PBL应用于小学课程中的问题分析及策略建议

王晶 李葆萍 张立山

摘 要：当前，为培养学生的核心素养，以学生为中心、围绕真实情境中的问题展开探究的教育教学观正日益焕发新的生机，以基于问题的学习（PBL）为代表的教学法在中小学课堂上获得广泛推广应用。然而，伴随着PBL教学法的深度融合，其应用中存在的问题也逐步显现，并引发了诸多质疑。文章借助案例分析了国内外研究中PBL教学法应用于小学课程中的问题，提出五条具体改进策略，即建立PBL教学意义、准确诊断学情、优化问题设置、适时搭建教学支架、引导小组成员积极合作，用以促进我国小学一线教师在学科教育中有效使用PBL。

关键词：基于问题的学习;PBL;认知负荷;教学支架;协作学习

中图分类号：G4文献标志码：A文章编号：2096-0069（2021）03-0073-07

收稿日期：2020-11-08

基金项目：2018年度国家自然科学基金青年科学基金项目“项目式学习辅助系统的学生模型研究”（61807004）

作者简介：王晶（1990— ），女，满族，陕西汉中人，博士研究生，研究方向为STEM教育、PBL教学法、教师知识建构;李葆萍（1976— ），女，陕西安康人，副教授、硕士生导师，研究方向为智慧学习环境设计和评估;张立山（1985— ），男，北京人，副研究员、硕士生导师，研究方向为智能导学系统、学习分析技术。本文指导老师为北京师范大学博士生导师董艳。

一、研究背景

20世纪70年代，基于问题的学习（Problem-based Learning，简称PBL）方法在加拿大麦克马斯特大学首次提出并应用于医学教育。根据萨弗里（Savery）的界定，基于问题的学习是一种以学生为中心的教学方式，学生在学习活动中开展一项研究、整合理论和实践并应用知识和技能来提出可行的具体问题解决方案。[1]随着教育教學理念的发展与变革，除医学教育外，PBL逐渐应用于传媒、工商管理、工程、科学和经济等专业教学领域，至今已有数十年历史。

与其他教学方法相比较，PBL的关键特征主要表现为以下四点：一是PBL中的问题通常为结构不良问题，学生不仅需要探寻问题形成的原因，还要找到解决问题的方法;二是PBL以学生为中心，学生根据问题来决定他们的学习内容，找出问题的关键点，明确自己知识欠缺的部分，寻找并获取知识;三是教师作为PBL学习的促进者和导师，需要引导学生自己提出问题，为学生提供适宜的教学支架，并随着学生能力的发展逐渐减少教师指导;四是PBL中的问题应该是真实的，它由一系列专业的或来自真实世界的实际问题组成。[2]

不难发现，这些关键特征和当前倡导的以学生为中心、围绕真实情境中的问题展开探索的教育教学观及培养学生21世纪技能等教育教学理念有较高的内在一致性。因此，近年来，国内外教育工作者积极探索PBL教学法在基础教育领域的延伸应用，将PBL融合应用于中小学课程教学中并取得了一定成效，在学生的学业成绩、知识记忆、概念发展、技能应用和保持、态度形成等方面产生了积极影响。

如同一枚硬币的两面，在欣喜于PBL教学法应用于中小学课堂取得预期教学效果的同时，我们不难发现，对PBL教学法应用效果的质疑声也始终不绝于耳。有研究表明，应用PBL教学法的学生与应用传统教师讲授教学法的学生相比，并没有表现出显著的成绩提高与能力提升。此外，学生在PBL教学法实施过程中还表现出“仪式行为”[3]，也就是说，学生在学习过程中表现得很积极，但是这种积极可能只是表象，他们不会付出足够的时间和努力进行自我学习，如不能充分查找文献和相关资料、在小组合作中很少进行头脑风暴等。

面对成效和质疑，特别是PBL教学法在低龄学生中应用效果的不确定性问题，“PBL教学法究竟该如何与小学课程教育实现深度融合”成为当前摆在一线教师和教育科研工作者面前一个亟待解决的难题。因此，本研究希望通过对PBL教学法在小学课堂教学应用的案例进行研究分析，深入探讨其在小学教学中的应用效果和影响因素，总结其在小学课程教学应用过程中所暴露的问题，寻找问题解决途径，以期为学校教育教学实践提供建议和指南。

