第一篇:《工程流体力学》课程引入PBL教学法探讨
《工程流体力学》课程引入PBL教学法探讨
【摘 要】针对工程流体力学传统教学方法不利于调动学生主观能动性的不足,引入PBL教学法进行教学改革,详细描述了《工程流体力学》课程PBL教学模式实施步骤,讨论了PBL教学法实施效果,最后分析了成功实施PBL教学法需要注意的问题。
【关键词】工程流体力学;问题学习法;教学模式
中图分类号: G642.3 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2017)32-0023-002
【Abstract】In Engineering Fluid Mechanics course,the traditional teaching method made it difficult to arouse the students’ initiative to study.To solve this problem,a teaching method based on PBL was presented.A detailed description of actualizing approaches based on PBL teaching method was demonstrated and the test result was discussed.Finally,the key issues of PBL teaching method were emphasized.【Key words】Engineering Fluid Mechanics; PBL; Teaching Mode
0 引言
工程流体力学课程作为能源与动力工程专业三大核心专业基础课程之一,其教学质量的好坏直接影响能动专业本科生后续专业课的学习,甚至影响学生毕业后从事本?R倒ぷ鞯氖と文芰Α8每纬叹哂懈拍畛橄蟆⒐?式繁多、推导复杂、应用型强等特点[1],导致学生在学习时出现积极性不高、学习效率低、对课程产生恐惧心理等不良情况,必须对工程流体力学传统教学模式进行改革。本文分析了工程流体力学传统教学模式的不足,引入PBL教学模式进行改革,针对工程流体力学课程提出实施步骤,并对实施效果进行分析,讨论了应用PBL教学方法需要注意的问题。工程流体力学传统教学方法存在的问题
结合工程流体力学课程特性,根据多年工程流体力学课程教学实践发现,采用传统教学方法存在以下三方面问题。
(1)传统教学方法导致学生被动接受知识,没有充分发挥学生积极性。传统教学方法中教师主讲,学生听课的模式,以学生熟悉掌握授课大纲内容为目标,教师倾力向学生灌输知识,学生被动地接受知识,没有充分调动学生的主观能动性和学习积极性,在教学过程中没有充分的思考和理解,只是简单地对课程知识点进行背诵,学生无法体会到工程流体力学课程魅力所在,也无法体会流体力学知识在生产实践中应用的美妙之处。
(2)传统教学方法不利于学生追根寻底精神的培养,阻碍了学生创新能力的培养[2]。采用传统教学方法,学生对很多流体力学概念主要通过对课本的记忆,或者是通过互联网搜索而得出,缺少了学生的思考、归纳和总结过程,也导致了整个课程的知识点是凌乱记忆的,存在只见树木不见森林的学习现象,无法构建系统的知识体系,学生无法将课程各章节之间的关系建立联系。
(3)传统教学方法导致课程实践教学环节效果不理想,不利于学生实践能力的培养。流体力学的研究方法主要有理论分析法、实验模拟法、数值仿真法和现场观测法,这几种方法相辅相成,相互验证。在工程流体力学课程中,很多结论和公式不是通过严密的理论推导而是基于系统的实验得出,传统“填鸭式”教学方式忽略实验背景知识的讲解、实验原理的探寻、理论与实践的结合,不仅让学生无法理解实验结论的意义以及对相关知识点进行应用推广,还让学生在实验教学时只是根据实验步骤操作实验,无法理解其深层次含义。应用PBL教学方法实施步骤
针对传统教学方法存在的弊端,课程教学采用基于PBL教学法进行改革。PBL教学法是一种以问题为导向以学生为主体的教学方法,也是近年来教育工作者研究的热点[3-5]。该方法将学生置身于以问题为中心的全新情景中,通过小组合作的方法探寻问题的根源,利用课程知识点来分析和解决问题,达到掌握课程知识点的目的,经过这个过程,促进了学生分析问题和解决问题的能力,培养了学生自主学习、逻辑推理和团队协作能力。
采用基于PBL教学模式后,需要依据教学大纲内容对传统教学方法教学设计进行修改,规划基于PBL教学方法实施过程,从而提高教学质量。基于PBL教学方法的工程流体力学课程实施步骤如下:
