“互联网+”视域下PBL教学模式研究

陈 辰 王思茗

(中国民用航空飞行学院 四川广汉 618307)

国内有关PBL的研究并不多，在研究的深度上仍处于起步阶段，因此在进一步推广PBL教学的时候，需要更多的研究来作为课程设计与执行时的参考。过去的教学评估，尤其是PBL课程的评估部分，为课程的满意度评估、可行性评估以及学生在小组学习的表现评估。纵观国内外有关PBL 的研究，验证其有效性的研究十分缺乏，因为PBL学习的有效性不易证明，涉及太多变量及研究限制，而且成果亦难以在短期内体现。基于上述原因，本研究提出在国内民航类大学开设《通用航空文化课程》的设想，并尝试将微信等互联网交互平台和工具用于教学，探讨实施此课程方案的可行性。本实验的设计流程如图1所示：

图1

一、研究设计

(一)研究问题

本文要探讨以下问题：“互联网+”视域PBL教学模式下的学生是否在最终成绩、浅层学习效果、深度学习效果上比非PBL教学模式下的学生提升更明显？如果存在影响，影响程度如何?

(二)研究方法

本研究基于有限的时间和成本以及考虑，采用为期一学期(共4个月)的纵向定量研究和访谈相结合的研究方法，验证“互联网+”视域下PBL教学模式对学生《通用航空文化课程》的学习效果是否有显著影响。

(三)实验对象

本课题的受试者为中国民用航空飞行学院飞行专业三年级2个自然班的学生，共82名(样本构成上，女生1名，男生81名，平均年龄为20岁)。为了能够使测量结果更加准确，设计了有针对性的前测和后测，并通过比较两组学生前测和后测的得分差异对《通用航空文化课程》的实施效果进行评估。前测主要考察被试者的中西方文化背景知识、国外旅游经历、年龄、英语语言能力以及国外留学或旅游意向。前测于2017年9月第一周进行，要求学生在一周之内提交前测问卷。后测于课程结束后的第二周进行。后测关注被试者在文化素养、对网络文化课程的接受度和满意度。

二、研究过程

本文设计了具有远程同步双向交互特征的学生同步网络视频教学平台。该同步课堂教学环境系统是立足于实践的研讨式教学，倡导学生在合作、讨论、实践中学习。为保证实验效度，未告知学生正在参与一项实验。实验周期从第一周到第十六周，共十六周。对照班和实验班的课程时间安排分别是每周周二和周四晚7：00-8：30。

对照班仅使用微信平台对实验对象的学习过程实施干预。在本节内容讲解完成后对学生进行提问。其缺点在于缺少语言和肢体语言的交流形式。此外，学生遇到问题时无法立即举手提问，授课形式只能局限于传统的灌输式或被动式教育。实验班以微信教学平台为实施平台，采用网络视频系统进行实时交互网络课程教学，采取有提问、有反馈、有交流的教学方法。学生可通过微信对需要掌握的重要知识点展开即时讨论。将“问题”穿插于授课过程之中，即整个课堂以“问题”作为导入点，教学过程中渗透“对话”来分析问题，学生通过主动建构问题“支架”来解决问题。此外，通过博客平台根据每节课的话题设置情境，让本课程的学生都参与讨论，并且在下一次课前，将所涉及到的教学内容提前发布在平台上，供学生们预习和回顾。通过这一微信平台，不仅给学生一个课下互相探讨学习的方式，且给后续研究提供了可靠的数据来源。课程内容通过PPT课件呈现。由于本研究旨在探索在线学习环境下用PBL教学模式对学生进行干预，有很多不可控的因素会对学生最后的学习效果造成影响。因此，本文用图2给出细致的描述教学流程和实施思路。

图2

本实验有两个自变量：教学方法(对照班采用传统网络平台教学模式，而实验班采用网络平台PBL教学模式)和评估时间(前测和后测)。此外，本实验还有三个因变量：后测成绩、PBL教学模式中学生的参与度以及学生设计问题与解决问题的情况。

在课程开始的前一周和课程结束后的第二周分别对学生进行了前测和后测，前测和后测的问卷均借鉴Senocak在“The Problem-based Learning Environment Inventory. ”一书中的问卷设计，且问卷中均设置了开放式问题。在前测中，要求学生写出其学习通用航空文化的手段和资源以及要求学生列举出开展通用航空文化建设活动的方式。在后测中，要求学生写出怎样充分利用网络技术的优势以及学生今后是否会更多地利用网上学习平台开展学习。最后，运用SPSS18.0统计学软件进行了独立样本方差检验。

