论文（设计）网络环境下基于问题的学习(PBL) 特点, 设计与评估问题.doc

网络环境下基于问题的学习（PBL）：特点、设计与评估问题Problem-based Learning （PBL） in Network Circumstance: Features， Design & Evaluation焦建利华南师范大学未来教育研究中心 530631E-mail:edutech网络环境下基于问题的学习是在基础教育信息化背景下兴起的一种新的学习（教学形式）。它是一种关注经验的学习，是围绕现实生活中一些结构不明确的问题所展开的调查和寻求解决方法而组织的。因特网（INTERNET）为基于问题的学习提供了极为有利的条件。本文着重从PBL的特点、问题的设计、教学组织以及PBL的评价等环节入手，讨论了PBL的一些基本问题。作者认为，PBL是网络时代一种非常重要的新型教学组织形式和教学策略。对问题的设计、教学组织以及教学评估是PBL成效的三个重要问题。关键词：网络环境 基于问题的学习 教学设计1 引言在我国基础教育课程改革、素质教育和教育信息化三大主题背景下，在发达地区的许多中小学悄悄地兴起了一系列新的教学形式的研究和实践探索，它们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（authentic）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（self-directed learning）的能力、研究性学习的能力、创新和探究的能力。WEBQUEST、探究性学习、研究性学习、基于问题的学习（PBL）等是这些新型教学形式的代表。究竟如何看待这些新型的教学形式，它们有些什么特征？怎样设计基于问题的学习？对于基于问题的学习，如何进行组织和评估？这些问题，不仅对于实践活动具有重要的指导意义，而且也是包括教育技术学在内的诸多学科关心的理论问题。本文从基于问题的学习中的“问题”入手，试图从特征、设计策略、组织和评估等环节着眼，就网络环境下基于问题的学习进行深入的反思。2 从“问题”说起问题是人们日常口语中经常使用的术语。问题解决，是从20实际五、六十年代兴起的信息加工心理学或认知心理学研究的重要课题。在信息加工心理学家看来，问题解决是个体发展中非常重要的技能，甚至一些学者将问题解决能力视为人的思维能力。从那时到现在，关于问题解决的研究经历了一系列的发展变化，心理学家从早期的规则、经典问题，如“渡河问题”、“汉内塔问题”、“Newell密码算术题”等的研究，逐步开始设计更贴近现实的问题的研究，其中数学应用题是一个过渡，它一方面满足了学者对接近现实情景的问题解决研究的需要，同时由于数学问题又具有一定的规则性，从而为研究带来一定的便利性。心理学家之所以对问题解决感兴趣，一方面反映了问题解决在个体心理发展中的重要性，另一方面也说明了对问题的探索是个体的重要认知活动，它在人的教育、学习以及发展中具有极为重要的意义。提倡基于问题的学习的教育家，或者主张基于问题的学习的教育工作者，大都赞同将学习者视为具有探索能力的人，这一点与信息加工心理学对人的看法是一致的，即将个体（学习者）看作是“科学家”，个体具有与科学家基本类似的探索外在世界的过程和能力。并且，学习者通过对实际问题的探索，使他们自身得到发展。解决问题的能力比单纯的积累知识更重要；解决问题的能力的培养是对灵活的认知策略的发展，这些灵活的认知策略有助于分析未预期的、弱构情景，从而产生具有意义的问题解决方案。这一点与目前我国的从应试教育向素质教育转轨的教育发展趋势，与创新教育和素质教育的观念以及和当前基础教育课程改革的思路是不谋而合的。特别是随着国际因特网的发展和网上教育资源的教学日益丰富，网络环境下的基于问题的学习和教学获得了新的发展机遇。因为在因特网上，学习者可以探索、研究的问题是极为广阔的。从北京的胡同到赵州桥，从鸦片战争到阿基米德定律，从美国白宫到八角楼等等，在因特网上，学生平时无法接触的材料变得极为丰富而且唾手可得。网络又为基于问题的学习提供了广阔的实现空间，它大大拓宽了学校教育尤其是基础教育中基于问题的学习所能涉及的问题的范围和领域，从而为基于问题的学习的开展提供了便利。3 网络环境下基于问题的学习（PBL）的特点在基于问题的学习中，学生相互协作去研究他们试图找到可行的解决方案的问题。与传统教学的大班报告/讲授不同，PBL通常是在配备指导教师的情况下，以小组的形式进行的 （Aspy， Aspy， & Quimby， 1993， Bridges & Hallinger， 1991）。基于问题的学习（Problem-Based Learning ，PBL）是强调实际情境中的学习，它以小组协作的形式发展技能，鼓励自主学习。