陳曦 宋澤鑫 張進宇

（河南大學 教育科學學院 ，河南 開封 475004）

PBL模式在中小學課程教學中的應(yīng)用
——以《學習平行四邊形》為例

陳曦 宋澤鑫 張進宇

（河南大學 教育科學學院 ，河南 開封 475004）

本文以培養(yǎng)學生探究學習能力為切入點，對在中小學課程教學中實施PBL教學模式進行了分析；以《學習平行四邊形》這一教學內(nèi)容為例，對如何實施PBL教學模式進行教學環(huán)節(jié)的設(shè)計，并對教學效果進行分析，為中小學課程教學改革和PBL教學模式理論研究提供一定的參考價值。

PBL教學模式；學習方式；教學設(shè)計

引言

在教育信息化的背景下，PBL模式（Problem-Based Learning，問題式學習）漸漸浮出水面，它是一種以學生為中心的教學模式，在教學活動中圍繞問題開展各種學習活動，讓學生在活動中主動思考、解決問題，圍繞問題逐漸完善自身的知識結(jié)構(gòu)體系，在解決問題的過程中，加深學生對知識理解的程度，從而增強對這個世界的認識。PBL，也叫基于問題的學習、探究性學習或基于項目的探究學習，區(qū)別于單純的知識講授和練習，而強調(diào)過程性學習和評價，是對于某一類專題或問題進行系統(tǒng)、長期的探索，采用行動研究和基于設(shè)計的研究等方法，把學習和實踐真正結(jié)合起來，使課堂教學立體化和生動化。

PBL教學方法的研究是課堂教學的主動性研究，強調(diào)老師設(shè)疑，學生主動探索，變被動學習為主動學習，改變了由教師一次性講到底的教學方式，發(fā)揮了學生的主觀能動性，培養(yǎng)了學生的學習自覺性和強烈的求知欲望。同時，教師在指導(dǎo)學生進行建構(gòu)學科知識體系過程中能夠發(fā)揮自己的優(yōu)勢和特長，形成符合學科實際且具有個性特色的探索性教學模式，達到提高教師的教學水平，全面提升教師的教育教學效率目標。此外，PBL教學模式的實施還能更好地提高學生的綜合素質(zhì)。

一、PBL模式的相關(guān)理論及概念

（一）PBL教學模式簡介

PBL模式是由美國神經(jīng)病學教授賀華德?巴洛斯（Howard Barrows）在1969年于加拿大麥克馬斯特大學首創(chuàng)。目前問題式學習已被廣泛運用到各種科學教學中，并迅速成為國內(nèi)外較為流行的教學模式。PBL教學模式基于現(xiàn)實世界，且以學生為中心，是專門針對學生不能學以致用的問題而提出的。該教學模式以提出問題為基礎(chǔ)，要求各種教學活動，是在教師指導(dǎo)下，按照學習小組的形式，圍繞問題進行學習、交流。它要求問題的設(shè)計要切近現(xiàn)實世界的實際問題，能充分激發(fā)學生的學習熱情，增強學生的學習動機，培養(yǎng)學生的實踐動手能力和批判性思維能力，充分調(diào)動學生的主動性和創(chuàng)造性。[1]在培養(yǎng)學生的問題解決、人際關(guān)系等方面，PBL教學模式有著其他教學模式難以比擬的優(yōu)勢。通過上述分析，作者認為PBL教學模式可以定義為：它是一種引導(dǎo)學生從解決現(xiàn)實問題的實際出發(fā)，以問題為導(dǎo)向，通過小組合作的形式，主動分析、解決問題，并能將問題方案形成作品，最終獲得解決問題的能力的教學模式[2]。

（二）PBL教學模式的主要特征

PBL教學模式有五大特征，各特征相互關(guān)聯(lián)，形成一個有機整體，不可或缺[3]。

1.問題

問題是PBL教學模式的起點和中心，所有活動都圍繞如何有效解決問題而設(shè)計、實施。從一個需要解決的問題開始學習，這個問題被稱為驅(qū)動問題（driving question）。

2.解決某一問題的背景知識、技能

學生在一個真實的情境中對驅(qū)動問題展開探究，解決問題的過程類似學科專家的研究過程。學生在探究過程中學習及應(yīng)用學科思想。

3.學習小組

根據(jù)問題的性質(zhì)，教師、學生、社區(qū)成員以小組形式參加協(xié)作性的活動，一同尋找解決問題的方法，充分發(fā)揮個人智慧，共同協(xié)作解決問題。