前测试卷要求学生填写其年龄，对通用航空文化的了解程度以及出国旅游经历。将学生根据年龄分为“19岁以下”“19岁”“20岁”“21岁”“22岁”“22岁以上”6个年龄组；根据出国旅游经历情况分为“0个国家”“1个国家”“2个国家”“3个国家”“3个国家以上”。测试前告知学生所有问卷均匿名填写，并保证对学生的个人信息严格保密。这样既解决了学生的“面子”问题，同时又提升了反馈质量，增加其真实性。在实验班里共发放问卷41份,实际回收有效问卷37份,有效问卷回收率为90.24%。在对照班里共发放问卷41份,实际回收有效问卷39份,有效问卷回收率为95.12%。统计结果表明，大多数被试的年龄在20岁和21岁之间，“19岁”有54人，“22岁”有28人，而“19岁以下”和“22岁以上”2个年龄组均为0人。在出国旅游经历方面，大部分被试没有出国旅游经历，仅有3人去过2个国家(美国和新加坡)，10人去过1个国家，其余学生均无国外旅游经历。同时，在前测中，要求学生在李克特量表10级评分表上表明自己对通用航空文化的了解程度。“1——10选项”表示“完全不了解——非常了解”。此次调查所有被试的平均得分为6.05,变幅为 3——8，选中频率最高的分数为6分。对照班学生的平均得分为6.13(SD=5.2), 实验班学生的平均得分为5.97(SD=5.3)，由此可见，实验前两个班学生大体是同质的。表1详细展示了前测两班结果汇总。

表1

(一)浅层学习与深度学习的含义与特征

浅层学习是指在外力驱动下，采用简单记述、重复训练和强化记忆的方式习得新知识的学习形式。特点：外力驱动下消极被动地学习；以记忆为中心的学习，既不重视知识之间的联系，又不重视新知识的建构。相比之下，深度学习就是对特定主题进行持续研究，使学生超越表层知识，达成对知识意义的深层次理解。为了深入理解主题，学生必须掌握大量信息，用这些信息回答相关问题，并且生成新的问题，导致进一步探究。

(二)问题的设计

第一周课程开始之前，通过微信平台告知学生在第一节课上，学生将会听到一篇有关航空文化、民用航空文化与通用航空文化关系的文章，要求学生在课前搜集相关资料，熟悉平台的功能及操作方式。在设计问题这一环节中，很多学生缺乏对所学章节文化背景知识的理解，这给他们设计问题造成了困难。相比对照班，实验班的学生缺乏对所学章节的完整知识结构。 因此在实验班每节课开始的前10分钟，均对所学章节内容进行梳理和串讲，并适当地穿插一些相关问题，所设计的问题既在于检验学生的网络自学效果，以实现每节课的教学目标，又强调趣味性，尽量贴合实际，让学习在有趣的问题中进行。每节课共设计10个问题：前7个问题相对容易，由学生独立作答；后3个问题相对开放性，需由小组讨论协作解决。小组由学生自愿组合，每组4人，小组讨论的流程(头脑风暴，组员分工等)均在微信教学平台上进行。每个小组需以PPT或视频的形式解答这三个问题。学生在没有教师指导的情况下独立查找、利用资料，并在下一次课上与其他小组分享讨论。

三、研究结果与分析

实验班前测与后测人数相同，而在对照班里，有3名学生未参加后测。本文将前测和后测人数统计在表2中：

表2

接下来，根据两个班级前测和后测成绩及调查问卷的相关变量采用描述统计学方法进行分析，结果如表3所示：

表3(总人数：76)

由表3可见，对于两个班级所有学生前测和后测成绩及调查问卷相关变量的统计结果显示： “前测调查问卷中涉及学生责任意识的问题评分”“前测调查问卷中涉及学生合作意识的问题评分”“后测调查问卷中涉及深度学习的问题评分”以及“后测调查问卷中涉及学生责任意识的问题评分”总体分布趋势呈负偏态、非正态分布。

因本次实验主要在于探讨“互联网+”视域PBL授课模式下的学生是否在最终成绩、浅层学习效果、深度学习效果上比非PBL授课模式下的学生提升更明显？在这样一个研究问题中，就有以下两个自变量：深度学习和浅层学习；而“后测成绩”则是随这两个自变量变化而改变的因变量。笔者在本次实验中共检测了5个变量。表4显示实验班后测成绩及调查问卷相关变量的描述师生统计结果：

表4(总人数：41)

由表4可见，对于实验班所有学生后测成绩及调查问卷相关变量的统计结果显示：“后测成绩”“后测调查问卷中涉及深度学习的问题评分”“后测调查问卷中涉及学生责任意识的问题评分”和“后测调查问卷中涉及学生合作意识的问题评分”呈非正态分布。为了更清晰地表征实验结果，将统计结果绘制成了柱状图。

由上述分析可见，“前测调查问卷中涉及教师的作用与角色的问题评分”“前测调查问卷中涉及学生责任意识的问题评分”“前测调查问卷中涉及学生合作意识的问题评分”“后测调查问卷中涉及深度学习的问题评分”以及“后测调查问卷中涉及学生责任意识的问题评分”分布呈现偏态分布。因此，本文进一步对数据进行协方差分析。