(1)创建基于PBL模式的课堂讨论小组。以专业为单位进行分组,每组成员4-6人,为便于学生讨论和团队合作,学习可以自行组建团队,并推荐1名学生作为组长,组长接受教师分配的任务,负责组织本组组员进行讨论,协调组员对基于PBL模式所设置的问题进行讨论,记录讨论过程,对讨论结果进行归纳总结。
(2)根据课程知识点设置基于PBL模式问题。根据工程流体力学课程教学大纲要求,对课程按照章和小节进行划分,以每2个学时作为时间单元,针对流体力学课程需要掌握的知识点设计提问问题,在设计提问问题时需要考虑到问题的难度和广度等因素,使得学生能通过自身的努力达到目标,合理地调动学生学习积极性。
(3)通过查阅相关资料,小组内部交流解决问题。教师在每次授完课后布置基于PBL模式问题给学生,小组组长在课后组织本组组员进行分工合作,查阅流体力学相关教材、电子数据库等不同形式的参考资料,通过组员之间的深入交流和讨论,提出基于流体力学知识点的问题解决方案或者对问题给出合理解释,并记录整个讨论过程,总结讨论结论。
(4)小组对问题的解决进行汇报。每次上课前,教师检查学生对问题的解决情况,随机抽取1-2组的学生进行汇报,考查学生对知识点的理解情况。在学生汇报时,老师尽量做到每次请不同的学生来进行汇报,保证班上所有的同学都积极参与到问题的探讨,这样也便于教师对问题学生进行针对性的辅导,掌握整个班级的学情情况。
(5)教师点评与分析。通过学生的汇报,教师可以了解学生对知识点的掌握情况,对表现良好的学生给予肯定,同时也能了解到学生在相关知识点所涉及的前修课程知识和学生个性差异等情况,更加深入地了解班级学情情况,在接下来讲解相关知识点时可以做到有的放矢,更加突出讲课的重点和难点,学生也在有基础的情况下认真听课,在听课过程中发现自己对相关知识点思考的片面性、不够深入等问题,同时听课也是对课前小组讨论问题的再一次复习,取得了良好的教?W效果。PBL教学方法实施效果
通过课后无记名问卷调查,调查内容主要包括是否有必要采取基于PBL教学模式、对课程印象最深刻的知识点、对课程最感兴趣的知识点、对教师讲授印象最深的知识点、对小组讨论印象最深的知识点等内容,学生将调查结果以书面形式提交给教师。调查结果发现,超过80%的学生认为PBL教学方法对学习有促进作用,值得提倡和推广,很多学生认为该教学方法提高了自主学习积极性,增加了同学之间的友谊,锻炼了知识点归纳和分析的能力,增加了学习成就感。
同时也对采用PBL教学方法的班级进行了纵向对比,在试题题型、分值分布一样且试题难度相当的期末考试中,采用了PBL教学方法的班级比往届平均分高出5-8分,特别是在选择题、填空题方面掌握程度明显偏高,说明PBL方法加深了学生对知识点的理解,提高了教学质量。基于PBL教学方法讨论
通过采用PBL教学方法可以提高工程流体力学课程教学质量,锻炼学生学习自主性和分析问题解决问题的能力,培养团队协作精神,极大地提高学生的综合素质,为学生后续专业课程的学习奠定良好基础。然而,要成功采用PBL教学方法,教师还需要处理好以下三个方面问题。
(1)PBL教学方法要求教师具有更深厚的专业基础知识。在采用PBL教学模式后,教师不再是教学的主体,而变成学生是主体,学生在讨论时所提出的问题可能涉及面广、凌乱且发散的,这就要教师需要更深厚和宽广的专业知识,及时归纳和总结学生提出的相关问题,并将这些问题巧妙地与课程知识点进行结合,灵活地驾驭整个教学过程。
(2)设计PBL教学问题是关键。教师在设计PBL教学问题之前,要对学生先修知识掌握情况进行了解,要充分分析整个班级的学情情况,结合这些实际情况充分提炼课程知识点,形成难度适中又包括课程知识点的PBL教学问题。
(3)调动学生积极性是核心。学生作为PBL教学方法的主体,其参与程度直接影响教学效果,在课程实施过程中发现,讨论小组的组合和组长的选举对教学影响很大,一个优秀的组长和配合默契的组员可以顺利地完成所分配的问题和任务,反之,便会出现任务完成不及时、完成质量差、不能充分调动所有组员积极性等问题。
【参考文献】
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第二篇:工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨
工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨
摘要:为了有效提高工程热力学课程的教学效果,提出了将PBL教学模式引入到工程热力学的教学活动中,该方法以学生为中心,以提出问题、分析问题和解决问题为主线贯穿课程始终。分别介绍PBL教学模式的概念和特点;针对该课程的特点,着重分析了PBL教学模式在该课程教学中的优势;最后指出了PBL教学模式在该课程教学应用过程中的不足之处,提出了PBL教学模式与传统教学模式相结合的实施方法,可以互补不足,从而达到更好的教学效果。
关键词:工程热力学;PBL教学模式;探讨
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)12-0090-02
工程热力学是众多工程类专业的主要专业基础课,然而长期以来,由于该课程理论性强,概念多且抽象,公式推导多,应用条件复杂,使得教师不易教,学生不易学。因此,如何教好、学好工程热力学,成为该课程教学的关键。[1,2]教师需要在教学中不断改进教学方法,并适时引进先进的教学手段,才能使教与学的效果达到最佳。[3]
基于问题的学习(Problem-Based Learing,PBL)是基于建构主义教育理念而发展起来的一种新型的教学模式,目前正越来越多地被许多教育和培训领域所采用和重视。如今,PBL 被认为是适应高等教育发展的教学新模式。鉴于工程热力学课程的现状,将PBL理论引入到该课程的学习中,有利于学生开放思维、应用能力及创新能力的培养,从而有必要进行深入探讨。[4,5]
一、PBL教学模式的特点
传统教学模式以教师为中心对课堂教学进行组织和管理,形式比较单一,而学生只能被动地接受知识,缺乏主体意识,不利于学生综合运用知识能力、自主性和创造性的培养。而PBL教学模式有别于此式,它是以真实且较为复杂的问题为核心来引导学生学习,通过互动讨论及概念辨证等多种方式创造性地解决问题,培养学生观察分析、思考研究、解决问题、整理归纳及沟通交流等实际应用能力。[5,6]具体适合工程热力学教学以下特点:
1.以问题为核心
PBL教学模式以问题为核心展开教学活动,把问题作为学生学习的动力。学习过程表现为提出问题、分析问题、解决问题的全过程:首先教师需根据教学内容的实际需要和具体的教学目标针对学生普遍难懂的问题,结合工程实际,设计出具有真实情境的有意义问题,要求学生在老师的引导下及相互交流中思考问题、分析问题、探究问题,寻求解决思路、处理问题的方法,顺利解决问题并作分析总结。该环节要求教师要为学生创设较为真实的情境以激发学生兴趣,旨在培养学生分析问题、解决问题的能力,灵活地掌握知识。
2.以学生为主体
利用所设计的问题激发学生的好奇心,从而在老师的适当引导下自主地思考问题,积极主动开展以解决问题为目标的系列探索活动。学生可以通过思考、查阅资料、小组讨论、分工合作等多种方式进行。这种学生自主的学习过程逐渐减弱了学生对教师的依赖,可以在探究问题过程中体会到学习的快乐,通过自己劳动所得也更能够激发学生们的责任感。此时,教师作为问题的创设者,旨在提供必要的资源,适当引导,并对问题的解决过程和最终结果做出合理评价。
3.以小组为单位
设置的PBL中的问题是复杂的,往往需要多方面知识加以解决,对单个学生来说难度较大。为了提高效率的同时又不打击学生积极性和自信心,将学生分成多个小组,以小组为单位,接受所布置的问题。任务接下来后,成员们分析讨论,明确问题的研究方向和方法,或根据完工步骤,或根据不同方法进行分工协作,然后各负其责逐渐攻克问题的各个环节,最后再汇总分析,给出解决方案。团队的协作工程加强了学生之间的交流合作,实现优势互补,也要求各成员负责的态度,易形成高效率、高水平的问题解决方案。
PBL教学模式具体的实施步骤如图1所示:
二、PBL教学模式的优势
PBL教学模式可以为学生创设各种按近现实的学习环境,有助于培养学生解决实际问题的能力,激发他们的学习主动性和责任感。与传统教学模式相比,工程热力学的PBL教学模式具有以下优势:[7]
1.适合工程热力学教学的特点
首先,工程热力学的基本概念多,且易混淆。如熵、焓和火用等基本概念,而且概念之间互有联系和区别,学生对基本概念理解容易混淆在一起。其次,公式多,且应用前提不同。不同的应用条件,很多公式之间互相联系,同时又因为应用条件不同,有不同的表达形式。另外,内容抽象,理解较难,需要教师采用科学合理的教学方法讲授。
工程热力学的PBL教学打破讲授为主的模式,预期在教学过程中结合实际问题、以学生为主的方式使学生通过认识过程去掌握认知结构,从而掌握工程热力学的基本概念、理论和计算,并具有对各种工程热力学问题进行初步定性定量评价的能力和分析解决热工技术问题的能力。另外,在工程热力学PBL教学的初步成效后,可将其逐步推广到工程流体力学、传热学等课程中去。
2.有利于学生自主学习、合作学习的培养
