PBL 模式下高校科普教育課程建設探討

孫文清

（衡水學院生命科學系 河北 衡水 053000）

高校科普課程是高校在培養專業人才的同時為擴展學生的知識面，提高學生綜合科學素質而設置的一類課程。習近平總書記強調指出，科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質的普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化[1]。高等學校科普課程的開展有助于大學生樹立更加健全的科學觀念，對社會科普教育的可持續發展具有重要意義。

1 高校科普教育課程建設現狀與發展趨勢

1.1 建設現狀。科普課程在高校課程體系中開展較晚，多為公共選修課程，且該類課程的普及程度不高，教師資源也較為缺乏，大多數開展科普類課程的教師是出于個人愛好和興趣，不是科普專業的教師，課程結課考核要求也多為提交論文，因此，目前的科普教育課程不論是授課內容的系統性還是教學管理的全面性都有較大的調整空間[2]。

1.2 發展趨勢。科普類教育課程應該從大學生的科學興趣出發，在課程構建和教學策略中要盡可能做到科學合理，完善選課前的課程介紹，避免學生盲目選課。在授課過程中，要注重教學內容的科普性和實用性，選擇與生活接近的教學資料激發學生的學習熱情，以擴寬學生視野、豐富知識儲備為目的，促進專業間的互通互融，同時增加大學生對科學知識傳播的責任感和使命感，助力全民科學素質建設的進一步開展。

與此同時，高校科普教育課程正在摸索并逐步引入先進的教育模式，以期在課堂中能夠喚起學生的主體性并對學生開展覺悟教育，培養學生發現問題、提出問題和解決問題的思維方式，同時具備科學創新的學習能力。在這一發展趨勢下試將PBL 學習模式與高校科普教育課程結合，討論高校科普教育課程教學的新思路。

2 PBL 教學模式的發展和內涵

PBL 教學法全稱為 Problem-based learning method，即問題本位學習法或基于問題學習法。是一套設計學習情境，以問題為導向并基于現實世界以學生為中心進行教學的方法。最早起源于20世紀50年代的醫學教育。

2.1 PBL 教學模式的發展。PBL 教學法經歷了幾十年的發展，目前國內外較具代表性的觀點認為該教學法既是課程又是過程，通過精細選擇和設計的問題讓學生通過團隊合作來解決，并在這一過程中培養學生邏輯分析和團隊合作的能力[3]。另一個觀點認為PBL 教學模式是利用問題來驅動學生學習的一種學習環境營造，教師需要拋出有效的問題創設問題情境，并引導學生通過小組合作和自主學習探索并及時補充解決問題所需的知識和技能，提高學習的主動性[4]。國內學者認為該教學模式是以問題為核心，讓學生面對情境性結構不良的問題，并通過相關知識學習進行知識構建的過程。總體來看，目前對于PBL 教學法各學者都有較為統一的觀點，即讓學生作為學習的主體，以教師提出的問題為載體，在與現實接近的情境中，通過小組合作的方式綜合運用相關知識和技能解決問題并從中獲得知識和能力的提升，同時對學生的實踐和創新思維水平的提高具有積極意義。

2.2 PBL 教學模式的內涵。PBL 教學模式的內涵包含三大理論和三大要素。三大理論基礎為建構主義學習理論、情境學習理論及合作學習理論。三大要素為教師、學生和問題，各要素具有不同的特征和作用[5，6]。教師是教學過程中的促進者，學生是學習的主體，是問題的解決者。問題要素是該教學模式的載體和動力，真實且具有吸引力的問題能夠充分激發學生的學習興趣，完成學習目標的同時提升學生的自主學習能力。

目前PBL 教學模式的基本教學過程大多分為五個步驟，如圖1所示。問題情境即所提供的問題應與現實生活密切關聯，具有吸引力的問題可以快速吸引學生展開學習和探索。PBL 教學提倡通過小組協作解決教師提出的問題，分組原則為“組間同質，組內異質”且依據不同成員的特點合理分工。整個過程教師在必要時可以提供幫助，適當引導。解決問題后同學們可以通過多種方式分組匯報成果，最后教師對于幾組同學的解決方案進行總結和評價，提煉知識點，為同學們提供更具邏輯性的知識建構，最終提升學生的知識水平和學習能力。

