1.2 PBL概述
1.2.1 PBL的起源和发展历程
问题导向学习(Problem Based Learning,PBL)作为一种教学模式,起源于美国20世纪50年代中期的医学教育领域。是最早由美国神经病学教授霍华德·巴罗斯(Howard Barrows)于1969年在加拿大麦克马斯特大学医学院(McMaster University Medical School)开始实行的一种新的教学模式。长久以来,医学院的教学大多以知识传递为重点,要求学生记住一大堆知识,然后再将这些知识应用于临床场合。可用这种“先学后用”的简单方法,培养不出能胸有成竹地处理各种现实问题的医生。尽管医学院学生为了对付各门功课的考试,而把基本医学知识背得滚瓜烂熟,但一到实际应用则手足无措,而且不久就把这些知识都忘得一干二净。
针对传统医学教学方法单纯注重知识传授,忽视学生各种技能培养的弊端,巴罗斯设计了一系列超越常规案例研究的问题。他不是把所有知识向学生和盘托出,而是要求学生研究一个具体的病例,提出恰当的问题,并自己拟定解决问题的方案。这样不仅使学生加深对各种可应用的医疗工具的了解,而且使学生日益精通“临床推理过程”。在医学院使用“问题导向学习”的学生成为了“自我指导的学习者”,这样的“学习者”心怀求知求学的渴望,深知自己的学习需要,善于选择和利用现有的资源来满足自己的需要。巴罗斯把这种新方法规定为:“起自于努力理解和解决一个问题的学习”。以该校巴罗斯为代表的一些教师开始从事这方面的实践和研究。从此,“问题导向学习”作为一种明确的课程教学模式诞生了。
无论是作为一种教学现象,还是作为一种教学思想、教学模式,PBL都并不是一种全新的东西。它有着悠久的历史,在东方和西方都有其思想源流和实践脉络。
“学起于思,思源于疑”。在我国古代,孔子的启发式教学思想对所有后世的教育思想都有着深远影响。在西方,亚里士多德曾说过:“思维是从疑问和惊奇开始的。”问题教学的早期发展至少可以追溯到古希腊的苏格拉底的“产婆术”。而从苏格拉底到卢梭,再到杜威,我们可以看到问题教学的发展进程。到了20世纪,由于实用主义哲学的影响,问题教学受到越来越多的教育学、心理学学者的支持和提倡。心理学家中最早对问题解决给予专论的当属威廉·詹姆斯(1890年),而杜威在儿童中心主义理论基础上提出“做中学”思想,20 世纪 50年代末至60年代初期前苏联教育家马赫穆托夫、马丘什金、列尔耐尔等人在思维心理学的研究成果上形成了问题教学理论。马赫穆托夫于1957年出版的专著《问题教学》在前苏联被誉为“当代问题教学的理论与实践的百科全书”。
但是把“问题解决”作为新教育理念的体现,系统地运用于教学领域,是从20世纪80年代开始的,其中影响较大的学者是美国的数学教育家G.波利亚。到20世纪末,问题中心、以问题为基础等名词在教育研究刊物上出现的频率越来越高,并逐渐成为各种教学、教育会议的中心议题。由此问题导向教学理论得到了迅速的发展,并产生了许多与此有关的新的教育思想和理念,如问题教学、问题解决、建构主义情境学习、问题导向学习等。这些理论对当代的教学产生了重大的影响。而且由于东西方文化不断交流、交融,问题教学思想的影响几乎遍及全世界。
1983年春,在荷兰的 Maastricht举行了第一届问题导向学习国际研讨会,来自美国、加拿大、荷兰、马来西亚、泰国、苏丹、澳大利亚和埃及的各国代表出席了会议。他们所在的学校都应用问题导向学习作为教学方法。会议对问题导向学习在未来医学教育改革中的积极作用予以肯定。
1989年,美国医学院协会在华盛顿举行了第100届年会,对问题导向学习进行探讨,并列入独立议题。至今二十几年间,已有98%的美国和加拿大的医学院校在教学过程中采用了问题导向学习。这一新型的教学模式现已进一步得到世界医学教育界的肯定,目前已有37个国家60多所院校采用这种方法。而且国外学者对于PBL的研究从理论上和实际应用上进行得都比较深入,例如美国南伊利诺伊大学研究了许多开展 PBL教学的工具;美国BIE协会专门研究PBL在教学中的应用;Bernice McCarthy 还提出了“4MAT 设计模式”等。
