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1、指向中小学生问题解决能力培养的学习活动设计研究问题解决能力培养是21世纪国际中小学教育改革的重点，培养中小学生问题解决能力须以“学习活动”为依托。教师在设计指向中小学生问题解决能力培养的学习活动时，应以学习者为中心，突出情境性、互动性、工具性和表达性，以合作学习为主要课堂学习方式，并依托水平化的层级评价标准实施课堂评价，从而促进学生问题解决能力的发展。问题解决能力是人的一项重要能力。进入21世纪以来，学生问题解决能力的培养成为世界各国教育改革的关注重点。2016年，我国相关研究机构发布“中国学生发展核心素养”总体框架，明确了“问题解决”是中小学生的关键能力之一。本研究着重探讨问题解决能力的本质
2、，以及如何在课堂中设计旨在培养学生问题解决能力的学习活动。中小学生问题解决能力的本质探析：思维是核心（一）问题解决中的“问题”不同于常规练习对问题解决的理解，首先要从对“问题”的认识谈起。关于“问题”的理解，基本上有两种主要观点：一种观点是认为“问题”是一种常规的可以直接解答的练习，问题解决相当于对已学知识的操练，从而巩固知识，形成技能。另一种观点则认为，“问题”是一种非常规的有待探索的任务，问题解决需要在一定的情境下综合运用相关知识进行分析、推理、探究，从而发展思维，提升能力。美国学者Schoenfeld（1985）更为清楚地界定了“问题”，认为对学生而言，尚没有一种现成的方法来解答的那种题
3、目才是问题解决中所指的“问题”，而教材中大多数的题目或学生作业中的题目都不能算作问题，文字题或应用题也只能是问题解决的一小部分。问题解决中的“问题”，不同于“常规练习”。理解“问题”的内涵，可从两个角度来看。一方面，“问题”与“练习”或“习题”不同。“练习”或“习题”是一种技术上的巩固或机械性的训练教师已经提供了标准解法或规范程序，学生只不过是对这种解法或流程进行翻版，一般不需要进行太多思考。问题解决中的“问题”与之不同，仅靠巩固训练无法解决，而是需要学生在发现、探索、思考的基础上才有可能获得结果。另一方面，“问题”与学生的情境状态有关。当学生在已有的认知结构下还不具备解决该问题的一般认知，还
4、没有完全掌握确定的解答方法或法则，那么此时他面对的就是“问题”，需要进行问题解决。（二）问题解决的过程本质是思维过程“能力”是对“问题解决”内涵界定的一个角度。问题解决能力作为PISA的测试能力之一，其概念界定是：个体在真实的、跨学科情境中运用认知过程处理和解决问题的能力，且问题解决方法并非显而易见，所应用的知识范围和覆盖的课程领域并非局限于单一的数学、科学或阅读等学科领域。这是目前学术界对“问题解决能力”比较公认的界定。在这一内涵界定中，有三个基本要素：第一，思维过程。即个体在问题解决过程中各个环节的思维活动，包括推理、分析、综合、表征、反思等。有研究者甚至将思维活动与问题解决活动等同起来，
5、认为“思维即问题解决”。这也是问题解决能力的核心部分。第二，跨学科。即问题解决能力不只是在单一的某一学科中体现，而是更广泛意义上的一般能力，也可称为综合能力，涵盖阅读、数学、科学，也涵盖其他学科、交叉学科等。第三，真实性。问题解决能力强调个体综合运用知识和方法解决现实世界中的真实问题或具有现实情境的模拟问题，体会知识的再现与灵活应用，以及与他人的交流和个人反思。（三）中小学生问题解决能力的培养须以“学习活动”为依托“学习活动”的界定有狭义与广义之分。广义的“学习活动”可理解为人类最基本的社会实践活动，与物质生产活动相辅相成，互为因果。狭义的“学习活动”则从目标和环境的范畴界定了内涵和外延。综合