圖1

3 PBL 教育模式在高校科普教育課程中的應用

高校科普教育課程的開展符合目前我國高等教育培養“厚基礎、寬專業、強能力、高素質”復合人才的教學目標，且科普教育課程是以學生興趣為出發點，強調課程知識的通俗化和普及性，通過問題引導學生自主探討的PBL 教學模式與科普課程結合，既符合課程設置的教學目標和難度，也能達到更好的學習效果。

3.1 教學準備。首先，授課教師要擁有該領域豐富的知識，能夠深入淺出的編排教學內容。還要在充分了解學情的基礎上設計具有吸引力且可探究的問題情境。

其次，教學內容方面，內容是教學順利實施的載體，合理的內容設計是達成教學目標的基本保障，也是優化教學過程的先決條件。科普課程的開放性決定了課程內容不應局限于課本，整個教學應是與實際聯系緊密的動態生成的過程，教師要積極挖掘有效的教學資源，對問題解決過程中可能遇到的問題進行預判和準備，提前收集和整理相關資料。

最后，制定合理的教學目標，并在知識與技能、過程和途徑以及情緒態度價值觀等方面細化目標，讓學生在學習知識的同時獲得利用知識解決實際問題的能力。同時，PBL 教學法需要學生之間通過小組合作解決問題，因此課程開始前教師要根據上文提到的分組原則進行分組，每組4～6名學生為宜。

3.2 創設問題情境。PBL 教學法倡導刺激學生情境性學習，科普課程的基礎性和普及性決定了該課程內容本身與實際生活聯系非常緊密。因此從實際問題出發將學生引入課程，能夠引發學生的共鳴，激發學生解決問題的動力。問題的設計需要考慮學生的知識基礎和生活經驗，對于較為復雜的問題，教師要進行適當的引導，避免學生走過多的彎路，維護好學習的積極性，將精力聚焦在解決問題所需的知識點探索上。因此問題設計應具有真實性、劣構性和復雜性，有助于培養學生的創新思維和想象力。

3.3 分組協作。分組教學可以促進學生之間的互補和協作，也可以保證每位同學的參與度。小組協助的主要目的是通過合理分工收集解決問題的資料和方法，判斷可行性并擇優組合，制定方案并準備匯報內容，將方案在班級里交流，必要時教師可提供引導和幫助，在合作中尋找方案的修改建議和方向，優化方案。

3.4 解決問題。確定方案后，按照擬定的步驟解決問題，由于科普課程內容的開放性，資料收集和選擇過程可能遇到一定困難，因此教師在這個過程中要與學生進行必要的溝通并及時發現問題，引導學生科學合理的統籌資料。劣構性問題的解決過程中由于問題的結構缺失會遇到一些新問題，小組內成員間需要相互信任，共享資料并共同分析，這一過程既加強了團隊精神，也促進了新知識的內化和鞏固，是高校科普課程教學過程中非常重要的環節。

3.5 評價成果，總結反思。PBL 教學模式的成果展示可以采用多種匯報形式和評價方式，小組通過投票推薦一位代表對本組的方案設計、問題解決途徑以及成果進行總結和匯報。成果評價可以采用班級投票和教師點評結合的方式進行，盡可能增加各組同學間思想碰撞的機會，拓寬思路。教師的點評要進行適當的總結，將問題解決的方法進行整合并系統化，及時認可學生在解決問題過程中的努力，讓其具有成就感增加自主學習的信心，激勵學生在未來的學習中勇于探究新問題。

本研究對PBL 教學模式下高校科普教育課程的建設進行了初步探討，通過分析表明，高校科普教育類課程與PBL 教學法結合有利于提高課程內容與實踐生活的關聯度，促進學生更好的理解知識、學習技能，更高效的掌握課程內容。教師運用PBL 教學法深入淺出的組織課堂內容，有利于活躍課堂氛圍，啟發學生發散思維，培養學生的團隊協作能力，從而更好的完成教學目標，因此該教學模式在高校科普教育課程建設中的應用有利于教師的專業發展和相關教育機制的建設和完善，對教師及學生的知識和能力的提升都將產生積極的效果。

與此同時，PBL 教學法對于教師的要求有別于傳統教學方式，因此在教學實踐中如何轉變教師的教學手段，改革課堂教學模式并將學生自然的引入到問題情境中，進而提高其自主學習能力，如何制定符合學科特點的課堂活動和評價標準等是今后研究的方向和重點，需要不斷研究和探索。