PBL混合教学影响高职学生批判性思维的实证研究

牛春雨，张晓杰，孙景芳

(1.2.3.滁州城市职业学院，安徽 滁州 239000)

一、问题的提出

我国高等职业教育从《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》到《中国教育现代化2035》，都强调“培养学生创新精神和实践能力”。教育部也出台了一系列政策和措施加强高职院校创新创业教育改革，创新教育已成为当前我国高职院校教育的主旋律[1]。创新的前提是批判，没有批判就没有创新，培养、提高学生的批判性思维已成为高校教学目标之一[1,2]。相关研究显示，大学生批判性思维能力较低，呈下降趋势[3,4]。批判性思维从根本上讲是一种态度、能力、素养和智力习性[5,6]，与教育程度并无直接的关联，受教学理念、教学模式和课程等因素影响较大[3]。张青根等[7,8]进一步证实，大学生批判性思维能力具有可塑性，通过教育和培训是可以被传授。有学者指出，促进大学生批判性思维能力发展的主要方式是课堂教学[9]，教师采用适当的教学方法或模式，适当的教学内容，学生的批判性思维能力就会得到改善[10]。传统式的教育教学，囿于知识学习，教师为中心，学生被动接受，以知识和信息为导向，会忽视批判性思维的培养[3]，而教学方法上以学生为中心的教学使学生批判性思维能力改善要优于以教师为中心的教学[11]，就是说，寻求教学模式的变革能有效提高学生的批判性思维能力培养。

基于问题的学习(Problem Based-Learning，简称PBL)源于20世纪50年代的医学教育[12]，集中体现了建构主义思想、以学生为中心的教学改革思路[13]，它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，让学习者合作解决真正的问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，有助于学生建构灵活的知识基础，提升和发展批判性思维能力[14,15]，因而PBL是一种非常好的培养学生批判性思维能力的教学模式。在临床医学、护理学、内科学、心理学，以及大学英语等课程教学的实践证明[1,16-19]，实施PBL教学相对于传统教学模式，对学生的批判性思维能力有正面的促进作用。但面临的难题是在有限的课堂时间里，很难使知识学习和思辨技能提高同时实现，仅以课堂教学实施来解决，则常常以牺牲批判性思维为代价。为了突破这一瓶颈，基于PBL线上线下混合教学模式就显得更加有效[3]。但同样也面临的难题是PBL教学模式的典型特征是问题性、情境性、探究性和合作性，它在教学中是如何影响学生的批判性思维，特别是PBL教学中教师设计问题质量、教师的教和学生的学如何促进学生批判性思维提升的？此方面一直鲜有研究。本研究以所授《大学语文》课程为例，通过PBL线上线下混合式教学评价设计来验证教师的教对大学生批判性思维的影响，为相关研究提供参考。

二、研究设计与方法

(一)研究设计

1.研究对象

本研究选取学院教育系2020级小学教育专业学生，平行班四个班共有学生198人，其中女生170人，男生18人。平均年龄19周岁，学习《大学语文》课程，使用的是高等教育出版社《大学语文》课本。享有相同的教室授课环境、学习环境和生活环境。2020级的学生经过高中学习具有较好的语文基础知识和文字表达能力。

2.PBL教学组织与实施

PBL教学组织与实施，以巴罗斯(Barrows)的五步教学和麦罗·希尔文(Hmelo-Silver)的七步教学流程为基础[20,21]，以钟晓流等[22]的翻转课堂太极环式模型和本杰明·布鲁姆(Benjamin Bloom)的认知领域教学目标分类理论为依据，遵循认知过程由低级到高级发展的规律，构建PBL混合教学太极环式模型(如图1)，具体操作流程如图2。

