【建构主义学习观下结构不良问题解决的方法综述】

建构主义学习观下结构不良问题解决的方法综述

一、结构不良问题定义、特征及成分 结构不良问题（ill-structured problem），又称非良 构问题、劣构问题，是指那些初始状态、目标状态、解决方 法至少有一项不清晰的问题，它的主要特征是：（1）界定 不明确，问题的构成存在未知或某种程度的不可知部分；
（2） 目标界定含糊不清，缺少限定；
（3）具有多种解决方法、 途径或根本不存在解决方法，即通常没有惟一的标准答案；

（4）具有多种评价解决方法的标准；
（5）可操控的参数、 变量很多；
（6）没有原型的案例可供参考，因为案例中各 重要因素在不同的情境中差异显著，且这些因素是相互影响 的；
（7）不能确定哪些概念、规则和原理对形成解决方案 来说是必需的，又如何将它们组织起来；
（8）概念、规则 和原理三者之间的关系在案例间的应用不一致；
（9）对描 述或预测大多数案例没有一般性的规则或原理；
（10）在确 定恰当的行动方面，没有明确的方法；
（11）需要学习者表达个人对问题的观点或信念，因而解决问题的过程是一种独 特的人际互动过程；
（12）需要学习者对问题作出判断，并 说明理由［1］。

一般来说，结构不良问题的主要成分包括认知成分、元 认知成分、非认知成分和认识论认知。如果能充分理解这些 成分，将为结构不良问题解决的教学和学习提供帮助。认知 成分主要是解决结构不良问题所需要的领域知识和结构化 知识，这些知识在问题的解决过程中有着重要作用，不仅是 问题解决的基础，也是解决问题的操作对象。专家和新手解 决问题时的主要区别在于，专家拥有比新手更多、更复杂的 结构化知识。如果缺乏相关领域的知识和结构化知识，就不 能很好地将已经学到的问题解决技巧迁移到所要解决的问 题情境中去。

元认知成分主要是对认知过程的计划、监控、评价等， 结构不良问题解决没有固定的解决方案，解决时需要作出计 划，合理分配资源，并对问题解决的执行过程进行监控，对 提出的方案作出评价。好的问题解决者经常会根据遇到的问 题对自己提问，如我当前的任务是什么，下一步该怎么做， 现在距离目标还有多远，遇到的障碍是什么等，通过这些问 题的回答，帮助问题解决者明确方向，理清解决思路，找到 合适的解决方案。可见，元认知技能的培养对于提高学生对 结构不良问题的解决能力有着非常重要的作用。

非认知成分中的情感、情绪、价值观、动机、信心、态度等都会对结构不良问题的解决产生不可忽视的影响。积极 的情绪和恰当的动机强度能够使个体深入分析问题，探索各 种假设，产生更多的问题解决方案。而具有正性态度和良好 的意志品质，也可以保证问题解决的持续性。

结构不良问题的解决需要具备一定的认识论知识，比如 在选择解决方案时，由于受制于个人经验的有限和不同的解 析问题角度，可能没有像解决结构良好问题那样能够获得绝 对正确的解决方法，而只能在备选的多个方案中选择一个相 对满意的方案。一旦拥有这种认识就可以帮助我们在方案的 抉择过程中，避免为了寻找最标准的方案，而浪费时间和精 力，从而更好地促进问题的成功解决。

二、建构主义学习观下的教学模式 Jonassen（1991）提出知识获得分三个阶段：
初级、 高级和专长。传统的教学观倾向于将知识通过讲授的方式复 制到学习者的大脑中，这种教学方式只适合初级知识的教学 与学习，Sprio（1995）通过研究发现，传统的教学方法， 在传授更高级、更复杂的知识时，容易盲目使用低级知识的 教学策略，存在着简单化的倾向，Sprio还列举了课堂教学 中遇到的一些问题：复杂和不规则结构的过分简单化；
过分 依赖单一的知识特征；
脱离情境脉络的概念特征；
知识的被 动接受；
过分依赖“自上而下”的方式［2］。为此，需要 针对高级复杂的结构不良知识采用不同于传统的教学模式。

建构主义的学习观认为知识是个体建构出来的，是在已有的观念和经验的基础上产生的，具有动态性和个体差异性。

新知识是学习者的新经验和已有的知识经验相互作用的结 果。在结构不良问题的教学方面，关注的焦点也发生了变化， 从教师的教转移到了学生的学，更强调学生、问题本身在学 习中的作用。受这种学习观的影响，目前出现了一些针对结 构不良问题解决的教学模式，例如基于案例的教学、基于问 题的教学，在认知弹性理论基础上提出的教学设计等。

