杨江河,陈雪娟,王文浩
(湖南文理学院 数理学院,湖南 常德 415000)
国之大计,教育为本。人类社会正快速向前发展,知识也在不断更新迭代。现代教育为了适应社会经济和科学的发展,加快了改革步伐。要培养出现代社会需要的人才,固守传统的教学方法显然已不可行。目前,国内外新的教学方法不断涌现,如国内有讨论法、直观演示法、任务驱动法、自主学习法、案例教学法、情景教学法、体验学习教学法、游戏化教学法、具身学习法、过程启发式教学法、元认知教学法、研究性学习指导法、自学辅导教学法、尝试教学法、学导式教学法、六课型单元教学法、引导发现法、知识结构单元教学法、“自学五步法”教学法、五环节教学法,等等;国外则有美国的发现教学法、奥苏伯尔接受式教学法、斯金纳程序式教学法、布卢姆掌握式教学法、苏联的问题教学法、保加利亚的暗示法、三层塔教学法、个性教学法、直观—操作教学法、问题导向教学法,等等。由此看来,教学法种类繁多,可以说是与时俱进,百花齐放。但是,由于旧的教育理念根深蒂固,加上升学考试的压力,以及对新教学方法操作的不熟悉和教学效果的信心不足,愿意或敢于尝试新的教学方法的老师并不多见。因此,有必要对新的教学方法进行归类整理,对其教学效果进行评估,以便推广应用。
问题学习法在被提出之初主要应用于医学教育[1],研究发现,该方法有利于实现认知目标、整合各类知识、促进团队学习和自主学习,对学生掌握知识与提高实践能力具有重大作用[2][3]。加之问题导向法与我国基础教育理念相吻合,在20世纪90年代中期,该方法就引起了我国广大教育者的兴趣,在我国中小学得到了广泛应用。教育者们投身其中,设计了许多问题导向教学法的案例[4],并在多学科进行了问题导向法的教学与研究,在理论和实践方面都取得了一些研究成果,这使得问题导向教学法得到了一定程度的发展与推广[5]。
物理是一门逻辑性强、难度较大的科目。如果学生只是被动地接受知识而不作思考,那么对物理现象及其背后的原理就无法理解透彻,后期学习也会非常乏力,不利于学生整体能力的提升。所以应用新的教学方法十分必要。本文将“问题导向教学法”应用于中学物理教学,对该教学法的教学效果进行了一次小样本评估,以验证问题导向教学法在中学物理课程中的适用性。
问题导向教学法的名称源于英语Problem-based Learning,简称PBL。作为目前教学改革中的一个研究热点,PBL有其自身的教育理论依据和一套完善的操作程序及评价体系。人本主义学习理论和建构主义理论即是其重要的理论基础。
20世纪60年代,人本主义学习理论逐渐发展起来。人本主义学习理论建立在人本主义心理学的基础上,关注人的高级心理活动。人本主义学习理论重视人的本性,强调人的发展,认为人对知识充满了渴望。它主张从全人教育的视角审视个人的成长历程,注重启发学习者的经验和创造潜能,引导其结合认知和经验,肯定自我;重点关注如何为学习者创造一个良好的环境,让其从自己的角度感知世界,获取知识。该理论要求教育以育人为本,以宽容的情感面对犯错的学生;因事制宜,以权变的方式选择惩罚方式;持续关注,以平等的态度评价学生的发展[6]。该理论认为学生都具有潜能,主张教师在学生学习的过程中,以“学生学习促进者”的身份创设一个能够让学生发挥潜能的情境,引导学生主动探究,让学生去发现问题的本质,找到解决问题的方法,让学生明显感到学习是一件愉快的事情。
建构主义理论产生于上世纪80年代,皮亚杰、布鲁纳、维果茨基等著名教育心理学家为其发展做出了巨大贡献。作为一种新的学习理论建构主义对学习和教学提出了一系列新的解释,并得到了研究者系统、综合的评价[7][8][9][10]。根据建构主义的基本理论,学习是积极主动的意义构建和社会互动的过程。教学并不是把来自外部的知识和经验强迫性地灌输到学生的头脑中,而是指导学生以现有的经验为起点,自主构建新的经验[11][12]。建构主义学习理论在知识观上强调知识的动态性,认为学生的学习不能仅仅满足于对教条化知识的掌握,而应该不断深入理解,掌握知识在具体情境中的灵活变化[8][9];在学生观上强调学生不是空着脑袋走进教室的,在实际生活和之前的学习中,他们早已产生了足够的经验,对于某个问题和事情都会或多或少产生出一些个人的想法[7],即使有些问题他们还未接触过,没有现成的经验,但是当问题呈现在面前时,他们完全可以基于自身经验,根据自己的判断能力,形成自己的观点。按照建构主义教学思想,应当把学习活动设立在有价值的问题情境中。学生在教师的指引下,根据所要探究的知识,在情境中提炼出问题并在不断地解决问题、发现新问题的过程中,形成自主学习的能力。问题导向教学法有利于学生提高解决问题、变通所学知识和增强自主学习的能力,这完全符合建构主义理论的观点。
