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1、问题、情境脉络和基于问题的学习与教学设计赵 健摘要 本文从问题和情境脉络的角度对基于问题的学习与教学进行反思。主要观点：面向问题解决的结构化知识图式的形成，不是在学习者和问题所置身的情境脉络之外进行的孤立的智力活动；缺乏有关情境脉络支撑的问题，难以牵引学习者将无法形成图式或形成无效图式。基于问题的学习与教学设计，应考虑在问题的呈现开始就提供相应的情境脉络作为支撑。关键词 问题 情境脉络 图式 基于问题的学习与教学作者简介 赵健，华东师范大学课程与教学研究所博士研究生（上海 200062）长久以来，正规的学校教育有一个普遍倾向，即把系统的、科学的和普遍的知识传授给学生，希望他们在离开学校后能够借
2、助于所学的概念和原理的体系，来解决在现实生活中遇到的各种问题。然而大量的事实困扰着人们，概念和原理向真实情境的迁移并非如设想的那样简单。学生在进入职业生涯后所面临的日常工作情境的诸多不确定性，往往使满腹的经纶沦为惰性的知识，难以激活真实问题的解决。学术性知识和应用性知识的课程设计和教学组织之间难以平衡，似乎一直是令学校和社会备感困扰的难题。基于问题的学习和教学于是备受关注。与按照学科逻辑组织的科目教学所不同的是，基于问题的学习与教学，围绕特定问题将相关知识组织起来，直接引导学生形成问题解决的策略和能力。那么基于问题的学习与教学何以能解脱课程与教学设计的科学性与实用性的两难困境？本文试图从“问题
3、”与“情境脉络”的关系的视角，探讨情境脉络对于形成有效知识网络的作用，对学习环境创设中的“问题”、对已经被泛化和曲解的基于问题的学习与教学模式的要素，进行反思。一认知心理学借助于专家和新手对比的研究范型，为解释知识的组织结构对于问题解决的意义，提供了一种有效的途径。面对一个真实的问题，为什么一个经验丰富的专家能够迅速找到解决方案，而一个初出茅庐的新人（即便是一个优秀的毕业生）花费的时间既长且解决问题的成功率不高，即使这一问题所涉及的专业知识都是后者学过的。图式，是认知心理学家用来诠释专家和新手在解决问题时的知识组织差异所用的概念工具。图式是一种结构性知识，它把与问题有关的命题、表象及线性排序组
4、织起来，使个体形成对这一问题的的一种定型或定格的知识表征1吴庆麟等编著，认知教学心理学，上海科学技术出版社，2000年；。这种结构解释了专家的知识易于访问和提取的原因。在各种不同的专业领域里，专家型知识（expertise）及专家利用这种知识解决问题的过程是各不相同的，但是，专家和新手之间的区别却具有普遍的意义。勃舒赞（H.P.A.Boshuizen，1999）举一医学教育案例来说明专家图式中各要素的结构化联系方式2 4 6H.P.A.Boshuizen，（1999），Medical Education；Or the Art of Keeping a Balance between Scien
5、ce and Pragmatics，In Learning and Knowledge（pp188-189，194），Paul Chapman Publishing Ltd.。医生在日常诊疗的基础上，形成了一套独特的、现成的、抽象化了的问题解决图式：病理图式（illness script，或译为病理脚本）。这些图式告诉医生，如果某人在这样或那样的情况下，陈诉如此如此的不适，问题可能是由X或Y造成的，那么就应使用治疗方案A或B来处理（见图1）。病理图式包含与处于一定环境中的患者的种种情况（致病因素）有关的知识，这些因素可能导致患者体内出了问题，比如由于中毒、损伤或感染而发生的病变。图式还包含与这
6、些问题、这些症状的结果有关的知识。这三个要素讲述了关于患者的病程以及病因的“故事”。示例图式的 性别 冒险行为 自诉不适 身体检查记忆线索 年龄 职业 既往病史 症状 化验结果 诊断病理图式 致病因素 病理 后果处理综合的知识网络 微生物学 解剖学生物物理学病理生理学 症状与症候流行病学 药物治疗学图1 病理图式而没有这些通用、现成图式的学生，在问题解决过程中则表现出不同的行为，通常结果也不同。为了理解病例描述所给出的信息，他们只得一一提取有关领域的知识，并激活有关概念。在此过程中，学生不得不主动地建立起复杂的推理路径。因此，与专家相比，学生是在一个更加具体的层次上运用概念的。还有一个令人注目
7、的现象是，尽管（或许是因为）学生使用了漫长而具体的推理路径，图式所包含的病例的一些重要部分，却仍然会被忽略。许多学生，甚至是水平较高的，会“忘记”病例的一个重要部分：生理变化。专家与准专家之间的这些差距，不仅会导致花费的时间不同，而且，问题解决结果的质量与问题解决者对于质量的确定性，都会由于应用了不太适合的知识解决问题而受到影响。缺乏问题的牵引而形成可用的知识网络（图式），固然是一直接受学科逻辑教学的学生解决问题能力较弱、知识惰性化的原因，但是，这并非意味着图式的形成就是将各种相关知识综合到一起即可。认知弹性理论批判了“预先打包的”或“预先编撰好的”图式观，认为，图式“不是原封不动地再现知识结
