“互联网+”时代下PBL教学模式及问题设计的原则

赵文燕 田传进

[摘 要]“互联网+”时代来临，翻转课堂、微课、慕课纷纷来袭，而我国的高等教育也从精英教育向大众教育转化，如何提高教育质量成为一个突出的问题。教师如何寻求更为积极有效的教学方式，给学生提供多元化、全方位的学习指导是解决这个问题的一个关键。在众多的教学模式或教学思路中，基于问题的学习（PBL）教学模式有其独特的应用价值。在该模式中，问题设计的好坏是PBL教学成功与否的关键所在。教师应结合教学改革实践，以及“互联网+”时代下PBL教学模式中问题设计的原则及过程，将其运用于材料物理这一课程中，以提高课程教学质量。

[关键词]“互联网+”；PBL教学模式；问题设计

[中图分类号] G642.2 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）02-0046-03

一、“互联网+”时代下的PBL教学模式

（一）传统教学模式的特点

传统的教学模式是以教师为主体、以讲课为中心，采用大班全程灌输式教学模式，其教学进度、内容、方法由教师决定，教学对象是学生整体。它的主要缺点有：（1）学习资源的获取途径主要由上课的教师在课堂上提供，在数量和质量上会受到很多限制；（2）学习社群狭窄，仅仅为在课堂中学习的学生；（3）容易忽视学生的个人兴趣、爱好、能力及个性特征，学生始终处于消极被动的地位；（4）反馈与评价效果不佳；（5）耗时，学习者在搜集相关资料、讨论问题、评价学习效果等方面都会受到时间和地点的限制。

（二）PBL教学模式的特点

随着网络技术和学习理论的不断发展，网络环境下的教学成为教育技术领域研究的重点和热点。PBL教学模式是指在教师的整体把握和指导下，“基于问题式学习”或“问题导向式学习”的自主学习模式。[1]它将教学内容和问题进行融合，利用互联网等手段，借助真实的、复杂的情境呈现，把学习设置到有意义的问题情景中，让学生充分运用现代科技资源，如图书馆、电脑学习软件、文献检索系统、磁带、录像、模型以及网络等进行自学，充分调动学生学习的积极性，激发学生的创新精神，使学生在问题情境中通过自主学习和集体讨论、相互协作来分析、探究、解决问题，学生通过对问题的解决，学习融于问题中的知识。它的优点主要有：（1）能够创设真实的问题情境，利用互联网等多媒体，发掘寻找多种素材，创建一个真实情境，呈现所要解决的问题，在激发学生学习兴趣的同时让学生多方面地去了解问题、认识问题，从而解决问题；（2）便于学生之间的交流與协作，网络环境下的 PBL教学可以利用多种网络通信工具和协作平台，打破时间和空间的限制；（3）打破空间限制，拓展学习社群，不同地区、不同学习背景的学生可以组成学习小组，去探究同一个问题，相互切磋交流，提高学习效率和学习成果；（4）丰富的教学资源，网络作为信息传输的载体，从某种程度上可以说是一个巨大的资源库，在网络环境下的 PBL教学中，教师可以从网络中下载丰富的教学资源，作为学生学习的资料；（5）突出学生的中心地位，此模式是“以学生为中心，以问题为主导”的教学模式，更加注重学生个体的发展，所以它能够提升学生自主学习、小组合作和实践的能力，激发学生的创新精神，发展学生综合思考、解决问题的能力。互联网时代下的PBL教学是一种教学策略，是一种新型教学方法和教学理念。

PBL教学模式作为一种体现构建主意教学思想的教学策略，在实践中已经被证明是十分有效的，同时，互联网又提供了一个很好的在线学习环境。通过梳理和分析PBL和互联网的发展历程、基本要素和特点，比较传统PBL和网络环境下PBL的异同，本文提出“互联网+”时代下的PBL教学流程，如下图所示，由教师制订学习目标，分析学习内容、学习者特点，并通过网络平台向学习者提供学习资源，同时设计问题，并根据学生的特点进行合理分组，让学生通过互联网等手段分析、探究问题从而解决问题，以达到学习的目的。具体过程为：

在上述教学模式中，涵盖了三个基本要素：“问题”，“学生”和“教师”。其中，“问题”是 PBL 教学的原动力，是教师和学生行为中的客体，在整个事件中起主导作用，它存在于真实的情境中；“学生”是学习中的主体，是真正的知识建构者和问题解决者；“教师”是整个学习过程中的帮助者和促进者，其由传统教学中的知识传授者转变而来，从教学的角度讲，教师长期与学生接触，十分了解学生的兴趣、爱好和个性差异，更有利于做到有的放矢地指导学生的学习，增加师生之间的联系，巩固师生之间的感情，更容易形成双向交流的新型师生关系。