4.解決方案

學生實施前要制作解決方案，以合作方式創(chuàng)制出一套能解決問題的可行產(chǎn)品（products）。這些又稱制品（artifacts），是可以公開分享的成果。

5.團隊精神

由于PBL教學模式強調(diào)學生的主體地位，教師要給予足夠多的時間讓學生進行問題探索，在問題的解決過程中，合作學習、自主學習等精神都會得到充分發(fā)揮。

二、實施PBL模式的教學設(shè)計

本文的PBL模式教學設(shè)計以小學數(shù)學幾何圖形課程教學為例。

（一）實施前的準備

PBL教學模式強調(diào)以小組協(xié)作為主要形式開展學習。因此，在教學實施前，需要教師對學生分組，在分組時要考慮學生的實際操作水平、性格特點等因素，按照異質(zhì)分組的原則，參與指導(dǎo)小組的劃分。教師在教學過程中要盡量結(jié)合學生的特點，從實際出發(fā)設(shè)計合理的問題情境，讓每個學生都有鍛煉和提高的機會。

（二）教學目標的設(shè)計

學習目標是學生學習的出發(fā)點，是學習的目標點，也是中小學生進行PBL教學模式后體現(xiàn)其具體成果的概述。教學目標可為教師提供分析教材和設(shè)計教學活動的依據(jù)，激發(fā)學生的學習動力，明確PBL教學活動的方向，同時方便教師對教學過程進行評價和修正，如表1所示。

表1 教學目標設(shè)計的分類實現(xiàn)[4]

（三）問題的設(shè)計

問題是PBL教學的起點，如何設(shè)計有效的問題對整個學習至關(guān)重要。對問題的設(shè)計要注意的事項有：一是按照教學目標，將教學內(nèi)容轉(zhuǎn)化成主要的幾個問題；二是問題的設(shè)計最好與實際生活相關(guān)，這樣更能激發(fā)學生學習的動力和熱情；三是問題的難度要與學生學習的知識相符合，不能過于困難或容易；四是問題之間要有一定的內(nèi)在聯(lián)系[5]。

（四）學習活動的設(shè)計

在建構(gòu)主義思想理論中，學生學習、發(fā)展的動力主要來自學生與環(huán)境的相互作用。學生在學習過程中的情感態(tài)度變化、認知發(fā)展都跟這種關(guān)系有關(guān)。PBL學習過程就是由一系列問題解決活動構(gòu)建而成的，一旦問題解決了，整個學習活動也就結(jié)束了[6]。教師在設(shè)計活動時，應(yīng)充分考慮以下三點：

1.活動目標的確定

在PBL教學過程中，實施的每一項活動都要設(shè)定相應(yīng)的活動目標。學生根據(jù)目標進行自我調(diào)節(jié)、自我監(jiān)督，教師則是根據(jù)目標來具體設(shè)計學生活動，恰當?shù)貙W生進行幫助。

2.活動內(nèi)容的設(shè)計

PBL教學活動可以設(shè)計成問題分析、小組協(xié)作、問題解決、成果制作展示、評價反思等五個方面的活動。這五個活動互相合作，有機組成一個整體。

3.活動流程的設(shè)計

設(shè)計PBL教學活動流程是為了加強對學習活動的控制，確保學生在小組學習活動中做到有序、可控，有目的性?；顒恿鞒痰脑O(shè)計一般包括活動及子活動的操作順序，活動的總體流程，明確活動完成后，以何種形式展示活動成果。

三、PBL模式的實踐應(yīng)用及反思

（一）PBL模式的實踐應(yīng)用

1.對象及教學條件

為方便研究，我們選取的研究內(nèi)容是小學基礎(chǔ)課程中四年級數(shù)學課本的《學習平行四邊形》一節(jié)，以這一學習內(nèi)容展開PBL教學的具體實施過程。教學實踐在開封市一所教學質(zhì)量優(yōu)秀且學生素質(zhì)優(yōu)良的私立學校求實小學四年級某班進行。我們邀請班級中有條件在家中上網(wǎng)的同學自愿報名參加，在經(jīng)過認真分析之后,為了實驗結(jié)果的準確性我們選取了七組家庭實施我們設(shè)計的學習計劃。

2.實施過程

本次實驗的實施時間為2014年11月—2015年4月，我們團隊的幾位大學生成員參與實施，并分別負責一組家庭教會學生如何使用我們的網(wǎng)站。在實施之前，為了確保實驗的準確性，我們對學生的知識水平、性格特征、興趣愛好都做了一定的了解。

