劉奕
[關鍵詞]PBL;面向問題的教學;問題設計;教學組織過程
學生分析和解決問題能力的培養(yǎng)一直受到學校和教師的高度重視,“面向問題的教學”或“面向問題的學習”(Problem-Based Learning,PBL)作為一種有效激發(fā)學生思考和培養(yǎng)學生解決問題能力的教學方法,受到很多學校和教師的重視,但實施模式和效果并不理想。部分教師只是增加了課堂上的提問次數(shù),也有些教師采用減少答疑次數(shù),讓學生自己思考,還有些教師不敢涉足難問題,擔心教學秩序掌控不了等。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因很多,但對問題本身的理解是造成這種情況的重要原因之一。本文分析了“面向問題的教學”中問題的內(nèi)涵,介紹了問題該如何設計,并給出面向問題教學的基本模型,就實施面向問題教學應該關注的事項給出建議。
一、問題內(nèi)涵
在面向問題的教學中,問題必須是能夠訓練學生解決復雜問題能力和引發(fā)學生高級思維的問題,換句話說,教師給出的或教師做好鋪墊而學生發(fā)問的問題要有一定的難度,不是科普性問題,不是教科書上就有現(xiàn)成答案的問題。這里特別強調教師要做好情景鋪墊,讓學生自己去發(fā)現(xiàn)問題。愛因斯坦曾說過,“形成問題比解決問題更重要”,發(fā)現(xiàn)問題在哪里,等于問題被解決了一半。
(一)問題的來源
激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題是課堂上產(chǎn)生值得討論的問題的第一選擇。要讓學生發(fā)現(xiàn)問題,教師就要做好問題的情景鋪墊。一般途徑是:教師結合課程內(nèi)容的案例陳述來引出問題;介紹前沿研究熱點引發(fā)學生提出問題;通過現(xiàn)有新技術產(chǎn)生的新的應用領域引發(fā)學生提出問題;由課程上的難點及其難點解決方法引導學生提出問題;等等??傊瑔栴}是教師在施教過程中與學生一起開展課堂活動所引發(fā)出來的問題,是能激發(fā)學生討論熱情的問題。大學教師備課,其主要精力應該花在這些問題情景鋪墊的設計上。
(二)問題的類型
在PBL教學過程中需要討論的問題,大體可以分為兩種。一種是教師知道答案,而學生不知道答案的問題,我們稱此類問題為已界定清楚的問題;另一種是教師和學生都不知答案是什么的問題,是需要師生共同討論或許才可以找到答案的問題,這類問題可以稱為未界定清楚的問題或開放性問題。前者的討論一般瞄準課程難點或重點,后者問題一般瞄準學科前沿或生產(chǎn)實際中遇到的問題。也有文獻將問題分成三類嘲:提供性問題、推理性問題、發(fā)現(xiàn)性問題。提供性問題就是教師提出問題,其答案基本上是明確的,教師也是知道答案或方案的,但學生未必可以弄清楚。這時教師要引導學生,讓學生通過討論給出正確答案。推理性問題就是解決該問題的路徑是清楚的,但具體是什么結果教師尚不清楚。教師提出這樣的問題,與學生按照正確的路徑,共同推導和討論,然后得出答案或較好的方案。發(fā)現(xiàn)性問題其實就是開放性問題,是教師和學生都不知道解決問題的途徑和方法,或者問題根本沒有唯一的答案,涉及復雜的和綜合性的知識。這些問題,其研究的屬性非常強,當然難度也非常大。文獻則將教學中敘述討論的問題分為呈現(xiàn)性問題、待發(fā)現(xiàn)性問題及潛在性問題。呈現(xiàn)性問題大多是教科書上本來就給出的問題,多數(shù)以課后思考題的形式給出;待發(fā)現(xiàn)性問題是教師結合實際案例給出一些解決問題的情節(jié)線索、數(shù)據(jù)依據(jù)、事實依據(jù)或理論依據(jù),讓學生自己分析出問題所在;潛在性問題就是有可能有問題,這種可能性的大小是變化的,往往是沒有明確答案的,而且會隨著一些變量的改變而發(fā)生變化。
