基于角色脚本与问题提示的PBL在线协作学习活动设计与应用研究

□ 张利峰

基于角色脚本与问题提示的PBL在线协作学习活动设计与应用研究

□ 张利峰

PBL是以问题为核心组织教学流程的一种教学方法。本研究将角色脚本、问题提示脚手架工具融入PBL在线学习活动设计中，利用设计研究的方法设计并应用PBL在线学习活动；通过前后测问卷、作品分析、访谈等方法收集多重数据来分析活动设计的有效性；数据分析结果表明，本研究所采用的任务、角色脚本及问题提示能够在PBL学习活动中促进学习者专业领域知识的获取，并帮助学习者解决PBL问题。当然，本研究中角色及问题提示脚手架设计还存在不足之处，后续研究将进行针对性改进。

PBL；CSCL；脚手架；问题提示；角色脚本

一、引言

PBL是以问题为核心组织教学流程的一种教学方法。其最早起源于20世纪60年代，由麦克马斯特大学在医学教育中率先提出。Albanese等研究者认为，PBL是一种以问题为教学情境，目的在于学习问题解决技能及获取科学基本知识的教学方法。[1]目前，PBL已经广泛应用于高等教育的多个学科。[2]Hung等研究者开展了关于PBL的元研究分析，提出了PBL的五个基本特征：①PBL的学习内容和技能围绕问题进行组织，即整个学习过程聚焦于问题。②PBL以学习者为中心进行组织。③PBL学习过程强调学习者自我导向，以独立或协作方式进行学习。④PBL强调学习者自我反思，监控理解并调整学习策略。⑤教师是PBL学习的促进者。[3]基于上述分析，可以认为PBL学习中的问题、引导学习者协作学习的策略等要素可能会影响PBL的学习效果。Achiles与Hoover指出，在实施PBL时，一个重要的问题是学习者难以掌握协作学习的策略，由此导致难以开展团队协作、共同完成学习任务。[4]尤其在网络环境下，如何利用网络协作学习设计方法来促进PBL学习是值得研究的重要问题。本研究试图基于现有PBL设计的策略与方法，引入角色及问题提示脚手架两个设计要素来促进PBL在线协作学习。

角色是CSCL中的重要概念。在CSCL中，角色用于限定协作学习中个体的行为及个体与社会互动的过程。在网络协作学习过程中，角色可以指导个体行为，并调节小组交互过程。[5]角色提供了一个结构，用来促进小组成员协作并协调分配协作学习任务。[6]具体到PBL协作学习中，角色可以对解决问题的认知加工任务进行协调与分配。McCalla将认知加工角色划分为分解、定义、批判、构思、回顾和参考六个维度。[7]Blaye等人针对问题解决的认知加工过程提出了角色设计框架。该框架包括解决问题的执行者角色、对问题解决进行观察和评论的反思者角色。[8]

简单的提供角色可能并不能有效地改善协作过程和结果。学习者需要得到如何执行角色及完成协作任务的提示。在PBL学习中，问题提示脚手架提供了执行角色的提示、建议或暗示，是促进小组成员协作的一种有效方式。[9]问题提示可以通过引导学习者推断并说明问题解决思路来支撑劣构问题的解决。[10]研究者通过设计问题解决各阶段的问题提示支架证实，问题提示脚手架对学习者问题解决的结果能够产生积极的影响。[11]

本研究结合已有PBL在线学习活动设计成果，结合在CSCL研究中广泛采用的角色脚本及问题提示脚手架辅助PBL学习活动设计。研究整体采用设计研究的方法，设计一轮PBL在线协作学习活动，收集多重数据来分析活动设计的有效性，以期为PBL在线协作学习设计提供可供借鉴的框架与方法。

二、研究问题与方法

（一）研究问题

现有对PBL学习效果的衡量主要集中于基本知识的获得与应用、对内容的记忆、问题解决技能、高阶思维、自我导向的学习、对学习效果的自我感知等方面。[12]本研究从基本知识的获取和问题解决技能的习得两个方面来衡量PBL在线学习活动的效果。本研究提出的基本研究问题为：如何设计PBL在线协作学习活动中的角色与问题提示脚手架，以帮助学习者通过PBL学习掌握知识并解决具体问题。