3.創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

要使學生積極參與，必須精心創(chuàng)設(shè)情境，引起學生深厚的學習興趣，產(chǎn)生強烈的探究愿望，才能使他們的思維處于異常活躍的狀態(tài)。我們的成員在設(shè)計課題時就認真考慮了學生的興趣問題，并在小學老師的指導(dǎo)下反復(fù)修改。我們不僅要在PBL的模式中拋出讓學生感興趣的問題，還要基于小學生的自身條件，設(shè)計出動態(tài)的內(nèi)容、引人注意的情境，從而吸引小學生的注意力。為此我們將平行四邊形與梯形這一節(jié)分為平行、垂直、平行四邊形的高、梯形、梯形的高這五個部分。

在實驗中，教師要引導(dǎo)學生學會收集資料，并讓學生在統(tǒng)一的網(wǎng)站——“群學網(wǎng)”分析資料、整理資料，在其中的討論區(qū)與其他學生進行交流學習，比如討論高樓大廈可以被拆分成一個一個的四邊形，是否每個四邊形都必須是平行四邊形等問題。

4.小組協(xié)作，解決問題

教師引導(dǎo)學生通過網(wǎng)絡(luò)、小組協(xié)作來解決問題，有普遍問題時也可以在“群學網(wǎng)”上直接聯(lián)系在線教師，及時解決疑難問題。教師也可以通過該網(wǎng)站，把重點、難點進行統(tǒng)一演示講解，尤其是二維圖形變成三維圖形的這個過程，教師一定要詳細且緩慢地讓學生了解到其中的變化。學生可以發(fā)揮自己的想象力，可以把大樓設(shè)計成不同的樣子，可以用平行四邊形，也可以用梯形。

5.成果展示，評價總結(jié)

根據(jù)調(diào)查結(jié)果組織學生進行成果展示，利用網(wǎng)絡(luò)不僅可以和家長、教師分享自己的作品成果，還可以發(fā)給千里之外的小朋友觀看?！叭簩W網(wǎng)”中有個專門的討論交流成果區(qū)“My Pad”，每個小組甚至每位同學都可以通過發(fā)視頻、錄語音等形式展示自己的學習成果及學習心得。這種方式一方面可以向其他學生展現(xiàn)自己，增強自己的信心；另一方面可以提出不同的意見或者建議，通過交流和分享穩(wěn)步提升學習成績；還可以認識更多新的朋友，擴大自己的朋友圈，擴張自己的視野領(lǐng)域。

6.實驗結(jié)果及分析

小組成員對調(diào)查結(jié)果的數(shù)據(jù)進行整理和分析。首先是學生對“群學網(wǎng)”的使用情況統(tǒng)計調(diào)查，在我們幾位成員的督促下，學生堅持在“群學網(wǎng)”上注冊學習，參與課程學習，進行課下的線上活動，登錄時間是對學生參與積極性的良好詮釋，如圖1。

圖1 “群學網(wǎng)”網(wǎng)絡(luò)課程登錄時間長度統(tǒng)計表

對比后發(fā)現(xiàn)，2號、4號學生參與得比較積極，而5號、6號、7號學生則不太積極。接下來，對學生進行及時的深入調(diào)查、上門訪談，對教師授課的經(jīng)驗進行總結(jié)，深刻反思了這次實驗的教學效果。統(tǒng)計、訪談分析結(jié)果如下：實施PBL教學模式的教學效果明顯高于傳統(tǒng)的教學模式,超過60%的學生表示比較喜歡PBL教學模式，有35%的學生表現(xiàn)的是“一般喜歡”，而只有不到5%的學生表示不喜歡PBL教學模式。

對于學生寒假前的期末考試成績，我們做出了相應(yīng)總結(jié)，與之前的成績相比，學生成績波動(即本章節(jié)的測驗成績的提高百分比）如圖2。

圖2 學生學習成績波動幅度

在所有同學的試卷中，實驗組的有關(guān)四邊形的試題錯誤率不超過10%，所有小組成員都對PBL教學模式表示了極大的支持，10%的學生認為“基本有效”或“不太有效”。經(jīng)過對上述學生的深入訪談，發(fā)現(xiàn)這些學生大多沒有積極參與小組活動，登錄“群學網(wǎng)”的總時長不超過3個小時。大部分學生認為通過PBL教學模式，加強與其他學生的交流對自己很有幫助，提高了上網(wǎng)學習的信心。