图1 PBL混合太极环式模型

图2 三阶五步教学流程

本学习模型具有如下特点：第一，遵循PBL的情境性特点，构建以学生为中心，以学生的生活经验为基础、以生活中熟悉的话题为学习内容的知识体系，更加贴近学生的实际，实现学用一致教学目的。第二，遵循PBL的问题性特点，教师与学生协作商讨，紧紧抓住问题主线，共同确立研究主题，可以调动学生学习的积极性。第三，遵循PBL探究性和合作性的特点，采用线上线下相结合的方式，有效弥补课上知识与技能学习因时空上的局限性造成的不足，更能够充分利用有效资源培养学生探究精神与合作意识。

从图2实施流程来看，教学中充分发挥学生主体作用，实现教学做一体化，体现互动式教学。采用课前、课中、课后三个阶段，实施“导、探、解、评、拓”五个步骤课程教学。课前准备阶段：完成教学实施第一步，主要任务和目标是明确探究的主题，教师为组织者，挖掘课程学习资源，利用网络平台线上建课，学生线上学习，确立探究的问题，形成探究方案，培养学生的自主学习、探究学习和小组合作学习。课中教学组织实施阶段：完成教学实施的第二、三、四步，主要任务和目标是围绕问题和研究方案，实施探究过程，教师组织讨论与评价，帮助问题解决，引导鼓励学生大胆质疑、批判，引发新问题，深化问题解决，促进学生知识的有意义建构。课后反思阶段：完成教学实施的最后一步，主要任务和目标是组织学生总结与反思，反馈学生学习收获和不足。通过有目的地拓展学习，培养自主思考、创新和实践能力。

(二)研究方法

1.研究工具

(1)选用修订的批判性思维倾向调查问卷(CCTDI-CV)[23]，该问卷共70个条目，分为7个亚类，每个亚类 10个条目，条目从“非常赞同”到“非常不赞同”共6级，采用6点计分。经检测问卷具有较好的信度和效度，Cronbach’s为0.90，内部一致性较好，综合效度系数为0.89，各亚类效度系数从0.60～1.00；问卷每个亚类总分60分，低于30分，表明没有相应的批判性思维能力；40分及以上有相应批判性思维能力，大于50分批判性思维能力强。CCTDI总分420分。总分210分及以下表明为负性，大于280分表明有正性批判性思维性格，350分以上表明批判性思维能力强。

(2)根据李文莉等[24]和王艳梅等[25]的研究，结合当前高职学生的特点编制PBL教学效果评价测试问卷。为保证调查问卷内容的有效程度，所有题项都是在现有文献研究的基础上，反复斟酌、修改、调整才最终确定下来，力求做到符合学生参与情境研究和调查对象的认知过程。问卷设计成教学准备、问题质量、教学关怀和教师指导四维度，共有26个题项。主要是考察教师在实施PBL线上线下混合教学中的教学准备、设计问题的质量、教师对学生的关怀和教师指导等四个方面的效果。教学准备包括4个题项，反映教师在课前线上课程资源建设程度及对实施PBL教学任务流程熟悉程度，如“教师对教学任务非常清楚”“课程资源多样化、个性化”。问题质量包括7题项，反映教师在教学准备过程中，与学生共同协商设计的问题质量效度，如“问题能帮助我学习基础理论和基本技能”“问题能激发我的学习兴趣和学习热情”。教师指导包括8个题项，反映教师在PBL教学过程中的指导效果，如“教师能鼓励我提出问题”“教师能引导我自主学习”。教学关怀反映教师在实施教学过程中情感投入程度，如“教师能尊重我的观点”“教师能耐心倾听我的陈述”。26个题项全部采用Liket5点计分法，“非常不同意”计1分、“不同意”计2分、“不能确定”计3分、“同意”计4分、“非常同意”计5分，反向条目反之。对问卷先进行第一次探索性前测，删除不符合问卷设计的条目，形成最终问卷进行第二次正式测试。

2.问卷发放

经开课班级同学同意，于课程开课前对学生进行批判性思维前测，共发放问卷198份，回收196份，回收率98.9%。课程结束后分别再对学生进行批判性思维和PBL混合教学问卷测试，发放问卷198份，以学生姓名为联接变量将问卷与前测一一匹配，删去缺填3份，最终完全匹配195份，有效回收率98.4%。

