反思与元认知在PBL课程中对批判性思维的训练

相大勇,姜 楠△,贾会明,陈静仪,王海明,江 汕,张洪武

(1南方医科大学南方医院创伤骨科, 广州 510515; 2南方医科大学南方医院教务处; 3南方医科大学第三附属医院医务处; 4南方医科大学第一临床医学院技能中心; 5南方医科大学基础医学院解剖学教研室; △通讯作者)

近年来,医学教育正经历一场以学生为中心、以互动为导向的重大变革。以问题为基础的学习(problem-based learning,PBL)已经成为一种突出的教学模式,激励学生主动解决问题,并促进批判性思维技能的培养[1]。为了进一步提升PBL课程效果、学生的问题解决能力以及学习成果,我们逐渐将反思与元认知培训融入PBL教学中。

作为一种教育策略,反思和元认知培训旨在协助学生深化对自己学习过程的认知,提高他们的元认知能力(metacognition)。元认知能力包括对自己学习策略的认识、自我监控和自我调整学习策略的能力。通过反思,学生能够更深入地理解自己的学习方式、强项和薄弱之处,从而主动调整学习策略,取得更好的学习表现。

在临床医学八年制器官系统整合课程中,反思与元认知培训的整合变得尤为关键。这不仅可以帮助学生更好地掌握临床知识和技能,还可以培养他们的批判性思维能力,使其能够在面对复杂的临床问题时独立思考并做出明智的决策。这种整合的实施将为培养具备综合素养的未来医生奠定坚实基础。

1 PBL课程中批判性思维存在的问题和对策

1.1 不同学生表现差异明显

PBL教学模式要求学生积极参与问题解决、自主学习以及有效的团队合作。然而,学生在这些方面的表现常因个体而存在差异,特别是学生的批判性思维水平存在差异。有些学生可能天生具备批判性思维,而其他学生则可能需要更多的指导和训练来发展这一能力。

1.2 评估不足

尽管PBL教学模式强调问题解决和自主学习,但评估更侧重知识掌握的量化评估,而不是对批判性思维的发展进行全面的评价。这可能导致学生更关注应对考试,而忽略了真正的思考和分析。

1.3 教师指导不足

部分教师缺乏足够的经验来引导学生发展批判性思维。他们更注重课程内容的传授,而忽视了思维方法的培养。

这就需要一种教育策略来帮助学生培养适应性、提高问题解决能力以及学习策略的调整能力。反思与元认知培训弥补了这一需求,通过帮助学生了解自己的学习过程,从而更好地应对PBL教学的挑战。这种整合为学生提供了发展批判性思维的机会,使他们能够更好地应对复杂问题和临床情境。

2 反思与元认知训练结合PBL教学实践

2.1 分组与教学内容

我们选取本校2018级临床医学八年制120名学生,安排运动系统整合课程中三次四幕八学时PBL教学。学生自由组合分为12个小组,每组10人。12位课程导师均接受过台湾中山医学院或复旦大学PBL课程指导培训。教学内容为腰椎感染的鉴别诊断。患者男性,75岁,因腰痛1个月第一次入院,腰骶椎MRI提示腰4/5结核并椎旁脓肿形成,诊断为腰椎感染,给予胸腰段支具制动和“利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺”四联抗结核治疗后出院。出院3个月后患者病情突然加重,出现畏寒、寒战不适,腰背痛明显,全身乏力感明显,伴有恶心、纳差,伴有走路不稳,遂第二次入院,此后病情迅速恶化,出现脓毒血症、感染性心内膜炎、心源性脑梗塞等全身多系统并发症,给予相应治疗但效果不佳。

2.2 主题定位和教学目标

本次PBL的主题是腰椎感染,要求学生整合多学科知识进行全面分析。教学目标包括加强学生自主学习能力,培养其临床思维养成。课程开始前,教师介绍课程的学习目标和期望,确保学生了解他们需要培养的批判性思维能力以及这些能力在实际问题解决中的应用价值。

2.3 设计学习问题,引导问题

针对腰椎感染,教师集体备课设计关键性学习问题,引导学生深入思考。例如:“如何识别腰椎感染的临床表现?腰椎感染的病因有哪些?”鼓励他们从不同角度思考,并将这些思考过程记录下来。这有助于激发学生的元认知,让他们意识到自己的思维过程。

2.4 问题整理和优先级排序

学生在阅读案例后,列出疑问并整理问题清单。同时,他们需要识别自己的知识盲区,区分开放性问题和封闭性问题,并进行优先级排序。学生提出问题的过程中,教师可以引导他们进行中间反思。这可以是小组内部的讨论,或者个人记录自己的思考过程。通过反思,学生可以审视自己的思维方式,分析是否存在偏见、漏洞或未考虑的因素。