由此可见，“互联网+”时代下的PBL教学模式有利于学生更好地记忆、理解、运用知识，有助于培养学生的创造性思维能力和综合分析的能力，培养学习者自主学习和解决实际问题的能力，团队合作和组织协调能力，这与现代社会对人才培养的要求基本一致，值得推广和实施。但是，从PBL的内涵不难理解其核心就是“问题”，PBL学习起始于问题，终结于问题，以问题为中心来组织课程和学习情境，问题设计是PBL 成功的关键因素。然而，什么样的问题才符合教学内容、达到教学目标，问题又有着怎样的含义，如何提出问题并解决问题，问题的解决又需要怎样的知识和技能等，都会影响到PBL教学的效果。对这一系列问题没有深入的理解和分析就不可能从真正意义上理解和运用PBL教学。

二、PBL教学模式问题设计的原则

为提高教学质量和学习效果，使设计的问题能够切实为教学所用，根据教学实践经验，本文将“互联网+”时代下有效的PBL教学问题设计应遵循的原则归纳为以下几点：

（一）问题必须符合教学目标和教学内容的要求

PBL教学是为了达到特定的教学目标而建立的一种教学方法和教学手段，是为教学服务的一种教学工具。因此，PBL教学的问题设计应在考虑课程特点的前提下，紧紧围绕教学目标和教学内容，在设计问题时将教学内容隐藏于问题中，针对教学中的教学重点和教学难点进行设计，使教学内容能够在探索问题、解决问题的过程中，逐渐被学生所了解、认知和掌握。为此，教师要做到以下几点：

1.要把教学内容浓缩成几个主要问题，有效地与实践生活结合起来，充分调动学生学习的积极性和主动性，激发学生探索与主题有关的原理和概念。2.教师要保证学生应该学会的知识、技能等教学目标在所设计的问题中得以体现；3.问题设计的结构、情境要合理并为教学内容这个主题来服务，要保证围绕目标和内容的资源是充足的、高利用率的；4.要立足三维目标，思考如何将概念、想法、原理与问题更好地融合在一起；5.要從学生的角度出发，对教学目标中的原理、概念的使用情况，学生收获情况，教学目标的达成度等做出预判。

（二）问题应具有继承性和弹跳性

维果茨基的“最近发展区理论”认为学生的发展有两种水平[2]：一种是学生的现有水平，这一水平是指学生在独立活动时所能达到的解决问题的水平；另一种是学生可能的发展水平，也就是通过教学所获得的潜力。两者之间的差异就是最近发展区。教师要想促进学生的发展，应着眼于学生的最近发展区，问题的设计要有继承性，但也不能过于简单，不用思考或者稍加思考就能回答，这样容易造成学生的懒惰感和不屑；但同时，问题的设计也要具有一定的弹跳性——问题的结构既要与学生原有的认知结构相符，又要高于学生原有的认知水平，使问题处于“能够够得着，但要跳一跳”的位置。换句话说，教师在设计问题的时候不仅要依据教学目标和教学内容的要求，更要使问题具有一定的继承性和弹跳性，应在学生新旧知识结合处、新旧心理发生冲突的地方设立问题，为学生提供具有一定难度的内容，调动学生的学习积极性，发挥其潜能，超越最近发展区而达到下一发展阶段，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。例如在学习“晶体的缺陷”这一部分内容时，不能简单地设计问题“什么是晶体缺陷”，而要让学生在了解什么是晶体缺陷（晶体中部分原子排列偏离理想状态，局部产生不规则、不完整的原子排列）的基础上有所继承和弹跳，设计“导致晶体缺陷的原因是什么”等问题，让学生处于“够得着但要跳一跳”的位置，利用互联网等多种资源来学习、讨论，最后掌握晶体缺陷产生的原因——原子的热振动、晶体形成条件限制、施加的外部条件等。

（三）把“有效性”作为衡量问题设计的重要依据

在教学问题的设计与实施中，并非所有的教学问题都是有效的，也不是所有的教学问题都指向高级思维技能。Chuska 指出[3]，有效的问题是指那些能够调动学生学习的主动性，使其积极地组织解答问题，并因此而积极地参与学习过程的问题。问题的设计应该挑战学习者的认知，引发学习者的兴趣，从而促进他们获取知识、提高高级思维技能。Atwod等人的研究亦表明[4]，平均在五个教学问题中，即有一个是课堂管理性问题（例如“哪位同学知道答案，知道答案的请举手”等），三个是回忆以前学习过的知识点，只有一个问题是指向学习者更高层次的思维活动。因此教师要在深入地、充分地了解课程的教学目标、教学内容的基础上，积极地构建合理有效的知识、能力体系，在设计问题时，将意义丰富的概念、学生的兴趣与现实问题有效地联系起来，把“有效性”作为衡量问题设计的重要参考依据和关注焦点。

