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體現(xiàn)和落實核心素養(yǎng):解讀新課標(biāo)中的“問題提出”

2022-05-30 10:48蔡金法王濤
教育研究與評論 2022年10期
關(guān)鍵詞:問題提出問題解決核心素養(yǎng)

蔡金法 王濤

摘要:依據(jù)近三十年的相關(guān)研究成果,從三個方面解讀《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中體現(xiàn)和落實核心素養(yǎng)的“問題提出”。作為教學(xué)目標(biāo)的問題提出,所要實現(xiàn)的兩個重要改變是學(xué)生的“主動參與”和“創(chuàng)新意識”。作為認(rèn)知過程,問題提出和問題解決一樣,往往是一種復(fù)雜的認(rèn)知活動。二者雖然關(guān)系密切甚至相輔相成,但是也有各自的認(rèn)知元素。問題提出可以幫助教師更好地評估學(xué)生的數(shù)學(xué)理解和創(chuàng)新意識等。作為教學(xué)手段,問題提出教學(xué)是較為復(fù)雜、開放,有一定結(jié)構(gòu)性的教學(xué)活動。它要求教師成為一個好的問題提出者,能設(shè)計合適的問題情境和引導(dǎo)語,能較好地預(yù)判學(xué)生提出的問題,能引導(dǎo)學(xué)生對提出的問題進(jìn)行合理的處理。

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)新課標(biāo);核心素養(yǎng);問題提出;問題解決

一、 引言

讓核心素養(yǎng)落地,是制定《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)的工作重點(diǎn)。與一般的知識、技能不同,素養(yǎng)是知識、技能、態(tài)度的超越,是人在真實情境中作出某種行為的能力或素質(zhì)。具體落實在數(shù)學(xué)課程中,新課標(biāo)將學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)明確為“三會”:會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實世界。

以“三會”為課程導(dǎo)向,新課標(biāo)相應(yīng)地將過去課標(biāo)中所強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)的“雙基”(基礎(chǔ)知識、基本技能)擴(kuò)充為“四基”:基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗。如果說“雙基”所強(qiáng)調(diào)的只是靜態(tài)的學(xué)習(xí)結(jié)果,“四基”則在此基礎(chǔ)上同時強(qiáng)調(diào)了學(xué)生獲得知識、技能時動態(tài)的學(xué)習(xí)過程。動態(tài)過程中學(xué)生的思維、感受、經(jīng)驗之所以重要,是因為:學(xué)生的思維、感受、經(jīng)驗比基礎(chǔ)知識和基本技能更易于遷移至新的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用中,學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的思維、感受、經(jīng)驗比所學(xué)到的知識和技能更直接而深遠(yuǎn)地影響他們在現(xiàn)實世界中的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)情感。

由于強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過程中學(xué)生思想和經(jīng)驗的重要性,在具體的數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)上,新課標(biāo)更注重“學(xué)生”與“問題”互動過程的完整性,將原來分析問題和解決問題的“二能”轉(zhuǎn)變成“發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,分析問題和解決問題”的“四能”。值得注意的是,這一更為完整的與問題的互動過程使學(xué)生參與學(xué)習(xí)的身份發(fā)生了巨大的變化:從傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中相對被動的問題解決者的單一身份轉(zhuǎn)變成主動的問題提出者和問題解決者的雙重身份。這一身份的改變不僅有益于學(xué)生獲得知識和技能,也使他們的學(xué)習(xí)參與更具自主性,對過程的體驗和對數(shù)學(xué)的態(tài)度都更為積極正向。這樣的認(rèn)知和態(tài)度的整合本身就是核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn)。由此看來,問題提出既是體現(xiàn)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),也是實現(xiàn)和落實核心素養(yǎng)的重要教學(xué)手段。

對“四能”和“三會”之間的關(guān)系,新課標(biāo)有明確的論述:“要引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的同時,會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界;在分析問題的同時,會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界;在用數(shù)學(xué)方法解決問題的過程中,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實世界?!雹?中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:84,8687。這一論述只強(qiáng)調(diào)了問題提出對培養(yǎng)“會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界”這一項核心素養(yǎng)的重要性。而大量的研究卻發(fā)現(xiàn):要想在實際情境中發(fā)現(xiàn)和提出有意義的數(shù)學(xué)問題,不僅要求學(xué)生會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界,而且要求他們會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實世界。換言之,問題提出對培養(yǎng)“三會”都至關(guān)重要。

