PBL教學法在我國高等院校地理學的應用

陳偉　孫從建

[摘 要] 該研究采用丹麥奧爾堡大學PBL教學模式，緊密結(jié)合中國國情提出了“課程+實踐+項目”的設(shè)計，幫助高校學生建構(gòu)知識。從教師和學生兩個角度詮釋PBL教學法下的課程改革，知識建構(gòu)應用了同輩學習、自主學習和團隊學習相結(jié)合的過程，這三部分在評價體系中分別占50%、30%和20%的分數(shù)。設(shè)計試圖找到適合我國高校的PBL模式，讓學生在實踐中提高分析、合作、表達、行動、寫作和管理的能力，提升土壤地理學的教學效果。

[關(guān)鍵詞] PBL教學法;高等院校;課程改革

[作者簡介] 陳 偉（1987—），女，遼寧鐵嶺人，農(nóng)學博士，山西師范大學地理科學學院副教授，主要從事PBL教學與土壤學研究;孫從建（1986—），男，河北滄州人，自然地理學博士，山西師范大學地理科學學院副教授（通信作者），主要從事PBL教學與水文學研究。

[中圖分類號] P343：G642.0? ?[文獻標識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）06-0133-04? [收稿日期] 2020-06-15

土壤地理學是高等院校地理學課程的范疇，主要研究土壤和地理環(huán)境相互關(guān)系的學科，涉及土壤的發(fā)生和演變、土壤分類、土壤分布、土壤區(qū)劃和土壤資源評價等多方面內(nèi)容。土壤作為一種重要的自然資源，在合理的開發(fā)利用下才能保持良性循環(huán)。但是近年來，隨著人口的日益增多，人與他人的資源關(guān)系也日趨緊張，集中表現(xiàn)在耕地退化、土壤污染、土壤沙化、鹽漬化和水土流失等重大問題。面對日益嚴重的土壤資源問題，也對基礎(chǔ)土壤地理學的學習與教學實踐提出更高的要求和挑戰(zhàn)。土壤地理學是一門綜合性很強的科學，其應用范圍也很廣泛，要使土壤地理學發(fā)揮更大的作用，必須加強學科的交叉與滲透，運用生態(tài)科學和系統(tǒng)科學的方法加強綜合性的學習和研究。作為高師地理學專業(yè)一門很重要的學位專業(yè)課，土壤地理學的教學效果以及對人才的培養(yǎng)模式越來越重要，現(xiàn)有授課通常是采用赫爾巴特教育學的理論，以教師、教材和課堂“三個中心”模式下的傳統(tǒng)課堂，實施過程是直接向?qū)W生傳授知識，而教學模式的主要形式是班級教學體系。自工業(yè)革命以來，這種模式一直是全球教育系統(tǒng)中最穩(wěn)定和廣泛使用的教學模式，已經(jīng)使用了三百多年，在實踐過程中存在諸多問題。

一、存在的問題

（一）缺乏學習動機

一項英語的學習數(shù)據(jù)顯示，學生對他們的學習目標感到困惑[1]，學生的期望與傳遞的知識有很大差距，課堂上基本就是灌輸式教學，所以學生因為理想與現(xiàn)實之間存在很大差距而缺乏學習的興趣。

（二）缺乏好奇心和探索精神

傳統(tǒng)課堂教學中，老師是知識載體的權(quán)威人士，學生對老師那里得到的信息全盤接受，幾乎沒有質(zhì)疑，只是簡單的記憶和稍加理解，學生處于被動學習。清華大學教育研究院對中國985院校和美國研究型大學做了一番比較，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，超過20%的中國大學生選擇“從不”在課堂提問，而同一調(diào)查中美國大學生的比例僅為3%，只有10%的中國學生選擇“頻繁提問”或“經(jīng)常提問”，而選擇這種方式的美國大學生約有63%，這一系列調(diào)查數(shù)據(jù)表明，中國學生在大學學習過程中，往往缺乏好奇心和探索的精神[2]。