（二）研究方法

本研究整体采用设计研究的基本框架。设计研究的过程包括：起始于一个现实的问题或需要，进行开发、实施设计、评价并产生结果等几个重要环节。[13]杨南昌[14]比较了三个有代表性的设计研究过程，提出了一个设计研究的一般流程：广博的考察与问题界定、设计生成、实施/评价与迭代精制、产品发布与持续革新。在本研究中，PBL学习活动的设计与应用共分为四个环节：①确定PBL活动的设计要点，②生成具体的PBL学习活动，③PBL学习活动应用与数据分析，④总结。如图1所示。

图1 研究路径图

1.数据收集环节

在数据收集环节，主要通过前后测问卷、导航设计作品分析表及访谈来收集信息。前后测问卷用来分析学习者对知识点的掌握情况。测试共计15题，主要考察网络课程导航设计的原则与方法。作品分析表针对网络课程导航设计原型设计图，提出了包括导航架构、页面导航、内容导航及内容检索四部分的评分标准，主要考察学习者解决具体导航设计问题的能力。访谈随机选择了五名学习者，主要针对完成活动任务的过程、角色脚本及问题提示脚手架的作用进行询问，试图了解上述任务、角色与问题提示脚手架对PBL学习的支持作用。

2.数据分析环节

针对上述三类数据，在数据分析阶段主要采用T检验、作品分析等方式处理数据。T检验通过对比测试前后成绩是否存在显著性差异来证实设计要素对PBL学习的促进作用。作品分析由两位研究人员独立参照评分标准对学习者作品进行评分，取其分数的平均值。

三、PBL学习活动设计与应用

（一）研究对象

本研究案例以本校2010级教育技术学专业本科生作为研究对象。研究实施的课程为“远程教育”课程，具体学习内容为网络课程导航的设计与开发。该课程面授主讲教师1人，PBL网络课程活动设计1人，共34名学习者参与课程。课程教学采用面对面授课与网络学习活动相结合的方式进行。在PBL网络学习活动中，全体学习者共分为9个小组，每个小组3～4人。本研究采用的网络教学平台具有为教师提供活动内容及资料呈现、学习路径追踪、交互数据导出等功能，便于教师分析活动过程中形成的数据。

（二）PBL学习活动设计

PBL学习活动由两部分构成：第一部分是活动任务与辅助资源与工具，呈现了学习活动的基本内容；第二部分是角色和问题提示脚手架工具，目的是促进学习者在线PBL学习。PBL活动的基本目标为：根据网络课程导航案例，归纳掌握网络课程中导航设计的原则、方法，并利用这些原则与方法，结合具体主题进行网络课程导航设计。

1.PBL学习任务

结合学习目标与先前学习内容，活动目的主要是让学习者了解导航设计的相关知识，运用设计知识完成具体网络课程导航设计方案；在解决一系列问题的过程中，逐步掌握网络课程导航设计的原则与方法。具体任务包括：

任务一：分析案例中给出的网络课程全局导航截图，确定这些导航分别属于哪些全局导航类别，这些导航的作用是什么？

任务二：结合图2所给的案例截图，归纳分析在图中的三个场景下，导航设计是否适宜？

任务三：学习者根据小组选定的网络课程开发内容，通过小组协作分工，利用AxuterRP6.0软件绘制网络课程的导航布局，并说明运用导航的种类与目的。

2.PBL协作学习资源与工具

PBL学习活动为学习者提供的资源包括：①网络课程导航设计原则与方法文档，②网络课程导航设计的具体案例。资源以文字材料、网络课程设计案例包的形式出现。学习者需阅读材料，提取网络课程导航设计要点，完成相关的活动任务。活动提供的工具主要是网络论坛和AxuterRP6.0软件。网络论坛用于学习者在线交互，AxuterRP6.0软件用于学习者绘制网络课程导航示例图。

