论PBL优秀教学中问题的有效设计

论PBL教学中问题的有效设计-设计论文

论PBL教学中问题的有效设计

李爽，王晓晖，刘双丽

（南京航空航天大学，江苏南京210016）

摘要：有效的问题设计是基于问题学习（Problem-based learning，简称PBL）教学成功的关键要素。本文通过分析讨论PBL教学中有效问题的设计要素，提出问题的有效设计一方面应注重教学内容、知识情境及知识整合等核心要素，以促进学生知识和概念的习得；另一方面应考虑PBL教学中学生探究、推理及反思等过程要素，以促进学生问题解决技能和创新能力的培养。

关键词：PBL教学；问题设计

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0170-02

基金项目：南京航空航天大学研究生教育教学改革研究项目

一、问题提出

基于问题的学习（Problem-based learning，简称PBL）作为一种基于建构主义学习理论的教学模式，主张教学设计以核心问题为基础，互动地联系各种教学活动，激发学生的学习动力，培养学生独立学习、终身学习以及创新能力。通过近半个世纪的理论研究和实践探索，PBL在世界范围内的医学、工程教育、管理学、建筑学、教育学、心理学、法学等诸多学科得到了广泛应用并取得卓越成效。当前学界关于PBL的研究囿于教师角色、学生感知、分组技能及学习结果等，而对有效的问题设计关注甚少。事实上，PBL教学中有效的问题设计是影响教学成效的关键因素。教师开展PBL教学中应如何进行有效的问题设计？

问题设计过程中应着重考虑哪些因素？本文拟对以上问题展开探讨。

二、PBL教学问题设计的核心要素

1.内容知识的匹配性。PBL教学中有效的问题设计应考虑问题的广度与深度，并在两者之间取得平衡。首先，有效的PBL问题设计应具有合适的广度。教师可以对教学目标和初步拟定的PBL问题进行任务分析以确定两者相匹配的程度。在此基础上，为了更好地促进学生习得内容知识和发展技能，教师应对问题的广度进行适当调整。同时，基于教学任务的性质，可以运用学习层级分析法等任务分析方法对主要概念、信息和认知技能进行具体化分析，亦有助于选择确定具体的PBL问题。其次，PBL问题设计应具有合适的深度。其中涉及的两个关键要素是复杂性和结构不完整性。研究表明，问题的复杂性很大程度上有助于丰富教学内容，而结构不完整性有助于学生深化对内容的理解。其原因在于结构不完整的问题暗含多元推理路径及解决方法，这有助于学生寻求多种解决问题的方法，从而有助于其更深入地理解教学内容并培养问题解决技能。同时，有效的问题设计亦应考虑习得知识与培养问题解决技能之间的平衡。毋庸置疑，PBL 有助于学生发展问题解决技能，亦能促进学生构建相应的知识基础。学生在解决问题的过程中习得相应的知识，而内容知识的习得是进行推理并解决问题的前提，两者在PBL过程中同等重要。因此，PBL教学在强调培养问题解决技能的同时也应重视内容知识的习得。在设计PBL问题时亦需对此加以考虑。

2.知识情境的适切性。研究表明，在一定的情境中运用知识能更容易掌握知识并培养相应的技能。为了促进知识的有效运用，教学应该围绕具体问题并在生活类似的情境中展开。学生要掌握某个领域问题的解决技能，不但需要丰富的内容知识，更需要具体的情境知识，情境知识对于问题的有效解决至关重要。

换言之，PBL教学问题中的情境性信息有助于学生将知识建构及技能获得与真实生活中的相关情境联系起来，而情境性知识的缺乏则会导致学生论PBL教学中问题的有效设计将知识运用于实际生活中存在困难。

在设计PBL问题的情境要素中，首先，PBL中的问题应该尽可能真实。问题的真实性很大程度上是由问题中的情境性信息决定的。每个真实生活情境的独特性会呈现不同的思维方式及其实践。同时，PBL问题的评价依据是问题中的情境是否有助于完成既定的教学目标。因此，PBL问题的情境有效性评价依据是情境与学生未来发展的相关性，并且这种相关性应该在问题中进行明确的阐述。其次，应注意情境化程度。PBL问题的过度情境化会给学生提供一些不必要信息，而情境化不足则会导致学生无法在特定情境中理解问题。因此，情境化程度取决于对学生已有及未来发展环境的大致预测。最后，应激发学生的动机。研究表明，当激发学生内在的动机，诸如对问题的好奇和兴趣，学生会表现出对问题的最大化理解。而问题情境的真实性对于激发学生的动机非常重要。可见，情境的相关性会影响学生思考问题的程度，亦将决定学生参与问题解决过程的程度。

3.知识整合的充分性。为了有效解决结构不完整的问题，学生不但应具备扎实的知识，而且必须将不同知识相互联系整合成一个有效的知识网络体系。同时，学生只有获取相互联系且交织整合的知识，他们才可能有效地运用相关知识解决真实生活情境中类似的问题。因此，PBL问题设计的关键在于引导学生将其已有知识整合到概念完整的知识基础中，并理解概念及变量在不同情境中的具体运用。具体而言，PBL问题设计中的知识整合充分性应该注意：其一，PBL 问题的设计应该从易到难。更加复杂的问题应该建立在之前呈现问题的已有概念和信息基础上。概念之间的结构关系的有序性和层级性有助于学生认识不同水平

