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PBL模式在高中信息技术课教学中的应用广州市恒福中学 薛璘 摘要 基于问题学习（PBL）是一种被证明行之有效的教学模式，它的特点也和新课程改革背景下的信息技术教学要求有许多吻合的地方，它重点关注问题解决经验的学习，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。本文结合PBL在高中信息技术教学中的具体应用实例，讨论了PBL中问题的设计、教学组织以及PBL的评价等环节，并PBL与传统教学模式的优劣作进一步的思考。关键字 基于问题学习 PBL 新课程改革 信息技术教学高中新课程改革带来了教育理念的新变化，在教学目的上，确立以学生为本的发展观，由追求知识目标向个性目标转变；在教学过程上，确立以对话为场景的合作观，由以教师为中心向师生互动转变；在教学模式上，确立探究为动力的学习观，由行为主义向建构主义转变；在教学手段上，确立以教具为重点的开发观，由传统教学工具向现代教育技术转变。因此，高中信息技术课程需要改变过去单纯的计算机技术训练的教学方式，发展成为全面提升学生信息素养，促进学生全面而又富有个性的发展。强调通过合作解决实际问题，让学生在信息的获取、加工、管理、表达与交流的过程中，掌握信息技术，感受信息文化，增强信息意识，内化信息伦理，使高中学生发展为适应信息时代要求的具有良好信息素养的公民，努力培养学生的创新精神和实践能力。当我们接触幼小的儿童，会毫不例外地发现他们喜欢喋喋不休地提出各种各样“为什么”的问题：为什么小狗老是伸着舌头？为什么鱼在水里吐泡泡？而且这些问题往往在不久又提出来。或许，儿童根本不能明白大人们的回答，但提出问题本身就表明儿童正在进行思考。有关问题解决，是从20世纪五、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。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。而现代教学论研究更明确指出，从本质上讲，产生学习的根本原因是问题。没有问题也就难以诱发和激起求知欲，没有问题，感觉不到问题的存在，学生也就不会深入思考，那么学习也就只能是表层和形式的。因此，基于问题的学习（PBL，Problem-Based Learning）的教学模式渐渐地被广泛地应用在在传统教学中，并且被认为是建构主义教学改革设想当中“一条被广泛采用的核心思路”。一、 PBL起源与发展基于问题学习的根源可以追溯到进步教育运动，尤其可以追溯到杜威（Dewey）所表述的信念：“我们构建的教育应能通过做事充分调动儿童天生的主动倾向，同时务必使这种做事能要求儿童进行观察，获取知识，运用丰富的想象。这才是改进社会状况所需要的教育。”传统的医学院培养方法是要求学生记住一大堆知识，然后再将这些知识应用于临床，这样是培养不出能胸有成竹地处理各种现实问题的医生。 因此，美国神经病学教授霍华德巴罗斯（Howard Barrows）认识到杜威的理论也是适用于医学教育，他想要研究出一种新的培养内科医生的教学方法。1966年，加拿大的麦克马斯特大学（McMaster University）大学成立了一所新的医学学院，同时该学院成立了一个专家小组，负责专门规划该院的发展以及设置课程。以巴罗斯为首的该专家小组抛弃了以学科为中心设置课程的“标准”做法，采取了另外一种做法，并制定了一个“三年规划”。该“三年规划”的特点是：1、把分析解决人类身体健康的核心问题作为获取以及应用知识的主要途径，从而打破学科的界限，把人类生物学的许多课程融合在一起，并强调问题解决（problem-solving）的过程。2、强调学习者在学习过程中变消极为积极，变被动为主动，以发展学习者独立自主学习和终身学习的技能。3、把学习者分成小组，每个小组有5-6名学习者和一个指导教师。该“三年规划”标志着基于问题的学习PBL（Problem-based Learning）的诞生。采用PBL的学习者能够学会如何获取知识，能够独立自主地学习，能够积极有效的参与团体的活动，并变得精通于解决问题。研究表明PBL的学习者在国家级的考试中与传统课堂中的学习者做的一样好。但他们在以后的职业工作中做的更好，更有开拓精神。所以，美国的许多学校都纷纷采用了McMaster大学的PBL模式，包括新墨西哥州立大学、密歇根州立大学、哈佛大学以及南伊利诺斯大学等超过80的医学院采用基于问题的教学方法来教学生临床案例。起初，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。后来，PBL也从当初的医学教育领域走向其它学科教育领域，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，从培养研究生的大学教育领域走向中小学领域等。除了加拿大、美国的大学之外，澳大利亚、巴西、埃及、英国、印度尼西亚、荷兰、尼日利亚、以及瑞典等国的大学也正在应用或者在他们的教育中介绍PBL。