正因如此,問題提出在新課標(biāo)中的重要性還直接體現(xiàn)在被提及的次數(shù)上:新課標(biāo)81次表達(dá)了“問題提出”的意思。如此頻繁地提及“問題提出”,在各國的課程文獻(xiàn)中都屬罕見。回顧歷史,美國首次在課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)“問題提出”,是在1989年頒布的全美數(shù)學(xué)教師聯(lián)合會(National Council of Teachers of Mathematics,簡稱NCTM)制定的《學(xué)校數(shù)學(xué)課程與評價標(biāo)準(zhǔn)》(Curriculum and Evaluation Standards for School Mathematics)中。然而在這一標(biāo)準(zhǔn)中,“問題提出”(problem posing)被提到的次數(shù)也不足20次。新課標(biāo)對“問題提出”的倚重既反映了問題提出在現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育中的重要地位,又呼應(yīng)了近三十年有關(guān)問題提出的研究進(jìn)展。

在新課標(biāo)81處的“問題提出”中,近一半的“問題提出”既指向教學(xué)目標(biāo),又指向教學(xué)手段;近三分之一的“問題提出”明顯指向教學(xué)目標(biāo);約五分之一的“問題提出”明顯指向教學(xué)手段。很顯然,新課標(biāo)非常明確地將“問題提出”既視為一種教學(xué)目標(biāo),也視為一種教學(xué)手段。雖然新課標(biāo)沒有明確指出“問題提出”是一種認(rèn)知過程,但是就像默認(rèn)解決問題是一種認(rèn)知活動一樣,新課標(biāo)也默認(rèn)提出問題是一種認(rèn)知活動。例如,新課標(biāo)在給出教學(xué)建議時,認(rèn)為“問題提出”是一種重要的“能引發(fā)學(xué)生思考的教學(xué)方式”;在論及有效的“問題提出”教學(xué)時,明確指出“問題提出應(yīng)引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突……”。②所以,盡管新課標(biāo)沒有對“問題提出”的三方面含義(認(rèn)知活動、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段)作出明確的說明,但在表述上對這三方面含義的默認(rèn)還是非常清楚的。所以,我們結(jié)合最新的研究成果,對問題提出這三方面的含義做一些具體的解讀。在解讀前,我們需要對“問題提出”這一概念的用詞做一個說明。

二、 “問題提出”概念的用詞說明

在數(shù)學(xué)教育研究中,通常的用詞是“問題提出”(problem posing),指的是:教師根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo),設(shè)置不同類型的情境,讓學(xué)生根據(jù)情境提出數(shù)學(xué)問題;并引導(dǎo)學(xué)生對所提的問題進(jìn)行修正,對這些問題進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?。許天來,蔡金法.作為教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)手段的數(shù)學(xué)問題提出[J].小學(xué)教學(xué)(數(shù)學(xué)版),2019(10):914。而在新課標(biāo)中,使用“問題提出”的表述只有4次,其余的都是以“提出問題”這樣的動賓次序來表達(dá)這一概念的?;蛟S這樣與其他“三能”——發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,在表達(dá)方式上更容易取得一致。通過仔細(xì)閱讀,我們并沒有發(fā)現(xiàn)新課標(biāo)對“問題提出”和“提出問題”有所區(qū)分。而它們的基本含義也和研究文獻(xiàn)中的定義基本一致。因此,在本文中,我們把“問題提出”和“提出問題”作為等同的概念用詞交替使用。

新課標(biāo)中,“問題提出”19次和“四能”一起呈現(xiàn),15次只和“發(fā)現(xiàn)問題”一起提及,10次只和“解決問題”一起提及,37次單獨(dú)提及。新課標(biāo)中,有一點(diǎn)似乎很明確,即發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是分析問題和解決問題的前提。至于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題之間的關(guān)系,新課標(biāo)似乎覺得發(fā)現(xiàn)問題是提出問題的前提,發(fā)現(xiàn)問題是對現(xiàn)實世界的數(shù)學(xué)解讀,即學(xué)生是因為想要知道和理解現(xiàn)實世界,而用數(shù)學(xué)的方式表述出具體注意到的問題——“有價值的”“合情理的”“可研究的”“數(shù)學(xué)問題”。

三、 作為教學(xué)目標(biāo)的“問題提出”

作為“四能”之一的“問題提出”在新課標(biāo)中首先是作為教學(xué)目標(biāo)被提出的。解釋這一能力和核心素養(yǎng)之間的關(guān)系時,新課標(biāo)指出,要通過發(fā)現(xiàn)問題和提出問題讓學(xué)生能夠“主動參與數(shù)學(xué)探究活動,發(fā)展創(chuàng)新意識”③ 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:5,11。。顯然,通過“問題提出”所要實現(xiàn)的兩個重要改變是學(xué)生的“主動參與”和“創(chuàng)新意識”。前者關(guān)乎學(xué)生的內(nèi)在動機(jī),是一種非認(rèn)知性的社會情感特征,而后者則常被當(dāng)作一種認(rèn)知特征來研究。在研究領(lǐng)域,學(xué)者們也意識到問題提出對這兩種特征的積極影響。