PBL以学生为主体,通过团队合作以解决问题为目的自主开展学习。学生们可以在交流中理解相互的学习感受,更客观地认识工程热力学课程,达成共识。对所设计的问题,学生各负其责,及时有效地去完成所分配任务,遇到问题就集中讨论、互助协作,加强了彼此沟通,培养了合作意识,合作能力也得到增强,使盲目学习转变为带着目标的主动探索学习。
3.有利于体现教学效果
从问题的解决过程、进度与结果等多方面看,PBL教学模式能够多方面、多角度发现学生们存在的学习问题。譬如,对以往大学物理、流体力学以及工程热力学基本概念等知识的掌握程度、综合多门课程知识的运用情况、对现有知识的理解深度以及个体之间的差异等。这些信息可以及时反馈到教师那里,便于教师适时地提供引导和帮助,合理调整课程进度与教学策略。以此同时,学生会在认识问题和解决问题过程中找到自身的不足,也会在交流合作中看到差距,从而明确自己的学习目标,弥补不足,努力缩小差距。
三、PBL教学模式面临的问题
尽管PBL教学模式具有很大的优越性。但是,在实际的工程热力学教学过程中,推行PBL教学模式还面临着很多具体的问题。
1.投入涉及较多
PBL教学模式需要学校的认可和支持,这在基础上保证了教学活动的开展;需要教师投入更多时间和精力,不仅要合理设计问题,合理布置环节,还要合理分配小组;不仅要合理布置问题任务,还要提供必要的学习资源;不仅要适时监督和引导,还要控制好进度与学时;不仅要跟踪学习过程,也要对结果进行评价,还要督促学生总结反思。需要学生积极配合,不仅要投入精力、投入时间,也要投入责任心和合作能力。这都给学校、老师和学生提出了多方面要求,从而在实施过程中会遇到较多不确定因素。
2.难以掌控因素多
PBL教学模式需要教师控制好教学进度、合理调整各章节之间的关系,以能够如期完成教学任务;需要控制好提供资料的范围,过多达不到效果,太少则不利于学生学习活动的顺利进行;需要控制好设计问题的难易程度,从而激发学生兴趣;控制好问题的评价机制,从而增强学生的自信心;这些不确定的控制程度给老师提出了更高的要求,给课堂活动的顺利开展带来较多不确定。
鉴于以上PBL教学模式存在的不足,PBL在课程教学的应用还需要做很多工作。为了便于实施,该模式在实行初期需要结合传统的教学模式,共同开展教学。
四、结语
工程热力学教学如何有效地提高“工程热力学”的教学效果,解决学生难学、教师难讲的问题,是教研室各位教师一直思索的问题。PBL教学模式符合人们学习的认知规律,适应工程热力学的现状,能够锻炼学生的思考能力、自主能力,培养学生的合作意识和责任心,符合工程热力学教学和人才培养的要求。但PBL教学模式仍存在一些不足,需要结合传统的教学模式,以取得更好地教学效果。
参考文献:
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第三篇:PBL教学法
PBL教学法与案例分析有一个很大的不同点是PBL是以问题为学习的起点,案例分析是教师先讲解教材,在学生掌握一定的知识前提下,然后做案例分析。
学生的主动学习
形成解决问题的技能和自主学习的能力
临床医学中是以病例为先导,以问题为基础,以学生为主体,以教师为导向的启发式教育,以培养学生的能力为教学目标
非结构的问题
非结构化决策问题是指那些决策过程复杂,其决策过程和决策方法没有固定的规律可以遵循,没有固定的决策规则和通用模型可依,决策者的主观行为(学识、经验、直觉、判断力、洞察力、个人偏好和决策风格等)对各阶段的决策效果有相当影响。往往是决策者根据掌握的情况和数据临时做出决定。
在教学和医生的双重任务下,教师的责任慢慢不能完全只对学生负责,更多的还有对病人。PBL的其中一个特点就是可以不必要像传统式教学一样把大部分精力放在教学上。同时老师依然可以有点拨答疑的活的资料库的作用。不会浪费老师的经验资料。
PBL是以问题为基础的学习。PBL医学教育与传统的医学教育模式即以授课为基础的学习(Lecture-Based Learning,LBL)有很大的差异。PBL于20世纪60年代中后期产生于加拿大麦克马斯特大学医学院,80年代后期在北美获得了较快的发展。至 1991年,美国70%的医学院已不同程度地采用PBL模式教学。自90年代后,欧洲部分医学院也开始进行PBL课程的试验。香港大学医学院于1997年 开始进行PBL教学,目前PBL教学已占该校全部医学教育的60%,而美国哈佛大学医学院已全部应用PBL教学取代LBL教学。
教师课前提出问题——学生查找资料——分组讨论——教师(记录)总结
弊端,资料来源途径要事先商议,节约时间