用两个班级学生上学期的期末成绩作为协变量，用他们学期结束后的后测成绩作为因变量，来分析两个班学生期末成绩的均值差异。在分析之前，首先做了方差齐性检验，结果发现变量均达到方差齐性要求(F(1,69)=1.203,p=.278),p>0.05, 表明数据符合正态分布和方差齐性，适合参数检验。协方差分析结果表明，条件主效应不显著(F(1,68)=3.087,p=.085,η2=.058)。表5是因变量和协变量的描述统计学分析数据,表6是其方差分析结果。

表5

表6

以上数据分析结果表明实验班和对照班的最终成绩无显著差异，即，“互联网+”视域下PBL教学模式的最终教学效果和传统教学模式下的教学效果大体相同。接下来，分别用两个班级学生前测和后测调查问卷中涉及学生深度学习的问题评分数据作为自变量和因变量，来分析PBL教学模式对学生深度学习的影响。方差分析结果如表7所示：

表7

描述性统计结果发现：对照班的深度学习能力提升不显著(Wilks’Lambda=0.999,F(1,73)=0.028,p>0.05)；而实验班的深度学习能力提升显著(Wilks’Lambda=0.929,F(1,73)=8.930,p>0.05)；这说明经过一个学期的教学，两个班在深度学习能力上存在显著差异。

接下来，分别用两个班级学生前测和后测调查问卷中涉及学生浅层学习的问题评分数据作为自变量和因变量，用方差分析法分析了PBL教学模式对学生浅层学习的影响。方差分析结果如表8所示：

表8

前测和后测为受试者内因子，描述性统计结果发现，对照班的浅层学习能力变化不显著(Wilks’Lambda=0.801,F(1,73)=0.613,p>0.05)；而实验班的浅层学习能力明显有所减弱,但变化不显著(Wilks’Lambda=0.937,F(1,73)=0.639,p>0.05)；这说明PBL教学模式会减弱学生的浅层学习能力,但影响不显著。

四、讨论与分析

本研究的第一个问题在于探讨“互联网+”视域下PBL教学模式对学生学习成绩是否有显著影响。协方差分析结果显示，两组后测成绩基本相同，这一结果说明：PBL教学模式和最终学习成绩不存在直接相关性，即两种教学模式下的学生最终学习成绩是基本相近的。然而，PBL教学模式下的班级在后测成绩上还是略微高于传统教学模式下的学生成绩。此外，还有许多其他因素也对学生后测成绩造成了影响。这些因素包括：在实验班进行后测前，曾告诉过他们题型很简单，只有单选题、填空题和简答题。这可能在一定程度上造成了实验班学生对后测重视程度不够。此外，PBL教学模式更加重视学生的学习过程，包括学生在个人能力和互助协作意识等方面的提升。

在本研究中，还着重探讨了PBL教学模式下的学生是否在浅层学习效果和深度学习效果上比非PBL教学模式下的学生提升更明显？实验结果表明， 相比传统教学模式，PBL教学模式对学生深度学习影响显著，也会减弱学生的浅层学习能力,但影响不显著。造成这一结果的原因可能有：学生的浅层学习能力可能受其学业压力的影响。在PBL教学班上，有三位学生在第七周时因学业压力太大，不愿参与PBL教学活动，对这一新的教学模式不完全适应；另一造成此结果的原因可能是：PBL教学模式设置的很多活动(小组讨论、问题分析等)对学生的浅层学习能力关联较小。也可能是因为实验进行的时间较短，课时量有限，在一学期的PBL教学模式下不足以看到明显浅层学习能力的变化。此外，浅层学习效果是否有明显改变也不能作为衡量PBL教学模式是否成功的唯一因素。

本研究存在着多方面的研究局限。首先，实验的样本量小，被试学生仅有76人，这可能会影响研究的效度；此外，整个研究仅局限于一所高校同一专业的学生；再次，整个研究的时间较短，在为期一个学期的时间里得出的实验数据也值得商榷；最后，整个实验流程缺少对教师评估这一环节，这也可能影响到最终研究结论的稳定性。

结语

PBL教学模式是一种强调以学生自主探究为主的学习方式，关注的是问题的研究和解决的过程。本文以《通用航空文化课程》为例，通过教学实践尝试提出了一套“互联网+”视域下PBL教学模式课程设计流程和分析框架。此分析框架是基于实践提出，并在实践中进行了检验，可操作性和适用性均在实践中得到了验证和不断的优化。本项实证研究表明,“互联网+”视域下PBL教学模式具有可行性，并对提升学生深度学习能力方面具有好的实践前景。

最后，感谢中国民用航空飞行学院2018年教学研究项目“基于网络平台的飞行英语自主学习策略研究”(项目编号：A2018-60)的资助。