接受式与问题解决式教学模式比较

问题解决式CAI学习模式的课件是基于问题解决式

学习的理论进行设计和开发的。问题解决式CAI课件设计

与开发时应注重：

      1．如何选择和提示用于问题解决式学习的问题；

      2．如何创建用于求解问题的学习环境；

      3．如何实现问题求解过程的有效引导。

二、用于问题解决式学习的问题

人们在认识世界，改造世界的过程中，需要解决各种问题，并通过这些问题的解决，使我们的工作，使人类的社会不断地进步，在这个过程中，问题的求解是这种活动的根本目的。

问题解决式学习中，解决问题不是它的根本目的，问题解决式学习的根本目的不仅要让学习者在问题解决的过程中实现一定内容的学习，更重要的是实现学习者分析问题、解决问题能力的培养，实现知识的探索能力、创新能力的培养，作为问题解决式学习的问题应该是：

 1．基于学习者生活经历、学习经历提出的问题

 所提出的问题应该是学习者熟悉的问题。这样不仅能使学习者有亲近感，易于接受、易于理解，同时，在这种问题的求解过程中，学生会产生一定的乐趣，而当这些问题

得到了一定程度的解决后，学习者会产生一种成功感，这对调动学习者学习积极性甚为重要。

2．提示的问题有利于学习者将外部学习动力转换为内部学习动力

问题解决式学习非常重视学习动机，为了实现学习者主动地求解问题，需要学习者以极大的热情投入到问题求解的学习中来。作为学习的问题，应能很好地驱动学习者的好奇心理，制造学习动机，使学习者外部学习动力变换为内部的学习动力，变要我学为我要学。

3．所提示的问题应具有一定的解题过程

并非任何问题都可用作问题解决式学习的问题的，用于问题解决式学习的问题应具有明确的解题过程，解题步骤。而且，涉及解题的知识结构应较为清晰，且有较强的逻

辑关系，只有具备这种特点的问题才能作为问题解决式学习的问题，只有这样的问题，才能较好地设计求解的引导过程，才能实现问题解决式学习。

在学习牛顿运动定律时，有人设计了这样的问题：鸟笼中置有一支小鸟，设鸟笼重500克，小鸟重20克，将乌笼放在台秤上，台秤的指示为520克。当鸟飞起时，试问台秤的指示是多少。

鸟笼，鸟和台秤是学习者非常熟悉的东西，按学习者的生活经验，他们会认为，当鸟飞起时，台秤的重量指示会减去鸟的重量为500克。实验结果表明，当鸟飞起时，台秤的指示不变，仍为520克。这与学习者的认识完全不一样，它会使学习者大为惊奇，由此可促使学习者去追求问题的答案，实现外部动力向内部动力的变换，显然，为了实现这一问题的求解，需要涉及作用力与反作用力的系统学习。

我们在设计“欧姆定律及其应用”的问题解决式CAI课件时，提出这样的问题：

小明家楼道的路灯为25W，几乎每个月烧坏一个灯泡。后来发现小红家楼道上的路灯很少烧坏。原来小红家路灯罩内用了两个40W的灯泡。小明回家后，也在灯罩内用了两个40W的灯泡。用了一个月后，小明家的灯泡又烧坏了。为了探明原因，打开灯罩后，发现小明家灯泡的连接不同门、明家为串联，小红家为并联）。为什么小红家的灯泡不易烧坏。

这是一个学习者生活中常碰到的问题，它又是一个学生在学习电路串、并联中常碰到的问题。问题提出后，学生很想得到解决，问个究竟，由此促使学习者产生了一定的学习动机。当这个问题解决后，会给学习者一种成功感，为他们解决了一个生活中碰到的问题，会产生一定的乐趣。        

为了解决所提出的问题，需要涉及欧姆定律，电路的串、并                                                                                                                                   联和电功率的计算等诸多的知识内容，且这些有根强的逻辑结构。该问题满足了问题解决式学习的要求，可用作问题解决式学习的问题。

    三、建构学习环境

    学习者是在一定的环境中实现问题求解的，为了有效地实现问题解决式学习，学习环境的建构是十分重要的。学习环境的建构应注意：

    1．基于问题解决和问题解决式学习的需要建构学习环境

    建构学习环境前，应认真分析解决问题的基本算法和关键步骤是什么，作为问题解决式学习的基本内容是什么，其知识的结构是怎样的，所建构的学习环境应满足这些要求。

为了建立探索图形面积计算的方法，我们仔细地研究了学习者发现各种图形面积计算方法的过程和关键步骤，并根据这些过程和步骤设计了用于探索图形面积计算方法的图形画版，图形画版的各项功能满足了学习者探索图形面积计算方法的要求，学习者可在图形画版的环境中实现有关知识的探索。

