教学中人的发展系统是一个多元化的动态系统，这一系统的发展又根植于问题解决这一土壤。人的发展促成问题解决，问题解决指向人的发展，人的发展在问题解决中存真。因此，教学中人的发展的设计可归结于问题解决的教学设计，即教学依问题而存在，问题依教学而有效解决。
一、问题解决与问题解决教学的源究
几个世纪以来，问题和问题解决一直是教育理论工作者和实践工作者所关注和争论的热门话题。最早对其给予专论的是威廉·詹姆斯（William James，1890）。后来，研究者从不同角度对问题和问题解决的实质进行了知识问题化的描述性解释和问题心理化的心理成分的分析。行为主义心理学派以“尝试与错误”来解释问题解决的过程与实质；格式塔心理学派以“顿悟”来理解问题解决的实质；现代认知心理学派把问题解决过程看作是“填补空隙”与“搜索算子”的过程；科学教育学派则把问题解决过程看作是寻求“金科玉律”的过程。在此理论导向下，国内外有不少专家学者对问题解决进行了技能模型的实践探索，如美国杜威（J·Dewar）的反省思维模式；英国华莱士（Wallace）的孕育明朗模式；美国纽威尔和西蒙（Newell&Simon）的通用问题解决模型和信息加工模式；费拉维尔（J·H·Flavell）提出的元认知模式；美国奥斯本（Osborne）提出的“脑力震荡法”；乔治·波利亚（George Polya）构建的“解题表”；我国学者蔡燊安、李祝华的定向逼近模式；吴鸿业等提出的思维模式假设流程图等等。这些模式都指向于学生问题解决能力的培养。为了促进学生问题解决能力的提升，以此发展学生高层次的思维技能，以问题为基础来展开学习和教学完全成了建构主义的一条基本的改革思路。基于“问题解决学习”的设计思想便自然引进了教学过程。“问题式学习”（Problem-Based Learning）的教学模式最早是在20世纪50年代中期从美国医学教学中发展出来的，经过不断精炼，至今在美国高等院校乃至中小学教育中都日益受到重视。这种模式正启发着当前我国教育教学改革的基本思路，它具体体现为“基于问题探究的学习”、“基于丰富资源的学习”、“基于真实情境的学习”、“基于案例的学习”、“基于项目研究的学习”以及“基于合作交流的学习”，实质在于主题与问题式学习。主题与问题式学习是一种与建构主义学习理论及其教学准则相吻合的教学设计思想。建构主义强调用真实情境呈现问题，营造问题解决的环境，以此活化学生问题解决的思维，变事实性知识（陈述性知识）为问题解决的工具（程序性知识），由此搜索与建构问题解决的策略（策略性知识）。建构主义主张用产生于真实背景中的问题启动学生的思维，以此支撑并鼓励学生基于问题解决的学习，以拓展学习时空，增强学习能力。
现代心理学认为，一切思维都是从问题开始的。教学要促进学生思维就应当培养学生的问题意识。使学生产生问题意识并能自主解决问题的教学才是成功的教学。加涅（Gagne，R.M.）认为，教学的基本任务是涵盖智慧技能，智慧技能又分成若干层次。问题解决则是包容性较大的智慧发展水平。为了解决问题，学生要获得一些“高级规则”（即复杂规则）。问题解决要求他们回忆一些较简单的，先前习得的“规则”和“定义性概念”。为了获得这些规则，学生必须先习得一些“具体概念”，而为了学习这些概念，他们又必须提取一些先前习得的“辨别”。因此，加涅认为，问题解决能力的培养应当是教学活动的主要目的。教学应当考虑教学生“如何清楚地思考”，当学生解决了一个代表真实事件的问题时，他们从事的就是一种思维行为，当然问题是有多种的，对这些问题的解决方法则更多，在获得问题的有效解决时，学生也获得了多种能力，他们学习到能推广于性质相似的其他问题的知识，这就意味着他们已获得一种新规则或一套新规则。因此，基于问题解决的学习是一种知识技能含量大的学习，也是一种思维积极参与的发现式学习，更是一种选择和调节相关的智慧技能的运用性学习即“元认知策略”的学习。基于问题解决学习的教学则是目的明确、主题突出、信息量大的师生对话式教学模式。