首先,新課標(biāo)非常重視學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),45次提及“創(chuàng)新意識”一詞。新課標(biāo)從現(xiàn)象學(xué)的角度給出定義:“創(chuàng)新意識主要是指主動嘗試從日常生活、自然現(xiàn)象或科學(xué)情境中發(fā)現(xiàn)和提出有意義的數(shù)學(xué)問題。”③而Silver則更多地從內(nèi)涵和形成出發(fā)來定義,認(rèn)為數(shù)學(xué)的創(chuàng)新意識“和扎實而可塑的數(shù)學(xué)知識密切相關(guān),它往往需要較長時間的努力和反思……它可以通過學(xué)習(xí)和經(jīng)驗來提高”E.A.Silver.Fostering creativity through instruc-tion rich in mathematical problem solving and problem posing[J].ZDM-Mathematics Education, 1997(3): 75。。由于學(xué)生通??梢酝ㄟ^自己的思考和與他人的互動提出各種不同的數(shù)學(xué)問題,這樣的開放性和自主性便為學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)的創(chuàng)新意識提供了獨(dú)特的機(jī)會。有關(guān)研究也證實了問題提出對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的促進(jìn)作用。不僅如此,問題提出還直接作為一種有效的評估手段來測評學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維。

除了創(chuàng)新意識,新課標(biāo)還非常重視學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的培養(yǎng),12次提到學(xué)生“主動”嘗試、參與、交流數(shù)學(xué)問題探究的重要性及其與核心素養(yǎng)的關(guān)系,甚至在介紹課程理念時直接強(qiáng)調(diào)“學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)是一個主動的過

程”中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:3。。雖然在教學(xué)研究中學(xué)者們一開始更多地關(guān)注問題提出與數(shù)學(xué)認(rèn)知因素的關(guān)系,但是也沒有完全忽視其與非認(rèn)知因素(包括學(xué)習(xí)動機(jī))的關(guān)系。例如,約30年前,Silver就在其一篇對問題提出的研究有指導(dǎo)性影響的論文中指出:由于問題提出給學(xué)生提供了提出他們自己真正感興趣問題的機(jī)會,這就很容易激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。E.A.Silver.On mathematical problem posing[J].For the Learning of Mathematics,1994(14):1928。最近,越來越多的研究開始關(guān)注問題提出與社會情感因素的關(guān)系。世界頂級數(shù)學(xué)教育研究期刊之一的《數(shù)學(xué)教育研究》(Educational Studies in Mathematics)甚至刊發(fā)了一個專輯來探討問題提出與社會情感之間的關(guān)系。參見:J.Cai,R.Leikin.Affect in mathematical problem posing[J].Educational Studies in Mathematics(Special issue),2020(3)。在這一專輯中,Voica等人指出:和問題解決的過程相比,在問題提出的過程中,學(xué)生有更高的自主性和控制感,從而其內(nèi)在動機(jī)更易于被激發(fā)。CVoica,F(xiàn)MSinger,EStanHow are motivation and self-efficacy interacting in problem-solving and problem-posing? [J]Educational Studies in Mathematics,2020(3):487517。新課標(biāo)顯然也關(guān)注到了學(xué)習(xí)過程中學(xué)生自主性對內(nèi)在動機(jī)的影響,23次提到“自主”。確實,由于問題提出本身生成性的特點(diǎn)以及學(xué)生對所提問題的所有權(quán),問題提出為學(xué)生提供了發(fā)展和表達(dá)自主性的機(jī)會和語境。

需要指出的是,學(xué)習(xí)的自主性是產(chǎn)生內(nèi)在動機(jī)的必要條件,而非充分條件。根據(jù)著名的自我決定理論,要產(chǎn)生強(qiáng)烈的內(nèi)在動機(jī),除了自主性,還需要參與者獲得勝任感(完成有挑戰(zhàn)性但難度適當(dāng)?shù)娜蝿?wù))和社會歸屬感(被他人認(rèn)可和建立關(guān)聯(lián))。參見:ELDeci,RMRyanIntrinsic motivation and self-determination in human behavior[M]New York:Plenum,1985。而后兩者與教師設(shè)計的教學(xué)任務(wù)以及課堂中的社會性互動密切相關(guān)。因此,問題提出最終能否幫助學(xué)生產(chǎn)生內(nèi)在動機(jī),除了過程中的自主性,很大程度上還要取決于設(shè)計、提出任務(wù)以及提供反饋的教師。

