真實(shí)情境中地理問題生成的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究

1、核心素養(yǎng)是個體應(yīng)對各種復(fù)雜的、不確定性的現(xiàn)實(shí)生活環(huán)境所必備的關(guān)鍵品質(zhì)。 ［1］復(fù)雜多樣的現(xiàn)實(shí)情境是培養(yǎng)和評價學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體。在指向素養(yǎng)的新一輪課程改革中，教師需要在教學(xué)實(shí)踐中，創(chuàng)設(shè)各種源于現(xiàn)實(shí)生活、貼近學(xué)生經(jīng)驗的真實(shí)情境，幫助學(xué)生合理解決各種富有挑戰(zhàn)性的真實(shí)任務(wù)。 《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》明確提出，要依托貼近學(xué)生生活實(shí)際和社會現(xiàn)實(shí)的地理情境，在解決問題的過程中強(qiáng)化學(xué)生的思維訓(xùn)練［2］，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)

2、的課程目標(biāo)。真實(shí)情境中的問題大多是劣構(gòu)問題。 ［3］和良構(gòu)問題相比，劣構(gòu)問題通常缺乏明確的問題目標(biāo)，沒有明確的問題解決路徑。 ［4］已有文獻(xiàn)表明，劣構(gòu)問題解決涉及與良構(gòu)問題不同的認(rèn)知過程。良構(gòu)問題解決包括激活問題圖式、搜索問題解決方案、實(shí)施解決方案等；劣構(gòu)問題解決涉及搜索和選擇信息，產(chǎn)生多個解決方案并選擇其中一個方案，評估解決方案和監(jiān)控解決過程。 ［5］［6］在解決劣構(gòu)問題的過程中，除了包括解決良構(gòu)問題所需的特定領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化知

3、識及認(rèn)知策略之外，還需要認(rèn)知調(diào)節(jié)、論證能力，以及情感、態(tài)度、價值觀等非認(rèn)知要素的參與。 ［7］目前，有關(guān)劣構(gòu)問題解決的研究多集中在醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，而且通常基于計算機(jī)模擬情境或心理實(shí)驗刺激材料。 ［8］由于實(shí)驗室研究成果并不一定符合或能推廣到真實(shí)情境中，越來越多的研究者開始關(guān)注真實(shí)世界的劣構(gòu)問題解決。 ［9］例如，通過跟蹤科學(xué)家的日常研究活動，收集其研究計劃、實(shí)驗操作、實(shí)驗室會議、公開講座和學(xué)術(shù)論文等資料，或者對完成某項科學(xué)發(fā)

4、現(xiàn)的科學(xué)家進(jìn)行訪談等方法，直接研究科學(xué)家在解決真實(shí)科學(xué)問題時的認(rèn)知過程和認(rèn)知機(jī)制。 ［10］最近，蘇小兵等人［11］研究了專家在解決真實(shí)情境下開放性地理診斷問題的認(rèn)知加工過程。該項研究發(fā)現(xiàn)，專家解決地理診斷問題的過程是一個“假設(shè)—驗證”的迭代過程，大致經(jīng)歷“問題形成”“問題表征”“計劃—實(shí)施”和“因果解釋”四個階段。其中， “問題形成”階段產(chǎn)生的兩個驅(qū)動性問題，是專家開展創(chuàng)造性活動和解決問題的起點(diǎn)［12］［13］［14］，也是專家后續(xù)順

5、利提出解決方案、給出地理學(xué)解釋的關(guān)鍵。專家認(rèn)知模型提供了真實(shí)地理問題解決過程的理論原型，為理解學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵提供了理論依據(jù)。但是，從促進(jìn)當(dāng)前素養(yǎng)導(dǎo)向的基礎(chǔ)教育課程改革來看，我們更需要了解這樣一種模型的形成和發(fā)展歷程，揭示其演變過程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及不同階段所表現(xiàn)出來的具體特征。換言之，我們需要以專家認(rèn)知模型為參照，揭示在真實(shí)情境中地理問題解決的學(xué)習(xí)進(jìn)階。出于這種考慮，本研究在蘇小兵等人［15］對地理問題解決專家認(rèn)知模型研究的基礎(chǔ)上，以“