3.统计方法

采用SPSS18.0统计软件包对数据进行统计分析。第一，通过SPSS对PBL教学效果测试问卷利用方差最大正交旋转进行因子分析，提取能代表问卷中测量变量的因子，并删除因子负荷小于0.4的题项。第二，对因子分析后的测试变量进行信度(Cronbach’s α)检验第三，对学生的批判思维状况进行描述性统计分析，运用皮尔逊积差相关，使用Pearson相关系数测量PBL混合教学相关因子与学生批判性思维各维度间的相关性。最后，运用逐步多元回归分析方法来预测PBL混合教学中的教学准备、问题质量、教学关怀和教师指导对高职学生批判性思维的影响作用。

三、结果与分析

(一)PBL混合教学测评问卷因子分析及信度检验

对本研究的PBL混合教学质量测评问卷进行因子分析，删除因子载荷小于0.4题项。教学准备提取2个公因子，分别包含2个题项，KMO值为0.841，其累积贡献率达91.11%，所提取的公因子特征根大于1，各测量题项目载荷系数均大于0.6，分别命名为资源准备和教学组织准备。问题质量提取1个公因子，分别包含4个题项，KMO值为0.840，其累积贡献率达89.96%，所提取的公因子特征根大于1，各测量题项目载荷系数均大于0.6，仍以问题质量命名。教师指导提取1个公因子，分别包含5个题项，KMO值为0.850，其累积贡献率达86.17%，所提取的公因子特征根大于1，各测量题项目载荷系数均大于0.6，也以教师指导命名。教学关怀提取1个公因子，分别包含5个题项，KMO值为0.813，其累积贡献率达85.75%，所提取的公因子特征根大于1，各测量题项目载荷系数均大于0.6，还以教学关怀命名。使用Cronbach’s α进行信度检验，总问卷的Cronbach’s α为0.81，其中教学准备、问题质量、教学关怀和教师指导的Cronbach’s α分别为0.78、0.86、0.87、0.85。对PBL各维度进行独立样本T检验和重复测量方差分析，均具有统计学意义(p<0.001)，以上结果如表1所示。

表1 PBL混合教学测评问卷因子分析和信度分析表

表1可知，PBL混合教学测评得分中等偏上(M=3.76，S.D=0.59)，说明PBL混合教学水平整体状况较好，处于中等偏上水平。教师指导得分最高(M=4.01，S.D=0.72)，其次是教学准备(M=3.82，S.D=0.72)、问题质量(M=3.62，S.D=0.77)和教学关怀(M=3.61，S.D=0.76)。

因子分析表明，PBL混合教学测评问卷各测量变量的KMO值均在0.8以上，因子载荷均大于0.6，累积贡献率85%以上，说明因子较好地集中概括了各测量变量中题项间的差异，体现不同测量变量对教学的测量水平，概括程度较高，可以运用此问卷进行测量。本研究采用Cronbach’s α分析，检验问卷的信度，结果显示，问卷整体Cronbach’s α系数达0.81，各测量变量的Cronbach’s α系数均大于0.75，表明问卷整体信度均较好，各测量变量的题项均符合要求，具有较强的内部一致性。独立样本T检验及重测量方差分析表明，问卷及各维度均具有显著性差异(p<0.001)。

(二)批判性思维前后测结果

前后测结果及前后测配对t检验如表2。结果显示，开展PBL教学前后高职学生批判性思维总分介于250～280之间，后测略高于前测，“寻找真相”“开放思想”、“分析能力”“批判性思维的自信心”“求知欲” 五维度及批判性思维整体前后呈显著性差异。

