谷若佳，茅銳，彭瓊瓊，王笑農(nóng)

(云南師范大學(xué) 教育學(xué)院，云南 昆明 650500)

近幾十年來(lái)，PBL教學(xué)模式獲得飛速的發(fā)展，已經(jīng)從單一的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域拓展到學(xué)科教學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域[1-4]，2018年美國(guó)教育咨詢機(jī)構(gòu)Teach Thought發(fā)布的《2018年美國(guó)教育趨勢(shì)》報(bào)告通過(guò)收集和分析大數(shù)據(jù)，認(rèn)為PBL教學(xué)模式是未來(lái)項(xiàng)目教育管理的一種主流趨勢(shì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的教育研究者已經(jīng)捕捉到這一研究熱點(diǎn)，并開(kāi)展了一系列的實(shí)證研究[5-7]，但是，國(guó)內(nèi)PBL教學(xué)的研究更關(guān)注PBL的操作應(yīng)用以及對(duì)國(guó)外教學(xué)研究方法的移植，缺乏對(duì)其教學(xué)理論的思辨，導(dǎo)致PBL的教學(xué)應(yīng)用仍處于起步階段。

PBL(即Project-based learning，中文名為項(xiàng)目教學(xué)法)，系探究式學(xué)習(xí)(Inquiry learning)與問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)(Problem-based learning)的延伸與拓展?！癙BL”一詞始見(jiàn)于美國(guó)教育家Pilpatick撰寫(xiě)的文章“The Project Method”，最早在麥克馬斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院(Mcmaster University)中被應(yīng)用[8]。從近期研究來(lái)看，國(guó)內(nèi)外通常將PBL作為體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的一種方式[9]，認(rèn)為其是以一個(gè)項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，將項(xiàng)目作為學(xué)生學(xué)習(xí)的中心，再通過(guò)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為來(lái)組織課堂教學(xué)的建構(gòu)主義教學(xué)模式[10]。不過(guò)，與國(guó)外的教學(xué)傾向相區(qū)別，國(guó)內(nèi)對(duì)PBL的具體界定更偏重以概念和原理為中心，借助項(xiàng)目的完成以幫助學(xué)生“做中學(xué)”，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成[11-14]。相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，PBL不僅有助于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)，激發(fā)創(chuàng)造力[15]，而且對(duì)發(fā)展批判思維、提高問(wèn)題的解決能力和其他綜合技能等(如溝通能力)有顯著的正向作用[16-17]。

一、PBL的環(huán)節(jié)與特征

打破傳統(tǒng)的以教師或教室為中心的學(xué)習(xí)模式，PBL教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性、主動(dòng)性，以學(xué)生為中心，基于真實(shí)性情境，以自學(xué)和團(tuán)體活動(dòng)為主要學(xué)習(xí)方式，在問(wèn)題解決中學(xué)到廣泛的知識(shí)?；谝陨戏治?，研究認(rèn)為PBL教學(xué)環(huán)節(jié)有三部分，分別是問(wèn)題選擇與任務(wù)提出、計(jì)劃實(shí)施與活動(dòng)參與、成果交流與評(píng)價(jià)；PBL具有學(xué)習(xí)內(nèi)容的情境性、學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體性和學(xué)習(xí)方式的互動(dòng)性這三個(gè)特點(diǎn)。

PBL的主要環(huán)節(jié)為：(1)問(wèn)題選擇與任務(wù)提出?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)，是以項(xiàng)目問(wèn)題的解決為主要探究?jī)?nèi)容，基于項(xiàng)目提出問(wèn)題并在研習(xí)的過(guò)程中產(chǎn)生具體可探究的任務(wù)尤為重要。選擇和探究問(wèn)題首先要迎合學(xué)生興趣，其次要判定問(wèn)題的價(jià)值性和可操作性。(2)計(jì)劃實(shí)施與活動(dòng)參與。PBL的主旨是在具體的活動(dòng)探索過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)，實(shí)施計(jì)劃和參與活動(dòng)是整個(gè)流程中作為重要的部分。(3)成果交流與評(píng)價(jià)。實(shí)施探究過(guò)程、小組形成探究成果后，要在更廣泛的范圍內(nèi)進(jìn)行展示。PBL學(xué)習(xí)中，除了關(guān)注理論的增長(zhǎng)和實(shí)踐能力的提高，另一個(gè)目標(biāo)是提升學(xué)生的交流協(xié)作能力，在與同伴的互動(dòng)和評(píng)價(jià)中增加和完善經(jīng)驗(yàn)。