二、问题解决显性课程与教学设计的背景
为将问题解决纳入教学过程，杜威和桑代克（E·L·Thorndike）最初提出应将教学过程进行问题设计的主张。他们提出应发展一门连结学习理论和教学实践的学科，建立一套与设计教学活动有关的理论体系。
在行为主义学习理论的影响下，教学理论研究者们通过构建教学过程的程序和环节，开辟了一条教学与技术相结合的新路，由此引发出对教学设计（Instructional Design）的研究。斯金纳（B·F·Skinner）的程序教学就是影响较大的教学设计模式。这种教学设计将问题解决作为测定教学效果的手段，并由此设定行为目标，根据学习者问题解决的情况选择教学分支。因此，这种理论注重外在刺激，当学习者对特定刺激作出适当反应时，对学习的结果就作出适当的强化，以巩固学习成果。认知心理学派与行为主义相比，它更注意学习者内部的因素，强调认知结构对学习的意义，侧重于对问题解决过程和方法上的设计，强调学习者自行探究，自我解决学习问题，因此，学习者也是问题解决的探究者。在整个教学设计理论的不同发展阶段，研究者们虽然都以问题解决作为教学设计的一定载体，但研究的重点又各有侧重。20世纪50年代后期，教学设计研究的重点是“如何教”（媒体与方法的研究）；60年代后期，教学设计研究的重点是“教什么”（教学目标的研究）；70年代后期，教学设计研究的重点是“为何教”（学习需要的研究）。在教学设计发展的过程中，布鲁纳（J·S·Bruner）提出的“认知结论”理论、斯金纳提出的“程序教学”理论、布卢姆（B·S·Bloom）提出的“教育目标分类”理论、戴尔（E·Dale）提出的“经验之塔”理论、奥苏伯尔（D·P·Ausubel）提出的“有意义学习”与“先行组织者”理论、加涅提出的“内外结合”和“教学内容的分析与组织”理论、前苏联巴班斯基提出的“教学过程最优化”理论等，对问题教学设计理论体系的建立都提供了理论基础。
教学设计理论自二战之后才开始受到重视，至今可以概括为两代比较成熟的教学设计理论。第一代教学设计理论是至20世纪80年代，以加涅为代表的建立在信息加工心理学理论基础之上的教学设计理论；第二代教学设计理论是至20世纪90年代，随着计算机多媒体、网络技术等的飞速发展，教学设计专家构建的问题解决教学设计模型理论（如Jonassen）。第二代教学设计理论的理论基础是信息加工理论与建构主义的学习理论。这种理论将问题分为常规问题和非常规问题，相应地，这种问题解决教学设计理论就包括两大模型理论：以信息加工理论为理论基础的常规问题的教学设计模型理论和以建构主义为理论基础的非常规问题的教学设计模型理论。第一代教学设计理论是将问题解决作为隐性课程，注重教学中的“记”、“懂”层次的教学目标。第二代教学设计理论则是试图将问题解决作为显性课程，注重教学中的“用”、“评”、“会”目标，强调学生操作能力的培养。正如Mayer所呼吁的：“现在是使问题解决脱离隐性课程，纳入学校各学科的显著可见部分的时候了”。基于问题解决的教学设计，从学习方式来讲，它不同于与农业社会相适应的基于接受式学习的教学设计，也不同于与工业社会相适应的基于有意义学习的教学设计，它是与当今后工业社会相适应的基于研究性学习的教学设计。
三、处方教学设计的提出
教学是由问题构成的，教学的一切都可以说成是问题的衍生物，学生学习能力的形成就在于问题解决能力的形成。因此，教学过程是师生基于问题解决学习的互动过程，教学设计应当是问题式教学与问题式学习的对应关系系统的设计。
1.问题与问题解决的界说