3.PBL协作学习角色

角色设计的目的在于明确协作学习责任，通过角色支撑促进协作学习过程。此次PBL协作学习任务的难点在于任务三，因此，本次活动主要针对“任务三”绘制网络课程导航的任务设计角色。活动设计了三个具体的角色：资料收集与分析者、问题诊断者与问题总结者。资料收集与分析者的主要职责在于根据活动所给出的资源，不断扩展寻找其他支持网络课程导航设计的资源，并对现有资源进行分析，将结果提供给小组其他成员。问题诊断者的主要职责是根据网络课程设计的内容、目标及设计方法，判断小组成员提供的网络课程导航设计是否合理，并组织小组成员进行讨论，以统一设计风格与布局。问题总结者的主要职责是汇总小组成员设计方案，帮助小组成员总结、提炼形成最终成果。

4.PBL协作学习问题脚手架

为进一步支持学习者完成任务三，活动设计了问题提示脚手架。在此活动中，具体的脚手架设计如表1所示。

表1 问题提示脚手架

四、数据分析

图2 三种导航设计场景

（一）前后测问卷数据统计分析

在PBL学习活动前后，利用问卷对34名学习者进行了测试。去掉一个无效问卷，总样本量为33。数据分析主要采用spss18软件。

表2 成对样本统计量

表3 成对样本检验

在表2中，前后均值存在较大变化，后测标准差小于前测标准差，说明后测成绩相对前测成绩更为稳定集中，后测成绩较前侧成绩提升较为明显。从表3进一步得知，前后测均值差为-7.697，t值为-2.323，其相伴概率为0.027，比显著性水平0.05要小，拒绝T检验的零假设，也就是说前后测成绩有了明显的变化，即PBL学习活动设计要素对学习者的得分有正向促进作用。

总之，从前后测成绩来分析，研究设计的PBL活动能够促进学习者掌握网络课程导航原则与方法。

（二）导航设计作品分析

作品分析的目的在于通过考察设计作品的质量，来评价学习者解决具体问题的能力，并通过设计中出现的问题来评价、改进活动设计。本研究要求学习者以小组为单位来分析网络课程导航方式及布局，每位小组成员需针对小组选定的网络课程开发内容，拿出一个导航设计方案。导航设计方案用原型设计软件AxuterRP6.0来绘制。评价表如表4所示。

表4 导航设计评价表

以导航设计评价表为依据，分析34个导航设计作品可发现，学习者得分均值为86.3。该结果反映了大部分学习者能够较好地运用导航设计的知识与技能进行作品设计。其中有将近88.2%的学习者在框架结构导航设计方面能直观体现课程的学习重点，突出重点信息，并能够保证不同页面导航风格一致。在页面设计中，有58.8%的学习者对导航的位置、颜色等的设计合理，各个导航模块风格统一。但有59.4%的学习者没有很好地注重以学习者为中心的原则，没有考虑到在线学习的认知负荷，设计的作品容易使使用者产生“信息迷航”。分析其原因，可能是问题提示脚手架中的提示问题并没有涉及认知负荷问题，因此导致学习者没有这方面的考虑，导致导航呈现的信息多，且分类不清晰。有78%的学习者能够很好处理学习内容的标记扩展，既避免了信息的杂乱呈现，也方便了知识的扩充。关于内容检索部分，将近82.3%的学习者能有意识地将之添加进导航设计中，并能够分配内容检索的位置布局。

总之，通过对设计作品的分析可以看到，PBL活动设计的角色能够帮助学习者较好地协作理解并完成设计任务。但由于问题提示脚手架并没有完全覆盖评价指标体系，遗漏处可能对学习者完成整个设计过程产生影响。

