基于问题解决的创新教育理性探索

黄光荣，邹红霆

（湖南女子学院信息技术系，湖南长沙，410008；广州轻工业职业技术学院计算机系，广东广州，510050）

[摘要] 问题创新教育研究存在不足，一是停留在具体操作层面，心理学层面深入研究不够，立论依据不明；二是局限于各自学科，通用性有限；三是成果零散，未形成体系。问题创新教育理性的建立，问题生命理性是逻辑起点，问题逻辑理性是可行性基点，问题教学理性是有效性落脚点，问题创新理性是价值归宿。完备的问题创新教育理性建构，能拓展生命教育内涵、拓展素质教育内涵、拓展创新教育内涵，能填补创新教育理论空白。[教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词] 问题解决；问题生命活动；问题逻辑理性；问题教学理性；创新教育理性

[中图分类号] G40 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2015)02?0001?04

[收稿日期] 2015-01-16；[修回日期] 2015-03-30

[基金项目] 2014 年湖南省科技计划资助项目“基于问题解决的创新教育理论建构和实践探索研究”（S2014F1023）

[作者简介] 黄光荣（1957-），男，湖南平江人，湖南女子学院信息技术系教授，主要研究方向：教育心理学；邹红霆（1965-），女，湖南祁东人，广州轻工业职业技术学院计算机系讲师，主要研究方向：计算机网络教育.

随着我国“建设创新型国家”“培养民族创新精神”重大战略决策的提出，创新教育热潮兴起。钱学森“更重要的是要具有创新思想的人才”论断，高校缺乏创新精神“是中国当前的一个很大问题”的真情告诫[1]，激发了我国民族创新精神文化建设的忧患意识。

创新人才培养，希望在青年学生，关键在教育。20 世纪80 年代美国、日本和英国为了提高国民创新能力，把“数学问题解决”作为培养创新型人才的立足点和突破口。从此，“数学问题解决”成为世界性创新教育理念。随后我国数学教育界积极响应，探索“问题解决”创新教育规律，取得了丰富成果。其他各学科也纷纷效仿，以问题解决为中心的学生创新能力培养的教学实践蓬勃开展，理论研究方兴未艾。

但是，基于问题解决的创新教育（下称问题创新教育）研究尚存在明显缺陷，一是停留在具体操作层面，心理学层面深入研究不够，立论依据不明；二是局限于各自学科，通用性有限；三是成果零散，未形成体系。由此看来，如何确认问题创新教育的逻辑起点、论证问题创新教育的可行性、揭示问题创新教育的有效性、建立完备的问题创新教育理性，是问题创新教育研究的当务之急。

一、问题生命理性——问题创新教育的逻辑起点

现代生命活动竞争和挑战日趋激烈，问题和困难无处不在，因此，对生命活动的问题性和创新性加深理解，提高认识，已成为为人处事之必需，成为问题创新教育研究的切入点。

（一）问题——创新生命活动的原动力

问题是什么，问题就是困难，问题是人对生命活动的体验和感知，产生于人对生命活动的追求和向往。因为如果没有追求和向往，就不需要克服困难，解决问题。即所谓“生于忧患，死于安乐”。生命活动不是因有了问题而停顿，碰到困难而止步，而是因发现问题（遇到困难）和解决问题（克服困难）而发展创新。这样的生命活动史实不胜枚举。

由此看来，生命活动的有效开展，以问题和困难为起点。生命活动内容的丰富多彩和发展创新，以解决问题和克服困难为真实写照。对生命活动的认知（感觉认知、感知认知、体验认知和策略认知），以解决问题和战胜困难的亲身体验为本质内涵。所以，真实的生命活动即问题生命活动，亦即创新生命活动。问题是创新生命活动的原动力。

（二）问题解决——创新生命活动的本质属性

问题解决被认为是创新生命活动的本质，主要体现在三个方面：

一是问题解决是创新生命活动的过程体现。雷伯朗斯认为：在问题解决时，个体已形成的有关过程被用来处理个体面临的问题。全美数学管理者协会把问题解决定义为：将先前已获得的知识用于新的不熟悉情境的过程。就是说，问题解决过程就是生命活动的创新过程体现。包括问题解决创新生命心理活动过程和问题解决创新生命思维活动过程。行为主义学派认为问题解决是联结的激起过程。认知学派认为是知觉的重组过程。现代认知学派认为是寻找和接受信息、回忆知识和对方法进行加工和探索的过程。所以，问题解决是探求新情境中的问题和达到问题目的状态的心理活动过程；思维是人对事物及其关系的反映，贯穿整个认知过程。问题解决是创新生命心理活动表明，它同样伴随着思维活动，因为心理活动与思维活动紧密相连，是思维活动的前奏。

