知識建構(gòu)助力中職學生問題意識的培養(yǎng)
——以“網(wǎng)絡安全”教學為例

白云娟，薛增燦，張義兵

（1.南京中華中等專業(yè)學校，江蘇 南京210012；2.南京師范大學 教育科學學院，江蘇 南京210097）

隨著教育全球化的發(fā)展，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力已經(jīng)成為了教育改革的核心目標之一，“創(chuàng)新”是一個國家和民族是否具有競爭力、是否具有持續(xù)前進動力的關鍵，而學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)源于問題意識的培養(yǎng)?！墩軐W大辭典》把“問題”定義為“一般指需要研究和解決的實際矛盾和理論難題”。[1]卡爾·波普爾（Karl Popper）作為英國著名的科學哲學家，提出了“科學始于問題”的著名論斷，其對近現(xiàn)代科學發(fā)展歷史進行了高度的概括，已經(jīng)成為了科學界和哲學界的共識。[2]蓋澤爾斯（Getzczs,J.W）將“問題”分為呈現(xiàn)型問題、發(fā)現(xiàn)型問題和創(chuàng)造性問題三種類型，三類問題的內(nèi)容及答案的難易程度由低到高，[3]其中，“創(chuàng)造性問題”彌足珍貴，因為“創(chuàng)造性問題”富有科學意義，而且新奇和獨特。學校教育倡導的“強化問題意識”，主要是讓學生大膽提出問題，并再此基礎上自由討論、積極思考，學會辯駁與批判，但并非每一次的質(zhì)疑都是有利于知識進步的，只有少數(shù)者才能推動具有科學價值的知識發(fā)展，有學者稱其為“智力探險”。

一、“問題意識”的概念解讀

起初，“問題意識”只是一個心理學術語，現(xiàn)在的人們認為，問題意識是一種思維的問題性心理，是人們在認識、實踐活動過程中，經(jīng)常意識到一些難以解決的、疑惑的實際問題或理論問題，并產(chǎn)生一種懷疑、困惑、思考、探究的一種心理狀態(tài)，以及與之相聯(lián)系的主體積極思考，提出問題、分析問題的一種思維能力傾向。[4]問題意識反映了學生思維的創(chuàng)造性與獨立性，而且也刻畫了個體思維品質(zhì)的廣度與深度，為推動學生思想進步和思維發(fā)展注入了旺盛的生命力。

職業(yè)教育歷來受到人們的重視，是國家經(jīng)濟高速發(fā)展的重要支柱，而作為職業(yè)技術教育體系中的重要地位的中等職業(yè)技術教育，旨在培養(yǎng)具備核心競爭力和核心素養(yǎng)的技術型、應用型人才。在中職教育創(chuàng)新中占據(jù)重要地位的是三個環(huán)節(jié)：學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題，有的學生能發(fā)現(xiàn)有價值的問題，而有的學生卻一頭霧水、茫然無措，兩者之間的不同不僅僅在于知識儲量和經(jīng)驗豐富度，最關鍵的在于是否有問題意識。問題意識與創(chuàng)新思維具有相同特質(zhì)，所以中職學生問題意識的培養(yǎng)，也是創(chuàng)新思維的發(fā)展過程。

二、中職課堂教學現(xiàn)狀及“知識建構(gòu)”理論

通過分析中職課堂教學現(xiàn)狀，我們不難發(fā)現(xiàn)，灌輸式教學方法仍然大行其道，課堂以教師為中心，而非以學生為中心，學生很少有機會發(fā)現(xiàn)和提出自己的問題。而且，中職學生不同于普通高中的學生，由于初中階段成績排名靠后，沒有養(yǎng)成良好的意志品質(zhì)和學習習慣，在升學的巨大壓力下，他們變得自卑和消極，問題意識被不斷打壓甚至消磨殆盡。