此外,大學教師可以把自己研究領域內(nèi)尚未解決的問題、自己科研中遇到的難題、自己研究領域涉及的前沿問題,大方地放到課堂上。
(三)問題解決的過程
問題解決就是學生想做某件事,但不能立即知道答案,必須采取包括學習、實驗、實做、研討等一系列行動,應用已經(jīng)學過的知識,然后通過分析、理解、思辨、批判、應用等方式,針對問題給出一個新的解決方案或解題方法。解決問題包括:前期思想準備期、初步思考醞釀期、深入分析研討期、逐漸明朗期、再次驗證期,這5個時期依序就是問題解決的過程。文獻曾收集50余種創(chuàng)造力的定義,歸納出創(chuàng)造的4P:創(chuàng)造者(Person)、歷程(Pro-cess)、產(chǎn)品(Product)、環(huán)境壓力(Press)。學習就是創(chuàng)造者(學生)在環(huán)境壓力下,完成產(chǎn)品的歷程。Rhodes將作品視為創(chuàng)造力的展現(xiàn),其中創(chuàng)造作品時遇到問題,就必須解決問題,學生能夠解決問題才能做出產(chǎn)品,解決問題是實做的過程,也是創(chuàng)造的過程、學習的過程。
(四)哪些問題是好問題
究竟哪些問題是好問題呢?一般來說,好問題有以下特征:1.問題有歧義性;2.問題有前沿性;3.問題有不同觀點;4.問題真的尚未解決;5.現(xiàn)有的概念、理論、方法與技術的疑點、破綻與不足。此外,問題一定要有意義,即解決此問題對經(jīng)濟和社會發(fā)展的意義與價值要清楚。
二、PBL與SBL的差異
與PBL對應的是SBL(Subject-Based learning)。SBL是指面向主題的學習,這是我們最習慣的教學方法。這種教學方式授課的主動權主要在教師,教學過程架構完整,但大多是單向傳授,師生互動不足。
我們使用一個形象的例子來解釋PBL和SBL的差異。
SBL:教師講解電熱學的基本定律,然后講電熱學的實際運用例子,例如電烤箱就是電熱學的一項應用。學生學習電熱學原理后,記得很多東西,但未必會修理一個有問題的電烤箱。
PBL:現(xiàn)在電烤箱壞了,教師布置的任務就是讓學生修好電烤箱。學生為了修理這個電烤箱,必須自己學習電熱學原理,看懂例題,還要研究電烤箱圖紙,弄清楚它的運作原理和電路圖。通過小組合作學習和研討,當學生修好電烤箱的時候,電熱學知識也就在不知不覺中學會了。
從教師的教學角度來看,如果要采用PBL教學方法,教師備課時和上課中思考的是“本節(jié)課要解決的問題是什么?”;如果教師講課時僅僅采用講授方法來教學,其備課和上課思考的是“本節(jié)課要講的內(nèi)容是什么?”。前者是教師帶領學生在解決問題的過程中,讓學生學到知識,提升學生的能力;后者是通過教師講解知識,學生在學習和理解知識的過程中獲得解決問題的能力。
從應用PBL教學法的實踐中,可以總結出PBL教學法的基本特征。
1.課堂上的所有教學活動都圍繞需要解決的一些問題展開,教師的思維有重要轉變,從“本節(jié)課講什么?”變成“本節(jié)課要解決什么問題?”。學生也是一樣,從“本節(jié)課要學什么?”轉變到“本節(jié)課要做什么事情并解決什么難題?”。
2.學生是整個教學過程的主體,教師就是提出問題,或者做好情景鋪墊讓學生發(fā)現(xiàn)問題,教師扮演引導、協(xié)調、促進、協(xié)助的角色。每次在PBL教學前,教師也會講授一些相關的知識,但只是提綱挈領、點到為止,大部分時間還是學生自學和研討。