二、国内方面：PBL教学法应用之三重问题

笔者在“中国知网”数据库中检索自2010年至2020年发表的期刊论文，关键词限定为“问题学习”或“PBL”，摘要“小学”，获得69条检索结果，其中，对“小学课程教育中应用PBL教学法”进行说明的文献共46篇，阐述“PBL教学法在我国小学课程教育应用中存在的问题”的文献共10篇。如表1所示，总的来看，PBL教学法在我国小学课程教育应用中存在的问题主要体现在学生、教师和学习环境三方面。

（一）小学生的学习方式影响PBL教学法应用

从学生的角度上讲，首先，传统“教师教、学生学”的教育观念成为PBL教学法实施的强大阻力。尤其对于小学高年级学段的学生而言，学生已经很难快速完成“以我为主体”的角色转换。比如陈曦等研究了PBL教学法在小学数学课程中的应用，文章里反映学生依然会要求教师一步一步指导应该怎么做。[9]可见，学生自主学习的主动性较低，对教师的依赖性较强，习惯性追随教师的指导，他们可能害怕批评、不敢提问、不善思考，只能被动地接受知识。其次，小学生的学习能力往往不能满足PBL教学的较高要求。主要表现在学生自主学习能力不强，通常很难通过自主分析、探索、实践达成学习目标;很多学生不能很好地适应PBL教学形式，往往过度关注问题本身，急于解决问题，忽略了对知识的探究;学生知识迁移应用能力较弱，很难在学习中较好地做到理论联系实际;总结反思能力不足，不擅长总结自己和其他小组的学习成果，在小组报告和讨论环节往往只关注自己及所在小组的表现;此外，部分学困生知识基础较薄弱，在没有足够知识支撑的情况下很难解决PBL教学活动中教师提出的结构不良问题，容易造成学习效果的严重两极分化。最后，小组合作能力参差不齐，成员参与度不均衡，部分学生表现出缺乏合作精神或缺少合作技巧等问题。比如黄婷婷采用社会网络分析方法分析了基于PBL教学法的小学数学课堂中学生学习的交互性，发现尽管在小组合作学习中有一部分学生很活跃，但大部分学生并不热衷于讨论交流，这就让PBL教学中小组合作的学习效果大打折扣。[10]

（二）教师缺乏驾驭PBL教学的能力

从教师的角度上看：第一，对于习惯了传统教学观念和教学模式的一线教师来说，从传统教学的“教师主导”到PBL的“学生主导”并非朝夕之事。王佳在研究应用PBL教授的小学信息技术课程时提到，教师可能只能短暂地采用PBL教学法，在课程开始后不久又会恢复到讲授式的教学模式中。[11]在这样的教学过程中，教师依然牢牢占据着课堂的主动权，学生的自主探究过程不免流于形式。第二，面对PBL的高水平教学要求，教师能力通常有所欠缺。叶善培研究了PBL教学法在小学综合实践课程中的应用，发现教师认为如何设计出既符合教学大纲要求，又能激发学生学习动机的、基于真实情境生成的问题是一个很大的挑战。[12]此外，教师面临的挑战还体现在问题设计缺乏针对性、启发性不足或问题难度不当;没有建立好一套科学的教学评价体系，对学生学习效果的过程性评价欠缺;对学生的非预期行为预判不足，教学时间协调不好，课堂驾驭能力较弱;教师知识储备不足、信息素养较弱、教学帮促技能训练不够专业系统，不能很好地激发学生的学习动机、不能为学生探究过程提供足够积极有效的指导帮助。第三，PBL教学需要教师投入大量时间进行课程设计和课前准备，无形中增加了教师的工作量，对于工作负担本就不轻的一线教师而言，无疑是雪上加霜，这也成为阻碍PBL教学法推广实施的重要原因。