20世纪80年代以来，在教育教学改革中，全世界都出现了一个比较显著的趋势，即将问题探究引入教学设计之中，这在数学教育领域尤为突出。1980年4月，美国数学教师全国联合会（NCTM）公布了一份名叫5行动纲领）））80年代数学教育的议程6的文件，首次提出必须把问题解决（Problem Solving）作为80年代教学的核心。在1980年8月举行的第四届国际数学教育会议上，美国数学教师协会提出了80年代数学教育行动计划的八点建议，提出80年代数学教育改革焦点是培养学生问题解决的能力，这是衡量个人和国家数学水平的标志。1988年召开的第六届国际数学教育会议，则将问题解决列为大会的七个主要研究课题之一，在课题报告中，几次明确提出“问题解决、模型化及应用”必须成为从中小学到大学的所有数学课程的一部分。这样，在国际数学教育会议的推动下，问题解决受到了各国教育界的普遍重视，不仅成为国际数学教育界研究的重要课题，而且也是其他学科教育领域研究的重点。
在“问题解决”的教学理想追随下，人们对问题与问题解决的理解又进行了比较激烈的讨论和研究。5牛顿大词典6对“问题”的解释是，“问题”即指那种并非可以立即求解的问题，那种需要探索、思考和讨论的问题，那种需要积极思维活动的问题。美籍匈牙利著名教育家波利亚（G·Polya）曾对“问题”给出明确含义，他指出，所谓“问题”就是意味着要去寻找适当的行动，以达到一个可见而不立即可及的目标。1988年国际数学教育大会上，“问题解决、模型化及应用”课题组提交的课题报告中，对“问题”给出了更为明确而富有启发意义的界定，指出“问题”是对人具有智力挑战性质的，没有现成的直接方法、程序或算法的待解问题情境。该课题组主席奈斯（M·Niss）还进一步把“问题解决”中的“问题”具体分为两类：一类是非常规的问题；另一类是应用问题。这种界定现已逐渐为人们所接受。对问题解决中的问题无论怎样去表述，无论采用哪种角度去界定，有些特征是共同的：（1）因人因时的相对性。问题具有明显的针对性或相对性，对于某人是问题，而对于他人并非一定是问题；对于某人，此刻是非常规问题，随着知识与能力的增长，过后可能变成常规的问题，或者构不成真正的问题。（2）难度适宜的挑战性。难度太大的问题，未体现可接受性特征，学生无从探索，构不成真正的问题；难度太小的问题，未体现障碍性特征，无从引发学生思考和进一步深入研究，这种常规性问题不属于问题解决中的问题。（3）问题情境的环绕性。真正的问题要能使知识逻辑与认知逻辑之间引发内部矛盾冲突，在当前情境状态下还没有完全确定的解决方法或法则，有似曾相识之感，在此情境环绕中，能自主引发更多的学习资源。
在对“问题”不同角度界定基础之上，长期以来，国际上对“问题解决”的含义与用意也有着不同角度的理解，总括起来，大致有六种不同的理解方式或角度：（1）从教学目的的角度定位问题解决。美国的贝格（Begle）教授认为，教学的真正理由是因为知识有着广泛的应用，教学要有利于解决各种问题。（2）从学习基本技能的角度定位问题解决。美国教育咨询委员会（NACOME）认为问题解决是一种学习的基本技能，由此出发，这种基本技能就不可能是单一的技巧，而是若干技巧或技能的整合，它需要人们从具体内容、问题的形式出发，构造模型，设计求解模拟的方法，并从多方面综合考虑问题解决的渠道。（3）从教学形式的角度定位问题解决。英国教育家柯可可劳夫特（Cockcroft）等人认为，应当在教学形式中增加讨论、研究问题解决的形式，在此定位下，教学类型应当同构于问题解决的类型，即教师应当把问题解决的活动形式作为教学的基本类型。（4）从学习过程的角度定位问题解决。《21世纪的数学纲要》中提出问题解决是学生应用以前获得的知识投入到新的或不熟悉的情境中的一个过程，而个体已经形成的有关过程的认识结构又被用来处理个体所面临的问题。（5）从问题解决的法则定位问题解决。《国际教育辞典》中指出，问题解决的特性是用新颖的方法组合两个或更多的法则去解决一个问题，这种定位着眼于问题解决法则的整合方法。（6）从学习能力的角度去定位问题解决。1982年英国的《Cockcroft report》认为，问题解决应当是将知识应用于各种情况的一种能力，问题解决本身在于能力的体现，并非抽象形式的体现，这种定位强调问题解决的先决条件与问题解决的绩效表征。