首先,它为学生们营造了一个轻松、主动的学习氛围,使其能够自主地、积极地畅所欲言,充分表达自己的观点,同时也可以十分容易地获得来自其他 同学和老师的信息;其次,可使有关课程的问题尽可能多地当场暴露,在讨论中可以加深对正确理论的理解,还可以不断发现新问题,解答新问题,使学习过程缩 短,印象更加深刻; 第三,它不仅对理论学习大有益处,还可锻炼学生们多方面的能力,如文献检索、查阅资料的能力,归纳总结、综合理解的能力,逻辑推理、口头表达的能力,主导 学习、终身学习的能力等,这些将对今后开展临床工作打下良好基础。
由于中国的学生长期接受“填鸭式”教育,对传统教育模式形成一定依赖性,缺乏主动发现问题,解决问题的积极性和能力,部分学生只满足于获取好的“分数”,所以对PBL教学改革形式会觉得太“花费”时间,这也是一种依赖于以往教学理念和学习方法的表现,因此,学生也应从自身出发,完成角色转换,从被动的学习者转变为学习的主人。
第四篇:pbl教学法
PBL教学法-基于问题学习(Problem-Based Learning)是一种以学生为主体的典型教学方法,是近年来教育工作者一直关注和研究的热点问题。PBL强调把学习置于复杂的有意义的问题情境中,通过让学习者以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性的问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,以促进他们解决问题、自主学习和终身学习能力的发展。
利用网络课程实施PBL教学方法的过程没有固定的操作程序,但其一般的操作流程都包含了教师备课、教学实施和总结评价三个阶段。
PBL教师备课
(1)确定问题。问题是PBL的起点和焦点。问题的产生可以是学生自己在生活中发现的有意义、需要解决的实际问题,也可以是在教师的帮助指导下发现的问题,还可以是教师根据实际生活问题、学生认知水平、学习内容等相关方面提出的问题。
(2)提供丰富的教学资源。教学资源是实施PBL的根本保障。随着网络课程、精品课程体系的建设,教师可以利用网络课程为学生解决问题提供多种媒体形式和丰富的教学资源。
(3)对学习成果提出要求,给学生提供一个明确的目标和必须达到的标准。
PBL教学实施
(1)学生分组。学生分组后,要让每个小组清楚地知道自己所要承担的任务,问题解决所要达到的目标,也要确定好小组内每个成员具体的任务分工。
(2)创设问题情境、呈现问题。布朗、科林斯)等学者认为,认知是以情境为基础的,发生在认知过程中的活动是学习的组成部分之一,通过创设问题情境可吸引学习者。教师--实施PBL教学方法的根本因素
教师是实施 PBL教学法的倡导者、设计者和具体执行者,学生的主体性需要在教师的指导下逐步培养和发展。因此,教师运用新教学方法的心理准备、对问题的选择与设计、对教学资源的准备、调控课程教学的能力决定着教学方法的实施效果。
问题创设与选择 PBL教学法是以能力提高为核心的教学方式,牵涉到理智探索、认知策略和情感领域等。
教学资源的准备:教学资源是教师实施PBL教学法需要考虑的又一个关键因素。学习者在解决问题的过程中要深入探讨问题的各个方面,讨论如何获得资源、如何评价资源、如何利用资源来解决问题等。教师根据学生的不同学习基础、学习能力准备和设计教学资源,不仅对课程重点、难点内容的理解具有积极作用,而且教学资源难易兼顾,既有基础知识,也有拓展知识,既能支持自主独立、循序渐进的学习,也能支持自主探究学习。另外,教学资源的设计形式要多样化,包括文本、图形、图像、动画、视频、虚拟现实等,充分发挥多媒体的优势,利用多种形式帮助学生加深对教学内容的理解。
第五篇:PBL教学法
一、PBL的定义
基于问题的学习(Problem-BasedLearning,简称PBL,也称作问题式学习),最早起源于20世纪50年代的医学教育,先后在60多所医科学校中推广、修正。现在,更多的院校采用这种方法进行教学或教学改革,包括教育学院、商学 院、工程学院等以及一些高级中学。1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。基于问题的学习是以信息加工心理学和认知心理学为基础的,属于建构主义学习理论的范畴,是建构主义教学改革设想当中的“一条被广泛采用的核心思路”。此方 法与传统以学科为基础的教学法有很大的不同,强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中强调的以教师讲授为主,比如将学习与更大的任务或问题挂钩;使学习者投入于问题中;设计真实性任务;鼓励自主探究;激发和支持学习者的高水平思维;鼓励争论;鼓励对学习内容和过程的反思等。与“做中学”及发现学习相 比,PBL有一些新的特点,比如强调以问题解决问题中心、多种学习途径相整合,强调社会性交流合作的作用,强调支持与引导等。