如上所述,要想讓學(xué)生在課堂中獲得有效的問題提出經(jīng)驗,教師必須有能力設(shè)計提供合適的、有意義的問題提出教學(xué)任務(wù)。這就首先要求教師自己成為一個好的問題提出者。大量的研究發(fā)現(xiàn),教師的這一能力也是需要學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的。由于習(xí)慣于嚴(yán)格執(zhí)行精心準(zhǔn)備的預(yù)設(shè)教案,實施過程相對開放的問題提出教學(xué)對中國教師來說,會有特別的挑戰(zhàn)性。實證研究也發(fā)現(xiàn),即使是很有經(jīng)驗的特級教師,對問題提出教學(xué)中的不確定性也會非常顧慮。T.Chen,J.Cai.An elementary mathematics teacher learning to teach using problem posing:A case of the distributive property of multiplication over addition[J].International Journal of Educational Research,2020(10):1420。確實,再有經(jīng)驗的教師也不能完全預(yù)測學(xué)生可能提出的所有問題。但令人欣慰的是,研究發(fā)現(xiàn),通過有針對性的專業(yè)培訓(xùn),中國的教師不僅提高了自身的問題提出能力,也對采用問題提出的方式進(jìn)行教學(xué)更為自信。J.Cai,SHwangTeachers as re-designers of curriculum to teach mathematics through problem posing: Conceptualization and initial findings of a problem-posing project[J].ZDM-Mathematics Education,2021(6):14031416。這些研究發(fā)現(xiàn)為我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)新課標(biāo)中的“問題提出”教學(xué)目標(biāo),提供了重要的啟發(fā)。

新課標(biāo)雖然明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的“問題提出”能力,但是沒有具體說明如何培養(yǎng)學(xué)生的“問題提出”能力。而在教育研究領(lǐng)域,我們已經(jīng)看見一些值得期許的發(fā)現(xiàn)。例如,學(xué)者English發(fā)現(xiàn),當(dāng)教師有意識地訓(xùn)練學(xué)生拓展問題提出的廣度和提高所提問題的難度時,在今后的問題提出任務(wù)中,這些受過訓(xùn)練的學(xué)生就會成為更好的問題提出者。L.D.English.Children's problem posing within formal and informal contexts[J].Journal for Research in mathematics Education,1998(1):83106。我們也發(fā)現(xiàn),中國學(xué)生通過一年的訓(xùn)練,即使他們的老師也在同時接受問題提出的各種訓(xùn)練,他們自己的問題提出能力還是得到了明顯提高。J.Cai,S.Hwang.Teachers as re-designers of curriculum to teach mathematics through problem posing:Conceptualization and initial findings of a problem-posing project[J].ZDM-Mathematics Education,2021(6):14031416;H.Zhang,J.Cai.Teaching mathematics through problem posing:insights from an analysis of teaching cases[J].ZDM-Mathematics Education,2021(4):113。

四、 作為認(rèn)知活動的“問題提出”

要有針對性地發(fā)展學(xué)生的問題提出能力,首先需要了解問題提出所需要的認(rèn)知能力及其與其他數(shù)學(xué)能力之間的關(guān)系。把問題提出當(dāng)作一種認(rèn)知活動進(jìn)行研究的發(fā)現(xiàn),在這方面給了我們很多有益的啟示。

新課標(biāo)雖然默認(rèn)“問題提出”的認(rèn)知特性,卻沒有對“問題提出”具體的認(rèn)知特性以及相關(guān)的重要話題做更深入的探討。例如:問題提出包含怎樣的認(rèn)知細(xì)節(jié)?它與同為認(rèn)知活動的問題解決又有著怎樣的關(guān)系?問題提出是否可以作為一種認(rèn)知的評估手段?下面,我們就根據(jù)現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn),對這三個問題進(jìn)行一些探討。

問題提出究竟是一個怎樣的認(rèn)知過程?Pittalis等人認(rèn)為,問題提出是一個復(fù)雜的信息加工過程,不僅需要對問題情境中的數(shù)量信息進(jìn)行過濾,重新編碼,建立數(shù)量之間的關(guān)系,還需要在特定的語境下賦予數(shù)量及其關(guān)系特別的意義。M.Pittalis,C.Christou,N.Mousoulides,D.Pitta-Pantazi.A structural model for problem posing[C]//Proceedings of the 28th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education.Bergen,Norway:PME,2004: 4956。有意思的是,即使有這么復(fù)雜的認(rèn)知細(xì)節(jié),研究者卻發(fā)現(xiàn),各個年級的學(xué)生,包括第一學(xué)段的學(xué)生,雖然所提的問題中往往也有一小部分不屬于數(shù)學(xué)問題,但是都能提出有效的數(shù)學(xué)問題。更加值得注意的是,即使是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生,也有能力提出有價值的數(shù)學(xué)問題。S.Silber,J.Cai.Exploring underprepared undergraduate students mathematical problem posing[J].ZDM-Mathematics Education,2021(4):877889。甚至,他們所提的有些問題的數(shù)學(xué)復(fù)雜性不亞于那些數(shù)學(xué)成績優(yōu)異者所提的問題。這很可能是因為問題提出和問題解決所需要的認(rèn)知能力并不完全一致。這一初步的發(fā)現(xiàn),為我們思考如何運(yùn)用問題提出教學(xué),有效地幫助數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生提供了啟發(fā)。