通过引导学生解决复杂的、实际的（real-world）问题，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。1991年以来，美国俄亥俄州的PBL项目已经证明，基于问题的学习对学生来说是一种非常流行的学习模式。在其中，教员充当学习辅助者的角色，他们从而能更好的理解学生。基于问题的学习具有这样一些特征：（1）PBL的特征PBL强调学习者为中心，教师起辅助作用。以学习者为中心的、自主性的学习。由7名学习者组成的小组与教员每周会面两三次。教员不是传统意义上的教者，相反，他促进和知道学生的讨论，帮助学习者获取需要的学习材料。这是建构主义学习理论和人本主义学习观所倡导的，是业已为教育界所普遍的接受的一种观点。学习围绕着特定学习内容进行。这实际上涉及到基于问题的学习与课程的关系问题，实际上，在基于问题的学习不时遭受与此相关的一些批评。一些学者认为基于问题的学习忽视了课程学习的系统性和目的性。从国内外一些基于问题的学习的实践和研究结论来看，PBL与课程并不矛盾，它是与课程目标一致的，是多课程目标的实现方式的一个扩展，是从更多更好的途径完成和实现课程目标。确切地讲，基于问题的学习是常规课程教学的一种的组织形式。尽管我们强调基于问题的学习鼓励积极学生主动的学习，但是学生所进行的探索是在教师的辅导和帮助之下进行的，学生所探究的问题是围绕特定学习内容的，是与特定课程内容高度相关的，而不是漫无边际的。基于问题的学习是一个不断发展和演变的观念。尽管基于问题的学习可追溯到探究学习，杜威以及学徒制，然而其新近的发展是20世纪50年代初在美国Western Reserve大学开始的。在这个大学发展起来的结构现在已经成为许多中学、职业教育以及包括哈佛医学院在内的高等教育中课程的基础 （Savery， 1994）. 实际上，美国 超过80%的医学院采用的就是基于问题的教学方法来教学生临床案例 （Vernon & Blake， 1993， Bridges & Hallinger， 1991）. 作为一种广义的方法，基于问题式学习最早起源于20世纪50年代的医学教育中，此后，它先后在60多所医科学校中推广、修正。PBL最常用于医学课程的前2年的教学中，在解剖学、药理学和生理学等学科中替代了传统的教学方法。如今越来越多的领域都开始采用这种方法，包括商学院、教育学院、以及建筑、法律、工程、社会工作学院以及一些高级中学等。（2）PBL的优势基于问题的学习（教学），作为一种新的教学组织形式和教学理念，与其他教学形式相比，它具有许多优点。强调意义，而不是强调事实。基于问题的学习是以建构主义学习理论和当代信息加工心理学为基础的，它更多地强调意义学习，强调在真实情景中的学习。重视学习的自主性。基于问题的学习重视学生在学习过程中的积极性和主动性，强调学生的积极探索和自主学习。高水平的理解与良好的技能发展。由于PBL是以问题为出发点的学习和教学，它重视学习的自主性，重视学习者在问题解决过程中的精细加工，因而有助于高水平的理解和良好技能的发展。人际技能与团队精神。小组学习是基于问题的学习的重要特点，在PBL中可以锻炼和培养学生的人际技能和团队协作精神，有助于学生的社会性发展。自我调节的态度。PBL的组织特点要求学习者具有较强的自我管理能力和自我调节态度，尤其是在小组协作过程中，学生的自我约束、自我管理能力和自我调节态度有助于提高学习的效果。良好的师生关系。在PBL中，教师与学生的角色发生了相应的变化，教师不再是知识的拥有者和灌输者，而是学生意义学习的辅助者和指导者。这对于良好的师生关系是非常重要的。高效的学习。从学习的效果和学生意义建构的深度上来讲，PBL是一种高水平的、高效的学习。（3）PBL的不足当然，我们应当看到，基于问题的学习依然存在一些困难和问题：课程的改变：“改变课程就象迁坟一样” （Aspy， Aspy， & Quimby， 1993）。人们通常将变革堪称是负面的，增加工作量的。课程的变化与生活中其他变化经验一样，它是需要一个调整过程的。教师需要知道变化的结果是什么，要怎样变化。他们过去一直习惯上课和课堂讲授。变化课程以为著开发新的课程。根据 Bridges的看法，每一个PBL项目需要120-160个小时去建设、现场测试和修改，许多教师不愿意承担因为课程变革而增加的额外工作量 （Aspy et al.， 1993） 。迁移的困难：变化和转变不仅对教师来说是个困难，对学生而言也是一个大问题。基于问题的学习需要学生投入更多的学习时间，需要有责任心和独立学习的能力。教师必须帮助学生顺利适应这种学习方式上的变化和转变。 