虽然对问题导向教学法的研究较多,教育界对其涵义的论述也有很多,但目前仍没有一个统一明确的定义。基于以上理论基础,可以对“问题导向教学法”这一概念做如下界定:问题导向教学法是一种以学生为课程教学中心,在教学过程中,教师向学生提供来源于生活或书本知识的问题情境,引导学生运用已有知识和现有经验来构思、解决问题的学习方式。
一种教学方法的评估是一项复杂的系统工程,因此,要定性或定量地评价一种教学方法是困难的,但从不同的视角去评价一种教学方法的某些方面却是可行的。下面笔者将用一个小样本来测试问题导向教学法在中学物理教学中的应用效果。
2021年9月,湖南文理学院物理专业的学生在湖南某高级中学进行高中物理的教育实习。利用此次实习机会,笔者同时选取了该校高中二年级中平时成绩较为接近、教学进度相同的A班与B班作为试验对照样本,来检测问题导向教学法在物理课堂中的教学效果。其中,B班(试验班)49人,采用问题导向教学法;A班(对照班)52人,采用传统的教学模式。
试验具体程序如下:首先,对两个班的学生进行试验前问卷调查,简单了解学生的学习习惯、学习能力、问题意识、解决问题的能力等方面的综合素质情况(问卷设计及调查结果见图1);然后统计两个班在上学期期末的成绩,并进行比较(见图2);再对两个班在相同的时间内,进行相同内容教学后的月考成绩进行统计,并对B班(试验班)部分同学进行访谈;最后,经过对试验前、后的成绩对比及访谈信息的分析,总结出问题导向教学法的优势,以及实施中存在的困难、应该注意的问题。
图1 问卷调查内容及调查结果
此次问卷调查以实习学校的A、B两个班的101名学生为调查对象,通过问卷上的9个问题(见图1)了解两个班的学生在试验前的一些基本情况,以便在试验后做参照。学生填完问卷后,101份问卷全部当场收回,且有效。
从问卷调查的结果(见图1)中,获得了关于两个班学生的以下信息。
第一,学习物理的兴趣。从图1可知,对物理很感兴趣的学生仅占10%左右,15%左右的学生比较感兴趣,有30%左右的学生对学习物理完全没兴趣。10%的学生表示在实际生活中没有发现有趣的物理现象;有55%的学生表示,不会去想办法弄清楚生活中所遇到的一些有趣的物理现象。以上数据表明,所调查的学生中大多数对物理的兴趣不高。主要原因可能是高中物理的学习难度较大,且比较乏味。
第二,学习物理的投入程度和学习习惯。从图1可以看出:学习物理会买教辅资料辅助学习的学生约为10%,从来不买教辅资料的学生超过了40%;能主动学习物理的学生约为20%,有30%的学生不会主动去学习物理;能主动向老师问问题的仅为5%左右,75%的学生表示不会向老师问问题。这组数据表明,大多学生对学习物理的态度不是积极主动的。
第三,问题意识。从图1可知,预习时可以提出问题的学生有17%左右,绝大多数学生不能提出问题。由此可见,学生的物理知识基础不够,不能有效设问,或是自信心不够,不敢设问。问题导向法中教师的设问可有效启发学生的问题意识。
第四,解决问题的情况。从图1可知,遇到问题时,自己解决和向同学请教的占多数,愿意问老师的学生不到10%。物理确实是一门较难学的科目,有问题自己解决或向同学求助,可能会导致对问题一知半解,甚至会产生错误的理解,这就需要老师的悉心引导。
针对以上信息所反映的一些基本情况,老师要有应对策略。如:老师应走近学生,了解他们的学习情况,教导学生积极应对困难和问题,鼓励学生勤学多问;老师在教学上,应增加物理课堂的趣味性,激发学生的学习兴趣,让学生能够主动地学习,并探究生活中的物理现象;在教学过程中多注意上下知识的衔接,由浅入深、循序渐进地传授新知。
在问题导向教学法试验开展前,笔者还对两个班物理科目上学期期末成绩的基本情况作了一个比较(如图2所示)。
图2 试验前A、B班成绩比较
从图2可以看出,试验班和对照班的人数、平均分、最高分、最低分和及格率均较为接近,因此,两个班的情况基本一致,可以进行对照试验。
下面的问题导向教学法的实施过程,笔者是依据以上信息所反映的学生基本情况以及分析信息得到的教学中应注意的问题展开的。
所有教学方法的实施,都需要一定的流程。结合高中物理教材和物理课程独有的特点,笔者拟定了问题导向教学法的实施流程(如图3所示)。该流程在老师和学生的相互配合下完成。
图3 问题导向教学法实施流程
流程分为三个实施阶段:前期准备阶段、教学实施阶段和评价反思阶段[5]。
