問題式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)
作者:趙楠 裴新寧
原文發(fā)表于《上海教育》2019年第03A期第72-74頁。引用請(qǐng)參見原文并注意版權(quán)所有。
問題式學(xué)習(xí)(problem-based learning,本文簡寫為pbl)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(project-based learning,本文簡寫為PBL)作為主動(dòng)學(xué)習(xí)方式的代表,在20世紀(jì)末被學(xué)習(xí)科學(xué)(the Learning Sciences)重新詮釋并注入新的活力,發(fā)展成為學(xué)習(xí)者中心的教學(xué)模式或課程模式。相較授受式的課程教學(xué),它們都能更有效地發(fā)展學(xué)生的深層理解和高階技能。但是,許多讀者容易因縮寫相似而混淆兩者(注:在不同文獻(xiàn)中,問題式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的縮寫不同。除了本文的縮寫形式外,有些文獻(xiàn)把項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和問題式學(xué)習(xí)都縮寫為PBL,或是問題式學(xué)習(xí)縮寫為PBL、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)縮寫為PjBL),希望對(duì)原理和過程(或內(nèi)容)多作些了解。本文從學(xué)習(xí)科學(xué)的取向?qū)烧呒右杂懻摗?/span>
什么是問題式學(xué)習(xí)
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問題式學(xué)習(xí)(pbl)是一種以虛擬問題場(chǎng)景或真實(shí)案例驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、整合理論與實(shí)踐的教學(xué)策略,并以此為基礎(chǔ)發(fā)展出相應(yīng)的教學(xué)模式。學(xué)生往往在小組中工作,通過解決沒有唯一正確答案的問題來學(xué)習(xí)某個(gè)主題。
pbl最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的醫(yī)學(xué)教育中。加拿大麥克馬斯特大學(xué)的教師們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)教學(xué)并未教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)解決臨床問題,而通過pbl呈現(xiàn)真實(shí)的過往病例供學(xué)生診斷,卻能有效發(fā)展臨床問題解決技能。
20世紀(jì)末,溫特貝爾特大學(xué)認(rèn)知與技術(shù)小組(CTGV)開發(fā)的賈斯珀問題解決系列助推了pbl在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用。賈斯珀系列包含以錄像為載體的歷險(xiǎn)故事,解決問題所必需的數(shù)據(jù)和教學(xué)境脈都鑲嵌在故事之中。例如,在“邦尼牧場(chǎng)的援救”故事中,有一只受傷的鷹和一架能用于救援的超輕型飛機(jī),要求學(xué)生找出營救鷹的最快方法并計(jì)算出所需時(shí)間。學(xué)生既要學(xué)習(xí)距離—速度—時(shí)間的數(shù)學(xué)問題,還要考慮超輕型飛機(jī)的載重量、燃油儲(chǔ)量和燃料消耗等真實(shí)的復(fù)雜問題,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題與日常生活事件的關(guān)聯(lián),形成解決復(fù)雜問題的技能,并發(fā)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作、有效溝通、為決策而爭(zhēng)論等能力。
現(xiàn)如今,在學(xué)習(xí)技術(shù)的支撐下,pbl已廣泛應(yīng)用于各類學(xué)校教育(從基礎(chǔ)教育到高等教育、職業(yè)教育),并跨越語言、文學(xué)、數(shù)學(xué)、地理、歷史、科學(xué)等多個(gè)學(xué)科,旨在為學(xué)生提供真實(shí)的復(fù)雜問題情境,幫助他們學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用相連的新知識(shí)與新技能,并掌握必要的社會(huì)技能。
什么是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)
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項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(PBL)是一種以人工制品開發(fā),驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并協(xié)作確定解決問題方案的學(xué)習(xí)型課程模式。這些人工制品對(duì)學(xué)生而言是真實(shí)而有意義的,映射出學(xué)科或跨學(xué)科的核心概念和原理,反映領(lǐng)域?qū)<遥茖W(xué)家、數(shù)學(xué)家、作家、歷史學(xué)家、工程師等)的實(shí)踐活動(dòng)。人工制品可以是報(bào)告、實(shí)物模型、計(jì)算機(jī)模型、視頻、錄影和其他基于技術(shù)的表征等。