表2 高职学生批判性思维前后测比较

表2显示，PBL教学前后，高职学生的批判性思维总分均未达280分，最高也未突破300分，每个亚类，均分在40分左右，最高也未突破50分，表明高职学生的批判性思维水平较低，这与相关本科生的研究不同[16-19]，可能由于高职学生注重技能训练，而对人文、心理等综合素质的培养相对欠缺有关。PBL教学后在各亚类中仍有寻找真相、系统化能力和批判性思维的自信心三维度小于40分，不具有正性结果，这与相关研究基本一致[16-19]。

(三)PBL混合教学对高职学生批判性思维能力的影响

1.相关分析

运用皮尔逊积差相关对PBL教学的教学准备、问题质量、教学关怀和教师指导与批判性思维的寻找真相、开放思想、分析能力、系统化能力、批判性思维的自信心、求知欲、认知成熟度以及批判性思维整体进行相关分析，结果如表3。

表3 PBL教学对学生批判性思维相关分析

表3可知，PBL教学除了对“寻找真相”相关不显著外，对批判性思维各维度及整体均具有显著的正性相关，说明如果课前教学资源准备越充分、线上课程准备越恰当，所设计的问题质量越高，教师教学组织越规范，越能以学生为中心，就越有利于学生批判性思维的提升。虽然PBL教学中的教学准备、问题质量、教学关怀和教师指导对批判性思维各维度的提升作用各有不同，但是从总体水平来看，PBL教学对学生的批判性思维具有显著的正向影响。

2.回归分析

为探讨PBL教学中教学质量对学生批判性思维能力的影响，以PBL教学中教学质量各维度及整体为自变量，以学生批判性思维能力前测各维度及整体为控制变量，以学生批判性思维能力后测各维度及整体为因变量进行多元逐步回归分析，结果如表4所示。

表4 PBL教学对学生批判性思维能力的多元逐步回归分析

表4表明，在控制批判性思维前测下，PBL教学中的“教学准备”“问题质量”“教师指导”和“教学关怀”均对除了“寻找真相”外的批判性思维各维度均有不同程度的预测，其中“开放思想”仅有“教学准备”对其有显著正向预测，合计解释总变异量的4.1%；“分析能力”仅有“教学关怀”对其有显著正向预测，合计解释总变异量的11.6%；PBL教学中的“问题质量”“教师指导”和“教学关怀”三者共同对“系统化能力”“批判性思维的自信心”和“求知欲”有显著性影响，合计可解释它们的总变异量分别13.3%、20.7%和14.5%，所不同的是“问题质量”和“教学关怀”对它们起正向预测，而“教师指导”对它们起负向预测；“认知成熟度”仅有“教学关怀”对其有正向影响，解释总变异量的8.0%。总体来看，PBL教学中教师的“教学关怀”对高职学生批判性思维的影响最具有显著的正向影响作用，解释度为18.4%。

四、结论与建议

(一)研究结论

1.PBL混合教学测评问卷具有科学性、可用性和结构性

本次PBL混合教学测评问卷的编制是在明确基于问题的学习理论的基础上，以钟晓流等[22]的翻转课堂太极环式模型和本杰明·布鲁姆(Benjamin Bloom)的认知领域教学目标分类理论为依据，经过文献梳理、调研、讨论，编制而成。问卷经第一次调查，进行了探索性因子分析(KMO检验、因子载荷分析等)和信度检验(Cronbach’s α系数法)，提取PBL混合教学测评的构成因素，符合相关问卷编制的程序和方法[26]，具有一定的科学性。探索性因子分析表明，问卷各测量变量的KMO值均在0.8以上，因子载荷均大于0.6，累积贡献率85%以上，问卷整体Cronbach’s α系数达0.81，各测量变量的Cronbach’s α系数均大于0.75，问卷整体信度均较好，各测量变量的题项均符合要求，具有较强的内部一致性，问卷具有可用性和结构性。