接下來對參加過PBL實驗的學生進行其他方面的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)積極參與活動的學生不僅學習能力提高了，在其他方面也有進步。比如，在日常生活中解決問題的能力、與他人溝通交往的隱性能力也有顯著提高。

小組成員的家訪頻率對學生的表現(xiàn)積極程度和分數(shù)提高也有影響，如表2所示。

表2 家訪頻率和學生支持度對成績的影響

PBL教學模式的實施不能僅靠開發(fā)者，還需要教師、技術(shù)設(shè)備、家長的支持，缺少任何一個條件都會對學生的學習成績產(chǎn)生影響。但是我們實驗的結(jié)果是很積極的，PBL教學模式在小學的推廣是有積極意義的。

（二）PBL教學模式在中小學課程教學中應(yīng)用的實踐反思

通過實施PBL教學模式后，實驗班的學生有了很大改變，人際交往能力得到提升，師生關(guān)系、學生之間關(guān)系比以前更融洽，合作學習、協(xié)作學習深受學生歡迎，但是PBL教學模式實施過程中依然有很多實際問題需要改進和完善。

1.實施PBL過程中出現(xiàn)的問題

（1）學生的問題。要使PBL教學取得階段性的成功，需要學生主動自學，積極探索，由于受固化的傳統(tǒng)教學模式影響，許多同學無法立即從原有模式中跳出來，仍然要求教師一步一步地教他們怎么做，這樣就違背了PBL教學模式的初衷。PBL教學模式要求學生是主體，自我探索科學世界，而不是教師帶領(lǐng)著他們探索世界。如果沒有意識到自己才是問題解決的主人，他們就不會享受到創(chuàng)新的快樂、分享的快樂。表3是對家長滿意度的一個調(diào)查表，通過該表可以了解家長對我們進行PBL教學模式實驗的態(tài)度。

表3 家長滿意度調(diào)查表

大多數(shù)家長對我們的工作是支持的，希望孩子有一個與外界交往的機會，而且能認清在這個時代背景下我們的教育要面向信息化，希望孩子可以接受新事物從而獲得更好的成長。但是也有一位家長認為讓孩子過多地參與我們的在線溝通與交流，會使孩子過多接觸網(wǎng)絡(luò)，影響孩子的學習。我們與這位家長也進行了溝通交流，讓他了解我們的出發(fā)點和目標，并使他理解和支持。

（2）教師的問題。PBL教學模式的實施，對教師的能力也提出了很高的要求。教師不僅是一個出色的活動管理者、指導(dǎo)者，在實施過程中要恰到好處地對學生進行引導(dǎo)、幫助，還要把握指導(dǎo)的度在哪里，不能越俎代庖、拔苗助長，一味地追求結(jié)果反而會使學生失去學習的樂趣。教師的信息素養(yǎng)和教學技能訓練還不夠?qū)I(yè)和系統(tǒng)，教師對于信息技術(shù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的認識停留在表面，教師的專業(yè)培訓和職業(yè)技能的訓練是需要長期有效地進行的。

（3）學習環(huán)境的問題。目前國內(nèi)科技發(fā)展速度雖然很快，但是教育技術(shù)的發(fā)展速度依然與發(fā)達國家有不小的差距。僅從硬件上來看，大部分中小學都無法滿足人手有掌上電腦或者電子白板等設(shè)備，受限于網(wǎng)絡(luò)速度的差異，網(wǎng)絡(luò)交流與數(shù)據(jù)傳輸都無法做到精確控制。家長對于平板學習和網(wǎng)絡(luò)學習環(huán)境的認識不夠深刻和科學，Wi-Fi設(shè)備和即時通信條件在公共場所和家中還不夠普及，還不能讓信息的傳輸暢通無阻，真正實現(xiàn)“Any where,Any time”的“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的學習方式[7]。

2.PBL教學模式課程實施中的關(guān)鍵問題

（1）問題是實施PBL教學模式的核心。問題設(shè)計的好壞直接影響著整個教學活動效果的好壞。設(shè)計出來的問題越真實、越切近實際，就越能激發(fā)學生的挑戰(zhàn)性和學習欲望，學生的學習就會更加主動和熱情。相反，問題設(shè)計得越簡單、粗糙，學生為這些較容易的問題所花精力太少、熱情不夠，就無法達到應(yīng)有的教學目標[8]。