8、构”，而是“按照具体情境重新组合这些知识”，是“从各种知识源中，将适应当前情境中某一理解或问题解决需要的信息组合起来”，虽然图式是一种定型或定格的知识表征，但是图式的形成离不开对问题所生长于的情境脉络的不断适应和调整，这种“变性”常常为我们所忽视。这种情境强调的是真实行为所发生的社会网络和活动系统3 8 9 11戴维乔纳森主编，郑太年等译，学习环境的理论基础，华东师范大学出版社，2002年，第55，63页。曼德尔等人（Mandl.et al.，1994）在一个企业管理课程的模拟研究中，发现了一个有悖直观的现象。研究中他们将经济学研究生（高级被试）与毫无经济学知识训练的心理学及教育学学生（新手被
9、试）作了对比。任务是优化一个模拟的牛仔裤生产企业的收益。那些显然没有被知识妨碍的新手被试，尤其是在第一个计划阶段，要比那些拥有较多知识的高级被试完成得更好。这个现象，不能归因于知识的有无，而要用所应用知识的不切实际性来解释。经济学研究生沉迷于过于复杂的假设，试图运行一个本身正确、却缺乏足够的管理组织的公司模型。结果，他们无法做出一个圆满的决策。曼德尔的这些高级被试们还有另外一个问题，他们能做出在理论上正确的假设，却不符合现实情境，在变量（售价、产量等）的操作上也太过谨慎。比如，在他们决定要清理库存之后，降低了价格，但每条仅仅降低了0.50德国马克，结果当然不如所愿。由于图式过于复杂、脱离现实和
10、不够完整，不能与真实生活实践的特征相一致，从而使这些被试的成绩受到影响5 7斯皮罗等，“认知弹性、建构主义和超文本”，见莱斯利P斯特弗等编，高文等译教育中的建构主义，华东师范大学出版社，2002年，第73，77页；10 高文编译，“设计与教学设计”，外国教育资料1997年第二期。解决这个问题只有一个办法，就是让学生通过尽可能多地解决问题，反复练习他们的知识和技能。这些问题应是真实生活的问题或者对真实生活的模拟，以便使知识与现实的特征协调一致（这正是前面实验中经济学研究生们所缺乏的）。仍以图1所示的病理图式为例，我们必须认识到，图式中各要素的诸多连接线表征的不是固着的而是灵活的链接，不是单向的而
11、是交叉、穿越的，因此，各知识要素之间的多重链接正是与具体的情境相吻合的。在情境脉络的支撑下，反复的、积极的运用，是面对真实问题时形成有效解决策略的重要条件，即图式的构造必须具有应用性、必须能够向实践的情境转化。由此可见，缺乏了情境脉络支撑的学习与教学，往往导致学生在掌握大量学科知识的同时无法在围绕一个问题时将这些知识结构化（形成图式），或者已有的知识组织结构无法适应真实情境中问题的需要，储存在记忆中的一般性难以还原为情境中的原型（图式无效）。作为知识组织方式的图式的建立，必须面向具体、真实的、动态的问题解决。高级知识的获得（专家型知识，即蕴涵复杂性的理解和迁移），依赖于按照情境脉络化的方式对已
12、有知识的的重组和不断访问，依赖于知识的多元表征和知识要素的多重链接。二上述表明，学生在传统教学中获得的大量惰性知识，主要有两种成因：第一，是这些知识没有形成一定的知识网络或图式，遇到实际问题，零散而非结构化保存的知识不利于访问和提取；而专家的知识则由于相互之间有机的联系在一起，易于激活、访问和提取。第二，也是本文主要关注的，是即便知识的组织方式是结构化的，但是由于这些结构多是以学科逻辑链接在一起，缺乏情境脉络的支持，因而在遇到问题时无法和问题情境对接，找到有针对性的解决策略，这种图式则是僵化的、无效的。笔者认为，传统学校或传统教学遭遇后一种情况可能更甚。正如萨其曼所指出的，“学校建构了一些脱离
13、真实世界的中性场合，在其中先是学会一些东西，然后再将它们应用于真实世界，这个前提在本质上是误导性的所有的学习都是情境中的学习”。格里诺等人提出了作为整合框架的情境认知的使命，即抛弃学习环境仅是为孤立的智力活动而服务的立场，使其为“学生发展明确的身份作出贡献，这个身份就是既作为个体学习者，又作为学校和其生活的其他地方的学习共同体中有意义社会实践的有效参与者”。分享这些观点，使我们意识到，课程与教学的改革如果仅关注“脱离真实世界的中性场合”中的“孤立的智力活动”，如果仅仅把学生看作是学校中从事学习的个体，而忽视伴随着学生的生活经验、学习历史和社会文化，那么，即使能够满足掌握学科知识及其结构的教学的
14、科学性目标，但是，提高解决更具有复杂、多变、不确定的真实问题的能力的所谓实用目标，却仍然缺乏必要的中介和支撑，换言之，能够把课堂里习得的学科知识运用到实际当中解决问题，这远不是一个线性的迁移路径。其实，问题这一概念本身就包含着“情境”的意蕴，它是“人不具备跨越所在的此岸与欲去的彼岸之间的裂缝的方法时所处的一种情境”。当问题解决者识别到问题时，即体验到了目前状态与目标状态不一致的认知困境，而摆脱这种困境的心理倾向就构成了其问题解决的需要和动机。尽管在传统的学习环境中也有许多“问题”和蕴涵着“问题”的教学，但是，由于对问题本身所蕴涵的情境性不明晰，这些“问题”没有引致所期望的自主思考和问题解决能力
15、的提高。对这些“问题”可以从下面几个方面反思：首先，问题的结构良好性与结构不良性。结构良好的问题通常是由教师提供的，可以预期它是有正确的、有限的答案的。学生无需对问题本身进行界定，需要的是猜测和寻找答案藏在哪里。而结构不良的问题通常问题条件和解决问题的需要并不匹配，具有较复杂的特征，学生可以依据问题所依存的情境对其中一些元素提出自己的界定或定义，不仅具有较强的解决问题的动机，对问题的理解和解决的方案都更具开放性。其次，问题是导源于学生的学习需要还是教师的教授需要。“支持学习的最佳方法来自于需求的一方而不是供应的一方。即设计者和教学者不是要在事先就决定学习者需要知道些什么，并把这些明确提供给学习
