PBL教學方法在中學數學課堂中的應用初探

金吉偉

（鄖陽區梅鋪鎮九年一貫制學校，湖北十堰 442521）

1 PBL核心概念

PBL（Problem-Based Learning）是問題式學習的英文簡寫，1969年由美國的神經病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學首創，目前已成為國際較為流行的一種教學方法。最早將此教學模式應用于醫學教學中，目的是為醫學專業的學生解決在未來臨床工作中所面臨的課堂教學與真實、復雜的情境相脫節的問題。后被廣泛應用于工程學院、建筑學院、商學院、法律、教育學院和某些高級中學等教育領域中。PBL旨在設計問題情境，通過讓學生合作解決真實性問題，并習得隱含在問題背后的科學文化知識，進而獲得解決問題的能力，發展自我學習能力（self-directed learning）。其顯著優勢在于這種教學方式有助于培養學生分析問題、解決問題能力、綜合的自學能力以及與人溝通、合作、協作等眾多方面的能力。

2 PBL與《新課程改革》的關系

目前我國教育現狀仍以傳統“教師教、學生聽”為主，課堂內容與實際生活脫節、教學方法單一，是簡單的機械復制。因此，要改變這種現狀，必須探索新型的教學模式；隨著我國教育的不斷改革和深入，對人才的培養模式也提出了新的要求。《新課程改革》要求不僅要轉變教學觀念和教學方式，培養學生有效的學習方式和方法。強調以教師為中心轉變為以學生為中心，教師為主導，即在教師的啟發引導下，改變學生的知識生成方式和自主學習方式；強調由傳授學生知識轉變為培養學生能力，從而使課程內容更加生活化、綜合性。而問題式學習的教學方法可以激發學生獨立思考、創新意識，培養學生的科學精神和創新思維習慣，提高學生分析、綜合、解決問題的實際能力，切實提高教學質量，是與《新課改》理念相吻合，因此也被廣泛運用于高等、中等和初級教育。

3 數學課堂中PBL教學方法的應用

3.1 PBL應用于中學數學課堂的可行性

判斷一種教學方法的好壞并不是根據判斷其本身的好壞，而是要對教學對象、教學目標、教學方法三者進行綜合分析，來評判是否有聯系，選擇是否合理。PBL的特點是具有靈活性和趣味性，適用于中學數學課程的教學。2018年R Mushlihuddin以“矢量分析”數學課為例，采用自身對照的方法測得實驗組（PBL教學方法）和對照組（傳統教學方法）在PBL教學前后的成績得分差異實驗方法，實驗結果具體見表1，可見PBL教學方法可使學生的成績有較大幅度的提高，不僅如此，此實驗也證實：（1）PBL模式在矢量分析課程中對提高學生解決數學問題的能力產生了積極的影響；（2）PBL教學方法能夠有效提高學生在矢量分析課程中的解決問題的能力。表明PBL教學方法是適用于中學數學課堂的。

3.2 數學課堂中 PBL 教學方法的理論模型

PBL教學方法采用的經典模型為柏羅斯（Barrows）的五步模型，這個模型開發后被廣泛應用于醫學教育中，主要包括五個過程：組織小組、設置問題、解決問題、展示成果、問題反思。

表1 PBL教學前后學生成績變化

圖1 艾德格·戴爾的“金字塔”理論

同時艾德格·戴爾的“金字塔”理論也可以用來解釋PBL教學方法產生的學習效果。“金字塔”理論表明：用不同的教學方法學習，兩周后檢測知識的記憶程度，會產生不同的效果（見圖1），即單純聽教師授課，兩周后記憶保持僅有5%的內容；采用讀的方式，記憶保持僅為10%；多媒體教材輔助教學，知識記憶程度為20%；教師示范實驗，記憶的知識約為30%；參與討論，知識記憶程度為50%；親身參加實驗，可識記75%的知識；如果將知識“授人以漁”，記憶保持率可達90%。表明PBL作為一種教學方法應用于課堂中，可以有助于培養學生分析問題、解決問題能力、綜合的自學能力，同時，也有利于學生對知識的掌握以及應用。

3.3 中學數學課堂如何應用PBL教學方法

將PBL教學方法應用于中學課堂應從如下四個方面進行：

3.3.1 明確目的

教師在備課時，明確自己本堂課采用不同傳統的教學方法，同時，向學生闡明：“本節課大家以小組為單位，解決本節課所面對的問題。大家學習的知識與技能蘊含在本節課所要解決的問題中，若不能參與其中，學習效率也會因此大打折扣，希望大家都能投入此過程，希望大家承擔起解決問題的主要工作，我負責幫助大家理清思路，說明必要步驟，提供部分資料，同時提供答案。”