二是问题解决是创新生命活动的能力体现。美国数学咨询委员会把问题解决列为十项基本技能之首。英国Cockcroft 报告指出，问题解决就是把已有经验用于新的问题情境的能力。问题解决是创新生命活动的过程说明它也是创新生命活动方法和技巧的体现，即创新生命活动能力的体现。因为过程不可能无缘无故地存在，而是方法和技巧的运用过程。而生命活动能力正体现为对方法和技巧的运用，离开了方法和技巧，过程就无从谈起，能力更无法体现。

三是问题解决是创新生命活动的目的体现。G·波利亚说“解题是最富有特征的，特殊类型的有目标的活动”[2]。问题解决是创新生命活动的过程和能力体现，它同样是创新生命活动的目的体现。因为没有困难、不存在矛盾、不需要解决问题的生命活动是不存在的。只有及时地揭示矛盾、战胜困难，生命活动才能发展，才有创新，才会是真实的、有价值的。生命活动是否有价值、是否真实、是否有创新，是否发展了，是以能否达到目标为评价标准的。

问题作为创新生命活动的原动力和问题解决作为创新生命活动的本质说明，生命活动是一个循环学习发现问题——解决问题——再发现问题的过程，即是一个不断发现和不断创新的过程。人的生命活动创新能力，是在问题解决体验中发展起来的。生命活动的发展创新，是随着不断解决问题的过程实现的。这种融生活和创新于一体的生命活动，只有问题生命活动兼而备之。这正是问题生命理性作为问题创新教育逻辑起点之必然。

二、问题逻辑理性——问题创新教育可行性的基点

任何一门理论，其内容的逻辑关联至关重要。《九章算术》和《欧氏几何》同为世界名著，前者早已成为历史，后者因其科学严密的逻辑结构而经久不衰，凸显强大的生命力。以问题为逻辑起点的问题创新教育，问题之间的逻辑关系的建立是关键。相互关联的问题体系才能建构问题创新教育理论框架，才能组织逻辑关联的问题创新教育教学内容。

（一）问题海量

问题海量以生活现实问题为起点，以足够多的问题数量（问题海量）为前提。因为只有当问题积累到足够数量时，才能从中寻找相互之间的内在联系，建立应有的逻辑结构。问题海量的形成，主要从下列几方面入手。

一是生活现实问题发现。生活现实问题的发现源于人们对客观现实和生活的实践体验。如农民工问题、留守儿童问题、户籍问题、临时夫妻问题、市场经济规律问题、万有引力问题、人机安全问题、孙子问题、黄金分割问题、圆周率问题等，都是来自生活，以现实需要为起点的。

二是科学概念问题发现。科学概念是人们认识事物本质与内在联系的抽象思维结果。是通过对现实世界事物之间的关系去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里地认识和思维加工而得，并随人们的认识深化和现实需要逐步演变和发展。如函数、复数、虚数、无理数概念、生命教育概念、夫妻性道德概念等。科学概念问题发现和转化设置既要源于生活又应高于生活。

三是科学方法问题发现。科学方法是人们认识现实世界的手段和步骤，其发现发展是由个别具体到普遍抽象、由低级到高级的演变过程。如由求圆面积的割圆术抽象而得极限方法，由解代数方程组的消元法抽象而得行列式方法等。科学方法问题分三个层次：第一层次，作为某一具体问题的解决方法；第二层次，作为某类问题的具有操作程序和思维模式的解决方法。如行列式方法、矩阵方法、微积分方法、从群众中来到群众中去的工作方法；第三层次，高度抽象具有普遍指导意义的方法。如辩证唯物主义方法、科学方法论、逻辑方法、美学方法、科学史方法、建模方法、对数方法、化归方法和公理方法等。科学方法问题发现和转化设置，问题大与小、难与易、个别与普遍、具体与抽象要层次分明。

四是科学规律问题发现。科学规律是构成科学理论的素材，主要以公理、定律、法则和性质形式表现，是现实世界客观规律的本质反映。如知识就是力量、劳动创造世界、科学技术是第一生产力、实践是检验真理的唯一标准、人民群众是历史创造者、牛顿定律、高斯分布、斯托克斯定律等。科学规律问题发现和转化设置，重在引申推广和深化应用。

五是科学理论问题发现。科学理论是人类关于客观世界本质规律的系统认识，是科学发现和发明成果的有序展开和完备表述。科学理论随着认识量的积累而更加适应现实变化，并通过逻辑构建形成体系，使之更准确完备地反映现实世界客观规律。如从马克思列宁主义到毛泽东思想到邓小平理论到“三个代表”重要思想到科学发展观，就是一个不断发现问题解决问题、深化认识和适应社会发展需要的过程。如由欧氏几何到非欧几何，由数学理论形式化到其他学科理论形式化演变等[3]。科学理论问题发现和转化设置，重在问题之间的逻辑链接和知识体系的相互关联性的综合系统分析。