1. 基于案例的教学 基于案例的教学作为一种结构不良问题的教学模式，首 先要呈现给学习者一些典型的、具有代表性的案例，然后分 析案例的背景、特点、采用的原理方法以及结果等，通过教 师的指导及与学习者的相互讨论，促使学习者获得经验性知 识，形成解决案例类似问题的能力。这样当学习者遇到相似 的问题，就会使用类比策略从记忆中搜索相似的案例，找到 问题的解决方案。

案例法教学的优点一直以来也同样受到研究者的关注， Wagner（1991）分析了训练结构不良问题解决的案例方法， 认为案例法强调情境分析，能把分析和行动结合起来，能促 进积极的智力投入［3］。陈媛（2010）认为案例教学法能 够激发学生的积极性和主动性，有利于培养学生正确合理的 思维方式，能够提高学生的语言和文字表达能力，能够快速 提高学生的实务操作技能［4］。

另外，研究者也在探索基于案例教学应用模型的设计，Choi和Lee（2009）在Jonassen 教育设计理论模型的基础上， 设计了一种基于案例学习环境下的，关于课堂管理问题的解 决模型，即case-based learning for classroom management problem solving（CBL-CMPS），该模型分五个步骤：（1） 呈现案例问题；
（2）帮助学习者从多个角度分析问题；
（3） 根据前面分析，鼓励学习者产生恰当的解决方法；
（4）根 据案例相关的材料，最终作出决定，选择所使用的方法；
（5） 对课程作出评价并报告学到的内容。他们通过研究，检验了 该模型对提高解决结构不良问题能力的有效性，同时，还认 为CBL-CMPS作为一个整体的学习环境对结构不良问题的学 习迁移也在一定程度上有效［5］。这些表明，基于案例的 教学使学习者从一个情境到另外情境的迁移能力获得了提 升，并使学习者更加积极主动地投入到学习中去，有效地提 高了学习者结构不良问题的解决能力。

2. 基于问题的学习 除了基于案例的教学模式，基于问题也是一种重要的结 构不良问题的教学模式。基于问题的教学模式是以实际问题 为出发点，围绕问题所需要的知识技能，搜索相关的信息、 工具、方法等，促成问题的解决，从中培养学习者的问题解 决能力。Lehman（2002）等认为它有以下主要特征：（1） 以问题为学生的起点；
（2）必须是结构不良问题；
（3）学 生的一切学习内容是以问题为主线所架构的；
（4）偏重小 组合作学习，较少讲述；
（5）学生必须担负起学习的责任，教师是指导元认知学习技巧的教练。实施程序包括：（1） 向学习者呈现问题，让学习者确定问题及与之有关的事实、 因素和限制；
（2）学习者分析问题的可能原因、解决程序 和方案；
（3）学习者确定未知事实、学习问题和学习资源， 并把问题分成独立的研究任务；
（4）学习者分别进行研究；

（5）学习者重新组合、反思自己的学习，把新的知识用于 问题，提炼和修正问题原因和解决方案的假设［6］。

3. 认知弹性理论基础上的教学模式 在建构主义学习理论的基础上，Spiro等（1990）提出 了认知弹性理论（Cognitive Flexiblity Theory），该理 论对复杂和结构不良的高级知识进行了研究。他们认为：所 谓认知弹性，指以多种方式同时重建自己的知识，以便能够 对发生变化的情境作出适宜的反应［7］。他们强调弹性重 组已有知识以适应新情境需要，对变化的环境要作出灵活的 反应。认为在学习过程中，应该用不同观点和从不同的角度 来表征知识，根据理解或问题情境的需要调整、建构知识体 系。

在教学设计上，曹贤中（2008）依据认知弹性理论的观 点，在研究影响结构不良领域有效学习的因素的基础上，结 合实践构建了一个面向结构不良领域学习的使用者设计倾 向的教学设计模式，并对该模式的实际运作过程、实用过程 进行实验研究。该模型是以结构不良问题为核心，以概念实 例的设计为中心的“学习资源设计”、以反思工具设计为核心的“认知工具设计”、“管理和帮助”而逐步展开，并共 同服务于由学习需求、学习者、学习内容而决定的学习任务。

评价和反思贯穿整个设计过程，是修改的基础，使得基于认 知弹性理论的教学设计不断走向完善。该模型有几个显著特 征：（1）参与性的使用者设计理念；
（2）高度的灵活性；