新課標(biāo)雖然把“問題提出”和“問題解決”視為相互關(guān)聯(lián)的兩個學(xué)習(xí)過程,但是對二者之間的關(guān)系并沒有展開討論。研究表明,雖然問題解決和問題提出可能有一些不同的認(rèn)知成分,但是二者之間關(guān)系密切。例如,我們發(fā)現(xiàn),無論是中國還是美國,有更好的問題解決能力的學(xué)生要比其他同伴更能提出更多、更復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。我們進(jìn)一步分析了更為內(nèi)在的認(rèn)知策略,發(fā)現(xiàn)六年級好的問題解決者和問題提出者都傾向于使用較為抽象的規(guī)律形成策略。J.Cai,S.Hwang.Generalized and generative thinking in U.S. and Chinese students mathematical problem solving and problem posing[J].Journal of Mathematical Behavior,2002(21):401421。在之后的一個研究中, 我們發(fā)現(xiàn),七年級的學(xué)生比六年級的學(xué)生更傾向于使用這種抽象的策略。S.Hwang,J.Cai.A perspective for examining the link between problem solving and problem posing[C]//N.A.Pateman,B.J.Dougherty,J.Zilliox (Eds.). Proceedings of the 27th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education held jointly with the 25th Conference of PME-NA.Honolulu,HI:Center for Research and Development Group, University of Hawai'i,2003:103110。所以,我們認(rèn)為,在問題解決中使用更為抽象的策略的問題解決者,在問題提出中更容易提出有想象力的超越所給問題情境的數(shù)學(xué)問題。研究還表明,二者之間是相互促進(jìn)的。例如,Kopparla 等人發(fā)現(xiàn):如果對學(xué)生進(jìn)行問題提出的訓(xùn)練,他們的問題解決能力也會得到提高;反之,如果對學(xué)生進(jìn)行問題解決的訓(xùn)練,他們的問題提出能力同樣也會得到提升。M.Kopparla,A.Bicer,K.Vela,et al..The effects of problem-posing intervention types on elementary students problem-solving[J].Educational Studies,2019(6):708725。

既然問題提出和問題解決在認(rèn)知上存在這么密切的關(guān)聯(lián),在傳統(tǒng)的以問題解決作為測量手段的教學(xué)評估系統(tǒng)中能否加入問題提出的測評手段呢?新課標(biāo)在給出教學(xué)評價建議時指出:評價維度需要“多元”,“不僅要關(guān)注學(xué)生分析問題、解決問題的能力,還要關(guān)注學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。全面考核和評價學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展”中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:90。。這樣看來,能否以及如何使用“問題提出”作為測評手段是關(guān)乎能否有效“考核和評價學(xué)生核心素養(yǎng)形成和發(fā)展”的重要問題。但是,新課標(biāo)沒有對這一問題做進(jìn)一步的說明。研究者曾利用問題提出作為認(rèn)知關(guān)注點(diǎn),來評估學(xué)生的數(shù)學(xué)理解。例如,Kotsopoulos 等人利用問題提出作為一個形成的評估,來判斷學(xué)生思考現(xiàn)狀和學(xué)習(xí)目標(biāo)直接的關(guān)系。D.Kotsopoulos,M.Cordy.Investigating imagination as a cognitive space for learning mathematics[J].Educational Studies in Mathematics,2009(70):259274。研究者也利用問題提出來測評教師的數(shù)學(xué)理解。通過對學(xué)生所提問題的分析來判斷學(xué)生數(shù)學(xué)理解的不足。問題提出有獨(dú)特的作用來幫助教師獲得其他測評手段無法提供的信息。例如,我們最近利用分?jǐn)?shù)除法作為數(shù)學(xué)任務(wù),發(fā)現(xiàn)與問題解決相比,問題提出會提供更好的機(jī)會幫助學(xué)習(xí)者理解分?jǐn)?shù)除法的概念和意義。Y.Yao,S.Hwang,J.Cai.Preservice teachers mathematical understanding exhibited in problem posing and problem solving[J].ZDM-Mathematics Education, 2021(4):937949。由此看來,問題提出不僅可以提供獨(dú)特的視角評估學(xué)生的認(rèn)知能力和狀態(tài),也為真正實現(xiàn)因材施教和學(xué)習(xí)機(jī)會的最大化提供了空間。

