對于科學研究的指導性就愈弱.但是,反過來說,問題的提法中所設定的應答域愈小,那么在這種方向上進行研究所冒的風險就愈大,因為這種問題成為錯誤的問題的可能性也愈大.而那種泛泛地提出的全域性應答域的問題,成為錯誤問題的可能性卻是最小的(實際上它不會成為錯誤的問題),雖然它對科學研究沒有什么指導性的力量.所以,進一步說來,科學研究中提出的好的問題,不但應當是正確的問題,因而是有解的問題,而且還應是一個對應答域盡量有所限定,因而對于求解來說是指導性明確的問題.
所謂信息綜合度就是問題所反映的信息多寡程度以及不同信息之間的聯系程度.一個問題反映了較多的信息甚至體現了不同信息之間的關系(可以是不同現象之間的聯系,也可以是觀察數據之間的關系),那么它就是較高水平的問題.
在問題思維程度方面,我們認為衡量問題水平的指標有思維激活度、思維發(fā)散度、思維創(chuàng)新度這么幾個方面.
思維激活度指的是問題提出過程中思維的卷入深度.一般來說,疑問會使學生展開思維活動,激發(fā)學生的探究欲望,引發(fā)學生的思維矛盾,從而提出問題.思維卷入越深,問題的水平就越高.
思維發(fā)散度指的是學生可以從一個研究方向出發(fā),沿著各種不同的途徑去思考,能夠提出多種問題,這類問題的主要特點是求異.學生可以從不同的層次、不同的側面、展開聯想,從而提出有一定深度的問題.較高水平的問題往往是橫向擴展聯系、縱向深入探索.這里容易產生一個疑問,就是思維發(fā)散度越大,是不是會影響到問題預設明確度?下面的例子可以很好地說明這個問題.比如“浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與什么因素有關?”這樣一個問題,如果表述成“浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與哪些物理量有關?”,則預設明確度提高,此時思維發(fā)散度尚未改變.隨著思維的深入,思維也開始發(fā)散,剛才的母問題可以發(fā)散成很多子問題,如“浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與物體的重量是否有關?”、“浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與液體的密度是否有關?”、“浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與物體的體積是否有關?”等等.我們看到隨著思維發(fā)散度的提高,問題也變得越來越明確了.當然還有特別說明的是,隨著思維繼續(xù)深入,問題越來越明確,思維發(fā)散度將越來越低,聚合思維占據優(yōu)勢,但是必須指出的是,這時實際上已經進入問題解決階段,問題解決了,問題也就不存在了(除非產生新的問題).所以,思維發(fā)散度是提出問題階段的指標,只適用于提出問題階段.
而思維創(chuàng)新度指的是學生以新穎、獨創(chuàng)的方法來提出問題.它是將已有的知識經驗進行改組或者重建,提出未知的問題.學生在強烈的創(chuàng)新意識的驅動下,應用頭腦當中已有的感性或者理性知識,結合科學的邏輯思維,對所給的材料提出有價值的新問題.在面對具體的物理情境時,學生能夠在一定的時間內能提出不同觀念的問題,能夠提出不同尋常、超越自己的問題.這說明他們在思維過程中獨創(chuàng)性很強,提出的問題也具有新奇性.較高水平的問題往往會有較高的獨創(chuàng)性.
一個較高水平的問題,還應該是有價值的問題.以下指標用來衡量問題的價值.
首先是科學意義.有價值的問題首先應該是科學上有意義的問題.而所謂科學上有意義的問題,就是指在科學上是值得研究的問題.科學問題可概括為3類:第一類稱解釋性的問題,其特征為“已知某個現象(或結果等),尋求一個能夠(合理地或正確地)解釋它的假說或理論”.解決這類問題關鍵在于要尋找和構建出相應的理論和假設來.第二類稱協調性的問題,其特征為“已知一個明顯的沖突(不一致等)存在于A與B之間,找出一個消除它的途徑”.在這里A與B可分別代表理論或事實.如果沖突僅是表面的,我們便可以通過調整A或B或同時調整二者來消除沖突.如果沖突是深刻的,這就需要否定一方用別的東西來代替它.第三類稱測定性的問題,其特征是“已知一個可測定項,找出一個對它的(合理的或正確的)測定”.如光在真空中的速度是多少?就屬于這一類問題.[37]
不僅如此,這三類問題還是相互聯系的.如為了要進行解釋可能先要作出某些測定,從某些數據也可逆推到解釋等等.
一般情況下,中學生提出的大量問題屬于第一類問題即解釋性的問題.雖然說最有意義的科學問題是隨著對原有的知識的懷疑而提出的,也就是第二類的問題,但對于中學生來說,過于苛求了.當然,中學生也可以提出第三類測定性的問題.
中學生也會提出一些沒有科學意義的問題.比如在學習了能量轉換與守恒之后,有些學生可能會提出類似“永動機”的問題.像這樣的一類問題,就是沒有意義的.
其次是問題的可探究性.一個有價值的問題還應該是可探究的問題.“可探究”的意思有兩層.一是問題應該有一定的難度,“問題的一個重要特征就是它的解決具有一定的難度”,沒有難度的問題是沒有價值的問題;二是問題的難度應該是合適的,太難的問題便失去了探究的可能.比如,有教師向中學生提出了這樣的問題:“正、負電荷可單獨存在,那么磁單極子是否能夠單獨存在?如果要檢測磁單極子,該怎樣設計實驗裝置?”.[38]這個問題也許作為引導學習的問題是可以的,但卻因為難度太大,沒有可探究性.
希爾伯特說:“一個數學問題應該是困難的,但卻不應是完全不可解決而使我們白費氣力.在通向那隱藏的真理的曲折道路上,它應該是指引我們前進的一盞明燈,最終并以成功的喜悅作為我們的報償.”[39]
數學問題如此,科學問題亦如此.
當然,問題是否有意義,是否有一定的難度,都是針對學生的現有知識狀況而言的,而不是真的以科學發(fā)展的現狀來判斷的.科學研究當中,在一定的科學背景之下,被認為是一些已經解決了的問題,但是由于沒有做好情報資料工作,科研工作者仍然投入研究,重復別人的勞動,一般說來就是不值得的,沒有意義的.但是對于學生而言,科學探究的過程實質上姓“學”而不是姓“研”,所以判斷問題是否有意義,并不以是否重復別人勞動為依據,而是以是否能讓學生體驗到科學探究的過程為依據.
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