3.強調群體協(xié)作,即所謂“team work”。每次學生都分成3-5人的小組,共同完成研究項目。
三、面向問題的教學過程
發(fā)現(xiàn)問題以后的關鍵是如何讓學生保持解決問題的興趣和毅力。如果問題不能解決、也看不到解決的曙光,學生的學習興趣可能會中途夭折。解決問題可以有不同步驟。通常認為解決問題有5個關鍵步驟,即發(fā)現(xiàn)問題一確定目標一尋找資料一尋求解決方案一論證和接受方案。要成功解決問題,并非僵化于既定的步驟,學生對每個程序如何執(zhí)行得最好,需要容忍些許的模糊,必要的時候,各個步驟的執(zhí)行次序是可以有彈性的或適當?shù)丶尤胍恍┬枰牟襟E。研究者從實際上課的需要出發(fā),提出了“面向問題的教學過程”的模型(如圖1)所示。
面向問題的學習既強調自己獨立思考,更強調合作學習。面對問題,教師不是放任不管,而是要指導學生如何獲得幫助,必要時教師要給出解決問題的框架。一般學生得到幫助的途徑有以下幾個方面。
(一)學生自己查資料模式的學習
學生遇到問題,先與自己的經(jīng)驗結合,通過思考與調整來解決問題。例如:當學生遇到問題時,把問題寫下來,回憶過去有沒有遇到類似的問題(經(jīng)驗),模擬過去的解決方法來解決(同化)問題,當還無法圓滿解決問題時,利用圖書資料或網(wǎng)絡來幫助自己。學生閱讀資料后,與自己的經(jīng)驗結合,再建構一次,找出解答或類似的策略,套在自己的問題上(調適),到此若能夠解決問題(平衡),這就是最好的自我學習法。
(二)同學合作解題
同學之間合作學習是面向問題學習的重要方式。學生與一位(或多位)較有技巧的人合作,共同思考問題的解決方式,以及學習新的技能,這是提高很快的途徑。個體在彼此互惠的條件下,以合作的方式了解對方不同的意見,并從觀點的差異中取得共識。經(jīng)由同學對問題的共同討論,可以激發(fā)彼此的認知沖突,但沖突之后得到的合理結果,是同學共同能接受的結果,這就是另一個新的平衡狀態(tài)。
當自己思考后仍無法解決困難時,就需要同學的協(xié)助,建議采用三個層次的合作學習平臺,讓學生自然進入合作學習的情境中。第一個層次:把問題寫在黑板上,進行“你寫我答”的活動,如果順利得到解決的策略即結束問題。第二個層次:若問題還不能解決,再經(jīng)小組討論,請小組代表介紹解決方案。第三個層次:請全班討論,集思廣益,教師可以在這個階段,以一位合作者的身份,加入討論。
(三)學長和其他教師的協(xié)助
上述同學合作無法解決問題時,可以請學長或其他相關教師協(xié)助。在學校中學長是最好的協(xié)助者,必要時可以請其他學系的學長協(xié)助,也可以邀請與課程任務相關的其他教師協(xié)助。教師協(xié)助是必要的,但教師一般不是直接給出解決問題的方案。教師應該以引導的方式,激發(fā)學生思考,或者僅僅給出解決問題的方向、框架或思路,讓學生自己思考和動手。
(四)專家的協(xié)助
這種開放式的問題,教師一個人可能應付不過來,當學生和教師都無法解決問題時,就寫需要請教專家,這也是一種可行的獲取支持的辦法。
四、面向問題教學中強調學生自主
能否成功的解決問題往往與解決問題的態(tài)度和模式有關,面向問題的教學強調學生自主,這一點非常重要。研究者歸納出學生應該具有的8種學習模式(態(tài)度)。
(一)自動