2.5 查阅文献资料和分享问题解答

学生在团队中针对知识盲区查阅文献资料,整理学习结果制作PPT,分享问题解答。小组集思广益,形成问题的集体解答,同时统一争议问题的见解,也有可能提出新问题。在学生解答问题后,引导他们反思问题解决过程,分析自己的决策和选择,思考是否存在更好的方法。学生在整理学习结果制作PPT的过程中,可以记录自己的思考和疑问,从而促进元认知的培养。

2.6 教师评价和学生自我评价

教师评价学生在PBL过程中的知识掌握情况,团队合作、问题解决能力以及关键性思维能力;根据学生的反思和表现,提供个体化的指导;帮助学生认识到自己的弱点,并提供针对性的建议,以进一步提升他们的批判性思维能力。学生则集体合作完成病例机制图,分析自己在知识学习、团队合作方面的优劣势,拟定知识补缺计划,总结学习方式,并提出改进建议。

2.7 揭秘课程和评价问卷

最后,案例作者可以进行案例设计的背景介绍,回答学生疑问;同时,设计问卷对PBL教学过程、小组合作、知识掌握度及教师指导等方面进行评价;添加与元认知和反思相关的问题,例如:“你是否在问题解决过程中反思自己的决策?你是否能意识到自己的学习策略并进行调整?”作者根据统计结果并分析意见,以利于制定课程优化方案。

3 教学反馈

在每次课进行过程中及结束后,课程导师会对学生的表现进行评估和反馈(见表1)。我们利用统计分析SPSS软件21.0版,对于第1次、第2次和第3次课程的学生PBL表现进行了重复测量方差分析,具体结果如下:①被试内效应(课程次数之间差异):球形检验P<0.001,表示满足方差分析的球形假设,课程次数主效应P<0.001,表示三次课程学生PBL表现差异具有统计学意义,配对比较发现三次课程两两比较差异具有统计学意义(P<0.001)。②被试间效应(组别之间差异):组别主效应P=0.074>0.05,表示10个小组之间的差异无统计学意义;组别与课程次数交互作用P=0.997>0.05,表示各组间在三次课程中的变化趋势的差异无统计学意义。综上,重复测量方差分析结果显示:三次课程学生PBL表现持续提高,但12个小组之间的差异无统计学意义。

表1 教师对学生PBL课程表现的评估及反思与元认知培训提示(主要评分为能力评分)

这一结果可以归因于教学设计中融合了元认知和反思训练以及课程导师的精心指导。在PBL过程中,学生通过自主学习、问题整理、文献查阅和团队合作等环节,不断调整自己的思维方式,审视自己的决策和选择。特别是在问题解决过程中,通过中间反思和小组讨论,学生不仅能够纠正错误的观点,还能发现新问题并提出更深层次的思考。

同时,教学反馈也起到了重要的作用。课程导师对学生的表现进行评估和反馈,帮助学生认识到自己的优势和不足。学生自我评估也促使他们反思自己的学习过程和表现,进一步激发了他们的元认知能力。这种持续的反思和调整过程,使得学生能够更有针对性地提升自己的批判性思维能力,不断改进自己的学习方法和团队合作方式。

4 讨论

本研究通过在PBL教学中引入反思和元认知培训,成功提高了学生批判性思维能力。研究结果表明,在经历三次课程后,学生在脑力激荡、查找资料、讨论分析、团队合作等方面均获得了显著提高。这一发现与既往研究结果一致,进一步验证了反思和元认知对提高PBL效果的作用[2-4]。

反思使学习者审视自己的思维过程,发现认知方面的盲点[5]。在本课程中,学生通过记录思考、接受中期反馈以及自我评价等方式进行反思,从而激发了元认知,不断调整思维方式,采用更科学的学习策略。

元认知则涵盖了对自己认知过程的监控、评价和调控[6]。本课程的设计使学生意识到自己的学习方式,区分已知与未知,调整策略解决问题。教师评价反馈也有助于学生找出不足,并有针对性地提高其思维能力。

需要指出的是,本研究样本量仅包含一所学校的学生。未来的研究可考虑扩大样本规模,进行多中心研究,以探讨不同层次学生在这一方法中的适应性。此外,引入对照组设计将有助于更系统地比较反思和元认知培训的效果。反思和元认知培训被证实为提高PBL教学效果的重要方式。本课程证实其可以增强医学生的批判性思维和自主学习能力。我们今后可进一步探讨如何将这些能力转化为临床实践,并进行长期跟踪,以发挥其对专业发展的促进作用。