的概念之间的联系。其二，必须根据一系列问题对概念进行分组。PBL问题设计中的同一个概念往往会出现在几个问题中，促使学生能掌握每个概念与其他概念的关系。通过理解多重问题中的多重概念，学生便能将这些概念网络整合到一个更大更完整的知识体系中。其三，概念或变量的特征会随着情境的变迁而发生变化，因此，在设计问题时可以将同样的概念整合到不同的情境中，这有助于学生理解变量的多重功能进而更加充分地整合各自的知识体系。

三、PBL教学问题设计的过程要素

为了达到理想的教学成效，PBL强调教学作为学生积极、有意义的参与过程，而学生的积极探究、推理和反思是其中的重要环节。因此，有效的问题设计应对其加以考虑，以促进学生对科学探究和问题解决过程有意义的参与，培养其有效学习及解决问题的创新技能。

1.激发学生积极探究。PBL教学中，问题解决的起点在于理解问题并界定问题边界。因此，学生首先必须对教师所呈现问题的关键信息进行探究分析。由于问题设计的结构不完整性通常会出现开放性的解读，如果教师没有进行恰当的指导，学生在理解问题时很容易背离既定的学习内容。因此，在问题的设计中需要体现目标和情境的具体化。首先，问题的目标应具体化，没有清晰、具体的目标陈述，学生很难积极参与到问题的探究过程中，只有界定具体的目标才能促使学生聚焦知识领域。其次，问题的情境应具体化，由于大部分专业知识是高度情境化的，有些概念或原理对某些专业是通用的，但在不同领域的应用中却大不相同。学生不同的文化背景会形成对问题的特定关注点，因此，在问题设计时应尽量将具体问题限定于具体的情境之中。

2.引导学生有效推理。在对问题进行探究解读之后，学生会进一步参与

到解决问题的认知活动中。这些活动通常涉及分析所有变量的性质及其相互关系、将新习得的知识与已有知识相联系并构建知识基础、通过因果推理理解各变量及其潜在机制之间的关系、通过逻辑推理形成假设及界定可能的解决办法等。很显然，这些推理过程需要高级的思维技能。事实上，大部分学生通常并不具备这些能力，而是需要通过充分的训练才能发展这些技能。同时，PBL问题中的推理水平设计需要根据学生不同的认识水平进行相应调整。对于认知能力较高的学生，如果PBL问题中涉及的信息不够，他们往往能根据关键信息进行探究并建立其逻辑关系；而对于认知能力较低的学生则应该给予他们更加完整的信息。因此，确定解决问题所需的推理水平尤为重要。教师在设计问题之前需要对学生的探究和推理能力进行预测及大致分类。如自由探究的问题适用于具有较高探究和推理能力的学生，学生能独立地对相关信息进行探究和整合。

3.促进学生自我反思。PBL问题中的反思能培养学生独立的原认知技能，培养自我反思的习惯。因此能提升学习效果并能培养其自主学习技能。PBL问题设计时考虑的反思通常涉及形成性反思和总结性反思两种类型。形成性反思应该贯穿于PBL整个过程中，学生依据是否达到了PBL问题既定知识的宽度、内容的深度、方法的有效性、推理的逻辑性、问题解决策略的有效性等进行自我评价并进行相应的调整。总结性反思通常是在发现解决问题的办法之后，促使学生的学习成为一个递进的、深化的和拓展的过程，有助于鼓励学生深入探讨问题的好奇心、培养自我学习的意识和能力。

PBL教学中问题与知识内容的匹配性、知识情境的适切性和知识整合的充分性是设计有效PBL问题的基础，唯有如此，PBL的问题才能充分且准确地体现既定的教学目标、促进知识情境化且促使学生形成整合的知识体系。同时，

PBL问题的有效性还取决于问题设计对教学关键环节的促进，有效的问题设计能激发学生积极探究、引导学生有效推理并促进自我反思，从而实现理想的教学成效。

参考文献：

[1]杜翔云，安奈特·科莫斯，等.基于问题的学习：理论与实践[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]黄钢，关超然. 基于问题的学习（PBL）导论[M].北京：人民卫生出版社，2014.

[3]Kimberly S. Scott. A Multilevel Analysis of Problem-BasedLearning Design Characteristics [J].Interdisciplinary Journal ofProblem-based Learning，2014，（8）.

[4]Nachamma Sockalingam. Characteristics of Problems forProblem-based Learning：The Students’Perspective [J]. InterdisciplinaryJournal of Problem-based Learning，2011，（5）.

[5]Brett D.Jones. The Effects of a Collaborative Problem-basedLearning Experience on Students’Motivation in EngineeringCapstone Courses[J].Interdisciplinary Journal of Problem-basedLearning，2013，（7）.