（三）学习环境制约PBL教学法应用的效果

在学习环境方面，软硬件和网络环境问题、教学时间紧张、家长态度消极等因素也制约着PBL教学法在我国小学课程教育中的应用。具体而言，第一，尽管我国的基础教育信息化已经进入应用融合阶段，但仍存在诸如学校网络学习空间利用率不高、数字资源建设和应用水平不均、计算机辅助教学工具设计不够完备等问题，不能完全满足学生学习需要。第二，课堂教学时间有限，采用PBL教学法教授同样的知识内容需要更多的时间，这种教学进度和学习过程间的矛盾很难得到良好平衡。第三，社区和家校合作不足，家长对于网络学习和移动学习环境的认知偏见导致其不能有效支持学生开展PBL探究学习，也在一定程度上限制了PBL教学法的使用。

三、国外方面：PBL教学法应用之问题重重

与中文文献检索类似，笔者在Web of Science数据库中检索自2010年至2020年发表的期刊论文，关键词为“Problem-based Learning”或“PBL”，摘要限定“primary school”或“elementary school”，获得129条检索结果。其中，对“小学课程教育中应用PBL教学模式”进行说明的文献59篇，对“PBL教学法的有效性”进行质疑或提出“PBL教学法应用于小学课程教育中存在的问题”的文献共12篇。如表2所示，国外研究对PBL教学法应用于小学课程教育的质疑主要表现为学生和教师在具体教学实践环节中出现的系列问题。

（一）学生能力阻碍PBL教学开展

首先，对学生来说，PBL教学法加重了他们的认知负荷。教育的目标并不是简单地检索或发现知识和信息，而是指导学生科学地处理信息，并最终存储在长时记忆中以备不时之需。但PBL教学法要求学生自由探索复杂的问题，在问题解决的过程中搜索与问题相关的知识或信息，这些基于问题的检索需要占用大量的工作记忆资源，却对长时记忆中的知识积累无益，反而造成学生的学习困难。

其次，小学生缺乏问题解决必要的认知策略和元认知策略，容易造成学习方法上的偏差。相关团队在研究了应用PBL教学法教授小学写作课程后，发现在PBL教学中教师的指导较少，学生因其理解能力和认知能力有限而不能很好地完成学习任务。[17]的确，在PBL教学实践中，教师往往不能为学生提供充分的问题解决推理过程的参考模型和其他指导，学生无法掌握解决问题必需的思维策略，不能对自己的知识基础进行合理评估，也不能意识到需要掌握哪些信息才能更有效地学习新知识，他们很可能已经迷失在学习中，在无关信息中耗费大量时间，最终偏离了学习目标，而不能有效解决问题，或是凭感觉、靠直觉进行学习，这不利于科学思维过程的培养。

再次，功能失调的小组合作可能阻碍PBL教学过程的顺利开展，对学生学习造成不良影响，而过于突出的性格特征、小组学生间不均等的参与度、社交技能的缺失等因素都可能造成小组互动的功能失调。有学者对基于PBL的小学科学写作课程的研究表明，合作可能不是PBL教学法必需的环节，部分“能力超强”的学生可能主导全部合作过程，这导致了不同能力水平的学生在PBL教学活动中的学习获得有较大差异。[18]此外，在性格方面，高支配性格的学生也可能控制小组的决策过程，让小组成员间的关系变得紧张，而高从属性格的学生则可能在小组学生中没有贡献和参与感，不利于小组积极学习氛围的形成。在学生的参与贡献方面，习惯了“搭便车”的学生可能经常不参加小组讨论、不按时完成小组任务，或是在小组讨论过程中不贡献自己的智慧，这些行为可能引起其他小组成员的不满甚至怨恨，对小组学习产生不良影响。此外，小学生普遍缺乏恰当的社交技能和适宜的社交礼节，他们可能会相互怀疑、不能分享、不去沟通、不愿合作，用消极行为应对小组合作学习任务。

最后，PBL教学法可能引起学生的适应焦虑。从传统基于教师讲授的学习环境到PBL基于学生探究的学习环境，学生需要一个缓慢的适应过程。在这个过程中，学生需要改变学习习惯和行为，也要承担心理上的挑战并调整自己的心态[19]。他们可能会对自己的角色产生困惑，也可能不知道需要关注待解决问题的方方面面，这些都会造成学生的适应焦虑，导致无效或低效学习的产生。此外，PBL教学法需要学生投入大量的时间和精力解决问题、理解并建构知识意义，这无疑又增加了学生的学习负担。

