PBL教學(xué)法在高中《技術(shù)與設(shè)計1》模塊教學(xué)中的應(yīng)用

庾麗賢

《技術(shù)與設(shè)計1》模塊是普通高中通用技術(shù)課程學(xué)習(xí)的必修模塊和導(dǎo)入模塊，旨在使學(xué)生在九年義務(wù)教育的基礎(chǔ)上初步對技術(shù)學(xué)科有系統(tǒng)、全面的理解，并能初步掌握一個通用的、完整的設(shè)計過程，學(xué)會與設(shè)計相關(guān)的各種途徑、方法，了解設(shè)計中可能遇到的各種問題。而PBL教學(xué)法是一種以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，發(fā)展學(xué)生綜合思考能力和解決實際問題能力的教學(xué)法。其強調(diào)以學(xué)習(xí)者的主動學(xué)習(xí)為主，基于真實性任務(wù)的設(shè)計，強調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)到隱含在問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。這與《技術(shù)與設(shè)計1》模塊的教學(xué)要求是相一致的，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的有效整合，也能讓學(xué)生在自主探究、合作交流中獲取知識，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

一、應(yīng)用PBL教學(xué)法的前提準(zhǔn)備

1. 觀念的轉(zhuǎn)變：教師不再以講授為主，而成為教學(xué)的引導(dǎo)者。教師的任務(wù)是把教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為相關(guān)的真實的問題情景，為學(xué)生提供與問題情景相關(guān)的背景信息。以“問題”作為導(dǎo)向，鼓勵學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。引導(dǎo)學(xué)生充分參與到課堂活動和學(xué)習(xí)中，鼓勵他們對學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程進行反思，幫助他們在發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能。

2. 教學(xué)環(huán)境與設(shè)備：由于在教學(xué)組織實施過程中，學(xué)生需要對創(chuàng)設(shè)的情景進行相關(guān)問題的提出、分析和解決，需要進行大量的信息收集與處理，因此需要學(xué)校為教學(xué)實踐室配備相應(yīng)的多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺，并引導(dǎo)學(xué)生利用課后的時間到電子閱覽室查詢檢索與問題相關(guān)的資料。

二、構(gòu)建PBL教學(xué)法下的教學(xué)流程

《技術(shù)與設(shè)計1》模塊是高中通用技術(shù)課程學(xué)習(xí)的必修1模塊，由技術(shù)及其性質(zhì)、設(shè)計過程、設(shè)計的交流、設(shè)計的評價四個主題構(gòu)成，總課時為36學(xué)時。我們嘗試在本模塊課堂學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用PBL教學(xué)方法，并參照PBL中的一般操作方法構(gòu)建了與本模塊教學(xué)相適應(yīng)且操作性強的教學(xué)流程（如圖1）：

我們將該教學(xué)流程分為課前的準(zhǔn)備（分析與明確教學(xué)目標(biāo)）、教學(xué)實施（學(xué)生在教師引導(dǎo)下界定問題、探究與解決問題、成果展示與匯報、反思與提高）以及教學(xué)的評價反饋三個方面。

三、PBL教學(xué)法在高中《技術(shù)與設(shè)計1》模塊教學(xué)中的應(yīng)用

現(xiàn)以廣東科技出版社《技術(shù)與設(shè)計1》模塊中的第四章“設(shè)計的實現(xiàn)——制作”中的第二節(jié)“模型或原型的制作”為例，具體分析如何運用PBL教學(xué)法來開展實驗班教學(xué)實踐。按照教學(xué)計劃將該教學(xué)內(nèi)容設(shè)定為5個課時。

（一）分析教材，明確教學(xué)目標(biāo)（實驗前的準(zhǔn)備）

根據(jù)我校的實際情況與教學(xué)條件，要求學(xué)生設(shè)計并制作一個“多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）”的模型或原型。這個作品的設(shè)計與制作聽起來簡單，但是要在學(xué)習(xí)過程中讓學(xué)生小組合作完成作品的設(shè)計方案、繪制出設(shè)計圖紙及制作出模型或原型，這就存在著一定的難度，而且不能僅僅依靠教師在課堂中把教材中提到的工具使用講授一遍就能實現(xiàn)的。這就需要學(xué)生自主查詢資料，思考該作品設(shè)計的主要因素，遵守技術(shù)設(shè)計的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)，并遵循技術(shù)設(shè)計的一般過程，最終完成作品。

而在教學(xué)過程中引入PBL教學(xué)方法，就是為了通過真實的案例情景引導(dǎo)學(xué)生分析具體的問題，使學(xué)生置身于實際的技術(shù)應(yīng)用環(huán)境中，在教師的輔導(dǎo)下，通過小組合作探究，分析技術(shù)設(shè)計應(yīng)用中所面臨的具體問題，最終提升學(xué)生獲取信息、利用信息來進行技術(shù)的設(shè)計與實踐以及解決問題的能力。這個實踐案例的選擇不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能很好地引導(dǎo)學(xué)生在有限的課時中親歷方案設(shè)計、材料準(zhǔn)備、工具使用、零部件加工、產(chǎn)品裝配、表面涂飾等一系列過程。