（四）创新，引起学生兴趣

“兴趣是最好的老师”，也是学生学习的原动力。如果能激发学生对所学知识的兴趣，使他们产生强烈的求知欲，学生就会变被动学习为主动学习，从而提高学习效果。为此，教师首先要做到的是与学生多交流，了解学生的学习和生活，发现学生的兴趣点，从而根据客观情况有针对性地设计问题，而不是凭空想象什么问题学生可能感兴趣。但是教材由于更新较慢，很难有学生感兴趣的热点问题，因此，教师要抓住更新更快的信息技术，利用互联网等现代网络工具，挖掘教材外的流行元素，用心设计问题，使问题富有创新意义。如在学习材料物理课程的“PN结及其单向导电性”这一章节的内容时，学生可能对“什么是PN结”，“什么是单向导电性”比较陌生，也不感兴趣，我们可以引用现代生活中常用的电子产品，如手机、电视、电脑等学生感兴趣的东西作为导入点，然后抛开现象看本质，告诉他们这些我们感兴趣的电子产品的开发和应用都离不开“PN结”，而“单向导电性”就是它最主要的性质， 从而设计问题“什么是PN结以及PN的单向导电性？”来激发学生学习本章节内容的兴趣。

（五）理论联系实际

材料物理课程具有理论性强、概念抽象、公式繁多的特点，在课程学习中普遍存在学习兴趣不高和畏惧心理，不少学生对这门课程的感觉是难度大、不好学、困难多、没兴趣，因而其也被学生认为是一门难以攻克的课程。根据上述存在的现象和问题，教师在问题设计中要注重理论联系实际，将材料科学发展前沿、工程实际案例、科研成果引入课堂教学，利用科研、生产和生活中的实例，结合现代教育技术和实践手段，以多媒体网络平台为依托，将真实问题情境再现，帮助学生进行知识的迁移和信息的提取，激发学生的挑战性，促进学生学习动机的转变，并解除学生对课程学习的畏惧心理，使学生由被动学习转变为自主学习，提高课程教学质量。例如，在学习材料物理课程中的“电介质的击穿”这一内容时，我们可以结合生活中常见的“雷电放电”现象，在互联网上寻找一些雷电放电和电缆击穿事故的图片，如2002年1月以及3月连续两次在美国加州发生的全州停电事故和2001年2月的沈阳大停电事故，从而设计问题“导致这些事故的原因是什么？”，让学生带着实际问题去解决问题——由于设备严重老化而导致绝缘材料导电，引出“电介质的击穿”这一概念。

（六）分层设计

在“互联网+”信息时代的背景下，问题的设计对创新能力的要求更加突出，教师要深刻思考“老问题―新问题—疑难题―发现问题―解决问题―新问题”的模式如何在课堂中应用。虽然学生会存在学习层次和水平的差异，但不管什么层次水平的学生都适用这一过程，每个层次的学生都存在待激发的学习能力和创新精神，这一系列的问题解决过程体现的是分层并螺旋递进的学习方式。因此，问题的设计可以从不同的层次入手， 这也体现了人类认知能力发展的循序渐进性。应用这一原则，可根据教学目标选择更加适宜的问题。因此，教师要结合课程的特点，利用概念到原理的层层递进结构关系，在设计问题时为不同层次的学生提供“分层”引导，达到以问引问、由问而思的目的，以增强学生的问题意识，提高其综合解决问题的能力和思考能力。

三、总结

本文结合材料物理这一课程对“互联网+”时代下的PBL教学模式的流程和问题设计原则进行了阐述，PBL教学模式使学生学习模式由传统教学模式向数字化学习模式转变，对学生综合素养的提升有一定的促进作用。而问题设计的优劣决定了此教学模式的应用效果。因此，教师应将重心放在问题的设计上，并在指导学生学习的同时，进行过程性评价；并探索和完善此教学模式，提高学生学习效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 杨海莲.以学生为中心进行基础生物化学研究性教学[J].中国大学教学，2006（2）：35-36

[2] 麻彦坤，叶浩生. 维果茨基最近发展区思想的当代发展[J]. 心理发展与教育，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.

[责任编辑：刘凤华]