在教師的鋪墊下激發(fā)出學生解決問題的動機,讓學生運用相關文獻、實驗工具、閱讀等進行主動學習,這體現(xiàn)了一個“干中學的”教學活動。要實現(xiàn)自動,首要是激發(fā)學生的學習興趣與動機,有了學習動機,學生才會主動去學習。如何培養(yǎng)學生主動學習,就是要引出學生的想法,讓學生做出心里面想要做的東西,滿足學生的心理需求與發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造之樂趣,這樣學生才會主動創(chuàng)造。
(二)自做
自己分析問題、自己思考解決問題的途徑,自己給出解決問題的方案,自己實做相關的項目。教師不要代替學生制作,當學生問教師“這個怎么做?”時,教師可以借這個機會引導他、反問他,激發(fā)學生思考。當問題還是無法解決時,請他把問題寫在黑板上,以進行“你寫我答”,通過同伴互助,多方尋求解決策略。學生上交的作品是不是回宿舍后請同學替他做的呢?這個問題可以通過作品發(fā)表及作品說明書中“怎么做的?”這一個項目觀察出來。
(三)自學
學生自己獨立查文獻、構造實驗環(huán)境和做實驗,整個過程是圍繞問題的自學過程。自己上網(wǎng)、利用圖書館翻閱百科全書等找資料的過程本身就是一種學習,學生無須強記一些在計算機中輕易就可以查閱到的資料,他們可以騰出許多精力,在取得這些資料后,進行分析和綜合,即看資料的同時,腦筋一直在做重組經(jīng)驗的工作,這有利于提高學生高層次的思維能力,這種思維能力就是自學能力的核心。另外,廣義的自學也指自己找教師或同學討論問題、解決問題,這個能力在日常生活中應用非常廣泛和必要。
(四)自愿
很多情況下,教師布置的工作呈現(xiàn)多樣性的選擇,甚至一個學生一個題目,學生根據(jù)自己的興趣來選擇要解決的問題。教師應本著依據(jù)興趣選擇的原則來調動學生學習的主動性和熱情。
(五)自省
學生在解決好任何問題后,都要寫解決問題的反思報告,從而進一步梳理出帶有普遍指導意義的客觀規(guī)律??梢苑此嫉姆矫嬗校簡栴}生成、解決問題的分析方法、解決問題的工具、與同學溝通、實驗設計、數(shù)據(jù)分析等方面。學生哪方面感受深刻,就反思哪方面的事情,最后寫出反思報告。
(六)自評
對自己的作品、自己解決問題的效果給出一個自我評估。該評估可以寫在反思報告中,也可以單獨列出,目的是促進自己持續(xù)發(fā)展及自我完善。一個問題解決得好,好在何處?沒有解決得好,問題出在何處?
(七)自決
PBL實施時,往往需要耗費學生較多的精力,畢竟是分析問題和解決問題的過程。所以,是否愿意承擔解決問題的責任,涉及學習目標是否明確,涉及學生志的向和抱負,事情做不做其實教師不必勉強,讓學生自己決定,為確定正確的學習動機做些支撐。自己的設計是有目的行動,就是讓學生自己確立學習目的。自己確立的目的和自己相關,這樣學生在學習的過程才會具有積極的合作及愿意,能為自己的學習負責。
(八)自創(chuàng)
教師當然希望學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力能有所增長。通過一些面向問題的且有實做任務的學習活動,會衍生出一些新的產(chǎn)品,此時教師要抓住機會,與學生一起進一步做好創(chuàng)新類的教學活動,例如參加學科競賽、申請專利或進行技術轉移等。
實施面向問題的學習,首先要深刻認識問題的內(nèi)涵,理解解決問題的途徑。面向問題的教學要高度重視發(fā)現(xiàn)問題環(huán)節(jié),這是激發(fā)學生學習動力很重要的因素,教師與學生一起發(fā)現(xiàn)問題,就為后面解決問題奠定了基礎。面向問題的教學使得教師責任更大,備課需要花費更多的精力,而不是擺出問題后就放任學生不管。學生在解決問題過程中,是需要合適的協(xié)助的,教師應該給出指點。