加拿大多倫多大學兩位教授卡爾·布萊特（Carl·Bereiter）和瑪琳·斯卡達瑪利亞（Marlene·Scardamalia）所 提 出 的 知 識 建 構(gòu)（Knowledge Building）理論是一種新的知識創(chuàng)新學習方式，它強調(diào)個體在某一特定社區(qū)中互相協(xié)作、共同參與某種有目的的活動，如學習任務、問題解決等，最終形成某種觀念、理論或假設等智慧產(chǎn)品。[5]知識建構(gòu)的出發(fā)點是現(xiàn)實世界中的現(xiàn)實問題，以觀點（Idea）為中心，學生所提出的問題應該是他們在日常學習和生活中所看到、所聽到、所觸到、所遇到的真實問題，學生根據(jù)問題表達自己的觀點，觀點必須是發(fā)自內(nèi)心的，是真實的。因此，知識建構(gòu)教學首先鼓勵學生進行創(chuàng)造性的問題解決，并對學生發(fā)現(xiàn)與提出問題提供了理論與實踐支持，另外，知識建構(gòu)課堂轉(zhuǎn)變以教師為中心的教與學模式，以學生為主體，學生之間可以互相討論、協(xié)作、共同推進社區(qū)知識前進，從而實現(xiàn)深度交互，可以促進學生“問題意識”的逐步提升。

三、培養(yǎng)中職生問題意識的五項策略

將知識建構(gòu)理論應用于五年中職《計算機網(wǎng)絡技術》課程的學習，為學生創(chuàng)設知識探究的環(huán)境，有助于學生在一種知識創(chuàng)新的探究方式中提升問題意識、提升問題解決能力及科學素養(yǎng)。本研究選取《計算機網(wǎng)絡技術》“網(wǎng)絡安全”模塊，開展知識建構(gòu)教學，旨在培養(yǎng)學生的問題意識。教學對象為南京市中華中等專業(yè)學校五年中職軟件技術專業(yè)二年級的學生，共37名學生，其中女生5人，男生32人；在知識儲備方面，學生已經(jīng)掌握計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)（OSI七層參考模型、TCP/IP）、網(wǎng)絡設備、計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、簡單的網(wǎng)絡搭建等計算機網(wǎng)絡基礎知識；在學習態(tài)度和習慣方面，學生習慣于接受學習，全班僅有5名學生愿意主動探究、樂于分享知識、與他人交流；其他學生害羞、不愿意開口、拒絕主動提問題等。教學目標是基于知識建構(gòu)理論，以知識論壇（Knowledge Forum）為教學平臺，利用網(wǎng)絡及多媒體設備，圍繞“網(wǎng)絡安全”這一主題展開，學生通過實地考察和詢問、搜集資料、閱讀及知識建構(gòu)交流等方式了解有關網(wǎng)絡安全的知識，理解計算機病毒、蠕蟲、特洛伊木馬等攻擊類型，掌握防范網(wǎng)絡攻擊的方法，提升問題意識，能自主提出問題、分析問題和解決問題。

知識建構(gòu)助力中職學生問題意識的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程，經(jīng)過一個學期的教學實踐，研究者總結(jié)出以下五種策略：

（一）策略之一：從校園網(wǎng)癱瘓的那件“小”事，激活問題意識

問題教學是一種非常經(jīng)典的教育教學思想和實踐，杜威的問題教學思想根據(jù)學生的“反省思維”，以學生日常學習和生活中的真實問題為基礎，在問題解決的過程中進行學習的一系列活動過程和教學方法，而著名的蘇聯(lián)教育家馬赫穆托夫的問題教學理論把學生正在從事的獨立探索活動和他們已經(jīng)具備的科學知識相融合，并認為問題教學在本質(zhì)上是一種前進性的教學實踐?！吨袊蟀倏迫珪そ逃分袑栴}教學的定義是：根據(jù)“實驗邏輯”的“反省思維”學說，教師針對兒童在生活、活動中遇到的困難、提出的問題，幫助他們分析問題，尋找假設，進行實驗，以求解決問題的方法。在中職問題教學實踐中，張亞妮[6]在中職市場營銷課堂教學中，利用“情景-問題”教學法，設計相關“問題”，激發(fā)學生學習興趣，從中認識和了解市場營銷的實質(zhì)和思想方法；劉芝萍[7]在中職語文課堂教學中通過多媒體展示荷花的圖片，創(chuàng)設問題情境，引入“荷花淀”課文的學習。