PBL的特點(diǎn)為：(1)學(xué)習(xí)內(nèi)容的情境性?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是現(xiàn)實(shí)生活和真實(shí)情境中表現(xiàn)出來(lái)的各種復(fù)雜的、非預(yù)測(cè)性的、多學(xué)科知識(shí)交叉的問(wèn)題[13]。在真實(shí)工作任務(wù)中，培養(yǎng)解決問(wèn)題、思辨等高階能力素養(yǎng)。(2)學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體性。PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)整個(gè)過(guò)程中學(xué)生主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)，學(xué)生的興趣、需要對(duì)建構(gòu)有著重要意義；此外，學(xué)生的主動(dòng)性、主體性對(duì)PBL小組合作和自主探究的學(xué)習(xí)方式尤為重要。(3)學(xué)習(xí)方式的互動(dòng)性。PBL中每一項(xiàng)活動(dòng)都需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作才能完成。通過(guò)各成員在學(xué)習(xí)過(guò)程中的溝通交流、共同分享學(xué)習(xí)資料、操作、協(xié)作等方式構(gòu)建起新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)；在互相觀摩評(píng)價(jià)，與同伴、教師的交際性活動(dòng)中完善已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

二、巴斯克大學(xué)工程信息學(xué)PBL實(shí)施案例分析

巴斯克大學(xué)是西班牙的一所公立大學(xué)，根據(jù)全球高校網(wǎng)(4ICU)的排名顯示，該校在西班牙國(guó)內(nèi)位居第七，學(xué)校開(kāi)設(shè)有專(zhuān)科、本科、碩士和博士專(zhuān)業(yè)，課程以工程學(xué)為主，如電子學(xué)、信息工程、工業(yè)組織工程、建筑學(xué)等。本文以巴斯克大學(xué)(University of the Basque Country)工業(yè)信息學(xué)課程中PBL的應(yīng)用為例進(jìn)行研究。

1. 項(xiàng)目背景介紹

工業(yè)信息學(xué)課程是該校三年級(jí)理學(xué)學(xué)士在工業(yè)電子和自動(dòng)化工程(IEAE)項(xiàng)目中所必修的課程，占據(jù)6 ECTS(European Credit Transfer System，歐洲學(xué)分轉(zhuǎn)換系統(tǒng))學(xué)分。

該專(zhuān)業(yè)學(xué)生首先進(jìn)行為期兩年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，開(kāi)設(shè)如化學(xué)、電氣和機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。第三年專(zhuān)注于學(xué)習(xí)工業(yè)電子和自動(dòng)化課程，例如工業(yè)信息學(xué)課程。巴斯克大學(xué)對(duì)6ECTS工業(yè)信息學(xué)課程的學(xué)習(xí)做出如下設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1 巴斯克大學(xué)6ECTS課程授課時(shí)間安排

該課程的基本學(xué)習(xí)目標(biāo)是現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中信息學(xué)的知識(shí)，其中包括軟件設(shè)計(jì)和編程、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)通信等；此外，學(xué)生也必須去達(dá)到雇主所要求的其他學(xué)習(xí)目標(biāo)。

PBL是該課程中30個(gè)課時(shí)實(shí)驗(yàn)室講授環(huán)節(jié)的主要教學(xué)方法，目標(biāo)是設(shè)計(jì)機(jī)器人手臂的控制器來(lái)繪制特定的軌跡。在該環(huán)節(jié)中選擇PBL教學(xué)法的原因有三，首先是因?yàn)榻虒W(xué)目標(biāo)的綜合性，完成控制器的設(shè)計(jì)需要運(yùn)用多學(xué)科的相關(guān)知識(shí)；其次是學(xué)生對(duì)該教學(xué)目標(biāo)有濃厚的興趣；再次是教學(xué)目標(biāo)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)控制器的難度較高，需要團(tuán)隊(duì)分工合作才能完成?；谡n程教學(xué)目標(biāo)的特點(diǎn)，PBL被認(rèn)為是最適合的教學(xué)方式。