总之,PBL作为一种学习策略,已得到世界卫生组织和世界医学教育组织的认可,目前已广泛应用于包括大众医学、护理、药学、兽医学等在内的医学教育领域。不仅如此,PBL还拓展到法律、工程学、教育、社会研究等其他专业的教育领域中,甚至应用于中小学教育中。
PBL,这种当前在国外被誉为“多年来专业教育领域最引人注目的革新”,在我国于20世纪80年代中期在一些西医院校开始试行,但仍局限于小范围、局部课程的应用。我国最早是于1986年由上海第二医科大学和西安医科大学引进的,20世纪90年代以来,引进PBL的院校逐渐增多,PBL已成为医学教育中一个主要发展趋势。
与此同时,国内教育理论界的研究者也开始重视这种教学方法,出现了不少理论介绍性和实践探索性的研究成果,“21世纪社会进步主义教育研究中心”等不少网上教育资源对其进行了推介,甚至在“全球华人计算机教育应用大会”第六届年会上,问题导向学习已经开始作为一个崭新的议题出现。
1.2.2 PBL的基本原理与特征
1.PBL的定义
对于问题导向学习的界定,研究者们没有给出一个非常统一的描述,而是根据各自的研究和理解,提出不尽相同的解释。
霍华德·巴罗斯(Howard Barrows)和安·凯尔森(Ann Kelson)提出,PBL既是一种课程,也是一个过程:说它是一种课程,是指它由经过仔细选择、精心设计的问题组成,而这些问题是学习者在获得批判性知识、熟练的问题解决能力、自主学习策略以及团队合作参与能力时需要的;说它是一个过程,是指它遵循普遍采用的用以解决问题或应对生活和事业所遇挑战的系统方法。
琳达(Linda Torp)和莎拉(Sara Saga)认为,问题导向学习是让学生围绕着解决一些结构不良的、真实的问题而进行的一种有针对性的、实践性(学生不仅要动脑,而且要动手)的学习,它包括课程组织和策略指导两个基本过程,也就是说,问题导向学习就是让学生在实际问题情境中学习,让他们把所学知识和实际生活联系起来,以此培养他们的学习兴趣和学习主动性,同时让他们建构自己的知识框架。
唐纳德·伍兹(Donald R.Woods)认为,PBL就是一种以问题驱动学习的学习环境,即,在学生学习知识之前,先给他们一个问题。提出问题是为了让学生发现在解决某个问题之前必须学习一些新知识。
史蒂芬(Stephen)和加拉格尔(Gallagher)把问题导向学习理解为,对学生进行任何教学之前,提供一个“劣构”问题。在整个学习过程中,要求学生对问题进行深入探究,找到问题之间的联系,剖解问题的复杂性,运用知识形成问题的解决方案。
我国刘儒德教授认为,问题导向学习以问题为核心,让学生围绕问题展开知识建构过程,以此过程促进学生掌握灵活的知识基础和发展高层次的思维技能、解决问题能力及自主学习能力。
张建伟教授提出,问题导向学习是一种问题取向的教学思路,它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者合作解决真实性问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,并形成自主学习的能力。
总的来说,问题导向学习是把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中,将学生置于积极的问题解决者的角度,直接去面对反映真实世界情境的劣构问题,通过解决复杂的实际问题,培养学生的问题求解策略,从而形成解决问题的能力和自主学习的能力,同时发展学科的基础知识和基本技能。这种教学模式以小组的形式开展教学活动,由教师提供获取学习资源的途径和学习方法的适当指导,让学习者解决拟真实情境中的问题。对于学生而言,问题导向学习能够帮助他们建立起主动的思维模式,学会主动学习;作为教师而言,要摆脱传统的教学模式,努力建立问题探究式课堂,让学生在探究活动中思考和解决问题,从而促进学生学习能力的发展。
