“互联网+”视域下以PBL问题导向高层次思考的移动学习模式探讨＊

陈 辰，刘微微

PBL学习模式的起点，是认知学习的主轴所在。当学习者面临问题时，为了了解和解决问题，或者从最低的思考层次，即从已知的知识入手，必要时再搜集相关的资料，在了解了问题或知道了答案后就终止了学习过程。经过一系列的假设与验证，找到解决问题的办法。在这个过程中，人们通过主动探索获得的知识，远比被动告知更多、更深入。BenjaminBloom(1956)[1]将认知领域分为六个级别：知识(knowledge)、理解(Comprehension)、应用(Application)、分析(Analysis)、综合(Synthesis)、评价(Evaluation)、创造(Creation)。知识层次注重的是回忆；理解层次注重的是转换；应用层次注重的是概括化；分析层次注重的是分解或发现；综合层次注重的是组合；评价层次注重的是判断（图1）。Bloom发现，超过95%的学习者可能停留在最低的知识获取及理解的层次中。

图1 BenjaminBloom的认知领域

所以，“问题”不但提供了学习的方向、动机，更带动了学习的应用。因此，PBL教学法是培养学习者解决问题的能力，即学习者由现实生活情境中的问题与状况中发现并设定自我学习目标，通过实际参与和合作，运用批判思考问题掌握技能和学科内容知识，去解决真实世界问题的一种教学策略。PBL(Problem-BasedLearning)作为一种教学方法，可以激发学习者自我创作及训练解决问题的能力，但现今社会个体所必须具备的不单是解决问题的能力，更需要有分析、综合、评鉴等能力，这些均属于“高层次思考”(higher-order thinking)能力，它是处理心理过程以达成判断、决策、解决问题、建构及沟通意义的能力和意愿，至少包括质问、诠释、分析、综合、组织统整信息、概化和推论、评估和预测结果、创造和评价等过程，而这些过程必须被适当地选择、结合和使用。我国推行九年义务教育，在十大基本能力中，有四项能力与高层次思考有极为密切的关系。[2]一是欣赏、表现与创新：培养感受、想象、鉴赏、审美、表现与创造的能力，具有积极创新的精神，展现自己个性，提升日常生活的品质。二是运用现代科技与收集信息的能力：正确、安全和有效地利用科技，收集、分析、整合与运用信息，提升学习效率与生活品质。三是主动探索与研究：激发好奇心与观察力，主动探索和发现问题，并积极将所学的知识运用于生活中。四是独立思考与解决问题：养成独立思考及反省的能力与习惯，并能够有效地解决问题和冲突。

科技的发展改变了学习方法，从早期的e化数位学习到移动学习，再到目前的无所不在的学习（图2）。[3]电脑与网络科技设备的发展正引领着传统校园进入崭新的学习环境。应用网络传输学习信息及内容的学习方式已然成型，学校的教学活动也随之改变。

图2 网络数字学习演进

近年来，学生寻找知识的方式已经从过去的教师课堂讲授到图书馆的纸制资料，再到不受时空限制的移动学习空间。因此移动学习必将成为现代重要的学习模式，数字化的教学活动涵盖面相当广泛，网络的便捷性可以丰富教学内容并提高教学质量。小组成员间的学习过程不但可被记录，还可以将其分享给其他学习者。本文以PBL导向高层次思考的学习模式作为探讨方向，研究如何配合科技工具来达成移动学习的目的。

一、文献综述

Jonassen(2009)[4]提到“一种以电脑为基础的工具和学习环境，目的在于帮助学生进行批判式思考及高层次学习，并作为学生的一个学习伙伴”。教师常会思考如何引导学生主动学习与激发学习动机，尝试利用移动科技辅助设计教学策略，协助学生与所处的情境互动，将电脑媒体与网络科技融入教学活动中，配合缜密的教材规划与活动设计。电脑不仅可以提供给教师和学生额外的资源，也有更多的机会促进教学效果的提升、心智上的沟通及高层次的思考。

（一）PBL与高层次思考的教学

问题导向学习（Problem-BasedLearning，简称PBL）是20世纪60年代初，为训练医学院学生如何探讨和解决临床医学问题而发展起来的一种教学模式，至2005年几乎有50%的医学院采用 PBL[5](Hendry＆amp;Murphy，2007)，而到了 2015年，美国工程学院约有70%的课程教学采用PBL(Abman＆amp;Lopez，2017)。[6]Barrows和Tamblyn(2009)[7]将PBL定义为让学习者朝向了解及解决一个问题，同时进行学习的过程。教学过程是先将学习者分组，再让各组处于遭遇问题的情境中，小组成员运用知识和推理能力，在主动确认学习内容并吸收内化后，将学习过程中所获得的知识和技能用于解题。因此，PBL是以学生为中心的教学策略，将问题作为学生开展学习活动的基础。其他学者的研究也发现，对PBL参与度高的学生最能产生认知价值。Biggs(2009)认为PBL会受重视的理由：一是接触过PBL的教师与学生都认为它比传统教学有趣；二是PBL教学模式培养的毕业生在职场表现得比传统学生好；三是学生能自我导向学习，易于与人分享提升团队的智慧资本。