6、诸多学者对“学习活动”的内涵界定，集中体现在目标指向、实践总和、交互作用等要素。其中，有两个核心概念需要进一步解释，即“实践”和“交互”。所谓“实践”，既包括学习者为完成活动目标所进行的一切操作行为，如拼摆、画图、实验等，也包括学习者在完成活动目标过程中的一切思维活动，如推理、类比、归纳等。所谓“交互”，主要是从个体学习活动与协作学习活动的角度来区分的，交互作用是学习者与其相关的学习群体、学习工具、学习资源的互动，重点是与学习伙伴的讨论、合作和相互启发。指向中小学生问题解决能力培养的学习活动，是指以提升问题解决能力为旨归的，学生在与其密切相关的学习群体（包括学习伙伴和教师等）交互协作下所实施的
7、所有内隐的思维活动和外显的操作行为。为了准确理解指向问题解决能力培养的学习活动，需要分析问题解决活动过程的基本特征。一是目标指向。一个问题解决活动必须有清晰明确的目标指向，即一个问题解决活动必须要完成一个具体任务，不能模糊不清，不能泛泛而论。例如，“畅想未来”不是问题解决活动，因为缺乏具体的目标指向，不是一个需要解决的具象问题。二是步骤序列。一个问题解决活动必须有层次清楚的操作序列，即完成问题解决活动的学习者必须找到能够达成目标任务的一系列操作程序。例如，“背诵公式”不是问题解决活动，因为不需要系列步骤的承载，学生仅通过记忆检索即可完成。三是思维成分。一个问题解决活动必须包含具有推理、类比等思
8、维成分的认知活动，即一个问题解决活动是思维活动的外在表现。例如，“朗诵课文”不是问题解决活动，虽然它有清晰的目标指向和系列的操作步骤，但不需要复杂的思维活动，缺乏认知成分。指向中小学生问题解决能力培养的学习活动设计原则：以学习者为中心（一）学习活动设计指向学生的学学习活动设计是指教师针对教育要求的知识、能力和情感目标，安排、组织学习任务和学习条件。教师可通过规定任务目标、成果形式、活动内容、活动策略和活动方式来引发学习者内部的认知加工和思维，从而达到发展学习者心理机能的目的。学习活动具有教育意义、创造意义、实践意义和交往意义。从学习活动设计与教学设计的关系来看，学习活动设计是教学设计的核心，但
9、学习活动设计的出发点与教学设计的出发点存在差别。教学设计指向教师的教，主要目标是完成教学内容；而学习活动设计指向学生的学，主要目标是扩充学生的知识、提高学生的能力和使其树立正确的情感态度价值观，需要充分地发挥学习者的主体能动性，使其积极参与到活动中来。（二）基于活动理论建立学习活动设计分析框架学习活动设计以活动理论的基本思想为理论基础。活动理论源于康德与黑格尔的古典哲学、马克思辩证唯物主义和苏联心理学的文化历史学派，后经维果茨基、列昂捷夫不断完善，发展成为以“活动”为逻辑起点和中心范畴的哲学和跨学科理论。活动理论的基本假设有两个：一是意识与活动是统一的，活动是人类与客观世界的交互过程，是带有明
10、确意图的有目的的行动，思维是活动的内化形式，学和做是不可分的；二是工具中介改变了人类活动的性质，工具被内化后，还会影响人的心理发展。基于活动理论的基本思想，学习活动设计应秉持几项基本原则。第一，以目标为导向。学习活动是指向目标的，无论活动的内容、形式、过程如何，学习活动目标是确定的，即依据学习者的学习需要制定活动目标。第二，呈现层级结构。活动理论认为，活动由低到高分为三个层级：操作、行动和活动。“操作”位于最底层，是活动中的基本单位，需要完成一个最小的目标；“行为”位于中间层，是由一系列“操作”组成的行动单元，需要完成比“操作”稍大一些的目标；“活动”位于最高层，由若干内隐思维和外显行为通过多
11、种形式组合而成，需要完成预设的总体目标。第三，内外化结合。内化和外化是活动对学习者的影响的两个方面，内化是学习者将活动中的知识、技能、理论等转化并纳入自己的认知结构，从而形成对外在世界的个体认识，是由外向内的过程；外化是学习者将个体认识转化为外在的实践行为，改变自己的行为方式，是由内向外的过程。在活动理论中，活动是由内化转向外化，再由外化影响内化的过程。第四，工具中介介入。活动理论认为工具是学习活动的基础，包括人文工具和物理工具，如语言、符号、器具、环境、网络等。第五，以问题促进发展。活动理论认为，参与成员能够探寻活动过程中的问题及原因，在出现分歧时能进行反思、寻求改变，从而推进活动的进一步发