PBL旨在使学习者建构起宽厚而灵活的知识基础;发展有效的问题解决技能;发展自主学习和终生学习的技能;成为有效的合作者;并培养学习的内部动机。作为一种广义的方 法,它先后在60多所医科学校中推广、修正。从南伊利诺州大学医学院医学教育系关于PBL的网站上来看,PBL是基于现实世界的问题的以学生为中心的教育 方式。它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,通过学习者的合作来解决真正的问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主 学习的能力。
二、PBL的基本要素有以下十个方面:
1、学生必须要有对他们自己学习的责任性;
2、PBL中的问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的;
3、学习应该是广泛的学科或主题中的整合;
4、协作是必要的;
5、在自主学习中学生所学到的必须能够用来分析和解决问题;
6、对于带着问题从工作中所获得的知识的终端分析和对于所学到的概念和原则的讨论是必要的;
7、在每一个问题完成和每个课程单元结束时要进行自我评价和小组评价;
8、PBL中所进行的活动必须是现实世界中那些有一定价值的;
9、学生的考试必须依据PBL的目标去测量学生的进步;
10、PBL必须符合学科教学法的规律。
三、PBL的特点
1、PBL 是一种以学习者为中心的教学方式
在PBL中学习者是问题的解决者和意义的建构者,必须赋予他们对于自己学习和教育的责任和培养他们独立自主的精神。教师在PBL中责任是提供学习材料,引导学生进行学习,监控整个学习过程使计划顺利地进行。
2、PBL 是基于真实情景的问题
在PBL中学习是基于散乱的复杂的问题的,这些问题非常接近现实世界或真实情景。在PBL中问题必须对学习者有一定的挑战性,能够发展学习者有效的解决问题的技能和高级思维能力。这样就能确保在将来的工作和学习中学习者的能力有效的迁移到实际问题的解决中。
3、PBL是以“问题”为核心的高水平的学习
从心理学的角度来说,问题可分为结构良好领域的问题和结构不良领域的问题。结构良好领域的问题的问题的解决过程和答案都是稳定的,结构不良领域的问题则 往往没有规则和稳定性。PBL中的问题是属于结构不良领域的问题,不能简单的套用原来的解决方法,要面对新问题,在原有经验的基础上进行中心分析来解决问 题。而高水平的学习要求学生把握概念之间的复杂联系并广泛灵活地应用到具体的问题情景中去。因此,PBL是以“问题”为核心的高水平的学习。
四、问题的设计
PBL将问题作为学习的起点,PBL中应该采用什么样的问题?如何设计、形成这样的问题呢?从有关文献来看,问题的设计应体现以下特征:
1、问题必须能引出与所学领域相关的概念原理。在设计问题时,首先要确定学生需要获得的基本概念和原理,由此出发设计要解决的问题。
2、问题应该是结构不良的(ill-structured)、开放的(open-ended)、真实的,比 如真实的病例、实际的经营管理问题等。问题应该具有足够的复杂性,包含许多相互联系的部分,而每部分又是很重要的。问题应该是实际(real-world)问题,从而能够在学习者的经验世界中产生共鸣。将学习置于复杂的、实际的问题情境中,这有以下好处:学习知识的情境与以后应用知识的情境具有 相似性,这可以促进知识的提取;在解决问题的过程中来掌握概念、原理和策略可以促进学习在新问题中的迁移;另外,先前学习的实例可以应用到与此类似的问题 解决中。
3、这种问题需能够激发学生的动机,鼓励他们去探索、学习。
4、一个好问题能够随着问题解决的进行自然 地给学生提供反馈,让他们能很好地对知识、推理和学习策略的有效性进行评价,并促进他们的预测和判断。另外,从整个PBL的课程来看,各个概念应在几个问 题中多次涉及,以便使学习者建构起更灵活的知识,且避免重要概念的可能遗漏。另外,问题的选择要具体考虑教学目标以及学习者的知识、技能水平和动机态度等 因素。
在呈现问题时有两个值得注意的问题:
(1)使学生卷入到问题当中,把问题看成是自己的而不是别人的。
(2)确保所呈现的条件(data)没有把问题的关键因素暴露出来。不要使用所给条件与所需条件完全对应的问题。当然,到底应该设计什么样的问题,研究者们在这 一点上也有争议,比如是否一定要使用情境性的真实问题等。“问题”在PBL中具有关键意义,而目前研究者和实际工作者采用的问题各式各样,对PBL中的问 题做深入的、系统的分类学研究是非常必要的。
