基于问题的学习教学法

第九章基于问题的学习教学法方法简介:基于问题的学习模式（Problem-Basedlearning，简称PBL）最早是在20世纪50年代中期从美国医学教育中发展而来。后来被其他领域所采用，如商业教育、建筑教育、法律教育等。有研究结果表明：PBL能促进学生对新问题的概念迁移；提高学生对知识的综合运用能力与自主学习能力。随着不断的研究和实践，基于问题的学习也受到基础教育界的重视，并逐渐在中小学教学中得到应用。目前，我国正处于第八次基础教育课程改革的进程中，新课程改革倡导关注学生的学习过程，关注学生的情感世界和情感体验，关注学生解决问题的能力以及研究能力，并把学生学习方式的转变视为改革成败的首要标志。这与基于现实生活场景的PBL思想相符，PBL因此受到更多人的关注。我们认为在信息技术教学中使用PBL教学方法，信息技术不但可以作为基本的技术支撑，为学生开展活动提供资料、信息，为学生提供交流合作的平台，更重要的是，学生在此过程中能够获得相关的信息技术知识和方法，从而将信息技术的学习与应用有机地结合起来。什么是“问题”首先要强调，“问题”是心理学中一个特定意义的概念。纽威尔和西蒙认为问题是一种情境，它具有三个主要组成状态：①当前状态；②目标状态；③从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作（纽威尔和西蒙1972）。例如一台电脑不能正常工作了，那么当前的状态就是电脑不能工作，目标状态就是检查出故障，使电脑能够恢复正常，其操作就是检查、维修、调试、运行等等。在这个问题情境中，有一点非常重要，就是为了达到目标状态，有多种可供选择的方案，问题有一定的“复杂”程度，解决问题的方法和过程也有一定的“复杂”程度。如果只有一个明摆着的答案，单凭记忆就能解决，如此简单的问题不能算作心理学上所讲的“问题”。对于问题的定义非常之多，主要的观点有：问题是事故；是议题;是要解决的难题;是一种情境。本章对“问题”的理解采用纽威尔和西蒙的观点，即基于问题的学习中的“问题”实质上就是一种情境，这种情境是实际的或接近于实际的，也常称作问题情境。它的作用在于做好背景知识铺垫，激发联想，唤醒长时记忆中有关的知识、经验或表象，提供研究范围，诱发研究动机，从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识，赋予新知识以某种意义。在这种情境中，学习者通常会产生认知上的冲突，也就是说，这个情境是与学习者密切相关的，但是学习者的现有知识还不能解决问题，需要经过一定的努力才能达到预期目的。基于问题的学习“基于问题的学习”是指把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性问题，来学习隐含于问题背后的知识，形成解决问题的能力，发展自主学习和终身学习的能力。它是以学生为中心、以问题解决为中心的教学方法。整个教学过程围绕一个弱构问题的解决进行，学生在学习过程中进行分组和协作，在教师的帮助下，组织多种形式的学习活动，通过多种形式获取信息，形成问题解决的方案，并以作品展示等方式对问题解决和学习成果进行表达。在基于问题的学习中，一个合适的问题是决定其能否成功的重要因素，因此需要进一步明确“问题”的基本特征：1、真实性2、复杂性3、弱构问题“问题”的基本特征_____真实性所谓问题的真实性，是指设计的问题应贴近学生的生活经验。将学习置于真实的问题情境中，主要基于以下考虑：①真实的问题能够在所学内容和学生求知心理之间设置一种联系，将学生较快地引入一种与问题有关的情境中；②贴近学生生活经验的问题能够激发学生的学习动机，吸引并维持学习兴趣；③学习知识的情境与以后应用知识的情境具有某种相似性，能够促进知识的提取和解决问题能力的迁移。“问题”的基本特征_____复杂性所谓复杂性，是指从学生的角度看，问题要有一定的难度，解决问题的方法和过程也有一定的难度，即不可能靠已有知识的简单提取解决实际的问题只能根据具体情景，以原有的知识为基础，建构用于指导问题解决的图式。