6、草原神樹”這一隱晦的真實(shí)地理情境為研究任務(wù)，聚焦問題生成這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，研究探索不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生生成地理問題的認(rèn)知加工模式及差異，以揭示在真實(shí)情境中地理問題生成的學(xué)習(xí)進(jìn)階，為優(yōu)化指向素養(yǎng)的地理課堂教學(xué)，以及實(shí)施基于真實(shí)任務(wù)情境的地理核心素養(yǎng)測評提供理論依據(jù)。01真實(shí)情境中生成地理 情境中生成地理問題 問題的認(rèn)知過程問題生成是個體感知到問題情境中的差異，或者由問題情境觸發(fā)新的想法，并試圖闡釋這種差異或想法的思維過程。 ［16］問題情境是生成

7、問題不可或缺的基本要素之一，它“外在于主體而獨(dú)立存在的客觀世界，由具體事物或抽象命題組合而成”［17］。作為問題情境的自然和人文地理事象復(fù)雜多樣，可以依據(jù)問題事件（如錯誤、不協(xié)調(diào)、矛盾等）的存在狀態(tài)對其進(jìn)行分類。參考迪倫（Dillon）的分類框架［18］，真實(shí)地理情境可以被分為三類：（1）明確的問題情境合時，會調(diào)用如圖 2 所示的問題圖式進(jìn)行推理、預(yù)測和驗證，以生成問題和提出假設(shè)。圖 2 隱晦地理情境中生成 晦地理情境中生成問題 問題

8、的問題圖 問題圖式語義 語義網(wǎng)絡(luò)上述分析表明，地理專家的問題生成模型在結(jié)構(gòu)上具有跨領(lǐng)域的一般性，在實(shí)質(zhì)內(nèi)容上則具有明顯的領(lǐng)域特征。一般意義上的認(rèn)知操作、特定領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)化知識以及該領(lǐng)域的特有問題圖式，是地理專家在隱晦的、開放性的真實(shí)地理情境中生成問題的前提條件。顯然，專家在這一過程中所展示出來的從“問題情境中感知到的信息”“已有領(lǐng)域知識”和“問題圖式”之間的動態(tài)互動關(guān)系，是需要經(jīng)過長期的領(lǐng)域?qū)W習(xí)才能形成的。由此，我們可以引申出如下研究問題

9、：（1）隨著領(lǐng)域?qū)W習(xí)程度或?qū)ｉL水平的變化，問題解決者的地理問題生成存在哪些不同的認(rèn)知模式？（2）不同認(rèn)知模式下認(rèn)知過程和領(lǐng)域內(nèi)容等不同維度各自有哪些變化？具體特征又是什么？這正是后繼兩個研究試圖回答的問題。02真實(shí)情境中地理 情境中地理問題 問題生成的不同 生成的不同認(rèn)知模式研究 知模式研究真實(shí)情境中地理問題生成的不同認(rèn)知模式研究（以下簡稱“研究一”）在已有問題生成模型［23］［24］的基礎(chǔ)上，通過選取不同學(xué)業(yè)水平的被試，利用“出聲思維

10、”的方式，獲取被試在真實(shí)地理情境中生成問題的過程信息，以了解在不同的領(lǐng)域?qū)ｉL水平上，真實(shí)情境中地理問題生成的認(rèn)知過程、認(rèn)知模式及其變化特征。（一）方法 （一）方法1. 被試來自某市 3 所高中（2 所市重點(diǎn)高中，1 所普通高中）和 1 所大學(xué)共計 47 名學(xué)生參加了本研究的測試，其中男生 16 名，女生 31 名。3 所高中各有 8 名高二學(xué)生參加了測試，這些學(xué)生的高考選考科目均包含地理學(xué)科。來自大學(xué)的 23 名學(xué)生中，有三年級本科生

11、12 名（地理科學(xué)專業(yè) 6 名，地理師范專業(yè) 6 名），二年級碩士研究生 7 名（自然地理專業(yè) 4 名，地理課程與教學(xué)論專業(yè) 3 名），一年級博士研究生 4 名（均為自然地理專業(yè)）。所有學(xué)生均自愿參加本研究的測試。2. 測試材料圖 3 給出了本研究采用的地理情境和測試任務(wù)。該情境根據(jù)中央電視臺科教頻道 2017 年播出的《地理·中國》“火山密檔·草原神樹的背后”節(jié)目中的素材改編而成。測試任務(wù)依據(jù)蘇小兵等人［25］的相