2.PBL基本要素
内容、活动、情境和结果是PBL构成的四大要素,如图1.2所示。
图1.2 PBL的基本要素
(1)内容
内容作为PBL的第一个要素,有以下两个方面的特点:
其一是内容关注的是现实生活中的真实问题,是值得学生进行深度探究并且在学生能力范围内可以进行有意义探究的知识。例如,在美国采用PBL的历史教学中,教师会提问学生“我们所居住的城市有什么样的历史?”,在健康课教学中提问学生“我们学校的午餐健康程度如何?”,这都是与学生的生活息息相关的一类问题,学生也可以在生活中去发现这些问题的答案。
其次,内容的选取是学生感兴趣的,例如是学生日常经历中的内容或者是当前热门的话题,即能够引起学生兴趣的,以此激发学生学习的主动性。
(2)活动
PBL的活动主要是在教师的指导下,学生通过采用某些技术工具和一些研究方法对所要解决的问题采取一定的探究行为。活动开展的起点是遇到了一定的问题,然后学生通过实地调査、互联网搜索、文献检索等途径搜寻信息和知识,并通过对知识的学习以及小组互相讨论、辨析从而解决问题。在活动过程中,学生们遇到的问题是有一定困难程度的,使得学生在自有的知识基础上进行知识的记忆,迁移建构新的知识。
(3)情境
PBL中第3个要素情境是一种特殊的学习环境,在这个学习环境中学生真正地参与,有亲身的体验,同时学生之间可以进行合作学习,可以相互分享个人的学习经历,锻炼人际交往能力。
(4)结果
PBL的结果是学生进行一系列的学习后的丰富学习成果,如制作一个面向一定用户的多媒体软件,或者举行一个小型的书画展览等。有教师曾经指出虽然在我们国家中小学不乏以项目为基础的学习,但是却不重视PBL中的成果这一要素,即不重视“产品”展示。然而这一环节恰恰是非常重要的,因为它可以锻炼学生的写作能力、口头和书面交流能力,通过学生之间成果的展示交流,能够开阔学生的视野,进一步激发学生的研究欲望。
3.PBL基本原理
PBL的理论源于对人类学习与记忆的研究,Schmid很严谨地阐述了PBL的基本原理。
(1)激发既往知识
PBL往往是先提出问题,然后通过小组讨论的方式去激发小组各成员以往的知识记忆,以往的知识具有长期的记忆,可以帮助择取新知识,同一篇文献由一年级和四年级学生分别研读,他们必然呈现出不同的学习结果。因此,如何激发学生相关知识的记忆,从而促进他们学习新知识,是非常重要的。
(2)模拟特定情境
PBL问题的每一幕都为学生提供特定的模拟情境,问题的提出及整个学习过程都紧紧围绕这些特定的情境展开,同时这些特定的模拟情景与未来学生工作中遇到的真实情况十分接近,故学生通过学习能将知识应用在未来实习或工作中,解决实际问题,所以说PBL是以问题作为实际应用与知识间的桥梁的。
(3)系统梳理知识
PBL实施过程中,学生在不断提出问题、查找资料、讨论、回答问题、做笔记、同伴学习、组织及评估问题、自我学习等过程中,对相关知识进行归纳总结、系统梳理,从而使知识得到进一步的阐述与发展。
4.PBL特征
问题导向学习在国内外被广泛应用,并成为当前教学改革中一个被推崇的教学模式,可见其相比其他传统教学模式和其他的教学方法有一定的优势。PBL教学模式的特征与优势如表1.2所示。
表1.2 PBL模式的特征与优势
问题导向学习有其独特的功效,可以通过从教学的主要要素:教师、学生、媒体、教学策略、学习环境、评价等方面来与传统教学模式作比较,如表1.3与表1.4所示。
表1.3 传统教学模式与问题导向学习对照表
表1.4 一般课程教学与问题导向学习各教学要素比较表
1.2.3 PBL实施策略
PBL的实施主要分为6个步骤,如图1.3所示。
(1)识别问题。学生了解问题并对问题进行讨论。老师引导学生去正确地识别问题,并且鼓励其去更深入地思考。
(2)发掘已掌握的知识,澄清问题中的要素以及要素的含义。学生总结出自己已知的知识和生活经验,陈述自己对问题的已有的理解,并在小组内部来交流对问题的认识,进一步明确问题。
