“互聯網+”時代下PBL教學模式及問題設計的原則

趙文燕 田傳進

[摘 要]“互聯網+”時代來臨，翻轉課堂、微課、慕課紛紛來襲，而我國的高等教育也從精英教育向大眾教育轉化，如何提高教育質量成為一個突出的問題。教師如何尋求更為積極有效的教學方式，給學生提供多元化、全方位的學習指導是解決這個問題的一個關鍵。在眾多的教學模式或教學思路中，基于問題的學習（PBL）教學模式有其獨特的應用價值。在該模式中，問題設計的好壞是PBL教學成功與否的關鍵所在。教師應結合教學改革實踐，以及“互聯網+”時代下PBL教學模式中問題設計的原則及過程，將其運用于材料物理這一課程中，以提高課程教學質量。

[關鍵詞]“互聯網+”；PBL教學模式；問題設計

[中圖分類號] G642.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）02-0046-03

一、“互聯網+”時代下的PBL教學模式

（一）傳統教學模式的特點

傳統的教學模式是以教師為主體、以講課為中心，采用大班全程灌輸式教學模式，其教學進度、內容、方法由教師決定，教學對象是學生整體。它的主要缺點有：（1）學習資源的獲取途徑主要由上課的教師在課堂上提供，在數量和質量上會受到很多限制；（2）學習社群狹窄，僅僅為在課堂中學習的學生；（3）容易忽視學生的個人興趣、愛好、能力及個性特征，學生始終處于消極被動的地位；（4）反饋與評價效果不佳；（5）耗時，學習者在搜集相關資料、討論問題、評價學習效果等方面都會受到時間和地點的限制。

（二）PBL教學模式的特點

隨著網絡技術和學習理論的不斷發展，網絡環境下的教學成為教育技術領域研究的重點和熱點。PBL教學模式是指在教師的整體把握和指導下，“基于問題式學習”或“問題導向式學習”的自主學習模式。[1]它將教學內容和問題進行融合，利用互聯網等手段，借助真實的、復雜的情境呈現，把學習設置到有意義的問題情景中，讓學生充分運用現代科技資源，如圖書館、電腦學習軟件、文獻檢索系統、磁帶、錄像、模型以及網絡等進行自學，充分調動學生學習的積極性，激發學生的創新精神，使學生在問題情境中通過自主學習和集體討論、相互協作來分析、探究、解決問題，學生通過對問題的解決，學習融于問題中的知識。它的優點主要有：（1）能夠創設真實的問題情境，利用互聯網等多媒體，發掘尋找多種素材，創建一個真實情境，呈現所要解決的問題，在激發學生學習興趣的同時讓學生多方面地去了解問題、認識問題，從而解決問題；（2）便于學生之間的交流與協作，網絡環境下的 PBL教學可以利用多種網絡通信工具和協作平臺，打破時間和空間的限制；（3）打破空間限制，拓展學習社群，不同地區、不同學習背景的學生可以組成學習小組，去探究同一個問題，相互切磋交流，提高學習效率和學習成果；（4）豐富的教學資源，網絡作為信息傳輸的載體，從某種程度上可以說是一個巨大的資源庫，在網絡環境下的 PBL教學中，教師可以從網絡中下載豐富的教學資源，作為學生學習的資料；（5）突出學生的中心地位，此模式是“以學生為中心，以問題為主導”的教學模式，更加注重學生個體的發展，所以它能夠提升學生自主學習、小組合作和實踐的能力，激發學生的創新精神，發展學生綜合思考、解決問題的能力。互聯網時代下的PBL教學是一種教學策略，是一種新型教學方法和教學理念。

PBL教學模式作為一種體現構建主意教學思想的教學策略，在實踐中已經被證明是十分有效的，同時，互聯網又提供了一個很好的在線學習環境。通過梳理和分析PBL和互聯網的發展歷程、基本要素和特點，比較傳統PBL和網絡環境下PBL的異同，本文提出“互聯網+”時代下的PBL教學流程，如下圖所示，由教師制訂學習目標，分析學習內容、學習者特點，并通過網絡平臺向學習者提供學習資源，同時設計問題，并根據學生的特點進行合理分組，讓學生通過互聯網等手段分析、探究問題從而解決問題，以達到學習的目的。具體過程為：

在上述教學模式中，涵蓋了三個基本要素：“問題”，“學生”和“教師”。其中，“問題”是 PBL 教學的原動力，是教師和學生行為中的客體，在整個事件中起主導作用，它存在于真實的情境中；“學生”是學習中的主體，是真正的知識建構者和問題解決者；“教師”是整個學習過程中的幫助者和促進者，其由傳統教學中的知識傳授者轉變而來，從教學的角度講，教師長期與學生接觸，十分了解學生的興趣、愛好和個性差異，更有利于做到有的放矢地指導學生的學習，增加師生之間的聯系，鞏固師生之間的感情，更容易形成雙向交流的新型師生關系。