16、者，排斥任何其他的东西，而且要尽可能多的整体性的、丰富的实践网络”。遗憾的是，在传统教学中，问的责任多在教师，而答的义务多在学生。一些教学上的改变关注把满堂陈述式的讲解转换成满堂的问话从而制造了竟相争答的热闹气氛。许多学习的模式都可以概括为“基于教师提问的学习或教学”，如果把这也归为基于问题的教学，显然是一种曲解。另外，在教师主导传授的教学中，问题的作用是作为教过的概念和原则的例子或应用，是用来提示回忆所学内容的，解决问题是为学科知识的巩固而服务的。许多教师精心设计的问题，由于无可避免受到教师事先就决定学习者要学习的东西的牵引，而且许多问题已经暗示、包含了答案，或者仅仅是一条寻找或摘录答案的线
17、索而已，因而这样的问题引导出的不是学生对问题本身的主动思考，而是对教师问题所要导向的目的答案的猜测。而面向真实问题接解决的学习环境中，问题引发的是现实情境与主体已有经验之间的认知冲突，这种冲突激发了学习者寻求问题解决，以达到认知和谐，因而，问题始终是知识组织的缘由、依据和核心。反观现实中许多冠以基于问题的学习和教学的研讨或实践，也包括为数不少的研究性学习课程，把问题跟问题所依存于的情境脉络割裂的情况绝非罕见。除了上述问题外，对问题解决的结果过于关注，也往往导致教师（包括一些研究性学习的推进者）热衷于研究性学习的最终“研究成果”，这里隐含着用学生探究的结论来判断这种课程本身价值的逻辑，这必然会使
18、教师难免会过多介入学生的探究，替代或减弱学生与情境之间的互动，并导致问题解决过程中的元认知不足（如适时记录，反思和策略调整），忽略了通过培养专家型的知识组织方式，来提高学生解决实际问题的能力，才是这种课程和教学的真正目标。其实我们已经看到，一些手册、指南等正在试图把这种课程与教学变成一个从问题的产生到结论的形成的标准化学习流水线。这种学习可能令参与的学生学会了一些解决问题的流程和具体的方法，但是对提高提出问题、反思问题和把问题解决的技能迁移到其他情境的能力仍然帮助甚少。三如前面已经论述过的，有关不同领域和学科问题的知识整合起来，形成抽象化了的问题解决图式，是面向问题解决能力的课程与教学的组织原
19、则。由于问题所依存的情境充满着不确定性，而图式的建构是在不断与情境的交互影响中实现的，因而无法通过传授给学生现成的图式来使他们速成。基于问题的学习与教学，力图促使新手或学生在掌握以线性和学科逻辑呈现的知识同时，通过问题的呈现、提供经验支撑、提供相关的信息资源库等活动，使学习者置身于专家所处理的问题情境、或模拟专家所处理的问题情境，逐步学会专家式的知识获得和知识组织方式。问题应是来自于被研究领域的实践的、结构不良的。乔纳森在论述以学生为中心的建构主义学习环境时，具体地描述了，这样的问题包括三个整合的和高度相关的元素：问题情境脉络、问题提出或模拟和问题操纵空间。问题情境脉络。任何问题的物理的、社会
20、文化的和组织的情境脉络，都有助于对问题进行限制和界定。在前述“肝炎”的病例中，对患者的疾病的识别和理解，不仅依赖于患者的自述不适、体检和化验报告，患者的职业状况、生活状况（包括性经历和各种习惯、嗜好）等因素都有助于经验丰富的医生对病例的确诊和治疗方案的形成。那么在医学生围绕这样一个病例进行学习时，问题的呈现一定伴随着问题境脉的表征。这一境脉中蕴藏的资源，是学生得以把病例所涉及的各门学科知识（生理学、细胞生物学、解剖学、心理学等）组成起来的条件。问题的提出或模拟。尽管我们不可能让所有的问题都是在真实环境中产生，但可以模拟情境脉络中的问题，该问题通常是在这一情境脉络中碰到的。要理解问题，就必须理解
21、问题存在的情境脉络，情境脉络限制和界定了问题。由此，在基于问题的学习或教学环境中，问题不是孤立于情境脉络而存在，问题的提出是在情境脉络的“故事”中引出的，学习者本人在问题提出的过程中就开始与构成问题的各要素进行互动，这个问题不仅是“老师的问题”、“教材上的问题”、“与我无关的问题”、“与真实生活无关的问题”，而更是“我自己的问题”、“真实的或模拟真实的问题”。问题操作空间。问题也必须向学生提供操纵问题的机会，即让学生自己可以操纵问题中的现象并观测操纵结果，以测试问题元素之间的多种动力关系。问题提出和问题操纵空间也经常整合成一个无缝的问题空间。在学习环境中展示相关案例，向学习者提供了一系列可与当
22、前问题进行比较的经验。学习者在分析案例中提供的问题解决策略可否轻迁移到当前问题情境时，一方面加固了已经建构的知识，一方面建构了原本缺失的知识，同时深刻体验了这些知识围绕问题的组织方式。与此同时，相关案例还通过向学习者提供所探讨问题的多种观点和方法，帮助他们表征学习环境中的复杂性，而日常问题中的复杂性是自然存在的。基于问题的教学还应向学习者提供多种与问题有关的信息资源，在传统教学中，这些资源即便提供，通常也是支持已获得的知识的应用的。而乔纳森等人认为，实践和知识的获得是相互支持的，不是一先一后的。而且，信息只有在问题解决活动的境脉中才有意义。信息的组织方式应能支持他们参与各种类型的活动，因此，多