五、PBL中的学生
1、学生是学习的主体,师生地位平等
PBL是以建构主义理论为指导的,以学生为中心的教学方法,在基于问题学习中,学生们是从开放性的问题入手开始学习的,教师对这些问题也没有现成的惟一的 标准答案,而且,查询资料与动手做事等活动又是学生们所不难胜任的,位于学生的最近发展区内,因此,教师与学生站在同等的位置上,学生们不必必须听从老师 的指示和解答。
2、学生主动获取知识并自我建构
从知识的获得途径看,学生们是在解决问题的过程中通过查询资料、动手做事、相互讨论以及自我反思而获得和理解知识,不是直接从教师和课本中获得知识,而 且,知识的意义和价值依赖于他们自己所建构的知识之间的一致性、依赖于解决问题的成效,而不是依赖于与权威观点之间的一致性。这意味着,学生们所需要的知 识并不完全掌握在教师和课本之中,学生对教师的依赖性大大减小,教师不再是惟一的知识库,而是知识建构的促进者,对学生起点拨和帮衬的作用。
3、学生具有自主性和积极性
在基于问题学习中,学生获得知识主要靠自己,这自然而然地会使他们感到学习知识是自己的事,要对自己的学习负责,因此,必须发挥自己的自主性、主动性和独 创性,主动建构自己的知识,不断反思以及批判性地思考知识。否则,将一无所获,甚至还不如在传统的讲授教学中的效果,因为,连现成的知识结果也没有人会直 接灌输了。
4、学生群体具有社会性
学生不仅要发挥各自的主体性,而且还要充分发挥小组的社会性,学生作为一个学习共同体,共同承担责任和任务,同时,各自分配一定的认知工作,彼此在知识建 构上是紧密相连的,在这里,小组内的合作具有实质性的作用,学生不再像以往那样只重视自己与教师的交流而不重视与同学的交流。因此,学习不再只是自己一个 人的事,而是大家的事。
5、学生具有自主学习的能力
在基于问题学习中,贯穿学习活动始终的问题解决活动是促使学生持续付出努力的最佳途径。这正是自主学习的动力所在。
六、PBL中的教师
在PBL中,学生是积极主动的学习者,而这并不意味着忽视教师(辅导员)的作用。教师(辅导员)能否运用促进性的教学技能,这对PBL的效果来说具有决定性意义。通过因素分析,Wilkerson发现辅导员的作用主要涉及以下两类:
1、引导小组的工作:包括提供反馈,就学生的推理过程进行提问和启发,鼓励他们对信息的批判性评价,帮助学生在问题讨论中协调、整合基本知识与实际技能等。
2、支持小组的积极互动:鼓励学生对学习过程的控制调节,建立良好的小组成员关系。教师要引导学生逐步走过PBL的各个环节,监视小组活动,以确保所有 的学生都参与到活动中,要鼓励学生外化他们的思维过程,并鼓励他们相互评论。辅导员要起到示范专家的思维过程的支架(scaffolding)作用和教练(coach)作用。教师通过提出能探发学生的深层理解的问题,来示范高水平的思维技能,比如,辅导员作为促进者,总是问:“为什么?”“你是什么意 思?”“你怎么知道这是对的?”广泛了解大家对问题的理解,看小组内的理解是否一致,以此来示范批判性思维。另外,辅导员还要示范如何对自己的推理和理解 技能进行自我评价的技能。
辅导员一般不直接向学生表达自己的观点或提供有关的信息,尽量不利用自己关于这一内容的知识去问一些能把学 生“引到”正确答案上的问题。相反,他们经常在元认知水平上提问,针对的是问题解决过程中的计划、监察、控制和评价活动,而不涉及具体领域的知识,比如,“在这时我们应该问什么问题?”“你还需要弄清什么?”“怎样才能弄清这个问题”“小组的意见一致吗?”等等。
在小组活动的开始,教师(辅导员)需要更多地发挥支持作用,而随着活动的进行,他会慢慢地隐退,更多地让位于学生的独立探索。一个好的促进者不会限制学生对各种可能的未知领域的探索,但他会精心地把学生引导到问题空间的关键侧面,从而更好地利用问题所提供的学习机会。
七、PBL中的一般操作方法
PBL在于通过提出和解决问题实现知识经验的建构,根据Barrows的模型, PBL大致包括以下环节:
1、组织小组:在作为一个小组探索问题之前,学生们要互相认识,为合作学习建立基本的规则,创设舒适的气氛。学习者和促进者(facilitator)(通常为教师)分别做自我介绍,互通姓名,形成毫无偏见的氛围。