PBL有著悠久的歷史,可追溯到20世紀(jì)初期弗蘭西斯·W·帕克(Francis W. Parker)的“項(xiàng)目教學(xué)”(project teaching)和約翰·杜威(John Dewey)的“做中學(xué)”工作。其教學(xué)理念吸收了農(nóng)藝學(xué)和工藝學(xué)的思想,最初在小學(xué)課堂中使用,后來拓展至所有年級(jí)的課堂。但是,由于PBL缺少簡潔的定義,這也妨礙了對(duì)它的評(píng)價(jià)。PBL作為學(xué)校實(shí)踐的描述性術(shù)語,曾被“以兒童為中心”的課程和活動(dòng)課程所替代,銷聲匿跡過一段時(shí)間。
20世紀(jì)90年代起,學(xué)習(xí)科學(xué)研究讓教育者認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)和社會(huì)交往對(duì)學(xué)習(xí)的重要作用。在此背景下,一些學(xué)者發(fā)現(xiàn),無效的教材設(shè)計(jì)和教學(xué)方式導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)科學(xué)的淺表理解,他們開始與中學(xué)科學(xué)教師合作開發(fā)PBL課程,制定相關(guān)的學(xué)習(xí)策略和設(shè)計(jì)原則。20多年來,PBL被學(xué)習(xí)科學(xué)家持續(xù)注入新的活力,作為變革科學(xué)教學(xué)的有效途徑,得以迅速發(fā)展。
新世紀(jì)以來,現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)重新定義了教與學(xué)的過程。網(wǎng)絡(luò)探究、維基(wikis)、社交媒體等web2.0教學(xué)工具正在深度融入PBL課堂。圖表、交互可視化、建模工具等計(jì)算機(jī)軟件,能幫助學(xué)生看到數(shù)據(jù)的模式,擴(kuò)大探究問題的空間,執(zhí)行在沒有軟件支持的條件下所無法完成的任務(wù)。當(dāng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上發(fā)布自己的作品時(shí),他們就成了知識(shí)的主動(dòng)生產(chǎn)者。作為尊重個(gè)體差異、增進(jìn)學(xué)生參與、培育高階技能的有效學(xué)習(xí)方式,PBL已被寫入美國、加拿大、芬蘭等發(fā)達(dá)國家的基礎(chǔ)教育課程標(biāo)準(zhǔn),越來越多地應(yīng)用于跨年級(jí)和跨學(xué)科水平的課程與教學(xué)的組織。項(xiàng)目式STEM或STEAM課程、創(chuàng)客教育,以及在科學(xué)教育領(lǐng)域成功使用20余年的WISE(基于網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)探究環(huán)境)課程都隸屬此類課程。在美國,PBL已成為科學(xué)“核心概念”教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。持續(xù)跟進(jìn)的教育研究顯示,PBL正在21世紀(jì)課堂扮演著愈發(fā)重要的角色。
pbl和PBL的理論支撐
和設(shè)計(jì)特點(diǎn)
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問題式學(xué)習(xí)(pbl)扎根于建構(gòu)主義和社會(huì)文化理論。在pbl小組中,當(dāng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中參與協(xié)作探究來解決劣構(gòu)問題時(shí),識(shí)別問題、整合知識(shí)和內(nèi)化知識(shí)等深度學(xué)習(xí)發(fā)生在社會(huì)協(xié)商和社會(huì)建構(gòu)的過程之中。
pbl的核心在于支持主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)循環(huán)的設(shè)計(jì)。學(xué)生首先看到假想的問題場(chǎng)景或真實(shí)案例,然后進(jìn)入?yún)f(xié)作探究以更好地理解問題、找出學(xué)習(xí)要點(diǎn),通過收集、聯(lián)系、交流信息的迭代循環(huán)來解決真實(shí)問題。圖1展示了pbl臨床醫(yī)科案例及其支持主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)循環(huán)。“肌肉—骨骼系統(tǒng)”課程單元由兩課時(shí)構(gòu)成。學(xué)生首先從假想的問題場(chǎng)景中識(shí)別出關(guān)鍵事實(shí),形成初步的診斷假設(shè),然后學(xué)生們得到更多關(guān)于何先生的病史和體檢信息,用這些信息來產(chǎn)生“學(xué)習(xí)主題”,找出知識(shí)差距,進(jìn)而促使他們從事自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí),以確認(rèn)自己的診斷。學(xué)生在課外研習(xí)這些學(xué)習(xí)主題。后一節(jié)課他們?cè)俅蔚玫叫碌男畔?,由此產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)主題,并使用第一節(jié)課的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)中所學(xué)到的知識(shí)來解決新的學(xué)習(xí)主題。隨后,學(xué)生就所有信息進(jìn)行評(píng)價(jià),做出何先生醫(yī)療問題的最終診斷。當(dāng)?shù)贸鲈蚝徒鉀Q方案后,學(xué)生解釋并反思有關(guān)的概念和原理。