二、 PBL的特点及其与信息技术课程的结合霍华德巴罗斯（Howard Barrows）和安凯尔森（Ann Kelson）博士给PBL下了一个定义：“PBL既是一种课程又是一种学习方式。”作为课程它包括精心选择和设计的问题，而解决这些问题要求学习者能够获取关键的知识, 具备熟练的问题解决技能, 自主学习的策略，以及参与小组活动的技能；作为一种学习方式，学习者要使用系统的方法去解决问题以及处理在生活和工作中遇到的难题。因而PBL有三大特点：1、以“解决问题”为中心，以“学习者”为中心，以“合作学习”为中心。PBL强调以学习者为中心开展教与学，教师起辅助作用，而且PBL不仅仅以获得知识为目的，其核心内容是真实问题的解决，非常有助于信息技术课教学目标的实现。信息技术课的总体目标是“培养具有信息素养的人才”，信息素养是“从各种资源检索、评估和使用信息的能力，认识到何时需要信息的能力，知道如何学习的能力（Doyle）”，即具有信息处理、信息交流、信息问题解决的能力。因此，信息技术教学和基于问题的学习模式实施的总体目标是一致的。2、PBL是基于真实情景的问题的解决过程。传统的灌输式的教学方式已经使越来越多的学习者感到厌烦和不满，而PBL中教师通过创设一种解决现实世界存在的问题的情境，来发挥学习者的积极主动性和创造性，以取代灌输式的、消极被动的知识接受方式，学习者心理上的满意程度是影响学习结果的一个重要因素。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，而且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。信息技术课是一门工具性、实践性的基础课程，在教学中，不仅要让学习者了解并掌握信息技术的基本知识和技能，还要引导学习者将所学的信息技术的相关知识与技能应用到实际的生活、学习中，为他们适应信息社会的生存与发展打下必要的基础。由于其讲求应用的特点，在传统的以教师为中心的教学模式中，学习者缺乏实践经验和体验，很容易造成“学而不会用”或“学而不能用”的失衡现象。PBL模式强调将学习过程置于真实的问题情境中，在解决问题的过程中，学习者要利用自己信息素养去获取、分析、评价、处理、发布信息，在“学中用”或在“用中学”信息技术的相关知识。3、PBL 是以“问题”为核心的高水平的学习，有助于发展学习者高层次思维能力。PBL中的问题属于结构不良的、开放的、真实的问题，多数情况下可能不存在固定的、标准的、完善的答案或解决过程，所以不能简单地套用原来的解决方法。传统的模式下信息技术教学注重基础知识和基本技能的掌握，往往忽略对学习者在解决实际问题中的综合、抽象、批判甚至创造性等高层次思维能力的培养。而基于问题的学习模式集中体现了建构主义的学习观念和理论，其主线活动是解决问题，主张将初级知识（基础性知识）的学习融入高级知识（即结构不良领域的知识，是有关于知识应用的知识）的学习中，学习者为了解决问题而获取知识，反过来又应用所获取的知识解决实际的问题。学习者高层次思维能力正是在高级知识的学习、复杂而实际问题的解决过程中不断发展起来的。因此， PBL 是以“问题”为核心的高水平的学习。三、PBL的实施过程与教学实例1、PBL模式的主要阶段PBL以问题为学习的起点，学生的一切学习内容是以问题为主轴所架构的，综合Barrows的模型, PBL大致包括以下环节：（1）设计问题；（2）组织学习小组；（3）呈现问题并引导小组确定学习目标；（4）小组成员自主学习与协作解决问题；（5）小组成员讨论及产生成果；（6）教师总结评价。由此可以描画出PBL的实施瀑布模型（图1）2、PBL应用教学案例利用EXCEL电子表格对数据的分析处理是在实际生活工作中经常碰到的问题，而且需要从不同的角度对数据所包含的意义做出分析，可以综合地锻炼学生的信息加工能力。所以，教学目的是要求学生利用所学过的EXCEL知识对一组数据从不同角度进行分析，形成报表，同时完成对新知识的意义建构，解决问题。a、创设情境，提出问题问题：高一的同学们不再享受义务教育的优惠，需要交一定的学费。但大家都知道，政府还是需要通过拨给学校经费的方式为每一位学生提供补助。下面是一组数据，同学们分别从校长、家长、政府官员等不同角度进行处理，然后作出相应的原因分析。某中学有6个年级，每个年级有100位学生，2000-2002的3年间，所收学费与教学费用支出情况如表1。提示：校长需要看收入与支出是否平衡；家长需要了解学费是否在合理水平；政府官员需要掌握教育的投入是否必要，从而判断增加或减少补助。教师（引导者或辅导者）学习资源设计问题或问题情境确立学习目标学习者自主学习与协作学习组织学习小组（57人/组）小组产生成果或自评教师汇总问题解决并作评价提供发现更高层次的问题，确立新的学习课题引导图1 PBL实施瀑布模型反馈、修正成果年份学费收入（万元）教学支出（万元）200063020017.5352002942表1 某中学学费与教学费用支出表b、组织小组，分组学习教师将根据学生知识与能力水平分组后，各组可自行对数据信息提取，选择使用什么样的参数指标进行判断。