由此可見，“互聯網+”時代下的PBL教學模式有利于學生更好地記憶、理解、運用知識，有助于培養學生的創造性思維能力和綜合分析的能力，培養學習者自主學習和解決實際問題的能力，團隊合作和組織協調能力，這與現代社會對人才培養的要求基本一致，值得推廣和實施。但是，從PBL的內涵不難理解其核心就是“問題”，PBL學習起始于問題，終結于問題，以問題為中心來組織課程和學習情境，問題設計是PBL 成功的關鍵因素。然而，什么樣的問題才符合教學內容、達到教學目標，問題又有著怎樣的含義，如何提出問題并解決問題，問題的解決又需要怎樣的知識和技能等，都會影響到PBL教學的效果。對這一系列問題沒有深入的理解和分析就不可能從真正意義上理解和運用PBL教學。

二、PBL教學模式問題設計的原則

為提高教學質量和學習效果，使設計的問題能夠切實為教學所用，根據教學實踐經驗，本文將“互聯網+”時代下有效的PBL教學問題設計應遵循的原則歸納為以下幾點：

（一）問題必須符合教學目標和教學內容的要求

PBL教學是為了達到特定的教學目標而建立的一種教學方法和教學手段，是為教學服務的一種教學工具。因此，PBL教學的問題設計應在考慮課程特點的前提下，緊緊圍繞教學目標和教學內容，在設計問題時將教學內容隱藏于問題中，針對教學中的教學重點和教學難點進行設計，使教學內容能夠在探索問題、解決問題的過程中，逐漸被學生所了解、認知和掌握。為此，教師要做到以下幾點：

1.要把教學內容濃縮成幾個主要問題，有效地與實踐生活結合起來，充分調動學生學習的積極性和主動性，激發學生探索與主題有關的原理和概念。2.教師要保證學生應該學會的知識、技能等教學目標在所設計的問題中得以體現；3.問題設計的結構、情境要合理并為教學內容這個主題來服務，要保證圍繞目標和內容的資源是充足的、高利用率的；4.要立足三維目標，思考如何將概念、想法、原理與問題更好地融合在一起；5.要從學生的角度出發，對教學目標中的原理、概念的使用情況，學生收獲情況，教學目標的達成度等做出預判。

（二）問題應具有繼承性和彈跳性

維果茨基的“最近發展區理論”認為學生的發展有兩種水平[2]：一種是學生的現有水平，這一水平是指學生在獨立活動時所能達到的解決問題的水平；另一種是學生可能的發展水平，也就是通過教學所獲得的潛力。兩者之間的差異就是最近發展區。教師要想促進學生的發展，應著眼于學生的最近發展區，問題的設計要有繼承性，但也不能過于簡單，不用思考或者稍加思考就能回答，這樣容易造成學生的懶惰感和不屑；但同時，問題的設計也要具有一定的彈跳性——問題的結構既要與學生原有的認知結構相符，又要高于學生原有的認知水平，使問題處于“能夠夠得著，但要跳一跳”的位置。換句話說，教師在設計問題的時候不僅要依據教學目標和教學內容的要求，更要使問題具有一定的繼承性和彈跳性，應在學生新舊知識結合處、新舊心理發生沖突的地方設立問題，為學生提供具有一定難度的內容，調動學生的學習積極性，發揮其潛能，超越最近發展區而達到下一發展階段，然后在此基礎上進行下一個發展區的發展。例如在學習“晶體的缺陷”這一部分內容時，不能簡單地設計問題“什么是晶體缺陷”，而要讓學生在了解什么是晶體缺陷（晶體中部分原子排列偏離理想狀態，局部產生不規則、不完整的原子排列）的基礎上有所繼承和彈跳，設計“導致晶體缺陷的原因是什么”等問題，讓學生處于“夠得著但要跳一跳”的位置，利用互聯網等多種資源來學習、討論，最后掌握晶體缺陷產生的原因——原子的熱振動、晶體形成條件限制、施加的外部條件等。

（三）把“有效性”作為衡量問題設計的重要依據

在教學問題的設計與實施中，并非所有的教學問題都是有效的，也不是所有的教學問題都指向高級思維技能。Chuska 指出[3]，有效的問題是指那些能夠調動學生學習的主動性，使其積極地組織解答問題，并因此而積極地參與學習過程的問題。問題的設計應該挑戰學習者的認知，引發學習者的興趣，從而促進他們獲取知識、提高高級思維技能。Atwod等人的研究亦表明[4]，平均在五個教學問題中，即有一個是課堂管理性問題（例如“哪位同學知道答案，知道答案的請舉手”等），三個是回憶以前學習過的知識點，只有一個問題是指向學習者更高層次的思維活動。因此教師要在深入地、充分地了解課程的教學目標、教學內容的基礎上，積極地構建合理有效的知識、能力體系，在設計問題時，將意義豐富的概念、學生的興趣與現實問題有效地聯系起來，把“有效性”作為衡量問題設計的重要參考依據和關注焦點。