（二）问题链接

问题海量形成之后，就要揭示问题之间的内在联系（问题链接）。寻找和建立问题链，是发现问题和解决问题的有效方法，是建立问题之间逻辑关系和问题创新教学内容逻辑结构的主要方法。

科学理论是研究自然现象的，科学思考未体现宇宙结构，未反映现实世界变化规律的情况是存在的。面对客观世界的演变，科学理论缺陷经常存在，在适应变化过程中，旧问题不断解决，新问题不断发现。已形成的知识体系在不断发现矛盾和解决问题、寻找缺陷和补正不足中完善。问题链接就是以适应客观世界和科学理论发展需要为目的，以发现问题——解决问题——再发现问题为主线，通过寻找问题之间内在联系，对海量问题进行系统链接的方法。

面对已有的问题，当对它进行推广、收缩、引申、深化、综合和系统分析，从而发现矛盾和缺陷，探索到新规律。或通过比较、类比、一般化和特殊化找到问题之间的内在联系时，问题链就形成。从知识广泛程度而言，问题链可分为概念链、定理链、知识链等。由方法论可分为推广链、收缩链、引申链、类比链、深化链、综合链和系统链等。从知识逻辑结构入手，可分为横向链和纵向链等。

三、问题教学理性——问题创新教育有效性的落脚点

以问题生命理性和问题逻辑理性为认识基础的问题创新教育，以问题教学理性为有效性落脚点。即以对问题教学价值目标的有效实现、教学特征的有效实践和教学方法的有效实施为落脚点。

（一）问题教学价值目标

问题解决被引申为问题解决教学（简称问题教学），可追溯到心理学家加涅把学习方法分为8 种类型，其中三项是概念教学、命题教学和问题教学。概念教学是基础，命题教学是核心，问题教学是前两种的综合和提升，由此奠定了问题教学的价值地位。我们所说的问题教学与加涅的区别：一是地位变化，由综合提升变为中心；二是观念变化，由熟练掌握概念、理解命题并运用它解决问题，变为以问题解决为主线，培养学生解决问题的能力和创新能力。这时概念、命题等教学内容被转化设置为“问题”，问题解决既是教学内容，又是教学方法，更是教学目的，这种三位一体的价值取向，唯问题教学能具有。

于是，问题教学的目的，不是单纯地尽量多地教学生解决问题，而是以培养问题解决能力为目的，为了学习在充满疑问和不断变化的世界里生存本领为目的，这一目的定位使问题教学融进问题生命活动，使教学能围绕培养学生的问题解决能力来展开，并通过培养和提高学生适应生活、战胜困难的能力和提高创新能力而发展。

（二）问题教学特征

问题解决既然是生命活动，问题教学就是生命活动的教学，是生存能力的传承与内化，因此问题教学的主要特征是情境特征、内化特征和问题特征。

问题解决是将已获得的知识应用于新情境的过程，因此问题情境是教学起点。问题情境创设和运用应注重三项指标：一是情感指标。问题解决的目标是激活学生探索动机和心理需求，因此情感揭示是首要任务。二是认知指标。教师指导学生解决问题，既不能了无情趣地生搬硬套，也要防止思维漫无边际地游离于教学情境之外，教师要动情而教，学生要动情而学，让问题教学成为“生命活动教学”。三是能力指标。问题教学是培养学生创新能力，所设置的问题应有隐蔽性、启迪性、思维发散性、非选择性和非唯一性等。

问题教学内化特征，意指使学生充分学习和实践问题解决活动中的元认知调控策略和技巧，并逐步内化为自己的调控能力，能在新的环境中灵活运用。因此要让学生实践调控策略和技巧的自主运用，并内化为自觉行为。

问题解决教学不是为了解决现成的问题，而是要发现问题，所以，问题是教学的起始情境；教师不是教给学生现成的解题方法，而是方法形成的思路导向。不是展示现成的思维过程，而是解题思路的探索过程。所以，问题解决是教学的过程情境；问题解决既是教学目的状态，又是教学过程作为问题系统的新的起始状态。旧问题解决后，新问题又将发现，因此问题解决作为目的是相对的，是过程的链接点。即由发现问题到解决问题再到发现问题的链接点。这种问题意识的始终性，是问题教学独有的特征。