問題探究和解決的成功,離不開腳手架支撐。教師和表征工具(如結(jié)構(gòu)化的任務(wù)圖示、學(xué)生構(gòu)建的流程圖、概念圖、表格等)都可作為學(xué)習(xí)過程的腳手架,幫助學(xué)生拓展能力。腳手架主要用于傳達(dá)問題和助力建模、提供輔導(dǎo)、讓學(xué)生清晰表達(dá)。隨著學(xué)生能力的提高,腳手架逐漸移除。
圖1 pbl臨床醫(yī)科案例:問題場(chǎng)景和支持主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)循環(huán)
(改編自Hmelo-Silver,2004)
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(PBL)是建構(gòu)主義情境學(xué)習(xí)的一種形式,其理論假設(shè)是學(xué)生只有在真實(shí)境脈(或與專業(yè)實(shí)踐接近的境脈)中求知(knowing)才能夠獲得對(duì)學(xué)習(xí)材料的深入理解。即求知與“做事”(doing)是不可分割的。運(yùn)用PBL的目的是幫助學(xué)生擺脫填鴨式的被動(dòng)接收,讓他們主動(dòng)投入于積極的社會(huì)交往與知識(shí)建構(gòu)、表達(dá)與創(chuàng)新中,學(xué)會(huì)使用認(rèn)知工具,通過創(chuàng)建有形的人工制品向他人展示自己所學(xué)。
學(xué)習(xí)科學(xué)研究識(shí)別出PBL環(huán)境或課程應(yīng)具備六個(gè)特征(見圖2)。以人工制品替代學(xué)習(xí)結(jié)果,是PBL最為顯著的特征,而如何有效地把科學(xué)核心概念、科學(xué)實(shí)踐和學(xué)習(xí)技術(shù)注入課堂,則是PBL設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn)。通常,在項(xiàng)目開始時(shí),為了明確學(xué)習(xí)的邊界,教師會(huì)提供最終產(chǎn)品的規(guī)格說明,而如何做則是由學(xué)生自己掌控的。學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中工作,通過多輪迭代完成產(chǎn)品制作。例如,在“怎樣才能從遠(yuǎn)處聞到東西的氣味?”項(xiàng)目中,學(xué)生首先識(shí)別出研究問題——?dú)馕度绾卧诜块g內(nèi)傳播,并提出可能的制約因素(如物質(zhì)的狀態(tài)、相變和性質(zhì));隨后,學(xué)生投入一系列科學(xué)實(shí)踐,包括設(shè)計(jì)和實(shí)施探究、修正研究問題、開發(fā)和使用模型以及形成解釋等,從而發(fā)展出對(duì)物質(zhì)的粒子模型的深度理解。
在從事項(xiàng)目的過程中,學(xué)生需要考慮同伴的觀點(diǎn),捍衛(wèi)或改變自己的觀點(diǎn);教師作為“教練”,提供指導(dǎo)、反饋和建議。期間,學(xué)生很可能會(huì)遇到幾個(gè)“問題”,從而產(chǎn)生“可教的時(shí)刻”??梢哉f,作為腳手架支撐的迷你授課是依據(jù)學(xué)生需要提供的,為的是橋接新舊概念,使學(xué)生建構(gòu)對(duì)概念的深度理解,以更好地實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品。
pbl和PBL的相似之處
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問題式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)都是建構(gòu)主義取向的教學(xué)或課程模式,關(guān)聯(lián)了學(xué)校的學(xué)習(xí)經(jīng)歷與真實(shí)的生活情境,凸顯了學(xué)習(xí)的建構(gòu)性與情境性。《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊(cè)》分別凝練了它們的設(shè)計(jì)要素(圖2),相似的要素包括:問題或任務(wù)是開放性的,存在多種解決路徑;(模擬)專業(yè)實(shí)踐情境,為學(xué)生提供真實(shí)應(yīng)用知識(shí)與技能的機(jī)會(huì);以學(xué)生為中心,教師作為學(xué)習(xí)的促進(jìn)者或教練;強(qiáng)調(diào)協(xié)作探究,為學(xué)習(xí)過程搭建多種類型的腳手架;采用基于實(shí)作的評(píng)價(jià),并為學(xué)生提供充足的時(shí)間進(jìn)行反思、自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)。
圖2 pbl和PBL的設(shè)計(jì)要素
(參見:R. Keith·Sawyer(Ed.)The Cambridge Handbook of the Learning Sciences (2nd ),2014,281-310)