教同样的内容需要更多的时间： 基于问题的学习是跨学科的，需要学生去思考问题的解决方案，而讲授或课堂教学分学科的，并且不需要学生过多的主动思考问题的解决方案。在开始的时候，教师将基于问题的学习（教学）是花费更多的时间教授相同的内容。Albanese与 Mitchell 1993年研究表明，一个需要98周的课堂讲授内容，用基于问题的教学模式大约需要120周的时间才可以教授完，这等于教师需要多花费22%的时间。在每周用于备课的时间上，基于问题的教学要花费更多的时间。在传统的备课中，教师每周平均8.6小时，而在基于问题的教学中，教师需要花费20.6小时/周。由于基于问题的学习（教学）是以小组（5名学生）的形式进行的，而课堂教学可以以班级为单位（如53人）进行，那么学生教师接触的时间将由每周189小时减少到每周20.6小时。越来越多的教师将被要求在基于问题的课程中来教授同样的内容。如果班级规模小于40人，那么教师的努力和劳动是与传统教学中的努力与劳动大致相当的。 基于问题的学习开销更大 ：课程的改变是与开支相联系的。基于问题的教学需要更多的小教室和充足的学习资源。Albanese认为，因为师资和资源的局限性，基于问题的教学通常是在小于40人的班级进行更有效，当然它也可以应用于近100人的大班。 教师缺乏参与动机：教师缺乏外在的激励去从事基于问题的教学。 教师缺乏必要的技能 ：在我国传统的师范教育中，更多的强调教师的传统教学技能，比如三笔字、教学艺术和教学方法。新型教师需要接受培训，使他们适应在信息时代基于问题的教学中的辅助者和帮助者角色，掌握新型教学的设计和组织技巧。4 网络环境下基于问题的学习的设计与组织创设恰当的问题对于基于问题的学习来说，很显然是至关重要的。问题创设的优弱关系到基于问题的学习（教学）成败。根据国外有关文献，在设计问题时，下述要点可能是建设性的和具有参考意义的。（1）问题必须能引出与所学领域相关的概念原理。（2）在本质上，它是散乱的和复杂的、变化的和暂时的；（3）问题解决需要探究、收集信息及对信息进行加工；需要学生在特定的问题空间中进行探索，需要学生付出一定的认知努力。（4）它不具有简单的、固定的、程式化的“正确”的答案。 （5）问题应该是结构不良的（ill-structured）、开放的（open-ended）、真实的；（6）这种问题需能够激发学生的动机，鼓励他们去探索、学习。（7）选择一个与课程目标和实际相关的问题；（8）确保问题的覆盖面即涵盖大的观点，也包括基本的技能。 （9）保证问题的复杂性并对现实问题的逼真度。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。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：组织小组、后续行动、活动汇报、问题后的反思（Hmelo & Ferrari 1997）。沈晓敏分析了日本中小学基于问题的学习实践，指出其教学过程包括：呈现教材，创设问题情境；产生个人问题；提炼共同问题；解决问题确立假设反复调查和讨论验证假设提出解决问题的方法或思路；发现更高层次的问题，确立新的学习课题。张建伟认为，“在PBL过程中有两条相互交织的重要线索，其一为分析问题、形成假设、检验假设和修正假设的过程，其二为学习要点的形成及由此引发的查询和探索活动。前者是问题解决活动的中心线索，通过问题解决本身促进理解的生成和深化，后者则围绕着问题解决活动实现了不同学习途径的整合。” 4 网络环境下基于问的学习的评估问题由于基于问题的学习和教学不同于传统的学习与教学，基于问题的学习为教师在学生评价方面带来困难。与传统教学侧重事实相反，基于问题的学习通常鼓励积极主动的学习和自我导向的发展；允许学生限定自己的学习任务和作业（当然是相关的和问题范围之内的）；促进小组学习、研究和沟通技能；在确保特定学科范围知识的基础上，将这些知识与技能迁移到新颖的情景中去。与基于问题的学习所带来的“一箭多雕”的多重目标相伴随，其评价技巧是一个非常重要的问题。在如何从基于问题的学习中获得更多教师指南（草案）中，对于如何对基于问题的学习进行评价有这样一些主要形式：（1）书面考试： T传统的书面考试不仅可以是开卷的考试，也可以是闭卷的考试。问题必须设计成能够促使技能迁移到与学科领域相同的问题中去，这一点是传统书面的考试关键。 （2）实践考试：这些考试通常用来确保学生在学习过程中能够实际运用所学得的技能。 （3）概念地图：在基于问题的学习过程中发生的许多学习活动比仅仅编辑文字、资料之类的活动要复杂的多。例如，书面考试也许不足以衡量学生的发展，要求学生生成概念地图可能是考察学生认知发展的另一种途径，因为在生成概念地图的过程中， 通过鉴别和确认知识间节点与联系，学生可以梳理他们所学的知识与技能。 （4）同伴评估：由于在班级之外的生活中常常需要与他人一起工作，所以同伴评估是衡量学生发展的一种可资利用的选择。为学生提供一个同伴间相互评估的标准或规则，能够帮助和指导学生间的同伴评估过程。而这个过程本身也强调基于问题的学习观念中的合作精神。 （5）自我评价：基于问题的学习的一个重要成分就是为了促使更加有意义的学习行为，帮助学生明确他们知识基础上的差距。自我评价为学习者提供了更加仔细的思考许多有关自我评价和自我认识方面的问题，比如自己知道些什么，不知道什么，以及为了完成特定的任务，他们还需要知道些什么之类的问题。（6）助教/导师评价：由助教或导师提供的反馈可以鼓励学生探究不同的观点。因此辅助或帮助学生的学习与探索而不是控制他们是非常重要的。导师评估可以帮助学生与小组内成功人士进行交流，进而促进学生的认知发展。 （7）口头陈述：因为许多日常生活和工作涉及向同伴陈述和表达自己的观点，所以， 在基于问题的学习中，口头陈述为学生提供了锻炼口语表达的机会。向小组、班级或者现实听众陈述研究和学习的发现能够增强学生的口语表达能力。 （8）报告： 书面交流是学生的另一种重要的技能。要求学生作书面交流能够锻炼学生这方面的能力。当然，我们应当看到，由于国际因特网和多媒体计算机的广泛应用，学习的评价在手段、形式和方法上发生了许多变化，这不仅为基于问题的学习的评价提供了重要手段，也为基于问题的学习的评价提供了全新的方式和方法。比如，网络环境中的基于问题的学习，在进行同伴评价时可以跨越时空的限制，两个在现实生活中互不相识的学习伙伴进行评价可能会更加客观；学习者的自我评价可以阶段网络表单来进行，这不仅方便了学习者的自我评价，也方便了教师对学生自我评价资料的收集。5 进一步的思考基于问题的学习可能不一定适合所有的课程。比如，它可能在于那些技能性和实践性比较强的、需要真实情景的课程中比较适合。比如，商学、管理、教育技能、建筑、法律、工程等。同样，PBL也似乎并不适合与所有年龄的学习者。它对于具有较强的自主性和挑战性的学习者，对于能够容忍学习目标比较复杂和模糊的那些学习者，对于比较喜欢阅读和讨论的学习者而言，对于年龄较大的学习者，如中学生、大学生以及成人学习者，PBL可能更合适。这些观点和看法，目前还是推测性的，是否正确，还有待于实践的检验。对于PBL的效果，在学术界依然存在很大分歧。一些研究表明：基于问题的学习者比常规学生显示出更良好的临床表现 （Mennin， Friedman， Skipper， Kalishman， & Snyder， 1993， Vernon & Blake， 1993）。基于问题的学习者临床医学学生与传统学生相比，在学习技能、问题解决、自我评价技巧、数据收集、行为科学以及他们与患者的社会情感关系等方面也表现出色 （Albanese & Mitchell， 1993）。同时也有一些研究发现，运用PBL方法的学习者与使用传统方法的学习者可以将知识掌握的同样好 （Aspy et al.， 1993）。 基于问题的学习者在NBME II 和 III（临床性的标准化考试）中，比运用传统课程的学生获得了更高的成绩。Hmelo等人 研究了PBL学生和非PBL学生在学习要点和学习计划上的差别，结果发现，PBL的学生所提出的学习要点基本都是假设驱动型的，这与他们解决问题中的假设驱动的推理策略是一致的。与此相关，PBL学生所运用的学习资料既包含基础科学也涉及临床资料，而非PBL学生所使用的则基本都是临床资料。从这个研究来看，在PBL中，学生的学习活动与他们所提出的学习要点之间具有一致性，这种一致性体现在他们推理和学习的思路和模式上。另外，与传统教学下的学生相比，PBL的学生更多地将新获得的信息整合到了问题解决活动之中。此外，关于基于问题的学习，依然有许多问题值得进一步研究。比如，如何通过问题解决达到更有效的知识建构？其条件和机制是什么？如何促进其效果？如何协调“问题”与课程内容之间的关系？如何在有限的时间内更有效地完成学习任务？以及如何更有效的组织和实施网络环境下的基于问题的学习等等，这些都有待做进一步的深入研究。Problem-based learning，PBL，is an instructional strategy in which students confront contextualized ， ill-structured problems and strive to find meaningful solutions. The Internet provides a very rich condition to Problem-based Learning. The practice of PBL in china is booming now， but how to design Problems， how to organize the learning activities， as well as how to evaluate the PBL etc.， this thesis discussed these problems in detail and especially focused on the features， problem design and the evaluation of Problem-Based Learning.Key words: Problem Problem-based learning Instructional DesignEditor's note: Judson Jones is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with CNN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from space hear the faint beeps of the world's first satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plug on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to reach for the stars.As a meteorologist, I've still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, you'd hear my foot tapping rapidly under my desk. I'm anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the New Mexico desert.It's like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line "we" would be go for launch.I feel this mission was created for me because I am also a journalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I will never reach. However, it did not stop me from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground I knew it was over.How claustrophobia almost grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and "capcom" (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the disappointing news: Mission aborted.The supersonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, "Fearless Felix" will unclip. He will roll back the door.Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, he'll be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the shallow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes it's not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of around 5,000 feet (1,524 meters).In order to deploy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds.Even if everything goes as planned, it won't. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way I'd miss this.