但是需要注意，问题的复杂程度、解决难度要适中，要与学生生活中问题的难度相适应。因此，需要考虑学生的年龄特征和解决问题的能力，关注学生的已有知识与生活经验。“问题”的基本特征_____弱构问题根据知识的复杂性，斯皮罗等人将知识划分为良构领域的知识和非良构领域的知识。所谓良构领域的知识，是指有关某一主题的事实、概念、规则和原理，它们之间是以一定的层次结构组织在一起的。非良构领域的知识则是将良构领域的知识应用于具体问题情景时而产生的，即有关概念应用的知识。这意味着，良构领域中的同一个概念应用在各个具体实例中，其内涵将表现出一定的差异。非良构领域的知识具有以下两个特点：第一，概念的复杂性，知识应用的每一个实例，都同时涉及到许多概念，如多种图示、角度和组织原则等，每个概念都有其自身的复杂性，而且，这些概念存在着相互作用；第二，实例的不规则性，每个实例所涉及概念的数量、地位、作用以及相互作用的模式各不相同。非良构领域是普遍存在的。在所有领域中，只要将知识运用到具体情景中去，都有大量的非良构的特征。而且，在问题解决的过程中往往不是以某一个概念、原理为基础，而是要通过多个概念、原理以及大量经验背景的共同作用来实现。这里所指的弱构问题，就是包含了大量非良构领域知识的具体情景。一般来说，弱构问题的答案不是简单的、固定的、唯一的，可以有多种解决方案、解决途径或者就没有公认的标准的解决办法。以信息技术教学内容举例，信息技术的发展历程，因特网服务的基本类型，因特网信息检索工具的工作原理等，这些问题的答案和解决过程基本上是确定的，可以认为是良构问题。而信息技术对我们生活的影响、资源的来源、资源的获取渠道、多媒体的采集与加工方式等等由于其多样性、复杂性的存在，可以认为是弱构问题。在基于问题的学习中，学生是学习的主体，教师的作用也非常重要。在解决问题的过程中，学习者会面临一系列特定的困难，比如如何提出假设，如何设计实验，如何分析搜集的数据，如何进行现场调查，以及如何对学习活动进行计划、调节和反思等等。而且，当问题的难度比较高时，学习者原有的知识储备可能不足以应付挑战，还需要在知识准备上为学习者提供必要的支持。教师在解决问题的过程中，要多用眼观察，多用耳倾听，多用心理解，多提一些引导性的问题。例如通过指出被遗忘的事实而将学生的思绪拉回来；在学生感到困惑时给予帮助和支撑；对活动的过程进行监察、控制、调节、评价和引导；对于一些重要的概念，可以将PBL与讲授相结合，以便让学生充分地理解某些概念。由于这种方法自身的特点，需要教师和学生做大量的工作，占用大量的时间。受教学内容和课时的限制，可能无法经常采用这种教学方法，建议在其他教学活动中渗透本方法的精髓。教学过程在进行PBL之前（尤其是学生第一次接触这种学习方式时）教师要利用一定的时间，结合具体的实例，介绍使用PBL学习方式的目的、程序、形式、需要学生做什么、怎么做、怎样评价小组成绩、怎样评价个人成绩（可以列出详细的评价量规）。PBL具体应用步骤如下：步骤1：创设情境，提出问题许多老师可能和我们有过同样的体验，虽然学生对于信息技术课比较感兴趣，但是想长时间地吸引学生的注意力还是非常困难，有些基础较好的学生认为教师反复讲解的操作实在无聊。有些教师说，为了吸引学生的注意力的一个有效的办法就是创设一个与学生生活密切相关，能够引起学生兴趣的情境。让生活走近课堂，就犹如给课堂注入了新鲜的血液。根据教学目的和教学内容的需要创设情境，呈现情境的方式可以多姿多彩，例如讲一个故事，放一段录像，听一曲音乐，观察一组调查数据，测览一个网站，呈现一种现象，等等。如果情境比较复杂，可以与学生们一起分析问题的情境，如：这是一组关于什么的数据？哪位同学可以描述一下这种现象？等等。引导学生回忆关于这个问题情境的个人体会，例如，学生可以以“我曾经遇到过一件相似的事情……”，“我听过……”，“我看见过……”“我感觉……”等进行讨论，加深学生对于问题情境的理解。