與“問題教學”相對應的是知識建構(gòu)的首要原則，即“真實的觀點、現(xiàn)實的問題”，知識建構(gòu)理論認為真正能引起學生關注的是生活中的真實問題，而不單是課本中的問題，這些問題可以是微觀的具體問題，如“樹葉為什么會變黃？”也可以是宏觀的或者抽象的問題，如“一帶一路對中國社會發(fā)展的影響？”本研究設計了第一輪的教學活動：

教師與學生活動：針對“網(wǎng)絡安全”的知識建構(gòu)課堂做好情境導入：上周我們學校的校園網(wǎng)癱瘓了，有沒有同學聽說？你們知道是什么原因嗎？那你們知道校園網(wǎng)是如何恢復正常的嗎？對于此事，各位同學能不能發(fā)表自己的看法？由此，學生的問題意識被激活了：學生驚訝于校園網(wǎng)癱瘓，大部分同學點頭表示聽過此事，少部分搖頭表示從未聽說此事，學生對于癱瘓的原因和解決的策略提出了自己的問題。激活的問題意識會給大家?guī)砗芏囿@喜：關于校園網(wǎng)絡本身，學生想要知道校園網(wǎng)絡是怎么工作的？如何搭建校園網(wǎng)絡？如何攻擊校園網(wǎng)絡？校園網(wǎng)絡是局域網(wǎng)嗎？關于網(wǎng)絡癱瘓，學生想要知道網(wǎng)絡漏洞有哪些分類？有哪些實用的病毒查殺工具？網(wǎng)絡癱瘓之后學校工作會受到哪些影響？關于網(wǎng)絡管理，學生想要知道網(wǎng)絡管理員的主要職責是什么？怎么樣成為一名優(yōu)秀的網(wǎng)絡管理員？學生將提出的問題記錄在知識論壇上，如圖1所示。

圖1 學生提出的關于“殺毒軟件”的問題

反思與分析：在情境引入環(huán)節(jié)，剛剛發(fā)生的校園網(wǎng)癱瘓一事貼近學生的生活實際，而且學生對于此事提出了許多有趣的問題，這與他們對計算機網(wǎng)絡的抽象理解、知識儲備和問題意識息息相關，契合維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論。然后，教師決定帶學生參觀剛剛經(jīng)歷過網(wǎng)絡癱瘓的校園網(wǎng)機房，將計算機網(wǎng)絡具象化，進一步激發(fā)他們的問題意識。

（二）策略之二：用校園網(wǎng)絡的調(diào)研，激發(fā)問題意識

教師設置真實的問題情境，會激活學生的最近發(fā)展區(qū)，學生會被教師呈現(xiàn)的具體事物所吸引，由此發(fā)現(xiàn)和提出問題，培養(yǎng)了問題意識。董杰[8]在中職生理學課堂教學中，讓學生進入真實情境去探究、進行問題發(fā)現(xiàn)和反思，通過教學實踐，學生對生理學的學習興趣不斷增強，學生在課上敢于回答問題，解決問題的準確率也有所提高。

在知識建構(gòu)教學中，教師會鼓勵學生閱讀權(quán)威資料、開展知識建構(gòu)對話、實地考察、設計和動手做實驗、并與專家進行交談等各種各樣的活動。知識建構(gòu)要在學習社區(qū)中建立一種知識生態(tài)，即鼓勵多種多樣的觀點的提出，尊重每個人的每一個觀點。第二輪教學實踐活動設計如下：

教師與學生活動：教師鼓勵學生帶著問題意識參觀校園網(wǎng)機房，請機房管理員付老師向同學們介紹網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡布線、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，重點介紹網(wǎng)絡安全設備。比如，付老師向同學們介紹機柜的好處時，用物品放到箱子中整齊的碼放做類比，給予學生直觀的印象，并在與學生的互動中詳細闡釋了機柜的用處：服務器和核心交換設備要放到專門的存儲介質(zhì)中才能更有效的管理它們，機柜就是這個作用，它可以最大限度的節(jié)約空間，最有效的保證服務器和交換設備的正常運行，最好的提供設備的散熱性。學生觀察交換機、路由器、網(wǎng)關、服務器等網(wǎng)絡設備，思考或向老師詢問網(wǎng)絡癱瘓事件的解決方案，并用手機采集網(wǎng)絡設備照片、視頻等素材。調(diào)研結(jié)束后，學生在知識論壇上進一步提出關于網(wǎng)絡安全防護的問題，形成了探究脈絡，深化了知識理解，如圖2所示。