（二）教學(xué)實施過程

PBL教學(xué)法始終以提出問題、分析問題、解決問題為教學(xué)實施的核心環(huán)節(jié)，并始終貫穿于整個教學(xué)過程中，在“模型或原型的制作”的教學(xué)過程中也不例外。

1. 創(chuàng)設(shè)情景，呈現(xiàn)問題

在“技術(shù)與設(shè)計1”的教學(xué)過程中運用PBL教學(xué)法，就是為學(xué)生們營造一個輕松、主動的學(xué)習(xí)環(huán)境。因此，教師要創(chuàng)設(shè)一個真實的、開放的教學(xué)情景，盡可能地貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)生活實際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的思維。而且教師在課堂中呈現(xiàn)問題的方式可以是多樣的，如情景、視頻、圖片等。例如在“模型或原型的制作”的教學(xué)過程中的問題就是以圖片的方式呈現(xiàn)出來。

如圖2：凌亂書桌的圖片（筆、書本、尺子……到處都是）

在該問題情景的呈現(xiàn)過程中教師引導(dǎo)學(xué)生思考：“你認(rèn)為目前的書桌存在什么問題？如果你是一個設(shè)計師，你認(rèn)為完成技術(shù)設(shè)計要遵守什么原則？”

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生們都積極、踴躍地發(fā)表看法：目前的書桌太小，無法及時地整理學(xué)習(xí)的用品；學(xué)習(xí)用品太多并且要學(xué)習(xí)的課本也太多，卻沒有地方存放……

學(xué)生A：如果我是設(shè)計師，要完成技術(shù)設(shè)計就要遵守需要性和實用性原則。

學(xué)生B：如果我是設(shè)計師，即要考慮成本問題還要美觀，不然都沒有人來購買，就沒有市場價值了。

……

這個過程需要教師引導(dǎo)學(xué)生主動參與到PBL教學(xué)的學(xué)習(xí)氛圍中，然后明確提出設(shè)計制作任務(wù)：設(shè)計并制作一款實用美觀的“多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）”的模型或原型。使用功能：能放4—5本常用書或工具書或練習(xí)本，能放筆或其它學(xué)習(xí)用品，用品拿取方便。技術(shù)指標(biāo)：承重不小于4kg，自重不大于3kg，長、寬、高都不大于600mm。其他要求：耐用、形狀美觀、結(jié)構(gòu)合理。

并且讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)資料的指引文檔的指引下，再進一步提出問題。

2. 界定問題，分工合作

由于這個環(huán)節(jié)需要小組合作來完成，因此，組建合作學(xué)習(xí)小組要在模塊學(xué)習(xí)開始之前就完成，一般以4～6人為適宜，并且小組分工要明確。而界定問題是在PBL教學(xué)法中一個非常重要的環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，教師要鼓勵學(xué)生能清晰地表述相應(yīng)的問題。學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)情景及引導(dǎo)下，通過自主學(xué)習(xí)、合作探究等學(xué)習(xí)方式，根據(jù)問題情景并結(jié)合相應(yīng)的材料提出有針對性的問題。例如實驗班高一（1）班第3小組根據(jù)“多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）”設(shè)計與制作的要求，在PBL教學(xué)法指導(dǎo)下進行了“多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）”設(shè)計與制作的問題界定（如表1所示）。

3. 探究和解決問題

學(xué)生在組內(nèi)完成問題的界定以后，教師再引導(dǎo)學(xué)生對問題進行探究并最終解決問題（或提出解決方案），這是運用PBL教學(xué)法的課堂學(xué)習(xí)的核心和關(guān)鍵。這個環(huán)節(jié)對于提高學(xué)生的綜合能力非常重要。當(dāng)然，可能在提出問題后，學(xué)生由于某些知識的掌握程度不夠或自身能力不足，會在分析問題時遇到一些難題，這就需要教師及時關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，及時給予學(xué)生有效的輔導(dǎo)。例如：在“多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）”設(shè)計與制作的問題界定中，高一（1）班的第3學(xué)習(xí)小組提出了一個“如何實現(xiàn)改變書架的形狀來方便搬運？”的問題。

由于是在PBL教學(xué)法指導(dǎo)下進行的教學(xué)活動，因此，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生將此問題細(xì)化和分解，引導(dǎo)學(xué)生從以下幾方面去考慮：變形所需要哪些特殊的連接部件才能實現(xiàn)？木制的書架更易于從哪些形狀之間進行變形？……從而讓學(xué)生找到解決問題的方向，而不應(yīng)直接告訴學(xué)生怎么實現(xiàn)這個設(shè)計。

學(xué)生在PBL教學(xué)法的引導(dǎo)下，積極參與到小組合作當(dāng)中，并最終解決問題。以下圖3、圖4、圖5均為實驗班的學(xué)習(xí)小組設(shè)計的“多功能學(xué)習(xí)用品盒（架）”設(shè)計圖：