同时，教师可以提出一些引导性的问题，例如为什么会出现这种现象？这种现象背后的实质是什么？如何促进或消除这种现象？进一步仔细分析问题情境，可以与临近的同学讨论自己对情节和情形的理解，分析情境背后的问题实质，例如，电脑死机是硬件原因、软件原因、病毒人侵、操作不当还是其他的原因。界定自己要研究的问题，例如某个同学认为是硬件的原因，那么他可能继续研究：哪些硬件的原因会引起电脑死机？硬件引起电脑死机会出现什么现象？教师呈现的情境中有这种现象吗？有什么解决办法吗？等等。步骤2：界定问题、分析问题、组织分工将全班同学分成小组，小组成员进一步确定需要解决的问题，可以以列表的形式记录小组成员关于问题的意见，同时可以进一步讨论对于需要解决的问题已经知道了哪些信息？还需要搜集哪些信息？可以从哪些渠道获取这些信息？通过什么方式获取这些信息？有哪些可以利用的资源？等。提出解决问题的假设，明确需要做的事情和确定研究计划后，进行小组成员分工。步骤3：探究、解决问题探究解决问题的过程就是“从当前状态向目标状态转化所需要的一系列操作”。仍以“电脑死机”为例，呈现的现象是：“开机后黑屏，听不到硬盘自检的声音，有时能听到喇叭的鸣叫”，探究解决问题的过程可能是：考虑是否是硬件接触不良，打开机箱检查设备连线、电源插座以及插接卡是否松动，如果需要把各个插接卡拔下再重新插一遍……等等一系列的操作。如果原有的知识不能解决问题，可以通过各种途径（调查、访谈、查阅书籍、上网等）搜集相关的信息。将小组搜集的信息进行汇总、整理、分析、加工，评价判断信息的有效性、充足性，判断所搜集的信息是否能够解决问题。在获取信息的基础上，讨论、交流解决问题的建议、主张、方案。实施解决方案，查看效果。如果没有解决，可以继续寻找原因和解决的办法。步骤4：展示结果、成果汇总展示的结果可以包括小组对解决问题的建议、推论、方案等，也可以鼓励学生简单的阐述自己（或小组）解决问题的过程，例如小组成员是如何开展活动的？对于搜集的信息是如何分析处理的？怎样分析问题以及怎样根据搜集的信息确定解决方案等等。教师也可以询问学生的某个想法是怎样与事实相联系的。可能有些学生或者小组到汇报时，依然没有成形的问题解决方案，可以鼓励他们汇报目前的进展以及困惑，让所有的同学帮助出谋划策。通过小组之间的交流，在资源、方法、过程、成果等方面相互支持和共享。如果必要，在展示之前，可以先将各小组的资料彼此交换和阅读，便于提问和讨论。在小组汇报完成之后，为了让学生从其他人那里获取更多的信息，可以尝试这样引导：请大家回忆一下其他小组的观点和论据，想想你有什么收获？想想你对自己的观点有什么更新？或者可以制作一份表格，包括“我学到了……”，“我开始以为……我现在认识到……”，“我不能同意……”，“关于……我想找出更多的……”建议学生使用多种方式表现成果，例如可以是电子文档、多媒体、动画、表格、网页、程序设计等，也可以写成简单的书面报告，如调查报告、解决方案报告等。步骤5：评价、总结与反思采取多种方式对学生进行评价，如同伴互评、教师评价、自我评价等。除了对小组解决方案的评价，还需要对小组合作情况、活动开展情况、小组成员表现等进行评价。评价可以采取多种形式，如口头陈述、书面报告、作品集、实践考试、书面考试等等。反思主要指学生对学习的内容和学习的过程进行反思。第一类关注内容，学生提出诸如“我现在已经知道什么”、“如何用这些信息满足项目目标”、“我学到了什么”“这个概念我理解了吗”等问题。第二类是关于学习过程的反思，学生提出诸如“在此环境中我怎样做一个学习者——一个自主学习者，一个问题解决者，一个合作者”、“我的力量及缺点是什么”、“我如何改进提高”等问题。以上步骤并非一成不变，在教学中，教师可以根据具体情况，省略其中的某些环节，以配合教学目的、教学内容、学生特征以及课程安排等。可能遇到的难题1难题1：时间不够用怎么办？解决办法：有些老师说：我想尝试PBL，但担心因时间问题不能上完全部课程……担心由此而减少课