圖2 學生形成的探究脈絡

反思與分析：以接近學生生活學習的真實場景為出發(fā)點創(chuàng)設問題情境，讓學生在真實的計算機網(wǎng)絡機房中具象化思維，讓學生對交換機、路由器、網(wǎng)關、服務器等晦澀難懂的專業(yè)術語有了生動形象的認識。

（三）策略之三：運用知識建構(gòu)圈的相互質(zhì)疑，激揚問題意識

根據(jù)布魯姆的目標分類法，高層次提問包括分析提問、綜合提問、評價提問，而低層次的提問包括知識提問、理解提問和運用提問。低層次的問題有利于學生對知識進行掌握并加深理解，但高層次的問題有利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，因此，教師應多多鼓勵學生發(fā)現(xiàn)和提出高層次問題。知識建構(gòu)圈是指學生和教師進行知識建構(gòu)對話時，圍成一個圈而坐，這是一種經(jīng)過特意安排的就坐形式[9]，知識建構(gòu)圈可以為課堂討論提供一種民主與平等的氣氛，在自由安全的文化中，學生更容易質(zhì)疑、協(xié)商和改進觀點，因此，教師要不定期的組織全班進行知識建構(gòu)圈討論，引導學生進行多層面的觀點共享和協(xié)商，吸收別人的觀點來解釋、加強、質(zhì)疑、概括、升華自己的觀點。第三輪教學實踐活動設計如下：

教師與學生活動：教師組織學生的“網(wǎng)絡安全問題”知識建構(gòu)圈討論，制定討論規(guī)則，并且觀察記錄學生們的觀點、想法和行為表現(xiàn)，充當合作學習者，參與學生討論。學生之間相互討論網(wǎng)絡安全問題，運用知識建構(gòu)圈討論單提出自己的觀點或研究興趣點，如圖3所示，然后將班級聚在一起進行知識建構(gòu)交流，將自己提出的問題以便簽紙的形式貼在黑板上，相似的問題形成“問題圈”，形成學習小組，共同建構(gòu)知識。

圖3 “網(wǎng)絡安全”課程學生討論單

反思與分析：在參觀網(wǎng)絡機房的基礎上，在教室創(chuàng)設一個自由、平等的交流空間，形成自己對網(wǎng)絡安全主題的觀點，在此階段，有一半的學生能自主提出問題，對于提不出問題的學生，教師鼓勵思維發(fā)散、性格開朗的學生與他交流，來幫助這些學生找到自己的觀點。

（四）策略之四：引入權(quán)威資料的外界觀點，激發(fā)問題意識

知識建構(gòu)的十二條原則包括“權(quán)威性資料的建構(gòu)性使用”，學生要以一種批判的視角使用權(quán)威性資料，建構(gòu)性使用而非盲目相信，由此了解領域的發(fā)展歷程與前沿，在與同伴進行討論時，就能拿出最權(quán)威的證據(jù)，并進行觀點的概括與升華。例如，顧夢婷等人[10]在小學科學的知識建構(gòu)課堂中引入了關于“蠶”的權(quán)威性資料，促進小學生的科學閱讀能力的提升，使學生由淺層閱讀走向深度閱讀。第四輪教學實踐活動設計如下：

教師與學生活動：根據(jù)學生分組形成的觀點，鼓勵以小組為單位搜集網(wǎng)絡安全資料，形成PPT或者思維導圖，以網(wǎng)絡獲取的照片、自己在參觀網(wǎng)絡機房的照片或視頻、文字描述等形式表現(xiàn)出來，并在知識論壇里撰寫短文，為下一步社區(qū)知識的形成夯實基礎。學生整理的關于“網(wǎng)絡安全DDoS攻擊事件”權(quán)威資料如圖4所示。