同时，小组各成员也将依据自己的情况被分配到不同的任务，如数据的重构比较、制表画图、写分析报告等，教师要了解每组的进程及每位成员在小组中的任务，并对小组的活动加以指导，帮助学生明确研究目标与查找学习资料，促进小组成员之间的交流与合作，以更有效的实现问题的解决。c、自主学习由于学费的问题与学生自身有直接的联系，从而激发了学生的兴趣：学费的增加是否合理？政府对每学生的投入是多少？怎么没有感觉花在自己身上的教学支出？由内在的需求促使学生主动探索、学习相应的知识，并解决问题。在此过程中，教师巡视查看学生的学习过程，了解学生的学习情况、进度，以指导者的身份对个别学生的问题进行单独交流、指导；允许并鼓励学习者之间互相交流、互相学习。重点要提醒学生注意数据的可比性、数据的转换方法以及数据放映的信息等。最后，各小组将所获取的信息加工处理后，用EXCEL表格的形式有效地表述出来，并加上相应的结论总结。通过网络汇集与其它小组共享学习成果。d、交流评价学生在学习的过程中，依照所制定的评价量规，先在教师的指导下在小组内部对作品及自己的学习过程进行评价，以改善其不足；再在小组间展示作品，并互相评价，交流学习心得体会，共享学习成果；最后，教师再对学习中的不足及学习内容加以归纳补充；形成多层次、多元化的评价体系。四、总结与反思经过一段时间的实际应用，PBL模式应用于信息技术教学，可以有效提高信息技术教学的质量，实现其教学目标，更易于培养学生信息素养。然而在操作中，也发现一些必须注意问题：1、问题的设计PBL模式的学习活动都是围绕问题的解决而展开的。要精心的设计所要解决的问题，问题应该适合学生的身心发展水平，以学生经验为依据，以课程内容为依托，既涵括教材的内容又适当地拓展学生的视野；问题还要具有一定程度的真实性。只有问题与学生的生活实际相关、与时代气息和社会的需求相联系，才能使学生产生共鸣，体验到探究的价值和意义，从而激发起学生的学习兴趣与动机；问题是结构不良的（ill-structured），是需要利用高级知识推导的，因此学生做进一步研究时，会发信问题的复杂性，需要应用学生所掌握的许多相互联系的知识，甚至需要自主去探究、学习新的知识。例如个别小组为了计算出政府未来三年对每位学生的补助预算额，自学了几何平均数的计算方法：2000年支出30万元，2002年支出42万元，按全校600人计算，则2000年生均支出为500元，2002年为700元，因此=1.1832由计算可知生均支出年增长18.32，若该增长率维持不变，估计三年后生均支出的金额应为：为了有效地检验所设计的问题是否符合教与学要求，可以通过问题检验表（表2）进行检查：问题是否是否反映真实的、合适的内容？确定了可用的资源？包含在或接近学生的知识经验？陈述清楚，便于学生理解，没有歧义？以课程内容为依托吗？结构不良吗？提出了探究的焦点吗？确定了评价策略吗？表2 问题检验表2、学生与教师角色的定位PBL模式其实包含了与合作（协作）学习、研究性学习、综合性学习等多种学习方式的要素，必须充分使学生认识到自己是问题解决的主体，而不是问题解决的旁观者，从而调动学生的解决问题的积极性。所以，在完全实施PBL教学前，对学生解释PBL教学方法并进行一些小型模拟练习是很有必要的。在基于问题学习中，教师不再是惟一的知识库，而是知识建构的促进者，对学生的学习起引导和点拨的作用。在教学的过程中，知识并不再是由教师直接的传授给学生，而是在复杂的、实际的问题的解决过程中，通过教师适时适当的质疑，由学生主动建构的。此外，教师则是学习活动的组织者、指导者，教师会精心的引导学生进行各个环节的学习，监视各小组的活动，如何创造性地利用核心成员（dominating members）的才能，如何鼓励不太活跃的成员（quiet members）的参与，以确保每个学习成员都能积极、主动的参与到活动中，以保证问题的解决。但是教师的主导作用在学习过程的每个阶段都是不一样的。在学习的初期，教师需要更多地发挥支持作用，而随着活动的进行，学生对于基于问题的学习方法变得较有经验，并对所学习的问题能够负担起更多的责任后，就可以逐渐地隐退，更多地让学生独立探索。3、学习的评价基于问题学习的学习评价虽然可以根据解决问题的程度或水平进行，但正如前文所述：PBL中的问题属于结构不良的、开放的、真实的，可能不存在固定的、标准的、完善的答案或解决过程。所以，PBL学习评价的出发点应当是促进学习者个人和小组的进步，重视对学习过程的评价，而非单纯判断学习者成绩的高低。在PBL模式中，学生除了需要来自教师的评价外，还需要对自己的学习进行评价，包括自我评价和同伴评价。这样评价不仅仅是对学习结果的评定，而应当把学习评价看作是学习过程的一部分，通过对自己和他人的评价，来深化对知识的理解和提高对知识的灵活应用。这可以通过设计学生自我评价表（表3）来实现。学生自我评价表班级： 小组： 姓名：活动优良中我提出了目标和事实我想到一些有效的学习课题我获取和利用了多种资源我帮助同学更全面地思考问题我提供了新的信息我发现了更高层次的问题表3 学生自我评价表五、进一步思考基于问题的学