  2．基于学习者的认知特点

    学习者是基于自己的认知特点，在一定的学习环境中求解问题的，有效的学习环境应基于学习者的认知结构和认知特点进行建构，只有这样，才能有效地支援学习者实

现知识的探索和问题的求解。

学习者在探索、发现长方形面积计算公式时，有两种不同的认知特点，一种是分析的方法，一种是综合的方法。据此，我们在设计和建构学习环境时，设计了两种不同的环境，一种是用于具有分析认知特点的学习者，一种是用于具有综合特点的学习者。

3．注重学习者与学习环境的交互作用

 学习环境中，包含有学习者待认识的问题系统，学习者是通过问题系统的运动，对问题的静特性，动特性进行全面的认识，实现规律的探索和问题的求解的。

 CAI系统中，学习者是通过与学习环境的交互作用来认识问题、把握问题、求解问题的，学习者与学习环境的交互作用对学习者的求解问题具有重要的意义。

学习者与学习环境的交互作用具有多种不同的水平，学习环境设计时，不仅应提供一些简单的交互作用，如让学习者通过热字、按钮选择内容、选择路径，更应让学习者能有效地选择问题系统中的参数，改变问题系统的运动状态和运动特性等高水平的交互作用，学习环境只有具备有这种高水平的交互作用的设计，才能保证学习者实现知识的探索和问题的解决，我们设计各种问题解决式CAI课件时，特别重视学习环境中的这种深层次的人机交互作用。

    四、问题求解的引导

    问题解决式学习中，仅靠学习者自己的努力去探索知识，去求解问题往往是很困难，甚至是不可能的，在这种学习过程中，学习者往往是在一定的学习引导下，实现知识

的探索和问题的求解的，问题解决式CAI课件应十分重视学习的引导设计，课件中学习的引导应基于问题的特点和学习者的认知特点进行设计，因此，课件设计时，不仅应分析问题求解的过程，特点、关键步骤以及解决问题所涉及的知识结构，还应分析学习者是如何解决这些问题的，学习者的解题特性是什么。

我们在设计图形面积计算的CAI课件时，通过广泛地调查、研究，分析了学生在学习有关内容时的认知特点，认知过程，找出了学生探索知识的关键步骤，并将这个关键步骤以图形、动画的形式予以引导，取得了较好的效果。

若求解的问题较复杂，解题的过程不只涉及一两个关键步骤，学习者的解题路径有多种途径。在这种情况下，学习的引导不可能划一，这时，除需解决学习的引导方法及其设计外，还需解决学习者的解题过程，引导方法在计算机中如何表现，如何描述，CAI课件中通常是以问题空间来表示学习者求解问题的过程的，当涉及求解问题的变量较多，则需以多维的问题空间来表示。

五、计算机模拟

计算机模拟是一种数值实验的方法，它为人们认识世界，解决问题提供了一个十分重要的环境和条件，计算机模拟在CA1，特别在问题解决式学习、发现式学习CAI中占有重要的地位。

问题解决式CAI课件中，计算机模拟主要用于向学习者提供一种解决问题的环境，在设计计算机模拟环境时，应注意：

1．基于解决问题的需要设计

 计算机模拟应根据问题解决学习的实际需要进行设计，若计算机模拟主要用于学习者对某种技能的培养，例如，某种实验技能，设备，仪器的操作，此时的模拟应与该实验，或该设备（的外形）及其操作过程非常相似，若计算机模拟主要用于学习者发现某种求解问题的算法，发现一定系统的运动特性和规律，这时，计算机模拟就不应强调与被模拟系统形状上的一致，而应着重在求解算法，系统特性和运动规律上的模拟。

2．便于学习者认识模拟系统的特性

模拟系统是用于学习者探索知识，解决问题的环境。学习者应能通过模拟系统收集所需的数据，应能有效地改变系统的运动状态，认识系统的各种运动特性。

3．模拟结果的呈现

结果的呈现在计算机模拟中占有重要的位置，特别在CAI中的计算机模拟更是如此，学习者所需探索的知识，所需发现的规律，所需寻求的解题结果都是通过模拟结果所呈现或隐含地呈现的。模拟结果呈现的过程，往往包含了问题解决的引导。

在我国，问题解决式CAI学习模式的研究还是一项较新的课题，很多问题还需要我们去认识、去实践。通过这种学习模式的研究、应用，必将有效地推动CAI的发展，必将有效地推动学校中教育改革的发展。

（作者单位：华中师范大学电教中心430079）