此外，PBL對(duì)促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)也有不可忽視的作用。在PBL教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生們可以清楚的知曉學(xué)習(xí)需求，并且根據(jù)自己的需要積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。主動(dòng)學(xué)習(xí)除了能夠幫助學(xué)生獲得所需的技能，同時(shí)也可以提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力。PBL教學(xué)方法讓學(xué)生們更多地參與到教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問(wèn)題的能力。

2. 項(xiàng)目實(shí)施具體流程

巴斯克大學(xué)的PBL實(shí)施過(guò)程基本符合上述三個(gè)環(huán)節(jié)，但在具體運(yùn)用中，又將其分為以下五個(gè)步驟。

(1)項(xiàng)目選擇

指導(dǎo)老師先對(duì)學(xué)生提出一個(gè)探究性問(wèn)題，例如：你可以創(chuàng)造一個(gè)會(huì)畫(huà)畫(huà)的機(jī)器人嗎？之后指導(dǎo)老師詳細(xì)介紹項(xiàng)目有關(guān)信息，并提出項(xiàng)目結(jié)束后需要完成的任務(wù)和目標(biāo)。

(2)制定計(jì)劃

形成探究問(wèn)題后，指導(dǎo)老師要求學(xué)生通過(guò)小組合作的方式確定完成任務(wù)的具體計(jì)劃，教師綜合考慮教學(xué)大綱、學(xué)生需求和學(xué)情反饋因素等小組協(xié)助修訂。完成制定后按照計(jì)劃實(shí)施活動(dòng)探究。

(3)活動(dòng)探究

探究過(guò)程共有兩個(gè)項(xiàng)目，占據(jù)2.7 ECTS(占6 ECTS的45%)，其中第一個(gè)項(xiàng)目包括設(shè)計(jì)和編程應(yīng)用程序、學(xué)習(xí)使用編程工具和編寫(xiě)文檔、介紹基本的機(jī)器人概念，并將這些概念應(yīng)用于軟件中、以模塊方式解決問(wèn)題。通過(guò)按時(shí)提交報(bào)告和交付成果來(lái)學(xué)習(xí)PBL動(dòng)態(tài)活動(dòng)形式以及學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作。

該過(guò)程由三個(gè)學(xué)生組成一個(gè)小組來(lái)完成，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)學(xué)生必須高效地將項(xiàng)目分成任務(wù)塊，之后指導(dǎo)老師根據(jù)設(shè)置的時(shí)間節(jié)點(diǎn)(通常為一周)來(lái)指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，在課程節(jié)點(diǎn)中需要描述任務(wù)并做簡(jiǎn)要說(shuō)明、指導(dǎo)老師給出指導(dǎo)意見(jiàn)、明確成績(jī)權(quán)重的百分比以及定位學(xué)習(xí)目標(biāo)，并且在此期間學(xué)生需要做定期的團(tuán)隊(duì)會(huì)議記錄和報(bào)告，最后通過(guò)Moodle平臺(tái)來(lái)收集學(xué)生的作業(yè)成果。

(4)制作作品

作業(yè)的制作部分是第二個(gè)項(xiàng)目，也是PBL活動(dòng)的核心，包括編程一個(gè)機(jī)器人控制器。老師為學(xué)生提供配置，學(xué)生可以根據(jù)需要靈活改進(jìn)。

(5)活動(dòng)評(píng)價(jià)

在學(xué)期的最后一周，指導(dǎo)老師與學(xué)生進(jìn)行交流并給予評(píng)價(jià)。期間要求學(xué)生們向指導(dǎo)老師作口頭報(bào)告，目的是為了評(píng)估他們接受、傳遞知識(shí)的能力。在PBL教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行口頭報(bào)告的原因一是學(xué)生必須通過(guò)獨(dú)立思考和合作完成任務(wù)、匯報(bào)任務(wù);二是學(xué)生可以將自己的成果與其他人進(jìn)行比較，得到反饋和評(píng)價(jià);三是幫助學(xué)生提高知識(shí)傳遞技能。

3. 教學(xué)效果

巴斯克大學(xué)PBL教學(xué)采用了多元化評(píng)價(jià)指標(biāo)，按所占比重的大小，主要報(bào)告以下兩個(gè)指標(biāo)，一是學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，二是學(xué)生對(duì)課程的滿意度。