總之,和問題解決一樣,問題提出往往是一種復(fù)雜的認(rèn)知活動。二者雖然關(guān)系密切甚至相輔相成,但是也有各自的認(rèn)知元素。在教學(xué)評估上,問題提出可以幫助教師更好地評估學(xué)生的數(shù)學(xué)理解和創(chuàng)新意識等。所以,對問題提出認(rèn)知內(nèi)涵的認(rèn)識可以幫助教師制定問題提出教學(xué)的認(rèn)知目標(biāo),讓教師在實施問題提出教學(xué)時更加有的放矢。

五、 作為教學(xué)手段的“問題提出”

在新課標(biāo)中,“問題提出”既是一種教學(xué)目標(biāo),也是落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要教學(xué)手段。問題提出教學(xué)無論在研究中還是在實踐中,都是比較新的概念。即使在較早提出這一概念的美國,這一教學(xué)方法至今仍然是一種非常規(guī)的教學(xué)模式。因為問題提出通常較問題解決更具開放性,問題提出教學(xué)相對于傳統(tǒng)的問題解決教學(xué)有著更大的不確定性。這給已經(jīng)習(xí)慣于課堂控制的中國教師帶來了特別的認(rèn)知和文化上的挑戰(zhàn)。雖然新課標(biāo)對此沒有做進(jìn)一步的論述,但是近幾年一些學(xué)者在中國所做的培訓(xùn)和實證性研究,為我們在中國文化語境下實施問題提出教學(xué)提供了有益的啟示。

研究者曾經(jīng)提出一個教學(xué)模型來幫助教師設(shè)計和使用問題提出的教學(xué)手段。這個模型認(rèn)為,問題提出教學(xué)往往包含以下四個基本步驟:(1) 明確需要改進(jìn)的具體問題以及問題提出教學(xué)的目的;(2) 理解學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)起點(diǎn);(3) 設(shè)計問題提出的教學(xué)任務(wù);(4) 預(yù)設(shè)并處理學(xué)生提出的問題。在上文中,我們已經(jīng)對前兩點(diǎn)有所討論,以下討論將聚焦于后兩個具有操作性的教學(xué)過程。

首先,我們關(guān)注設(shè)計問題提出的教學(xué)任務(wù)?!皢栴}提出”這個概念反映在教學(xué)中是教師提供問題提出的教學(xué)任務(wù)。問題提出的教學(xué)任務(wù)一般分為兩大部分:一是情境,二是引導(dǎo)語。以新課標(biāo)附錄1中的例13(利用數(shù)據(jù)提出問題)為例:

某展覽中心周六和周日有一個藝術(shù)展,圖1記錄了參觀人數(shù)。

根據(jù)記錄的參觀人數(shù),你能提出哪些(數(shù)學(xué))問題?

這一教學(xué)任務(wù)中,帶有數(shù)字的圖和圖的說明就是問題情境,而“根據(jù)記錄的參觀人數(shù),你能提出哪些問題?”則是引導(dǎo)語。

00讓我們先關(guān)注問題情境。新課標(biāo)明確指出教師需要“發(fā)揮情境設(shè)計與問題提出對學(xué)生主動參與教學(xué)活動的促進(jìn)作用”中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:87。,但是,對什么是問題情境沒有做具體的解釋。在研究中,我們把類似上述案例中的問題情境稱為現(xiàn)實情境。與此相對應(yīng)的是數(shù)學(xué)情境。例如,“已知6×(3+2)=30,請你提出一個可以用這個算式解決的生活問題”中的數(shù)學(xué)表達(dá)式6×(3+2)=30,就是一個數(shù)學(xué)情境。需要指出的是,新課標(biāo)中的問題情境較多的是現(xiàn)實情境,特別是新課標(biāo)要求進(jìn)一步加強(qiáng)“以解決實際問題為重點(diǎn)”的綜合與實踐活動(包括主題活動和項目學(xué)習(xí))。然而,兩種不同的問題情境可以實現(xiàn)不同的學(xué)習(xí)效果。因為,二者需要不同的數(shù)學(xué)理解和認(rèn)知加工。我們認(rèn)為,雖然基于現(xiàn)實情境和數(shù)學(xué)情境的問題提出都要求學(xué)生把生活經(jīng)驗與數(shù)學(xué)情境建立聯(lián)系,但是,二者的認(rèn)知過程有所不同。參見:J.Cai,S.Hwang.Making mathematics challenging through problem posing in the classroom[C]//R.Leikin,C.Christou,A.Karp,D.Pitta-Pantazi,R.Zazkis.Mathematical challenges for all.New York,NY:Springer,2022?;跀?shù)學(xué)情境的問題提出可以幫助學(xué)生探索抽象的數(shù)學(xué)特征,然后在自己的具體知識和生活經(jīng)驗中得到具體化。而基于現(xiàn)實情境的問題提出則正好相反:可以幫助學(xué)生從具體情境中抽象出數(shù)學(xué)特征。在區(qū)分現(xiàn)實情境和問題情境的基礎(chǔ)上,還可以根據(jù)情境內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,進(jìn)一步細(xì)分問題情境的類型:現(xiàn)實情境可以文字、照片或繪畫圖例、表格等方式呈現(xiàn),數(shù)學(xué)情境可以數(shù)學(xué)表達(dá)式、照片或繪畫圖例、數(shù)據(jù)格、規(guī)律示意圖等方式呈現(xiàn)。當(dāng)然,問題情境也可與其他學(xué)科(如科學(xué))內(nèi)容有關(guān)。