教師在課堂上營造出一個民主、寬松、平等的學習氛圍，質疑、自主、合作的學習精神，鼓勵尊重信任的情感空間，以增強學生的責任感和互幫互助，保障教學進度順利完成。

3.3.2 創設情境，提出問題

認識問題和明確地提出問題是解決問題的第一階段。教師在要提前確立如何使用PBL教學方法完善地組織課程，使學生高效的習得教學內容。認真思索課堂教學中哪些場景適用于開展PBL教學方法，仔細閱讀教材，仔細研究課程標準所規定的內容、技能、態度，以便從中發現使用PBL的最佳場合。之后，充分利用各18只羊，900元錢資源，讓學生觀看相關影視材料、瀏覽網站或以圖片視頻的方式展出等，提出引導性問題。學生在教師提出問題的基礎上，針對問題情境，進一步提出更多的問題。

對于PBL教學方法而言，提出一個精煉且針對性較強的問題是首要問題，即問題是教學的關鍵，教師應該善于誘導學生提出相應的問題，且應該注意問題的方向性。教師在上課之前雖會讓學生準備自己發現的和不能解決的問題，但是在實際情況中，部分學生所提出的問題難免有些偏頗，或是過于簡單，為此，教師應該時刻誘導并啟發學生提出問題。

3.3.3 分析、討論并解決問題

在完成上一步——提出問題后，就應該對問題進行細致的分析，并展開討論已達到解決問題的目的。前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說：“讓學生體驗到一種自己在親身參與中掌握知識的情感，是喚起青少年特有的對知識的興趣的重要條件”。因此在此階段，教師應該充當一個觀察者的角色，主要的任務是督促學生，確保每個學生都能參與課堂，參與問題的討論，并尋找出答案。雖然教師并未直接參與學生的討論，但是教師可對學生得出正確觀點后將其與實際問題進行詳細的分析。

3.3.4 反思問題

PBL教學方法改變的不僅僅是學生習得知識的方法，還讓學生從思想上和態度上發生改變。以往的“填鴨式”教育轉變為學生積極主動樂于去學習知識，從“被動型”變為“主動型”學習，同時，可增加了學生之間的相互配合和互幫互助的行為習慣。同時，PBL教學方法的優勢就在于其和實際問題的密切相關性。學生想去學習的知識與實際生活密切相連，以理論知識解決實際問題，遠優于僅會書本上的知識。因此，PBL教學方法對學生而言是有益的。

3.4 PBL教學方法注意事項

將PBL教學方法應用于中學數學課堂，無疑是一種新的嘗試。在PBL教學方法應用初期，要考慮到我國學生一貫認為課堂的主體是教師，教師是傳遞知識的權威，學生在教學活動中較為依賴教師，所以在最初實施PBL教學方法時，應注意學生學習的積極性，可能會出現在剛開始接觸該教學方法時，會對擺在眼前的問題不知所措，不知如何處理和分析。因此，也對教師提出了一定的要求，如何準確地進行問題向導，如何對問題進行切入，如何指導學生制定學習策略等，因此，因先讓教師熟悉PBL教學具體內容以及操作程序，明確教師在此教學方法中的作用，重點是讓教師幫助學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，提高學生的合作能力，必要時，教師可以給學生提供必要的資料，指明學習探究的范圍。

對于學生而言，PBL強調自主學習，合作探究，需要團隊成員的獨立思考精神，加強團隊合作，團隊中的每一個學生都應積極主動參與到問題的探究與解決中來，這樣才能增加學習效率，掌握知識。不僅如此，該教學方法的應用不要誤以為是一個看熱鬧的過程，應該將學生提出的問題與教學目標進行匹配，避免漏掉重點知識。因此，在教學過程中，應對課堂知識進行小結、回顧、反思，這樣才能保證在課結束后，加深學生在教學中對知識的牢固掌握，甚至掌握更多知識。

4 結語

PBL教學方法的基本過程包括：明確目的，創設情境，提出問題，分析、討論并解決問題，反思問題四步。通過總結，不難發現運用PBL教學方法可以顯著增加學生參與課堂的積極性，成為課堂主動的學習者和主要的參與者，有利于培養學生收集、處理信息的能力，分析、綜合、解決問題的能力、語言文字表達能力、團結協作和人際溝通能力。在《新課程改革》的大背景下，完全可以引進PBL教學方法入課堂，推動中學數學課堂的改革。