PBL教学法的知识价值包括知识记忆、知识理解、知识应用、知识类推、知识创造及理论建构。就本质而言，是丢问题给学生，让他们先自我学习，再参与团队讨论，与教师讨论后与其他组学生分享，最终自我思考并寻求问题的解决方法。但学习者若要进一步总结学习的意义、提出新的问题或补充所学的知识，就必须进入高层次思考。

Bloom（1971）认为认知领域包含知识、理解、应用、分析、综合及评价六个层次。高层次思考是较为复杂的思考过程，它至少涉及疑问、诠释、分析、综合、组织统整信息、概化和推论、评估和预测结果、创造、评价等技巧。因此，“分析、综合及评价”是高层次思考教学应强调的范围。Udall与Daniel（2009）认为高层次思考包括批判思考、创造思考、问题解决的思考历程。高层次思考涉及学习者主动处理一连串的思考历程以达成做判断、决策、解决问题、建构及沟通意义的能力和意愿，多重可能答案和学习者的判断。基本运作框架如图3所示。

图3 高层次思考基本运作框架

（二）行动学习的教学

2017年成立的“新媒体联盟（TheNew MediaConsortium，NMC）”，是由微软公司赞助，成员包括各领域的教育和科技专家，如Consortium for School Networking(CoSN)、EDUCAUSE及各地大学的代表等，首次把重点转移到中小学教育与科技间的关联性上，预测在未来5年或更短的时间内，协同环境（Collaborative environments）、云端运算（cloudcomputing）、智慧型物件（smartobjects）等先进网络移动学习科技将深入影响美国中小学教育。

可以在任何时间、任何地点、任何装置上接受学习，称为移动学习(Chabra＆amp;Figueiredo，2017)。所以，移动学习就是学习者通过无线通信服务，利用移动辅助工具进行数字化学习，也因为移动辅助工具的移动性，可以让学习者走出教室，不受任何时间、地点的限制进行无所不在的学习。Bekkestua(2015)进一步指出，移动学习是指在移动装置的辅助下，学习可以在任何时间地点发生，这装置必须是要能够呈现出学习的内容，且在师生间提供双向的无线沟通管道。

赖阿福（2017）认为移动学习具有如下特点：一是处于信息无障碍的环境中，能在任何地方进行学习，将信息融入教学活动中，且更多元化；二是结合教室电脑与电脑教室二者的功能，使教师运用现代科技手段教学；三是移动学习具有的机动性、无障碍性能提高个人学习的移动力，在任何地点、时间，做笔记、做专题、听讲、查资料。

随着无线网络环境与通信技术的发展，教学的场所由教室延伸到不限时空的行动学习，而云端运算技术的快速发展，更形成了合乎学习需求的迫切性、知识取得的主动性、教学活动的情境化及教学内容的整体性等特性。

对学习者而言，教室不再是唯一的学习场所，行动性让学习者更接近学习场景，以更具有情境化的方式学习知识，同时体验行动科技辅助的学习模式，刺激其学习动机，并可以通过同伴间的互动和相互间的讨论问题，找出解答问题的方法。目前国内各校所推动的数字化学习平台教学已持续好几年（图4），有一定的贡献与价值。

图4 数字化学习平台

二、研究目的

目前用PBL教学架构于行动学习活动上可能面临的问题有：一是观念未建立，时机未成熟；二是按能力分班后，在普通班级没有足够的思考团队；三是教师无法改变既有的教学习惯；四是建构式教学的教学情境不易掌握，导致教师和学生都无法适应；五是风险太高，行政单位不了解教室中发生了什么事，会认为教师没有尽力做教学工作，且教师不确知如何使用PBL教学使每一单元产生学习效能；六是在好的教材需要的教学时间相对较长的情况下，师生如何保持热诚需要太多精力；七是教学进度太慢，学校规定的课程必须涵盖所有教材项目，采用知识式教学无法涵盖所有教材内容。

在行动学习活动中，若以PBL为教学策略并引入高层次思考，不但可以借用高科技工具来辅助学习者快速学习，更可以在任何时间及任何地点无所不在地学习，并通过互联网由学习者自我建构找出解决问题的答案。