以下圖6為小組合作使用木工工具制作模型（原型）：

4. 成果展示與匯報

該環(huán)節(jié)中，小組的探究成果或解決問題的方案可通過多種形式來進行展示與匯報，如小論文、報告、PPT課件、設(shè)計圖、作品實物等。

如在“模型或原型的制作”的成果展示中，很多小組都采用“設(shè)計方案文本+作品物實”的方式來展示成果（如圖7為“變形書架”作品的實物照）。

每個小組派代表展示完后，其他小組的同學(xué)進行1～2分鐘的提問，而展示小組的所有成員都要參與到答疑中去。這樣通過組間的互問步驟，不僅可以發(fā)揮學(xué)生的想象力，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，也可以防止學(xué)生只關(guān)注現(xiàn)有的成果，而不能進行更進一步地優(yōu)化。

5. 反思與提高

這是PBL教學(xué)法中非常有意義的環(huán)節(jié)，也是一個知識積累的過程，更是一個知識升華的過程。在這個過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行歸納總結(jié)并形成一定的知識體系。在“模型或原型的制作”的學(xué)習(xí)總結(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生從具體的實踐操作案例分析中歸納出理論化的、系統(tǒng)化的知識。如能歸納出：①技術(shù)設(shè)計的一般過程；②能明確模型或原型的制作的一般步驟；③能明確木料的加工工藝。

（三）教學(xué)的評價反饋（教學(xué)內(nèi)容完成后）

PBL教學(xué)法十分注重對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價和反饋，使得評價主體、評價方式呈現(xiàn)多元化和多樣化。

1. 評價主體的多元化。要做到教師評價與學(xué)生自評、組內(nèi)互評相結(jié)合。

2. 評價方式的多樣化。PBL基于問題學(xué)習(xí)的開放性，使得《技術(shù)與設(shè)計1》的模塊學(xué)習(xí)評價方式更加多種多樣，如屬于過程性評價的有：口頭報告、學(xué)生表演、課件展示、論文報告等。師生、生生都要針對具體的學(xué)習(xí)情況進行及時記錄，關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)知識和掌握知識的過程（如表2所示）。

當(dāng)然，評價的目的是為了更好地促進學(xué)生全面發(fā)展，因此評價的內(nèi)容應(yīng)該偏重于學(xué)生的全面能力，如理論學(xué)習(xí)能力、技術(shù)能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)助能力等。

四、應(yīng)用PBL教學(xué)法的效果

在完成一輪教學(xué)實踐任務(wù)后，對高一年級就《技術(shù)與設(shè)計1》模塊教學(xué)內(nèi)容進行了筆試考核，將其中人數(shù)相同（同為40人）、入學(xué)時學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)基本相同的高一（1）班實驗班與高一（2）班普通班的成績進行詳細(xì)的對照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在PBL教學(xué)模式下實驗班的高分段的學(xué)生人數(shù)明顯優(yōu)于普通班（如表3所示）。

五、應(yīng)用PBL教學(xué)法的總結(jié)及反思

PBL教學(xué)法的應(yīng)用提高了學(xué)生對《技術(shù)與設(shè)計1》模塊的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)生能更好地融入到通用技術(shù)課程學(xué)習(xí)的氛圍當(dāng)中，并從中領(lǐng)悟先進的技術(shù)和文化、掌握設(shè)計的思想方法，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、明確問題和解決問題的能力，極大地提高了學(xué)生的實踐能力、溝通能力。

但在《技術(shù)與設(shè)計1》模塊學(xué)習(xí)中運用PBL教學(xué)法時應(yīng)注意以下幾個問題：

（一）PBL作為一種開放性的教學(xué)方法，對教師的學(xué)科素養(yǎng)和專業(yè)技能要求很高。要求教師不但能熟練掌握本學(xué)科、本模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還要能扎實地掌握相關(guān)學(xué)科的知識，并要具備提出問題解決問題的能力、靈活運用知識的能力、嚴(yán)密的邏輯思維能力，并且具有良好的組織管理能力，要善于調(diào)動學(xué)生積極性、寓教于樂、控制課堂節(jié)奏等。

（二）在PBL教學(xué)法的運用過程中，教師的“導(dǎo)”是不可缺少的。由于在模塊的學(xué)習(xí)中課時的跨度較大（暫時無法實現(xiàn)在1個課時內(nèi)完成PBL教學(xué)流程的所有教學(xué)環(huán)節(jié)），因此，對于PBL教學(xué)流程中的各環(huán)節(jié)，教師都要做到心中有數(shù)，要時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。此外，教師要關(guān)注學(xué)生提問題的質(zhì)量，要重視學(xué)生的個體差異。 當(dāng)然，在學(xué)習(xí)過程中，教師不宜過度介入，而是在把握主方向的前提下，引導(dǎo)學(xué)生獨立自主、合作探究來提出問題，鼓勵學(xué)生民主文明地進行互動討論。

（三）要成功開展PBL教學(xué)，就需要學(xué)生的主動配合，從信息的獲取、整理到小組成員的溝通交流、合作探究出最佳的結(jié)論，均要花相當(dāng)大的時間和精力。因此需要教師不斷鼓勵學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中來，并能潛移默化地使學(xué)生養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的自覺性，否則很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果和目標(biāo)。