2.PBL混合教学水平整体状况较好

因本问卷采用的是1分到5分的五点计分法，故采用3.5—4.5分作为理论上中等强度的观测值并作为单一样本t检验的理论值。由表3可知，PBL混合教学测评得分中等偏上(M=3.76，S.D=0.59)，说明PBL混合教学水平整体状况较好，处于中等偏上水平。教师指导得分最高(M=4.01，S.D=0.72)，其次是教学准备(M=3.82，S.D=0.72)、问题质量(M=3.62，S.D=0.77)和教学关怀(M=3.61，S.D=0.76)。说明在PBL混合教学中，教师的角色真正发生了变化，起到了既是学生学习的组织者、合作者和引路人，又是学生学习的知心朋友的作用。教师在课前准备也较为充分，能够精心组织并科学合理地安排教学内容，善于挖掘教材，合理分配小组，提供充足的教学资源。T检验表明PBL教学对学生存在显著的个体差异，这种差异来自学生本身。学生的个体差异会影响到学生的学习方式的选择，不同的学生拥有不同的学习风格，教学只有与学生所钟情的学习风格相匹配，才能有助于提高他们的学习[27]，这就需要教师在进行教学设计时，根据学生的个体差异，因材施教。重复测量方差分析表明PBL教学对学生也存在显著的个体差异，这种差异来自于教师对PBL教学中教学准备、问题质量的设计、教学关怀和教师指导的组织方式。教师的教学组织方式易受自身教育教学理念的影响，这一影响往往决定自己对高层次教学目标的认知，在这种教学理念的驱使下，教师会对所处的情境具有敏感性，从而决定教师的教育价值取向、教学行为以及教学投入方面的差异，特别是应用信息技术的方式[28]。

3.PBL混合教学提升高职学生的批判性思维能力有显著效果

研究显示，PBL混合教学后高职学生批判性思维能力表现明显上升趋势，其中在寻找真相、开放思想、分析能力、批判性思维自信心和求知欲五个维度以及批判性思维整体上具有统计学意义；相关分析和多元逐步回归分析表明，作为培养学生批判性思维能力的主要引导者，PBL教学中的教学关怀对批判性思维能力有较强的预测作用，其解释程度为18.4%。PBL学习非常重视、强调对解决问题所提出的观点进行论证，学生提出自己的观点或质疑他人观点时，必须提供令人信服的证据，这种训练和要求不断使学生对所解决的问题持有客观、真诚的态度去寻找理由和证据[23]，使其寻求真相的思维方式得以强化。PBL学习还强调学习不再只是学生自己一个人的事，而是大家的事[14]。小组的合作参与，不仅要发挥学生各自的主体性，还要充分发挥小组的社会性，学生作为一个学习共同体，有共同承担问题解决的责任和任务，在知识建构上彼此紧密联系，这种训练能够开放学生思想，对他人不同的意见采取宽容的态度，防止个人出现偏见的可能[23]，有利于提升他们分析问题能力、提高批判性思维的自信心和探寻知识的欲望。

(二)对策建议

根据以上研究结论，PBL教学各维度对高职学生批判性思维能力各维度及整体皆呈正相关，但各维度对学生不同的批判性思维能力提升存在着不同的水平。显示出PBL教学中教师教学准备越充分、所设计的问题质量越高，越有利于批判性思维能力的提升，教师良好的教学关怀和正确的教师指导也有利于学生批判性思维能力的提升。

1.充分挖掘课程资源和教学组织设计，做好课前准备

本研究显示，教学准备对高职学生的开放思想、分析能力、批判性思维自信心和求知欲四个方面有显著的正向影响，多元逐步回归分析也进一步提示，教学准备对开放思想有较强的预测(R2=0.047)。建议在PBL混合教学时，围绕课程资源和课堂组织两个方面进行教学准备。课前课程资源特别是课程网络资源是一个不断更新、丰富、开放的信息资源，这种资源大大促进了学习者可以跨越时空沟通，利于产生思想碰撞，更易表达学习者自己的见解，培养他们开放的心灵，拓展他们的批判性思维精神[29]。课前教学组织准备包含小组的分配、课程资源平台的搭建，教学流程的安排等，教师课前选择合适的在线教学平台，通过课程模块的特点设置相应的在线教学活动，如问题讨论、引导发言、点评等均有助于学生批判性思维的发展[30，31]。特别是教师充分重视课堂实践的组织，并将教学内容和实践要求与社会教育、家庭教育紧密联系起来，有利于实现教育资源互补、优势互补，从而更好地培养学生的思辨能力[32]。