前期准备阶段。作为教师,要熟悉高中物理教材和课程标准,明确其要求;把握各章节内容在整个高中物理知识体系中的地位与作用;教学中注意新旧知识的衔接;了解和分析授课对象的基本情况,做到因材施教。综合以上要求,以问题为导向,制定教学目标,明确教学重点与难点,根据教学内容编制导向问题;提前向学生公布问题,让学生提前搜集资料、独立地思考问题,并要求学生给出对问题的解答想法或答案。作为学生,要根据教师提出的问题,提前预习相关教材内容,对问题进行思考和解答,并准备好自己的问题。
教学实施阶段。教师把问题以口述、板书、视频、ppt等形式呈现给学生,引导学生思考,倾听每一位学生的回答,并进行相应的反馈,必要时给出引导或帮助。学生通过提前预习,思考问题,给出自己的理解和解答,并以小组的形式进行讨论,选出小组发言人。各小组回答完毕后,其他小组可提问,小组间互相交流。
评价反思阶段。教学评价是多元化的,一般包括教师评价、学生自评和互评,还有教师与学生之间的互动评价;教学反思多在教学目标、内容及方法等方面。具体到本试验的评价与反思,主要集中在授课过程组织的有序性、严谨性,知识传递的高效性,以及学生的表现等几方面。如,要对具体章节内容的设问是否合理进行评价与反思。如果多数学生对所设问题不能有效思考和正确回答,说明设问起点过高、难度偏大,达不到预期的教学效果;如果课堂死寂、互动少,则说明组织有序性不够,问题导向未贯穿课堂。在课后的评价与反思中,教师要认真倾听,做好记录,总结到位,鼓励先进,激励后进。
在试验过程中,试验班(B)采用问题导向教学法,对照班(A)继续使用传统的教学方法,两个班教授的内容相同。经过1个月的教学后,采用相同的试卷对两个班的学习情况进行了测试,测试结果对照如图4所示,两个班在试验前后的成绩对比如表1所示。
图4 试验后A、B班的成绩对比
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从图4明显可见,试验完成后,试验班(B)的成绩要好于对照班(A)的成绩。试验班比对照班平均分高5%左右,最高分高4%左右,最低分高5%左右,及格率高1%左右。若将试验班与对照班在试验前的差异也考虑在内,从表1可以看出,试验后的综合差异为:试验班比对照班平均分高5%左右,最高分高2%左右,最低分高5%左右,及格率高10%左右。本次测试结果表明,问题导向教学法要明显优于传统的教学方法。
为了使试验更加完善,以及更好地总结本次试验,试验后,对试验班的部分学生进行了访谈,以了解经过一段时间的问题导向教学后,学生对学习物理的兴趣、学习投入和习惯是否有所改善。访谈对象是试验班的前几名、中间几名和后几名学生。访谈提问包括:你认为问题导向教学法和传统教学法哪个更好?问题导向教学法和传统教学法你更喜欢哪一种?问题导向教学法能对你哪些方面的提升有帮助?关于用问题导向法施教你有什么建议?
访谈结果显示,86%的学生认为问题导向教学法更好,也更喜欢问题导向教学法。被访谈的所有学生都认为个人的主动性和积极性得到了提高,独立思考能力有所提升。学生反映的主要问题是,在老师给出问题后,留给同学们的思考时间略短,自主思考的积极性和能力得不到充分发挥。
通过在试验过程中及访谈的交流,发现总体上问题导向教学法是受学生欢迎的。特别是学生在经过独立思考后,正确地回答出了问题,有一种强烈的兴奋感和成就感。
本次试验表明,与传统教学方法相比,在物理教学中应用问题导向教学法使学生的成绩得到了一定的提升。问题导向教学法能提升学生的参与度,让学生的学习变得更加轻松愉快;老师提出的问题,学生经过独立思考后回答,能加深对知识的印象,增强对问题的记忆力和理解力,并养成独立思考的习惯。从访谈及在试验过程中与学生交流的结果看,本次试验有效提升了学生对物理的兴趣,增强了学习物理的自信心。从试验后的考试试卷看,学生的应试解题方法和能力没有明显变化。应试解题能力的提升可能还是要经过大量的习题练习达成。
教学方法是在教学过程中,为了完成教学目标任务而使用的一种活动方式,而一种好的教学方法是能高效完成目标任务的活动方式。完整地评价一种教学方法是一项复杂的工程,需要大数据作为支撑,如,样本量足够大,时间足够长,范围足够广,以及足够有效的相关参数。尽管本次试验的样本量不大,参与统计的参数不多,但试验过程较完整,数据可靠,也是完全按照问题导向教学法的方法和原则实施课堂教学的。因此,试验所得到的结果是可靠的、有效的,可作为教学法应用的参考。
(湖南文理学院数理学院2018级学生王文浩参与本课题研究)