除了問題情境,問題提出的教學(xué)任務(wù)還必須有明確的引導(dǎo)語,讓學(xué)生知道他們要做什么。根據(jù)不同的教學(xué)目的,教師可以在引導(dǎo)語中提出不同的要求。比如,(1) 提出你所能想到的所有問題;(2) 提出難度不同的問題(比如一個簡單的問題、一個中等難度的問題和一個很難的問題);(3) 根據(jù)這個問題的例子提出相似的問題(或者提出和范例結(jié)構(gòu)不一樣的問題)。和問題情境一樣,問題提出教學(xué)任務(wù)中的引導(dǎo)語也會直接影響教學(xué)任務(wù)的性質(zhì)和教學(xué)結(jié)果。例如,如果把上述新課標(biāo)案例中的引導(dǎo)語“你能提出哪些問題”改為“你能提出哪些至少包含兩種運(yùn)算的數(shù)學(xué)問題”,則對學(xué)生的認(rèn)知要求、引發(fā)學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)和問題的開放度就會發(fā)生變化,而這樣的變化都會影響問題提出的結(jié)果。我們還分析了中美數(shù)學(xué)教材中的問題提出任務(wù),發(fā)現(xiàn)任務(wù)中的引導(dǎo)語非常不同。J.Cai,C.Jiang.An analysis of problem-posing tasks in Chinese and US elementary mathematics textbooks[J].International Journal of Science and Mathematics Education,2017(8):15211540。在進(jìn)一步的分析中,我們發(fā)現(xiàn)引導(dǎo)語中是否包含問題范例會直接會影響問題提出的結(jié)果。雖然如何在不同的教學(xué)語境下設(shè)計合理的引導(dǎo)語尚需要更多的研究,但是教師在設(shè)計問題提出的教學(xué)任務(wù)時必須考慮到不同的引導(dǎo)語對教學(xué)的影響。

其次,在問題提出教學(xué)中,學(xué)生提出問題并不是結(jié)束,教師必須對學(xué)生提出的問題做進(jìn)一步的教學(xué)處理。新課標(biāo)雖然把發(fā)現(xiàn)、提出問題和分析、解決問題放在一起,但是,對如何分析處理學(xué)生提出的問題沒有做專門的說明。由于問題提出教學(xué)中學(xué)生提出的問題有一定的多樣性和不可預(yù)測性,與傳統(tǒng)的教師預(yù)設(shè)問題的教學(xué)相比,在分析等處理上就會有更多的不確定性和復(fù)雜性。

在談?wù)搯栴}處理前,先要談?wù)劷處煂栴}的預(yù)測,因為教師能否對學(xué)生可能提出的問題進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測會影響整個教學(xué)結(jié)果。預(yù)測學(xué)生的問題提出,教師首先要了解學(xué)生問題提出能力的一些基本現(xiàn)狀。研究表明,學(xué)生傾向于提出一些常規(guī)的、熟悉的數(shù)學(xué)問題(類似于教材中的問題),提出的問題類型比較單一,不擅長提出創(chuàng)新性、復(fù)雜性的數(shù)學(xué)問題。學(xué)生問題提出能力的發(fā)展具有階段性:二年級之前,學(xué)生處于從不會提出問題到能提出問題的過渡階段;二到五年級,學(xué)生處于問題提出的局部思考階段,能在開放的情境下提出問題,但絕大多數(shù)是簡單的問題或零星的發(fā)展性問題;六年級,學(xué)生進(jìn)入問題提出的“整體思考階段”,如果經(jīng)歷問題提出教學(xué),約有一半的學(xué)生能較為系統(tǒng)地提出發(fā)展性問題。對學(xué)生問題提出現(xiàn)狀的把握有助于教師從宏觀層面預(yù)測學(xué)生提出的問題類型。預(yù)測學(xué)生的問題提出,教師還要針對某些具體的教學(xué)內(nèi)容,通過抽取學(xué)生樣本整理他們提出的問題,分析他們提出的問題類型,并與教師自己提出的問題類型進(jìn)行比較,以了解學(xué)生問題提出的基本規(guī)律。我們發(fā)現(xiàn),中國教師在預(yù)測學(xué)生提出的問題的準(zhǔn)確率上存在著很大的個體差異(9%—89%),并認(rèn)為這和他們是否熟悉問題提出的教學(xué)有關(guān)。B.Xu,J.Cai,Q.Liu,et al..Teachers predic-tions of students mathematical thinking related to problem posing[J].International Journal of Educational Research,2020(10):1427。