pbl 與 PBL的不同
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問題式學(xué)習(xí)并不等同于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。問題式學(xué)習(xí)通常涉及單一學(xué)科(跨學(xué)科的比較少見),持續(xù)較短時(shí)間。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)大多是跨學(xué)科的,持續(xù)較長時(shí)間(數(shù)周、數(shù)月或更長時(shí)間)。總體上,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用得更為廣泛,常常由諸多“問題”組成。它們的主要區(qū)別為:
第一,問題的真實(shí)程度不同。問題式學(xué)習(xí)的問題場(chǎng)景或案例通常與學(xué)生的當(dāng)下生活有一定的“距離”,涉及健康及疾病診斷問題、設(shè)計(jì)問題(如設(shè)計(jì)保溫杯)、戰(zhàn)略問題(如管理投資組合)和決策問題(如商業(yè)管理、領(lǐng)導(dǎo)力教育、緊急醫(yī)療等在高風(fēng)險(xiǎn)條件下做出高風(fēng)險(xiǎn)決策)等問題場(chǎng)景。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)通常是完全真實(shí)的任務(wù)和情境,涉及的問題如“怎樣防止傳染病在社區(qū)傳播?”“如何規(guī)劃建造市中心城市廣場(chǎng)”“為何吊扇頂部能不停旋轉(zhuǎn),而鐘擺運(yùn)動(dòng)卻隨時(shí)間推移而減弱?”等。
第二,學(xué)習(xí)模式不同。問題式學(xué)習(xí)屬于探究模式,遵循特定的學(xué)習(xí)周期,學(xué)習(xí)活動(dòng)始于待解決或?qū)W習(xí)的問題,以問題驅(qū)動(dòng)信息收集與評(píng)估、知識(shí)創(chuàng)造和反思。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)屬于產(chǎn)品模式,遵循“設(shè)計(jì)—探究”的一般步驟,在指向產(chǎn)品生成的一系列設(shè)問的引領(lǐng)下,學(xué)習(xí)活動(dòng)圍繞制訂計(jì)劃、開展研究、生產(chǎn)創(chuàng)作、修正改進(jìn)、展示評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)展開,逐步攻克完成這些步驟所需解決的一系列問題。
第三,學(xué)生承擔(dān)責(zé)任的程度不同。在問題式學(xué)習(xí)中,主要由學(xué)生承擔(dān)起知識(shí)獲取的責(zé)任,教師一般不直接提供與學(xué)科內(nèi)容有關(guān)的指導(dǎo)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)傾向于更多的教師指導(dǎo),教師會(huì)在“可教的時(shí)刻”提供與項(xiàng)目有關(guān)的內(nèi)容指導(dǎo)。
第四,學(xué)習(xí)側(cè)重不同。在問題式學(xué)習(xí)中,知識(shí)獲取和應(yīng)用同時(shí)發(fā)生,側(cè)重于求知過程(knowing)(即知識(shí)的社會(huì)建構(gòu))。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)在實(shí)踐活動(dòng)(doing)中求知(knowing),側(cè)重于知識(shí)在新情境中的應(yīng)用與創(chuàng)新。
科學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的“實(shí)踐活動(dòng)”是指讓學(xué)生從事科學(xué)與工程實(shí)踐和運(yùn)用技術(shù)工具。比如在“監(jiān)測(cè)河流水質(zhì)”項(xiàng)目中,學(xué)生像科學(xué)家一樣設(shè)計(jì)和實(shí)施探究,修正問題,使用各種傳感器和手持設(shè)備收集真實(shí)數(shù)據(jù)(pH值、渾濁度、溫度、溶氧量等),用移動(dòng)設(shè)備共享和組織數(shù)據(jù),用軟件(可視化、模擬、視頻、動(dòng)畫、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等)表征數(shù)據(jù)和建構(gòu)模型,最終形成關(guān)于當(dāng)?shù)睾恿魉|(zhì)的科學(xué)解釋。
盡管本文對(duì)pbl 和PBL進(jìn)行了一些區(qū)分,但是發(fā)展到今天,在教育領(lǐng)域兩者實(shí)際上已經(jīng)走向融合,它們共同為發(fā)展學(xué)生的深層推理、協(xié)作、自主學(xué)習(xí)和問題解決等高階技能提供了可行方式,極大地豐富了課程與教學(xué)設(shè)計(jì)的模式與案例。
(趙楠系華東師范大學(xué)教師教育學(xué)院博士研究生;裴新寧系華東師范大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心共同主任、教授、博士生導(dǎo)師)
編輯:陳柏因 校對(duì):金怡靖
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