（二）教师面对的挑战不利于PBL教学法的应用推广

第一，对于教师而言，设计有效的问题和课程可能是最大的挑战。尽管他们为此付出相當多的努力，但实际的教学效果往往并不理想。有学者研究显示，在PBL教学中，问题和课程设计往往并不能很好地引导学生开展有效学习，学生理解的学习目标与教师计划的学习目标间的一致性不足50%。[20]如果学生不能准确识别出教师预期的学习目标，他们就可能将时间用在无关知识的学习上，降低学习效率。

第二，不足或过度的教师指导是PBL教学法在具体课堂应用中存在的另一问题。有学者研究了一些PBL教学实例，发现教师的指导平均只占学生全部学习过程的20%，这就可能使学习内容偏离教学计划，不利于学生的知识获得和能力提升。[21]而另一方面，在更多数情况下，教师会普遍担心不能为学生提供充分的学习支持，他们可能会详细指导学生的学习过程，甚至在不知不觉中恢复传统的讲授式教学。这样的过度指导就失去了使用PBL教学法的积极意义，对学生自我导向学习能力的培养产生不利影响。

第三，教师的课堂管理能力不足以应对小组合作中出现的功能失调问题。纳里曼（Nariman）采用案例研究法探索了某小学科学教师在课堂中采用PBL教学法时面临的挑战，发现缺乏指导小组搭建和小组合作的经验、小组合作的课堂过于吵闹等问题成为教师头疼的教学难题。[22]在PBL教学的小组合作学习过程中，教师需要学生掌握一定的社交技能和社交礼仪，处理由小组成员性格差异带来的种种低效问题，协助平衡各成员间的参与度或贡献，防止小组互动的功能失调。另一方面，理想的小组规模为每组6～8名学生，但是面对学生多教师少的现实问题，大多数学校会将小组规模扩大，这就要求教师掌握更加复杂的小组指导和管理能力，以保证小组合作的学习效果。

第四，与学生的学习负担类似，PBL教学法同样需要占用教师大量的时间进行课程准备、学生指导与教学反馈，增加了教师的工作负担，给教师工作积极性带来了消极影响。

四、PBL教学法未来应用的策略建议

综合国内外相关研究，PBL教学法应用于小学课程教育中存在的问题主要可以从学生、教师和学习环境三个方面来解释。从这三个方面出发，整理PBL教学模式的变体及有效脚手架的应用研究，能够解释PBL教学法应用研究的矛盾结论是如何产生的，更能够开拓PBL教学实践的新思路，帮助我们不断改进PBL教学模式，改善PBL教学效果，让PBL教学法更好地应用于小学课程教育。

（一）清晰告知PBL应用的“为何”与“如何”，建构对课程的意义理解

为促进学生更快实现从传统讲授式学习到PBL学习的有效过渡，教师需要明确说明PBL教学法的原理和教学过程，在学生正式进入PBL课程学习之前，让他们了解为什么要采用PBL教学法，以及在PBL教学环境中如何开展学习。知道“为何”可以帮助学生形成对PBL的正向态度，让他们更积极参与到学习过程中，使学习更有效。而知道“如何”则可以帮助学生减少不必要的认知负荷，消除PBL教学形式使其产生的紧张感，促使学生更积极地承担在PBL学习过程中的新角色，让他们为自己的学习过程负责。“为何”与“如何”的教学内容，会促使学生进一步实现对PBL教学法应用于课程的意义建构。