虽然人们从不同角度去描述问题解决的内涵与用意，但问题解决从本质上讲有些特征是共同的。（1）问题解决的价值取向于教学的用意。由此，教学应指向于帮助学生解决实际问题，并通过解决实际问题引发学生学会学习、学会思考，进而提升问题解决的能力。（2）问题解决的价值取向于认知的操作和非认知的激活。问题解决一般被理解为一种认知操作过程，是一种以思考为内涵、以问题为目标、以知识为材料的一系列有目的指向的认知操作和非认知激活过程。这种过程引发于人们从面临新的问题情境、新课题中所产生的主客观认知冲突。以此定向，问题解决涵盖三个方面的内涵，第一，个体目标意识；第二，个体矛盾需求意识；第三，个体自主探究意识。（3）问题解决的价值取向于学习的途经。问题解决过程是学生自主探索、自主学习的过程，在此过程中，学生学习目的明确、学习内容丰富、学习过程灵活，能充分体现问题解决过程中学习的自为性、主动性与创造性，学生问题解决的认知风格也能充分展现出来。学生问题解决的认知风格主要依从于问题解决的探索形式。问题解决有两种探索形式：试误式和顿悟式。试误式侧重于尝试求同，顿悟式侧重于直觉感悟。对学生而言，两种形式都不可缺少。而问题解决的学习就在于方法的学习、策略的学习，以便积累经验。因为，只有经验的积累，才能使问题解决的探索形式趋于有效化，也才能体现知识逻辑、认知逻辑与学习逻辑的有效整合。
2.问题系统与教学自组织系统
教学有效性的真正体现在于静态（状态）层面而言的知识逻辑与认知逻辑以及动态（过程）层面而言的教学逻辑与学习逻辑的有效整合。根据系统科学的思想和方法，我们不仅可把教学过程当作一个系统，而且应把教学设计也视为一个系统。这种系统应当是一个开放而有序的自组织系统。由此出发，从自组织即协同学的理论去系统分析教学过程，便构成教学设计的一个新视角。德国著名物理学家哈肯（H·Haken）创立了协同学理论。他认为，“系统各结构与要素之间通过非线性的相互作用而产生某种默契与竞争现象”。哈肯通过研究发现，一个由大量子系统所构成的复杂系统，由于与外界交换物质、能量和信息，而当它们的输入达到一定的阈值时，就使各子系统按照某种规律形成有特定功能的新结构即自组织结构。自组织结构中始终存在着协同与竞争现象。协同与竞争既对立又统一，成为系统由无序向有序转化的动因。系统中有序和无序这两种变量可用熵来度量。系统越“乱”，熵就越大；系统越有序，熵就越小。但系统不能没有熵，没有熵，系统就缺少发展的动因。由熵促成无序，在减熵的作用下又有序化，系统便不断发展。要使系统中协同与竞争自觉地发生积极影响，推动系统的演化发展，就必须使系统处于开放状态。
把协同学理论引入教学系统，使其科学解释教学过程的主体性、探究性、交际性与对话性是切中时弊的新视角。因为教学的对象是学生。学生的头脑是一个复杂的系统，而教学过程本身也是一个动态的复杂系统，教学内容更是一个开放的系统。这些系统都指向于知识逻辑（显性知识与隐性知识的整合）、认知逻辑（静态的心智与动态的心力的整合）、教学逻辑与学习逻辑四大系统的有效整合。其中教学逻辑与学习逻辑旨在接通与扩充知识逻辑与认知逻辑的联结域（最近发展区）。因此，整个教学系统应当是由各大子系统之间在时间、空间与容量方面有机联系或相互作用构成的开放动力系统。各子系统的独立性与依承性决定了教学系统的性质和功能。在此启发下，教学系统应当定位为一个教与学的互动系统，使其子系统之间能进行信息的及时互换。只有通过教学主体系统之间的对话交流才能使教学主客体系统开放与互换丰富的信息，以此促成各系统的协同发展，教学系统的动力反馈机制也才能由此而生成。教学对话需由问题意识来触动。没有共同的问题意识，就无以形成共同的教学需求，教学话题就无以形成，教学系统便走向一个封闭而静态的单向系统。由此可推知，问题是教学自组织系统中的增熵剂与减熵剂，问题解决是协同与竞争的真实体现。