2、开始一个新问题:用少量的信息来提供给学生一个复杂的问题,这个问题应该尽量与其在现实世界中的情况相接近,能够吸引学生。学生要选一个人做记录 员,负责在“白板”(whiteboard)上记录解决问题的过程,包括问题中的事实信息、学生们的想法和假设以及所确定的学习要点和活动计划。在解决问 题的开始,学生和促进者要对问题解决的目标形成共同的理解。促进者可能会问学生:“通过这个问题你想学到什么?”这个问题可以激发起共同的学习目标,而参 照该目标,促进者可以更好地监察小组的进步情况,及时纠偏,或提醒学生看是否需要调整目标。学生可能会向促进者提问题,以便获得有关信息,也可能通过自己 做实验或其它探究活动来获取更多的事实资料。促进者可能要问一些元认知性的问题来鼓励学生的反省性思维,比如,让学生解释为什么他认为这种方法是好的,或 者在解决问题时为什么会需要某方面的信息。在解决问题的过程中,学生要确定对解决问题而言很重要、而他们又不太理解、需要进一步学习的概念,即学习要点(learning issues)。在开始,教师可能会更多地引导,比如问学生是否该把某些概念列在他们的学习要点中。随着学习的进行,学生能更多地管理他们的学习要点,促 进者就要慢慢地“隐退”。当学生对问题已经形成了一定的理解,而某些知识的缺乏又严重地阻碍了问题的解决时,学生们就要分头去探索他们所确定的学习要点 了。
3、后续行动:小组成员再次集合,沟通他们所学的东西,基于他们新学习的东西生成新的解决问题的假设。在分享他们的学习成果时,很重要的一点是学生们要评价自己的信息以及他人的信息,看信息是怎样得来的,来源是否可靠等,这是促成自主学习的重要途径。
4、活动汇报:各小组利用各种不同形式来报告自己的结论以及得出结论的过程,比如数学分析、图表、口头报告、戏剧表演等。PBL所强调的不只是让学生解决问题,而且要让他们理解问题背后的关系和机制。
5、问题后的反思:为了提炼他们所学到的东西,学生们要有意地反思问题解决的过程。要考虑这个问题与以前所遇到的问题的共同点与不同点,这可以帮助他们 概括和理解新知识的应用情境。而且,在学生们评价自己以及他人的表现时,他们同时也在对自主学习和合作性问题解决活动进行反思,这对于高级的思维技能的发 展来说是很有意义的。
八、PBL的学习目标
基于问题的学习方式是以学习小组的形式进行,由教师提供获取学习资源的途径和学习方法的适当指导,让学生解决拟真情景中的问题的一种教学策略。“PBL”中教师并不以讲坛上演讲者身份出现在学生面前,在“PBL”中学生以小组的形式合 作进行学习,在共同学习过程中,学生在教师的恰当指导下通过图书馆、计算机、网络等各种学习途径收集和处理可以用于解决问题的资料,因此在这一类学习中学 生以一个主动参与者的身份进行学习,通过这样的学习,学生以他的个性和特征学习,学生的学习兴趣并因此获得极大的提高,一般来讲,这一类的学习可以提高学 生下面这几方面的能力和素质:
1、解决问题技能;
2、发展高层次的思维能力;
3、团队合作能力,包括赏识和包容异类学习同伴的精神;
4、组织利用时间的技能;
5、获取和评价信息的能力;传播信息的技能;计算机运用能力建构灵活的知识基础;
6、成为自主学习者。
九、课堂PBL的缺陷
PBL自20多年前由MCMASTER大学中 的医药学校首先应用以来,在课堂教学中应用居多,操作的程序主要是先由教师在课堂上提出进行学习的问题或项目,然后再将学生分成5-6人为一组的学习小 组,在课堂上给出一定的时间让学生进行讨论和分工学习,学习完成后学生向教师汇报学习结果。在课堂环境中的PBL,学生获取学习资料的途径和工具主要是课 堂中提供的文字参考资料、图片、模型、影碟等。由于课堂教学空间的局限性,使得课堂环境中的PBL具有以下的缺点:
1、学习社群狭窄
课堂环境中的PBL,学习社群主要局限于课堂上的同学,这样,小组中各成员的思维同质性较高,学习小组总体思维层次难以达到一个较高的水准,这也就决定了最终问题解决方案的设计缺乏较高的创新层次。
2、学习资源的获取极为有限
课堂环境中的PBL,学习资料仅局限于课堂中现有的资料,资料的来源面狭窄,资料内容的数量与质量也相当有限。
3、PBL反馈与评价效果不佳
课堂环境中的PBL,教师必须扮演学科专家、资源引导者和任务咨询者等多重角色,如果教师在这几方面没有较高的能力与素质,必然最终对学生的学习效果和效果评价产生一定的影响。
4、比较耗费时间
基于问题的学习是从实际生活中的问题出发的,是跨学科的一种学习方式
5、知识迁移比较困难
6、教师缺乏必要的技能和参与的动机
7、基于问题的学习开销更大 源于:http://61.144.60.222:8080/0518/PBLWeb/index.htm
北京医科大学PBL教学资源 http://medicine1.bjmu.edu.cn/PBL/PBL.htm