（三）问题教学方法

日本1994 年开始实施的教学大纲就提出问题教学中心。全美数学教师协会强调教学应围绕问题解决来展开，营造使问题解决活动得以蓬勃发展的课堂环境。在我国，以问题为中心的教学方法历来被视为高水平的教学，受到普遍地欢迎和推崇。将问题解决作为创新教学方法，具有重要的实践意义，教师为学生设置实际情境，鼓励学生探索解决问题的方法和发现新问题，启发学生通过解决问题来学习知识与获得方法，这与以传授知识为目的的方法有本质区别，其关键在于将静止的知识转化为关于问题解决的活的知识。

问题教学方法的实施，要将教学内容、教学对象、教学起点、教学目的等要素有序组织和科学设置。其中关键是过程设置和关系设置。

问题教学过程设置涉及教学准备、教学内容、教学结构、教学方法和教学策略，它们同时指向问题教学和问题解决学习的认知过程。学生的认知发展过程有程序性和关联性，教学过程有逻辑性和系统性，二者的有机结合形成教学过程设置合理性标准。其主要体现在四个方面：一是问题解决认知目标指向性与教学准备方向性同构；二是问题解决操作系列性与教学结构程序性同构；三是问题解决内隐性与教学复杂性同构；四是问题解决思维发散性与教学方法策略多样性同构。

融合问题解决过程与课程知识系统的关系，是问题教学与课程知识关系设置的可行性保障。由此需要解决两方面的问题：一是课程知识内容如何用问题系统来表征，二是问题解决过程如何与学科知识系统性融合。

首先是课程内容与问题层次关系设置。将由课程内容转化设置而得的问题分为“材料知识性问题”和“主体内化性问题”两个方面：用材料知识性问题表征外在的教学内容。包括五个类型：一是识别性问题，由事实、定义、定理等转化设置而得。二是算法性问题，由公式、操作程序等转化设置而得。三是应用性问题，由事实材料等转化设置为教学模型。四是探究性问题，由定义、定理、公式等推广引申而得。五是情境性问题，由以上各类综合而得，是条件比较含混、结论有待考察评判的问题；用通过教学主体内化产生的渴求和疑问来表征知识性材料。分四个层次：首先是“要去哪里？”，由提问预见目标。其次是“如何去那里？”，即方法提问，包括可行性、多样性和技巧等。三是“是否到了那里？”，即目的性提问。四是“为什么如此去？”，即评价性提问。

其次是课程知识系统性与问题解决获取知识零散性的平衡设置。平衡方式为：

基于系统性知识转化设置问题时，各问题包含的学习议题的互相衔接和交叉重叠。基于逻辑性知识转化设置问题时，问题之间的纵向和横向交叉链接关系清晰度、问题大小和难易度等层次分明。

四、问题创新理性——问题创新教育的价值归宿希尔伯特说：“只要一门科学分支能提出大量问题它就充满着生命力，而问题缺乏则预示着独立发展的衰亡和中止”，“正是通过这些问题的解决，研究者锻炼其钢铁意志，发现新的方法和新的观点，达到更加广阔和自由的境界。”[4]波普尔说：“正是问题激发我们去学习，去发现知识，去实践，去观察。”[5]由此看来，科学发现实质上是问题发现，或是以问题发现为起点的。问题和问题解决是科学发现和科学创新之源。

于是，将创新教育理性建立在问题教育理性之上，其创新优势明显：一是拓展了创新能力内涵。即将发现问题、解决问题作为创新能力的基本内涵，揭示了创新能力的问题解决能力本质。二是拓展了生命教育内涵。即揭示了生命活动中发现问题和解决问题的原动力和问题创新本质属性，使创新能力培养置于问题生命活动范畴内，研究视角广阔。三是拓展了素质教育内涵。即认识到问题解决能力素质就是人的创新能力素质。四是拓展了创新教育内涵。基于问题解决的系统完备的创新教育理性，能填补创新教育理论空白。

总之，无论是创新能力内涵拓展、生命教育内涵拓展、素质教育内涵拓展和创新教育内涵拓展，都以问题创新能力培养为总的出发点和最终归宿。所以，基于问题解决的创新教育理性的总体目标定位是青年学生的创新能力培养，其崇高价值归宿是全民创新意识的提高和民族创新精神文化的建设。

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参考文献：

[1] 钱学森.钱学森最后一次系统谈话：大学要有创新精神[N].人民日报,2009-11-25.

[2] G·波利亚.数学的发现——对解题的理解、研究和讲授[M].北京:科学出版社,1982:序言1.

[3] 黄光荣.数学问题教育论[M].长沙:中南大学出版社,2004:220-280.

[4] 希尔伯特.数学问题[M].上海:上海科学出版社,1986:60.

[5] 卡尔·波普尔.猜想与反驳[M].杭州:浙江人民出版社,1989.

[编辑：汪晓]