教学系统是一个教学主体与教学主体之间、教学主体与教学客体之间的“对话”系统。这种“对话”既包括教师与学生之间的交流式对话，学生之间的合作式对话，也包括师生各自的自言式对话。通过对话，让教学系统成为一种教与学双向交流、学生自主和自由发展的动力系统。这种动力系统规范着教学的对象性与意义性。第一，教学的对象性是指教学强调主客体之间的双向互动作用，即客体在作用于主体的同时，主体也作用于客体，具体化为三个方面：（1）学生是通过以作为“产婆”的教师和作为“文本”的教学内容为认识对象进行自主意义建构学习内容的；（2）教师是通过以作为学习主体的学生和作为学习客体的课程为认识对象进行知识呈现和问题情境创设的；（3）师生又是通过以自身作为教学反思对象调控教学进程的。由此可归结出教学过程主客体关系的互动性原理，即教学中无论本身是作为主体还是作为客体，都需要进行对象化，即主体需要客体化，客体需要主体化。所谓主体的客体化，对于教师主体而言，他必须通过自己的教在学生身上实现自己的目的，体现自己的教学价值，从学生成长中看到自己主体的力量；而对于学生主体而言，他必须用自己的学习绩效和成长变化来获取教师对他主体力量的认同，其学习绩效是学生主体客体化的结果。所谓客体的主体化，即是指当教师、学生或教材作为客体时，其某些方面被主体所转化，成为主体力量的一部分。第二，教学的意义性指教学过程中教师与学生以作为教学参与者的身份，通过教学对话自然形成教学共识，共同建构教学主题，以此“唤醒”学生自我意识，诱导学生学习潜能的开发。
教学系统的对象性与意义性体现于教学过程中师生所面对的共同话题即问题。问题应当是教学系统动力生成的核心要素，问题系统与教学系统构成对应关系。教学系统涵盖纵向的教学结构系统与横向教学内容的应用与整合系统，那么问题系统就应当相应涵盖纵向知识内化与认知生成系统以及横向知识整合与认知优化系统。只有通过纵横问题系统的有效生成，教学系统的自组织性才能充分体现出来，系统的主体性与开放性也才能由此生成。由于问题系统是教学过程主体建构的意识系统，那么教学系统也应当由教学主体自主建构与设计。因此，针对教学系统的主体性而言，教学系统的主体是人（教师与学生），人作为主体，他必须有意识对象，他与意识对象的相互作用中必定内隐问题意识，通过问题意识的触动而显现主体性的功能特征（主动性、自为性与创造性）。问题意识是被外在问题系统的刺激或强化而自主生成的思维环境。在这种思维环境中，人的主体性充分发挥效用。针对教学系统的开放性而言，从自组织理论的协同与竞争的辨证统一观点来看，教学系统由问题系统来触发活力。因为，问题系统的生成引发竞争，在教学系统中起增熵作用；问题系统的解决引发协同，在教学系统中起着既减熵又增熵的作用。教学系统与问题系统的活力在于系统的开放性，系统的开放性在于系统与外部环境之间的相互适应或作用。一方面，环境为系统提供一定的物质、能量等要素，这些要素在较大程度上决定系统的性质与特征；另一方面，环境对系统又产生一定的限制性影响，也可刺激系统的运动。因此，问题系统演绎教学系统，教学系统演绎学习系统，在协同与竞争的作用下，各自形成一种开放的动力系统。
3.问题系统与处方教学设计