（三）访谈分析

访谈分析主要考察活动任务、角色脚本及问题提示脚手架工具对PBL学习的促进作用。研究主要访谈了五位学习者，由于篇幅关系，这里只呈现两位学习者的访谈文本，分别标记为A、B。在访谈中，笔者主要问了三方面的问题：第一，你们小组是如何完成活动任务的？第二，小组角色对你们完成任务是否有帮助，如果有，帮助体现在哪里？第三，问题提示脚手架对你们完成设计任务是否有帮助？

访谈A：“在完成任务的过程中，我们先根据任务引导，分析案例中全局导航和分类导航的类别和作用。再根据小组选择的网络课程开发内容进行具体的导航设计。”“在协作的过程中，我认为资料分析角色的作用比较重要。我们组由组长来做资料分析，他综合了案例和其他资料的内容，为大家提供了网络课程导航设计的具体方法。这些方法对我们的设计有很大帮助。”“但我们小组不太明白其他两类角色具体应该完成哪些任务，因此，其他两类角色的作用不大。我认为，角色需完成的任务应该写得更清晰。”“我们组将设计作品完成后，利用脚手架中提供的问题来核查设计是否符合要求，并进行修正。”

访谈B：B首先总结了小组完成PBL任务的过程。“我们组一开始对网络课程的导航与一般网站的导航的区别不是很清晰。通过前两个任务，我们才知道网络课程导航强调对学习路径的规划，所以我们在前两个任务中先积累了对网络课程导航设计的相关知识，然后才把这些知识用在具体的设计中。”“对于角色的使用，一开始我们不明白为什么要分角色来完成任务，并没有严格按照角色来做。后来，我们发现任务三比较困难，应该将任务三进行分解，这时才对角色的作用有所理解。角色能够帮助我们将任务细化分解，帮助我们更好地进行协作。”B认为，问题提示脚手架的作用在于可以帮助学习者在设计前考虑设计的要素，并在设计中不断协调这些要素的关系，这个过程对于设计有一定帮助，但脚手架中的一部分问题过于宏观，难以指导具体的设计过程。

总之，两位学习者对于完成PBL任务的过程描述基本一致。两组均是先分析资料和案例，然后提炼和总结设计原则与方法，最后才根据任务的引导，完成设计作品。对于角色脚本的作用，学习者认为角色的主要作用是将PBL任务进行分解和细化，以利于小组协作。但现有角色设计的不足在于没有细致划分角色应当完成的任务，以至于两类角色并没有指导学习者完成任务。最后，对于问题提示脚手架的作用，学习者认为主要是有助于引导学习者思考设计要素，并不断核查设计作品是否符合网络课程导航设计原则。现有脚手架设计的缺点在于问题过于宏观，应进行细致分解，以指导学习者更好地完成设计过程。

五、研究小结

本研究展示了一个利用设计研究方法设计并应用PBL在线学习活动的案例。研究主要通过设计PBL学习任务、角色脚本和问题提示脚手架来帮助学习者完成PBL活动。通过前后测问卷及导航设计作品分析可以了解到，PBL活动中包含的学习任务、角色脚本及问题提示脚手架能够帮助学习者较为顺利地完成PBL活动。同时，通过后期访谈，研究亦发现了现有设计的不足之处：PBL活动中角色脚本应对角色职能进行细致描述，并利用角色细化分解任务，以促进学习者解决具体问题；问题提示脚手架应当完整覆盖设计中应考虑的各项问题，以指导具体的设计过程。后续将从两个方面继续开展研究：一方面，利用视频分析技术研究小组学习者利用问题提示脚手架进行协作学习的过程，分析脚手架对学习者不同协作阶段的促进作用；另一方面，聚焦研究问题提示脚手架如何帮助学习者在PBL中提升问题解决能力。

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[12]转引自J.MichaelSpector,M.DavidMerrill,JeroenVanMerrienboer andMarcyP.Driscoll.教育传播与技术研究手册（第三版）（任友群等译）[M].上海：华东师范大学出版社，2012：538-556.

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责任编辑 石 子

G424

A

1009—458x（2014）02—0036—05

2013－10－15

张利峰，内蒙古师范大学青年政治学院（010010）。