12、展。总体而言，学习活动不是静态知识的学习，指向问题解决能力培养的学习活动设计要关注学习者参与活动的形式、在活动中使用的工具、活动中合作者之间的社会关系以及情境化活动的本质，强调学习活动在知识技能内化过程中的桥梁作用。（三）学习活动由活动目标和活动方式构成基于活动理论对学习活动的框架进行分析，可进一步确定指向问题解决能力培养的学习活动成分构成。概括而言，一个完整的学习活动一般包括学习活动目标、学习活动方式。学习活动目标可分解为活动任务和活动规则，学习活动方式可分解为活动形式和活动环境。第一，活动任务是指学生需要完成的具体问题或事项，一般由教师根据课程标准和教育培养目标进行设计和安排。第二，活动规
13、则是指学习活动任务实施过程中对学生的要求，是培养目标的具体体现及评价标准，既包括对学生完成活动任务的行为表现的细则要求，也包括评价学生行为表现的标准和方法。第三，活动形式是指学生完成活动任务所采取的学习方式和学习路径，包括个体的内隐思维方式和群体的外显合作行为，表现为学生在完成活动任务时一贯或偏爱的认知取向和行为方式，是学习策略和学习倾向的总和，突出学生学习的主体性和协作性。第四，活动环境是指促进学生主动建构知识意义的外部条件，包括物理环境、情感环境和工具技术环境。（四）学习活动要突出情境性、互动性、工具性、表达性从性质来看，问题解决能力既是一种综合能力，也是学科一般能力，还是学生在各学科学习
14、过程中表现出来的基本学科能力，如数学学科中的数学问题解决能力、物理学科中的物理问题解决能力等。培养学生的问题解决能力不能抛开知识内容的教授，要在学校特定的课程中进行。尽管国际上目前已出现STEM、STEAM等综合性课程，但对于我国的普遍情况而言，在仍以分科教学为主体的课程体系下，在学科课堂教学中培养学生的问题解决能力，不失为一种适应当前我国教育现状的可操作的基本思路。课堂是培养学生问题解决能力的基本途径。在我国中小学以课堂为主要途径的教学环境下，需要重点研究如何在课时教学中设计旨在提升中小学生问题解决能力的学习活动。基于活动理论的基本思想及问题解决活动的特性分析，笔者对提升问题解决能力的学习活
15、动的内涵作如下界定：为了完成具有情境化的学习目标，学生在课堂上通过思考、表达、讨论、协作展开思维活动和操作行为，共同解决问题，梳理思维过程，建构知识体系，在个体思考与群体协作中发展问题解决能力。这是一个以学习者为中心的学习活动设计思路，其中，问题是起点，情境是载体，思维是基础，工具是支持，协作是方式。理解这一概念有四个要点：第一，情境任务。促进问题解决能力发展的学习活动需要设计出情境化的学习目标，以任务驱动的方式带动学生提炼、分析并解决问题。任务情境不一定限于真实情境，源于真实生活改编或抽象的情境应作为课堂学习任务的主体情境。因为在课堂教学环境下，真正的现实情境是难以直接呈现的，需要教师简化某
16、些要素，突出某些内容，结合具体教学内容进行结构化的再设计。第二，互动协作。学生的问题解决能力需要在群体协作下得以发展，群体的讨论互动能够为个体的思维深化提供启发，因此提升问题解决能力的学习活动需要教师提前做出互动协作的设计。第三，工具支持。学生内隐的思维活动和外显的操作行为需要一定的认知工具加以辅助，如思维导图、几何画板、实验工具、计算机技术等，作为梳理和扩充思维过程、提炼问题本质的必要支持。第四，思维外化。问题解决的本质是思维过程，问题解决能力的基础是思维能力。创设和提供让学生表达思维过程的机会，让学生清晰地表达出自己的想法，使思维外化，进而反作用于问题解决的思维路径，是提升问题解决能力的重要策略。指向中小学生问题解决能力培养的学习活动实践应用：突出情境性和任务式（一）指向问题解决能力培养的学习活动实施流程提升学生问题解决能力的学习活动实施流程分五步，具体如图1所示。第一步，创设实践任务。教师根据教学目