23、种媒体的信息以超文本和超链接的形式，支持学习者的随机访问，在这种教学中就显得非常有意义。在基于问题的学习与教学中，关注情境脉络，就意味着关注与问题和问题解决主体有关的知识的整合、学科的整合，关注学习者在课堂上或学校里的经验与真实生活经验的整合，关注个人对问题的解读和解决与他人对问题的观念的整合。完成这种整合，需要学习环境的设计摆脱传统课堂的束缚，不再仅仅停留在教师主体还是学生主体、问得多一些还是讲得多一些、“研究性”多一些还是少一些、这套教材还是那套教材、此技术还是彼技术等等争论，而要从聚焦于“教”转向聚焦于“学”，实现学习方式的转换。参考文献Editors note: Judson Jone
24、s is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with CNN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from sp
25、ace hear the faint beeps of the worlds first satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plu
26、g on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to reach for the stars.As a meteorologist, Ive still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, youd hear my foot tapping rapidly under my desk.
27、 Im anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the New Mexico desert.Its like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack of) air
28、 up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line we would be go for lau
29、nch.I feel this mission was created for me because I am also a journalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I w
30、ill never reach. However, it did not stop me from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground
31、I knew it was over.How claustrophobia almost grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and capcom (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the
32、disappointing news: Mission aborted.The supersonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, wit
33、h capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilome
34、ters) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, Fearless Felix will unclip. He will roll back the door.Then, I would as
35、sume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a poo
36、l. It will be like he is diving into the shallow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth.
37、 But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of aroun
38、d 5,000 feet (1,524 meters).In order to deploy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds.Even if everything goes as planned, it wont. Baumgartner still will free fall at a
39、 speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way Id miss this.