2.根据学生的生活实际和认知特点设计高质量的问题

本研究显示，PBL教学中的问题质量对高职学生系统化能力、批判性思维自信心和求知欲具有显著的正向影响。建议PBL教学时应重视问题的设计，从课前到课后，从线上到线下，教师要紧紧抓住学生生活中的问题展开探究，能充分发挥学生的主观能动性，有助于批判性思维的提升。刘儒德[14]、彭美慈[23]等认为，PBL中所有的活动都是围绕问题展开，而能否有效实施PBL的关键则是问题的质量。PBL中所设计的真实的、结构不良的问题，不仅有助于学生建构灵活的知识基础，提升和发展批判性思维[14,15]，更主要的是PBL中的问题因具有多个抽象的目标，不受课堂学习内容领域的限制，解决的方法难以预料，没有固定统一的答案，从而更能有效地调动学生参与小组讨论，激发他们的学习动机，鼓励他们积极去探索、学习，这将有助于他们策略性思维得到积极发展，批判性思维得以提升[34-36]。朱熹曾说：“读书无疑者，须教有疑；有疑者，却要无疑，到这里方是长进。”教师要善于激发学生的探究欲望，让学生提出某些值得争辩的问题，并引导他们从已成定论的观点中找到新的切入点，阐发新的见解，促进学生消化吸收、融会贯通教学内容，不断提高批判性思维能力。

3.在PBL教学中，教师要真诚地面对学生，愿意投入情感与学生讨论、交流

Patricia指出，教师的教学关怀并不是给人一种看似和蔼可亲、一种温暖模糊的感觉，而是要教师在教学中对学生的需求给予足够的支持，并投入大量的时间、精力和情感来确保所期望结果的发生[37]。从研究的结果来看，教学关怀对PBL混合教学的影响作用最为显著，不仅体现在对整个PBL教学的影响，还体现在批判性思维的分析能力、系统化能力、批判性思维自信心、求知欲、认知成熟度五个维度上也存在显著性正向预测。PBL混合教学中，因高职学生个体的差异，存在不同的学习类型，他们在学习活动特别是在线上教学活动中对学习内容的理解、参与、探究和合作参差不齐，教师给予不同的关怀，将有助于他们形成更多的学习期望，保证他们处于一种注意力相对集中、精神放松的状态，促进学习者愿意参与学习、愿意与同伴分享信息、愿意倾听同伴建议，帮助他们形成良好的深层次学习策略和自身批判性思考。

4.PBL教学中教师要进行适当的教学指导

受建构主义教育思想的影响，PBL教学活动是一种学生自由建构知识的过程，在整个过程中，对需要通过解决问题而获得能力类目标时，有必要向学习者提供适当的指导[38]。本研究显示，在整个教学过程中，不管是线上还是线下，学生的学习需要教师的指导程度较高，也间接反映出高职学生在面临学习难题时，寻求教师的帮助也较多，导致学生批判性思维总体水平较低(M=3278.5，S.D=18.83)，不利于学生的批判性思维的系统化能力(r=-3.61)、批判性思维自信心(r=-3.20)和求知欲(r=-3.31)的提升，反映出在PBL教学中仍具有传统教学的痕迹，教师指导过于具体、频繁。对于是问题解决类的学习，因问题解决的任务需要，特别是要调用已在大脑中的记忆资源来完成一些与学习无关的学习活动时，过多的教师指导会使学习者减轻繁重的学习负担[39]，致使他们的质疑水平、分析能力、批判性思维的自信心降低，求知欲减退。