在成績(jī)方面，PBL教學(xué)方法的運(yùn)用使得該門(mén)課程獲得了可觀的教學(xué)效果，大部分學(xué)生都在這門(mén)課程中取得了不錯(cuò)的成績(jī)，例如2015-2016學(xué)年成績(jī)最差，但學(xué)生的通過(guò)率仍然高達(dá)86.6%，很少有學(xué)生不合格或是因輟學(xué)中途放棄。

學(xué)生的滿意度通過(guò)兩份匿名問(wèn)卷對(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。第一份問(wèn)卷主要獲取關(guān)于課程工作量、復(fù)雜性和趣味性的信息。結(jié)果顯示，大多數(shù)學(xué)生每周花在學(xué)習(xí)上的時(shí)間為3-4個(gè)小時(shí)，該時(shí)間與指導(dǎo)老師的期望時(shí)間一致，這也證明了項(xiàng)目工作量分配的合理性。第二份問(wèn)卷主要是關(guān)于教學(xué)方法的調(diào)查，總體而言，學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方法的評(píng)價(jià)是積極的。學(xué)生們認(rèn)為已經(jīng)掌握了基本概念，并獲得了跨學(xué)科的技能；從指導(dǎo)老師的角度來(lái)看，PBL的教學(xué)方法有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生感到滿意的同時(shí)提高了學(xué)習(xí)成績(jī)。

三、討論

PBL教學(xué)模式因其綜合性、實(shí)踐性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)工程學(xué)科的教學(xué)中，但仍未減緩國(guó)內(nèi)工程學(xué)科傳統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用與理論脫節(jié)等弊病。研究分析了巴斯克大學(xué)工程學(xué)科使用PBL方法教學(xué)的整個(gè)過(guò)程，得出對(duì)我國(guó)PBL教學(xué)的啟示，期以為PBL在我國(guó)工程學(xué)科的應(yīng)用提供借鑒。

1. 實(shí)施PBL教學(xué)法要有前期基礎(chǔ)

理論基礎(chǔ)是進(jìn)行PBL教學(xué)的前提，接受PBL教學(xué)的學(xué)生，必須具備前期知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)；如果學(xué)生沒(méi)有理論的積淀，將難以開(kāi)展創(chuàng)新性、創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng)，難以完成PBL教學(xué)的任務(wù)。在巴斯克大學(xué)中，進(jìn)行PBL教學(xué)之前，學(xué)生需要進(jìn)行為期兩年的基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，這為學(xué)生打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，在第三年開(kāi)展PBL課程教學(xué)時(shí)，學(xué)生有能力分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

2. 注重形成性評(píng)價(jià)

PBL教學(xué)由緊扣目標(biāo)的一系列活動(dòng)銜接構(gòu)成，學(xué)生完成相應(yīng)的活動(dòng)后應(yīng)該獲得相應(yīng)的學(xué)分，關(guān)注學(xué)生活動(dòng)的過(guò)程而非結(jié)果。例如巴斯克大學(xué)工業(yè)信息學(xué)課程PBL的應(yīng)用中，活動(dòng)占據(jù)總學(xué)分的45%，完成活動(dòng)后才能獲得相應(yīng)的學(xué)分。此外，在教學(xué)中除了重視教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生成績(jī)，PBL的教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)該注重學(xué)生參與過(guò)程中的參與度與滿意度等因素，將重點(diǎn)放入學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程中。

3. 教學(xué)環(huán)節(jié)靈活可變

PBL的基本環(huán)節(jié)包括問(wèn)題選擇與任務(wù)提出、計(jì)劃實(shí)施與活動(dòng)參與、成果交流與評(píng)價(jià)，巴斯克大學(xué)的案例中將三個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)化為項(xiàng)目選擇、制定計(jì)劃、活動(dòng)探究、制作作品與活動(dòng)評(píng)價(jià)五個(gè)步驟。在實(shí)際的教學(xué)環(huán)境中，由于設(shè)定了有限的教學(xué)課時(shí)而整個(gè)PBL教學(xué)活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)不可控制，因此可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)、學(xué)生需求與反饋等因素靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，教學(xué)過(guò)程具備靈活性、可操作性的特點(diǎn)。