基于項目探究的學習任務(wù)、問題或主題的設(shè)計是首要關(guān)鍵的問題，是不是符合該年齡階段學生的學習興趣和認知需求，如何選取能夠激發(fā)學生潛能和探究意識的主題任務(wù)，是教學設(shè)計和教師共同關(guān)注和研究的課題熱點。

（2）完善PBL網(wǎng)絡(luò)化教學環(huán)境的構(gòu)建。目前，大部分中小學配有專門的電子閱覽室（計算機室）供學生上電腦課使用，但僅僅如此是無法滿足PBL教學模式的硬件需求的，要有更多的網(wǎng)絡(luò)平臺、更多的電子設(shè)備、更多的PBL研究的人才，才能建立良好的PBL網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境。為此，學校方面要多做一些努力，盡量先完善自身的教學配套設(shè)備。另外，為實施PBL教學模式編寫的教材實在很少，教師想要研究就必須承擔風險，投入大量時間，一旦成績不理想，還會嚴重打擊教師和學生實施PBL教學的信心。家長也應(yīng)該樹立正確的課下網(wǎng)絡(luò)學習理念，提供課下自學和家長互動的良好網(wǎng)絡(luò)物質(zhì)條件，引導(dǎo)孩子在健康、綠色的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作環(huán)境中結(jié)交世界各地的朋友。

（3）增強學生的自主學習和合作意識。青少年的價值觀和學習風格在循序漸進的形成過程中,因此需要引導(dǎo)他們的自主學習和合作意識,形成良好的習慣,培養(yǎng)團隊精神，樹立課外自學的正確理念，家長的督促和配合也必須貫穿于孩子的成長過程中。

四、結(jié)論

本文對《學習平行四邊形》這一章節(jié)進行了PBL教學模式的設(shè)計和應(yīng)用，通過收集資料，驗證了PBL教學模式在此教學中實施的可行性、有效性，基本達到預(yù)期教學目標，分析了目前中小學課程教學中存在的問題、改革的方法，對如何有效地讓中小學課程教學達到信息化時代的新需求提供了有益探索。

[1]彼得?法林.教學的樂趣[M].上海：華東師范大學出版社,2009. 80.

[2]任長松.探究式學習——學生知識的自主建構(gòu)[M].北京：教育科學出版社，2005.50.

[3][5][8]Robert Delisle.問題導(dǎo)向?qū)W習在課堂教學中的運用[M].北京：北京輕工業(yè)出版社，2004.15.

[4][6]林奇賢.建構(gòu)華人中小學的虛擬學習環(huán)境：群學網(wǎng)的理念與功能[D]. 臺灣：臺南大學,2013.

[7]謝仁恩. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下PBL在計算機文化基礎(chǔ)中的應(yīng)用與研究[D].長沙：湖南大學,2008.

（責任編輯 杜丹丹）

Research on the Application of Problem-Based Learning Model in the Curriculum Teaching of Primary and Secondary School—A Case Study of Learning Parallelogram

CHEN Xi,SONG Zexin,ZHANG Jinyu
(Institute of Educational Science,Henan University,Kaifeng,Henan,China 475004)

This paper takes the cultivation of student’s inquiry learning ability as the break through point and analyzes how to implement the Problem-Based Learning (PBL) teaching mode in primary and secondary school. Taking the teaching content Learning Parallelogram as an example, this paper analyzes the design of teaching steps in how to implement PBL teaching mode and also the teaching effect,which provides certain reference to the reform of primary and secondary school curriculum teaching and also theoretical research on PBL teaching mode.

PBL teaching mode;learning style;instructional design

G434

A

2096-0069（2016）01-0071-06

2015-08-28

本文系全國教育科學“十二五”規(guī)劃2014年度國家一般課題“幼兒園教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升路徑及其實施策略研究”的階段性研究成果（批準號：BCA140054），河南省教育科學學院2014年度青年科研基金“基于群學網(wǎng)的PBL探究性課程設(shè)計研究”（項目編號：2014-JKJJ-12）階段性成果。

陳曦（1980— ），女，河南開封人，河南大學教育科學學院教育技術(shù)學講師，研究方向為現(xiàn)代教育技術(shù)原理與應(yīng)用；宋澤鑫（1992— ），男，河南焦作人，河南省軟件外包園技術(shù)開發(fā)人員，研究方向為教育軟件工程原理與開發(fā)；張進宇（1993— ），女，河南南陽人，河南大學教育科學學院教育技術(shù)學本科生，研究方向為教育技術(shù)學的理論與實踐。