圖4 學生搜集的權(quán)威資料

反思與分析：知識建構(gòu)強調(diào)個人及社區(qū)觀點的升華，學習主體間的溝通和合作有助于學生問題分析能力、問題解決能力的提升。知識建構(gòu)強調(diào)文化制品的形成，讓學生把對網(wǎng)絡安全的理解形成PPT并匯報，有助于隱性知識外顯化，也有助于提升學生的自信心和成就感，也就有助于進一步激發(fā)學生的問題意識。

（五）策略之五：強化班級社區(qū)的集體性認知，激增問題意識

知識建構(gòu)的目標不僅是通過協(xié)作發(fā)展每個學習者的個體知識，而是發(fā)展共同體的集體知識，超越個體知識的總和，實現(xiàn)社會性知識建構(gòu)和創(chuàng)新。因此，小組成員需要共同承擔推進社區(qū)知識的任務，提出對他人也有價值的觀點，每個人都需要吸收他人的觀點、升華自己的觀點、向社區(qū)展示自己的理論。匯報與交流是社區(qū)知識形成的最主要途徑，它包括小組內(nèi)匯報、交流和社區(qū)內(nèi)匯報、交流。第五輪教學實踐活動設計如下：

教師與學生活動：教師組織學生小組匯報，全班共形成12個小組，每小組分別匯報自己研究的網(wǎng)絡安全領域，其他同學可以隨時提出自己的觀點或問題。有小組介紹了“緩沖區(qū)溢出的原理”，并簡單介紹了幾種防衛(wèi)方法；有小組介紹了“堆?！?，詳細解釋了堆棧在進程地址空間中的位置；還有的小組對“DNS欺騙”有興趣，利用Ettercap軟件工具模擬了攻擊者冒充域名服務器的過程……學生還將知識論壇發(fā)表的觀點或問題進行了匯總交流，構(gòu)建了共同體的集體知識，如圖5所示。

反思與分析：知識建構(gòu)強調(diào)個體在某一特定社區(qū)中互相協(xié)作、共同參與某種有目的的活動，最終形成某種觀念、理論或假設等智慧產(chǎn)品。在全班交流展示過程中，每個小組的知識都被貢獻出來，形成了社區(qū)知識。

四、總結(jié)

為了培養(yǎng)五年中職軟件技術專業(yè)學生的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識，本研究基于知識建構(gòu)理論，選取與學生生活較為貼近的“網(wǎng)絡安全”進行教學設計，經(jīng)過一個學期的教學實踐，提出了五種問題意識培養(yǎng)策略：首先，從校園網(wǎng)癱瘓的那件“小”事，激活學生的問題意識，“小”事一定要是真實的、貼近學生生活的事，由于此班級大部分學生存在害羞、不善于表達、提不出問題等現(xiàn)象，為了讓學生能提出網(wǎng)絡安全相關的問題，教師設計了“網(wǎng)絡癱瘓故事引入”“參觀網(wǎng)絡機房”兩個情境；其次，帶領學生進行校園網(wǎng)絡的調(diào)研，激發(fā)問題意識，真實情景才能最大程度激活學生的“最近發(fā)展區(qū)”，從而使得學生提出有潛力、有價值的問題；再次，運用知識建構(gòu)圈的相互質(zhì)疑，激揚學生的問題意識，在知識建構(gòu)圈里，學生們輪流發(fā)言并且在等候發(fā)言時要有耐心，每位學生提出觀點或問題，并在全班交流中形成“問題圈”，教師創(chuàng)設一個安全自由的交流環(huán)境，讓學生暢所欲言，意在讓學生在一個平等、自由的空間里提出自己的問題或觀點；然后，引入權(quán)威資料的外界觀點，激變學生的問題意識，權(quán)威資料的來源可以是多種多樣，可以是文本、圖片、視頻、數(shù)據(jù)庫、專家的觀點、圖書等等；最后，強化班級社區(qū)的集體性認知，激增問題意識，因為知識論壇支持社區(qū)內(nèi)與社區(qū)間的遠程訪問和協(xié)同共建，所以教師要適時、恰當?shù)厥褂弥R論壇強化學生的集體性認知，在小組交流協(xié)作中，通過搜集資料、整理觀點，最終形成學習制品—PPT或思維導圖。一個學期的教學實踐證明，學生開始愿意主動去和他人進行交流討論，提出問題的意識有了顯著的提高，問題分析能力和問題解決能力也得到提升。