三、研究方法

本研究以中国民用航空飞行学院15级飞行专业的学生为主，用《飞行英语听说》课程进行PBL教学并引导学生开展高层次思考，并以“个性化电子课程远程教学系统”作为基础，再将此架构移植到云端上规划为学生学习平台。实施流程如图5。

图5 实施流程

介绍（知识）：问题与情境导入。

任务（理解）：学习任务的描述。

程序（应用）：学习者开始自我思考并寻求问题解决方法。

资源（分析）：网站链接或资源列表。

综合（评估）：学习者说明问题解决方式。

结论（评鉴）：学习者总结本次学习意义，并提出新问题或补充及延伸学习的知识。

本研究遵循此流程规划，将学习平台设置在云计算环境上，储存各种教学相关资源、资料库、学生作业等。学习者可以在云端环境中学习，他们可以在教师所提出的问题中充分地讨论与自我学习，将拥有更多的学习资源，如拥有自己的学习管理平台，发展个人的学习历程等等。

具体实施步骤：将学生分组，比较协作学习平台间的问题解决行为，以探讨学生的学习成效，让他们借此平台来设计题目、规划行动方案、收集资料、解决问题、完成探究历程并呈现作品的学习方式。一是活动前先给参与的学生和教师申请云端账号并向其说明云端运算操作程序；二是学生分组练习，并自行设置协作学习平台且分享给同组同学及教师；三是教师每周会在数字学习平台内设计教学内容及探讨的问题，共20个主题，如基本指令、流程控制、排序等；四是各组利用网络环境和同伴在平台上讨论；五是每周教师对学生进行观察并对其学习情况进行评估；六是由学生填写评估反馈单，以开放式的问题进行。

学习者利用本研究所设计的行动学习平台中的问题，训练解决的能力。学生应具备基本电脑操作能力并通过实际情境操作学习，并从解决问题中得以提升。

此外，平台在学生每次讨论前后均会对其进行前测和后测，并记录前后测成绩，再运用共变数分析法、统计方法调整了前测成绩后，比较学生的后测成绩，以探讨PBL教学模式下的移动学习能否提升学生的学习成效，并记录学生学习探讨互动的过程，包括学习方法、学习计划、学习习惯、学习环境、学习动机、学习过程以及学习技巧等，每项有15题，共105题。在此基础上，参考情境学习的相关文献，将其发展成可用来观察学生互动行为的指标及问卷。此外，本研究也将构建云端运算线上评估系统，除进行学生的成绩评估外，行动学习平台的系统资料库中也会记录学生学习历程，用于进一步分析学习者在合作学习解决问题的参与程度及合作互动讨论的投入程度等。

四、结论

本文旨在探讨将PBL教学模式与高层次思考教学结合的媒体教材，利用现有科技更快速地将信息传递给学生。一般PBL教学会更注重实际生活中碰到的问题，学习者通过由小到大地分析问题从而提升其互动能力与学习意愿。因此学习者若能以资源导向学习方式建构知识，并能将已获得的知识灵活地用于问题解决上并不断地自我督促和改善等，都是PBL成功的关键。PBL教学可培养学习者自我学习的能力，最终成为终身学习者并能适应日新月异的信息时代。结合其他PBL及高层次思考的研究，预期有以下优缺点。

（一）优点

学生方面：

1.激发学习的动机及寻找答案的兴趣。

2.具体化了学习的经验。

3.显示问题解决的过程和思考的程序。

4.培养学生的评价能力。

5.为学生提供多元化表达与回馈的机会。

6.符合建构知识学习目标。

7.发挥高层次思考提升学习效能。

8.不受时空限制，学生可以无所不在地线上学习。

9.可进行个别学生学习分析，并即时进行线上评估。

学校与教师方面

1.有助于教师创新教学方法。

2.有助于学校教学资源及设备的升级。

3.教师的教学资料数字化，数字教学资料的建设也可逐渐丰富教师教学内容。

4.运用多媒体特色增加教学效果。

5.新增学生与教师的互动渠道。

6.教师可从学生答案中获得新的教学启发。

（二）缺点

1.分组学习容易造成部分学生被动学习或另部分学习者的任务又过于沉重。

2.同伴之间容易造成学习排挤效应，不利于后续学习的推广。

3.购置学习设备会给学生家长带来经济负担。

PBL教学的确有助于学习者培养基本解决问题的能力，而且对于矫正学习者错误观念也应该会有显著的效果，教学过程中学习者的参与度也会相应提高，所以学习者会接受并喜欢这样的学习模式。但是进行同一单元教学时，PBL教学所需的时间较长，教学情境的安排较为复杂，教师需要较多的备课时间，在教学步骤上也需重新调整，并要有较为细致的引导策略，才能达到一定的教学成效。