教学活动是一种以人的精神世界为对象的精神性生产实践活动[8]，所以，教学活动中的主客体关系是一种特殊的认知关系。奥地利著名宗教哲学家马丁·布贝尔认为，世界与人生具有两重性，存在“我——你”世界与“我——它”世界之分。在此前提下，教学过程中的“对话”关系只可能发生在“我——你”世界之间，而“我——它”世界之间则不可能有真正意义上的对话。当然“我——你”世界之间又可暗含“我——我”的对话即自言式对话方式。因此，教学过程中的认知关系，是一种我认知你、你认知我、我认知我的互动式关系。认知的互动会促成教学相长，由此体现教学中的“双赢思维方式”，即通过教学共同体中互补互需的良性运行关系的运作，教师与学生各取所需，达到双方共同发展的目的。在对话式教学中，教师通过对话在施教，也通过对话的过程在学。与此同时，学生通过对话在被教，也通过对话在施教，这便促成教与学的双赢效应的生成。这种双赢效应，针对教学自身的根本任务而言，也有层次之别，教师的“赢”应服从于学生的“赢”并落实于学生的“赢”中。“赢”的体现在于发展变化，发展变化来自于问题解决中的认知变化。发展变化依从于适应，适应又必须依从于对认知对象问题诊断的有效性。在此意义上，我们可以认为，教师在课堂上的教学行为对应于医生在病床上的诊断行为。医生的真功夫在病床上，教师的真功夫则在课堂上，医生需要临床诊断和开处方，那么，教师也需要“临床诊断”和“开处方”，教师“临床诊断”的本领在于“问题”的构建或“问题情境”的创设，“开处方”的本领则在于教学中“问题解决”的设计。
医生临床诊断与开处方需要口问、耳听、眼看、手摸脉的系列诊断行为，才能体现对症下药的医学思想。教师处方教学设计也需要强调说、听、看、做各种感官参与的操作过程，才能体现因材施教的教学思想。在处方教学设计中，尤其强调师生共“做”的心理机制。国际学习科学研究领域有三句名言：“you hear，you forget”（听来的忘得快）；“you see，you remember”（看到的记得住）；“you do，you understand”（做过的才能会）。问题解决在于“做”，这种“做”是高级规则所涉及的概念、法则的综合应用。因为问题解决在认知心理学领域中绝非简单性的解决问题，它涉及各种认知成分与动机成分。因此，作为一种活动，问题解决比其法则组成部分的总和更加复杂，换句话说，对概念、规则的学习研究与教学研究不能代替问题解决的学习研究与教学研究，前者属于线性操作，后者属于非线性操作，或者说前者大多属于“左脑式”操作，后者大多属于“右脑式”操作。问题解决的学习与教学也就归结为相应的高级规则的学与教。问题解决的学与教中所涉及的概念规则是动态发散的，而纯粹概念规则的学与教中所涉及的概念、规则是静态封闭的。
“学会向知识提问”是构建问题系统的核心理念；“学会向问题解决提问”是处方教学设计的核心理念。前者体现“知识→问题→技能”的认知逻辑转化线索；后者体现“技能→问题→创新能力”的认知逻辑转化线索。遵从这两条逻辑线索，学生才能将知识转化为技能，进而也才能转化为创新能力。“学会向知识提问”与“学会向问题解决提问”也体现了教学的情感与态度目标所向。前者体现“知识→问题→需求→感受”的情感逻辑转化线索；后者体现“反思→问题→调整→体验”的情感逻辑转化线索。在此指向下，处方教学设计的“诊断性”就更加明显，诊断的有效性指向学生问题学习过程中认知、情感与技能目标的达成度。威斯格伯（Weisgerber，1971）描述了“个别化处方教学”的设计思想。他认为教学要诊断不同特质的学生，发现他们的学习需要，尽可能不同程度地满足他们。布鲁纳在20世纪60年代就提出了处方性教学原理。他认为教学原理从本质上说主要是一种规范性的、诊断与处方性的原理，教学设计就在于为教师提供必要的处方。美国近年来的教学侧重于个别处方式教学，具体教学策略体现在“诊断式教学（Diagnosis Instruction）与降低师生比”上，这有助于诊断式教学的有效实施。它能保证教师对每一位学生的问题诊断，也能保证对全员学生开出具体“处方”。我国目前教学改革已将教学设计的焦点指向教学活动中的“问题”以及教学过程中问题的解决方式上，并从问题出发来组织教学，而不是从原则、规则出发去规范教学行为。这正体现了基于问题解决学习的处方教学设计思想。
来源：2006年第5期《高等教育研究》