(3)形成假设以及可能的解决方案,并识别问题。在之前讨论的基础上,学生形成关于问题本质的假设,包括可能的解决方案。并确定出需要进一步发掘的问题,即不能够用小组现有知识解决,但是通过学习是能够解决的问题。学生将会进一步清楚他们的问题是什么,无论是小组的还是个人的。
(4)自我学习阶段。学生在之前3个阶段的基础上,形成自我学习的领域,并充分理解和使用其他小组成员带来的资料,花费大量的时间来研究和学习。
(5)根据问题对新知识进行评价和利用。在完成之前的问题识别、自我学习之后,开始把这些获得的新知识应用到最初的问题上。学习小组内开始进行广泛的交流,学生之间自由地提出问题,并识别那些能够应用到问题上的重要概念,并最终形成问题的解决方案。如果在这个阶段仍然找不到一个理想的方案,学生们需要从第一步开始重新识别问题、明确问题并开展相关的学习,这个循环一直进行下去,直到最终形成问题的解决方案为止。
(6)学习过程的评价和反馈。在问题基本解决之后的一个步骤是每位学生都能对之前的学习过程进行思考和反思。这包括对学习成果的审视、小组成员之间就各自的工作以及小组整个工作过程进行反馈,以及对整个小组的工作情况进行考核。
图1.3 PBL的实施步骤
1.2.4 博弈论与信息经济学PBL的“问题”参考模式
1.“问题”的设计
PBL教学模式强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,学生在真实的问题情境中寻求解决问题的方法,从而学习隐含在问题背后的知识,形成解决问题的技能和自主、合作学习的能力。由此可见,PBL的精髓在于发挥问题对整个学习过程的引导作用。“问题”是PBL教学模式的核心,问题设计是否成功将会影响学生学习的动机,以及学生对学习的热情,问题的设计在整个教学设计中显得尤为重要。
结合编者所在学校院系的实际情况,编者于2009年9月开始,在经济与贸易学院以及管理学院所开设的“博弈论与信息经济学”课程中探索实施PBL教学。总结几年经验,PBL问题的设计必须围绕课程教学目标以及教学大纲来逐层进行,并合理分配子问题和学时。
“博弈论与信息经济学”课程的教学目标是通过该课程的学习,了解信息经济的研究对象、研究内容和主要研究领域,掌握微观信息经济学的理论、原理和方法。即通过课程学习使学生掌握微观信息经济学的基本原理:给定信息结构,什么是经济行为人的最优契约安排?以及进行微观信息经济分析的工具和方法:给定信息结构,什么是可能的均衡结果?——博弈论分析方法;并能将其应用于信息经济活动的实践,实现对信息经济时代的有效管理。围绕这个教学目标,“问题”的设计必须符合教学大纲对教学内容的基本要求,以及涵盖课程所包含的知识与技能模块,因此必须对“问题”进行由浅入深的逐层递增设计,让学生在完成“问题”的同时,学习和应用更多的课程知识与技能。“博弈论与信息经济学”课程实施PBL教学模式的课程知识模块和学时安排参如表1.5所示。
表1.5 课程知识模块以及学时安排
根据我们这几年在本课程开展PBL教学的实践,建议可以参考表1.6给出的参考模式。
表1.6 PBL教学的“问题”设计参考模式
为了方便使用者,结合以上参考模式,我们在大量文献研究的基础上,设计了表1.7所示
的参考样板,该样板经过我们多年使用实践,已获得学生认可。
表1.7 PBL教学的“问题”设计参考样板
2.PBL教学模式的实施
一种新的理论要应用于实践之中,并指导实践,才能检验这种理论的有效性及其可行性。课程实施阶段是PBL教学的核心部分,又是其成败的关键。在近几年来,编者一直在对该教学模式进行较为深入的思考和探索,我们基本上是按照图1.4所示的教学流程开展PBL教学的。在实施过程当中,又分为:集中在一个大教室讲授课程的PBL教学问题、如何围绕问题制定学习研讨计划、课程涉及的概念和基本知识,以及分散在若干个小课室按组开展系列问题探究这两种形式,在大教室与小课室之间按照表1.5所示的学时分配来回穿插进行。
图1.4 PBL教学流程图