（四）創新，引起學生興趣

“興趣是最好的老師”，也是學生學習的原動力。如果能激發學生對所學知識的興趣，使他們產生強烈的求知欲，學生就會變被動學習為主動學習，從而提高學習效果。為此，教師首先要做到的是與學生多交流，了解學生的學習和生活，發現學生的興趣點，從而根據客觀情況有針對性地設計問題，而不是憑空想象什么問題學生可能感興趣。但是教材由于更新較慢，很難有學生感興趣的熱點問題，因此，教師要抓住更新更快的信息技術，利用互聯網等現代網絡工具，挖掘教材外的流行元素，用心設計問題，使問題富有創新意義。如在學習材料物理課程的“PN結及其單向導電性”這一章節的內容時，學生可能對“什么是PN結”，“什么是單向導電性”比較陌生，也不感興趣，我們可以引用現代生活中常用的電子產品，如手機、電視、電腦等學生感興趣的東西作為導入點，然后拋開現象看本質，告訴他們這些我們感興趣的電子產品的開發和應用都離不開“PN結”，而“單向導電性”就是它最主要的性質， 從而設計問題“什么是PN結以及PN的單向導電性？”來激發學生學習本章節內容的興趣。

（五）理論聯系實際

材料物理課程具有理論性強、概念抽象、公式繁多的特點，在課程學習中普遍存在學習興趣不高和畏懼心理，不少學生對這門課程的感覺是難度大、不好學、困難多、沒興趣，因而其也被學生認為是一門難以攻克的課程。根據上述存在的現象和問題，教師在問題設計中要注重理論聯系實際，將材料科學發展前沿、工程實際案例、科研成果引入課堂教學，利用科研、生產和生活中的實例，結合現代教育技術和實踐手段，以多媒體網絡平臺為依托，將真實問題情境再現，幫助學生進行知識的遷移和信息的提取，激發學生的挑戰性，促進學生學習動機的轉變，并解除學生對課程學習的畏懼心理，使學生由被動學習轉變為自主學習，提高課程教學質量。例如，在學習材料物理課程中的“電介質的擊穿”這一內容時，我們可以結合生活中常見的“雷電放電”現象，在互聯網上尋找一些雷電放電和電纜擊穿事故的圖片，如2002年1月以及3月連續兩次在美國加州發生的全州停電事故和2001年2月的沈陽大停電事故，從而設計問題“導致這些事故的原因是什么？”，讓學生帶著實際問題去解決問題——由于設備嚴重老化而導致絕緣材料導電，引出“電介質的擊穿”這一概念。

（六）分層設計

在“互聯網+”信息時代的背景下，問題的設計對創新能力的要求更加突出，教師要深刻思考“老問題―新問題—疑難題―發現問題―解決問題―新問題”的模式如何在課堂中應用。雖然學生會存在學習層次和水平的差異，但不管什么層次水平的學生都適用這一過程，每個層次的學生都存在待激發的學習能力和創新精神，這一系列的問題解決過程體現的是分層并螺旋遞進的學習方式。因此，問題的設計可以從不同的層次入手， 這也體現了人類認知能力發展的循序漸進性。應用這一原則，可根據教學目標選擇更加適宜的問題。因此，教師要結合課程的特點，利用概念到原理的層層遞進結構關系，在設計問題時為不同層次的學生提供“分層”引導，達到以問引問、由問而思的目的，以增強學生的問題意識，提高其綜合解決問題的能力和思考能力。

三、總結

本文結合材料物理這一課程對“互聯網+”時代下的PBL教學模式的流程和問題設計原則進行了闡述，PBL教學模式使學生學習模式由傳統教學模式向數字化學習模式轉變，對學生綜合素養的提升有一定的促進作用。而問題設計的優劣決定了此教學模式的應用效果。因此，教師應將重心放在問題的設計上，并在指導學生學習的同時，進行過程性評價；并探索和完善此教學模式，提高學生學習效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 楊海蓮.以學生為中心進行基礎生物化學研究性教學[J].中國大學教學，2006（2）：35-36

[2] 麻彥坤，葉浩生. 維果茨基最近發展區思想的當代發展[J]. 心理發展與教育，2004（2）：89-93.

[3] Chuska K R. Improving Classroom Questions： A Teacher's Guide to Increasing Student Motivation， Participation， and Higher-Level Thinking[M].Bloomington：Phi Delta Kappa Educational Foundation， 8th St. and Union Ave，1995.

[4] Atwood V A， Wilen W W. Wait Time and Effective Social Studies Instruction： What Can Research in Science Education Tell Us？[J]. Social Education， 1991（3）： 179-181.

[責任編輯：劉鳳華]