面對學(xué)生提出的各種問題,教師的處理方式是多樣的。根據(jù)現(xiàn)有的研究,我們總結(jié)出三個循序漸進(jìn)的步驟:分析問題,選取問題,解決問題。賈隨軍,姚一玲,蔡金法.基于問題提出的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計[J].小學(xué)教學(xué)(數(shù)學(xué)版),2020(1): 2026。一開始,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對自己提出的問題進(jìn)行討論、修正、分類、歸納和總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,可以選取一些問題解決。有意思的是,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),實際教學(xué)中,在解決了所選取的問題后,有的教師通過改變原先的問題情境開始了新一輪的概念上更為復(fù)雜的問題提出活動,甚至通過這樣循環(huán)的問題提出活動引導(dǎo)學(xué)生完成了數(shù)學(xué)建模。由此可見,問題提出教學(xué)中,教師對問題的處理會直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。

綜上所述,問題提出教學(xué)是較為復(fù)雜開放、有一定結(jié)構(gòu)性的教學(xué)活動。它對教師的專業(yè)能力的發(fā)展和教師成長提出了更高的要求。首先,教師自己要成為一個好的問題提出者。其次,教師要能根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計合適的問題情境和引導(dǎo)語。再者,在課堂執(zhí)行過程中,除了能較好地預(yù)判學(xué)生提出的問題,還需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生對提出的問題進(jìn)行合理的處理。

六、 結(jié)語

問題提出是一種包含復(fù)雜認(rèn)知和社會情感因素的活動,既是一種教學(xué)目標(biāo),又是實現(xiàn)更高教學(xué)目標(biāo)中各種核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)手段。如果說讓核心素養(yǎng)落地是這次課標(biāo)修訂的重點(diǎn),讓問題提出教學(xué)落地則是實現(xiàn)這一變革的關(guān)鍵。在回顧了種種課程改革的失敗后,著名教育學(xué)家布魯納在其著作《教育過程》中一針見血地指出,任何課程改革要能成功,其前提必須是新的教學(xué)方法能被“普通的教師”用來成功地教“普通的學(xué)生”。布魯納.教育過程[M].邵瑞珍,譯.北京:文化教育出版社,1982: 37。本文基于目前的研究成果,對新課標(biāo)中的“問題提出”以及“問題提出教學(xué)”做了進(jìn)一步的解讀,以期能幫助將要在教學(xué)一線落實新課標(biāo)理念的廣大教師理解這一重要的概念,進(jìn)而對他們在課堂中面對“普通的學(xué)生”時真正落實這一有挑戰(zhàn)性的教學(xué)活動有所啟發(fā)。(蔡金法,西南大學(xué)教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”講座教授,西南大學(xué)特聘海外名師,美國特拉華大學(xué)Kathleen and David Hollowell終身講席教授。著名華人數(shù)學(xué)教育家。2010年當(dāng)為選美國數(shù)學(xué)教育研究協(xié)會理事長,2015年被聘為《數(shù)學(xué)教育研究》雜志主編,2016年當(dāng)選為美國教育研究協(xié)會終身董事,2017年獲得特拉華大學(xué)人文及科學(xué)學(xué)院頒發(fā)的杰出研究獎,2018年因?qū)μ乩A州數(shù)學(xué)教育的杰出貢獻(xiàn)獲得該州的韋伯獎。過去幾年中,回家鄉(xiāng)浙江蕭山創(chuàng)辦教師培訓(xùn)工作坊,用自己多年的研究成果為家鄉(xiāng)教育出智出力。王濤,美國塔爾薩大學(xué)教育系終身副教授。美國哈佛大學(xué)教育學(xué)博士。曾多年受聘為華東師范大學(xué)繼續(xù)學(xué)院客座教授。著有暢銷書《規(guī)矩和愛》。)

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