（3）强调教学设计的变动过程；
（4）系统的动机设计策略 体系；
（5）启发性倾向［8］。

三、总结 除了以上围绕案例、问题以及在认知弹性理论基础上构 建的教学模式外，对于结构不良问题的教学还有基于目标的 学习、基于项目的学习等，这些模式的提出，丰富了结构不 良问题的教学理论，为更好地培养学习者的问题解决能力提 供了可行的途径。综上不难发现，结构不良问题的教学中需 要注意几个方面。

1. 设计恰当的问题情境。结构不良问题区别于结构良 好问题的一个显著特征就是，结构不良问题的解决具有情境 性。在教学中，一个合适的问题情境设计要考虑到两个方 面：（1）需要解决的问题对于学习者来说具有一定意义， 需要一些不同于已经掌握的知识和技能，让学习者产生认知 冲突，产生兴趣，而激发解决问题的主动性；
（2）根据学 习者个体的发展水平，选取适当难度的问题，如果问题太复 杂，解决问题需要的知识和技能远远超出了学习者当前已经 掌握的水平，即使有教师的引导和帮助，也不容易促成解决方案的产生。

2. 鼓励学习者收集丰富的领域知识。通常认为传统的 教学方式在结构化、系统化的领域知识的学习上更具有优势， 因此在领域知识的学习上，更适合采用传统的教学方式。

3. 培养元认知技能。在传授学科知识的同时，也要重 视学习者对思维过程的监控和认识，让学习者能够把握思维 活动的方向，正确使用元认知策略，最终找到满意的解决方 案。

4. 指导学习者合理地调整非认知成分。教师在教学过 程中应为学习者的情绪训练提供指导，培养学习兴趣，锻炼 意志力，这些都有助于结构不良问题解决能力的培养。

5. 注重教学设计的灵活性。教师要根据问题解决的过 程，灵活调整知识结构和技能的运用，鼓励从多个角度和更 深的层次帮助学习者分析问题，而不仅局限于当前的问题情 境，促使学习者迁移能力的提高。

6. 对教师提出了更高的要求。传统的教师只是作为知 识的传递者，将教材的内容输入到学生的知识结构中，而在 结构不良问题的教学过程中，教师扮演的角色发生了变化， 不仅是知识的传递者，而且还要成为问题情境的设计者、问 题解决的支持者以及问题评价的引导者。

目前对于结构不良问题的教学研究仍在继续，各种教学 方法还有待在实践中进一步改进。首先，这些教学模式多是 从西方引进的，应用在我国的课堂教学中，会出现一些新的问题，如何才能将这些教学方法与我国教师、学生、课堂的 实际更好地结合起来，还需要做进一步探讨。其次，当前结 构不良问题教学的研究多是质性研究，定量研究还是太少， 且其中的作用机制还不够清晰，这也是将来研究值得关注的 地方。最后，每一种方法都有自身的优点和局限，需要结合 学科和教学内容的特点选择恰当的教授方法，才能调动教师 和学习者的积极性，有效地提高学习者结构不良问题解决的 能力。

参考文献：
［1］David H. Jonassen. 钟志贤，谢榕琴，译. 基于 良构和劣构问题求解的教学设计模式（上）［J］.电化教育 研究，2003，（10）：33-39. ［2］Spiro，R.J.， Constructivism in education［M］， Mahwah， NJ：
Lawrence Erlbaum Associates， 1995 ， 85-107. ［3］R. K. Wagner.Managerial Problem Solving. In Robert J.Sternberg， Peter A. Frensch. Complex problem solving：
principles and mechanisms ［C］. Hillsdale， N. J. L. Erlbaum Associates. 1991. ［4］陈媛，职前教师教学策略能力培养研究［J］.中 国成人教育，2010（20）. ［5］Ikseon Choi & Kyunghwa Lee. Designing and implementing a case-based learning environment forenhancing ill-structured problem solving：
classroom management problems for prospective teachers［J］. Education Tech Research Dev （2009） 57：99-129. ［6］Lehman，M.C.Cultivating problem-solving skills through problem-based approaches to professional development［J］. Human Resource Development Quartenly ， 2002，13（3）：243-261. ［7］Rand J.Spiro， Jehng， Jihn-Chang. Cognition， Educatiion and Multimedia：Exploring Ideas in〓High Technology［M］.Hillsdale：
Lawrence Erlbaum Associates， 1990，163-205. ［8］曹贤中，基于认知弹性理论的教学设计模式研究 ［D］. 湖南大学， 2008.