（二）准确诊断学习者的认知发展阶段，确立PBL教学法的应用情境

为减轻学生认知负荷，教师需要充分开展学情分析，并根据小学生的认知和思维特点采用适宜的PBL教学法，设计具体的学习过程。根据过往研究，造成PBL教学法应用效果差异化的首要原因在于研究者采用了不同的PBL模型，这就对学生的学习效果产生了完全不同的教学影响[23]。PBL在不同的应用情境下，其具体的教学实施模型主要表现为自主学习、经验学习、基于活动的学习、跨学科学习和案例学习等多元学习方式。对于小学生而言，受认知发展水平的局限，完全开放的学习环境可能是低效甚至无效的，他们更适合采用案例学习或基于活动的学习。也就是说，在小学课程中应用PBL教学法时，教师需要首先简单教授基本知识概念和原理;然后为学生提供问题解决的模型样例，帮助学生获取相应的知识概念图式，减轻他们的认知负荷;最后要求学生完成较低程度的结构不良问题，从而实现知识的良好迁移，提高学生学习效率。

（三）优化问题设置，抓住实施PBL教学成功的关键

为保证PBL教学法的效果，帮助学生准确把握学习目标，在问题解决过程中更好地习得知识、提升能力，教师需要优化问题设置。PBL教学中采用的问题应该体现出一些典型特征，比如学习问题需要与学习目标和学科领域的核心概念紧密相关，还应该是面向真实世界的、结构不良的、能够激发学生学习动机的、需要团队合作的，以及能够为学生问题解决过程提供适时反馈的内容。为指导PBL问题设计，有学者提出3C3R问题设计模型[24]并将其应用于小学数学课程教学中，取得了良好效果。该模型主要包括内容、情境、联结、调研、推理和反馈六个关键点，教师可以通过设定目标、内容分析、情境分析、问题生成、问题功能分析、一致性分析、问题标记、建构反馈内容、检查六个关键点间的支撑关系这九个步骤来完成问题的设计。

（四）创设技术增强的学习环境，促进学生成为PBL教学中的主动者

完成PBL学习任务需要付出相当多的时间和努力，有的学生可能因为压力大或不感兴趣而中途放弃。当学生遇到学习困难时，教师需要借助技术手段，适时搭建教学支架，提供监控、促进、激励、告知和参与等教学支持，这对于培养学生能力和思维习惯很重要。技术增强的学习环境能够帮助教师减轻工作负担，缓解课堂教学时间有限与PBL学习过程复杂两者的矛盾，支持学生的自我调节学习。教师可以根据学科特征和教学目标要求，恰当选用教学资源管理平台和思维导图、概念地图、虚拟实验室、在线游戏等支持PBL课程教学[25]，增加学生学习兴趣，改善学习态度，提升学业成就感。

（五）引导小组成员关注他人感受，营造良好的协作学习氛围

PBL教学重视每位学生在学习共同体中进行交流、分享、反思、创造，从而协作解决问题。为减少小组协作中的“搭便车”现象，帮助学生营造良好的协作学习氛围，提高小组学习效率，教师需要根据PBL教学过程中的小组互动情况，及时开展协作技能方面的學习和训练活动。指导学生在合作解决问题的过程中有意识地关注自己和他人的感受，当小组合作出现人际关系问题时，引导他们发现哪些行为造成了这些问题，帮助他们找到解决问题的办法，并要求他们在遇到如戏弄、不必要干涉、争论与攻击、怀疑等问题时，学会利用自己的社会情感能力协调、解决矛盾冲突。

五、结束语

尽管PBL教学法在医学职业教育和高等教育领域已经得到广泛应用，然而当前，其在小学教育领域中的实践依然相当贫乏、分散且不成体系。PBL教育面向未来，更重要的长期目标应该在于从小培养学生主动管理自己的责任感和主动性。从既往研究中，我们不难发现，学生从传统讲授式教育向新型教学模式的转换需要一个过程，在这个过程中，他们需要做出心理和行为的双重调整和转变，这就可能造成一系列问题。解决这个问题的合理方法就是让学生在学习生涯的早期能够沉浸在适宜的PBL教学环境中，这样PBL教学法背后的建构主义哲学思想就会成为他们学习经历的一部分，为适应未来生活打下坚实基础。当然，在PBL教学法应用于我国小学教育的起步期，仍然存在种种问题亟待解决，但同时我们应该看到一线教师正在不断学习借鉴国内外的先进经验，力图通过教學模式及教学环境的不断丰富和完善，让PBL教学法更好地融入小学教学实践，发挥更大的作用。

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（责任编辑 孙志莉）