（三）忽視團隊協(xié)作能力

一個好學生的標準是在考試中取得高分，在比賽中取得優(yōu)異成績。良好的教育資源是稀缺的，如果想獲得更多的資源，你必須成為教育系統(tǒng)規(guī)則中更好的學生。這樣的教育哲學使我們忽視了團隊協(xié)作學習的重要性。地方高校的調(diào)查顯示，40.5%的學生認為最好與同學之間保持一定的距離，13.6%的學生與同班、同宿舍的人處理不好關(guān)系[3]。

（四）忽視跨學科融合

社會、科技快速發(fā)展的今天，經(jīng)常出現(xiàn)跨界創(chuàng)新和“全生態(tài)系統(tǒng)”的破壞性演替，社會對高校培育出人才的要求越來越高，往往需要有很好的學科知識融合體系，才能夠很好的去解決問題。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從1901-2008年間，自然科學類諾貝爾獎（物理、化學、生物學或醫(yī)學獎三項）中學科交叉的研究成果占獲獎總數(shù)的52%[4]，并且各個時間段獲獎的交叉學科比例呈上升趨勢。而我們的學科組織劃分過細，在結(jié)構(gòu)層面上對科學的融合造成了壁壘，不利于培養(yǎng)從事交叉學科的研究型人才[5]。

（五）注重總結(jié)性評估

中國評估體系通常采用結(jié)果性評價，學生做的是機械性的記憶，解決問題的方法在框架中是固定的，他們需要做的是復制并且沒有好奇心和探索精神的去粘貼，像編好的程序一樣去考試。Kolb的學習理論認為，人腦中的知識建構(gòu)符合螺旋形上升的趨勢[6]，而且人腦中的知識掌握到什么程度，很難在現(xiàn)實中去真正給予評判，我們只用分數(shù)來區(qū)分學生過于片面。

二、丹麥奧爾堡大學PBL教學方法

丹麥奧爾堡大學PBL（Problem based learning）是以問題為基礎(chǔ)，以項目為導向的方法，被認為是對上述挑戰(zhàn)的一種解決方案，該方法已被公認是實現(xiàn)教育改革的有效方法[7]，例如更有利于培養(yǎng)學生的過程技能（如協(xié)作、項目管理、創(chuàng)新、創(chuàng)造力、溝通），增加學習動機、創(chuàng)業(yè)精神、與周圍社會的合作和區(qū)域發(fā)展，這都是因為PBL強調(diào)學習者在學習過程中的參與性和建設(shè)性活動。PBL的學習原則可以歸納為三種：1.認知學習方法。學習是圍繞問題組織起來的。這是激勵發(fā)展的核心原則。問題提供了學習過程的起點，將學習置于情境中，建立在學習者經(jīng)驗的基礎(chǔ)上;2.學習以項目為基礎(chǔ)。學生必須完成一項獨特的任務(wù)，包括復雜的情景問題分析和問題解決策略，內(nèi)容方法涉及跨學科學習，可以跨越傳統(tǒng)學科相關(guān)的界限和方法。學習過程涉及理論分析方法和問題解決方法;3.團隊合作學習，聯(lián)合國將學習過程定位為一種社會行為，學習是通過對話和交流進行的，學生學習分享知識，組織協(xié)作學習的過程，還包括參與者定向?qū)W習的概念，這表明了學習過程的集體所有權(quán)，特別是問題的形成[8]。

三、PBL教學模式的設(shè)計及實施

“土壤地理學”中“學和教”的過程，可以從以下兩個角度去理解。

（一）學生角度

開學第一節(jié)課，教師幫助學生搭建學習框架，并且拋出數(shù)個源于現(xiàn)實生活中的關(guān)于土壤地理學的真實問題，學生有相同興趣的人分為一個小組，此項目將貫穿整個“土壤地理學”課程。學生需要課后花費更多的時間去學習相關(guān)的知識，完成項目的壓力會推動學生去自主學習和團隊討論（同輩學習），此過程中有知識的分享、資料搜集，分析問題能力和解決問題的思路培養(yǎng)，團隊關(guān)系的建構(gòu)和磨合等。項目在運行過程中會涉及交叉學科知識的運用，可以讓學生把以前學過的內(nèi)容再次溫故知新或者去找學習渠道自主學習，來保證項目的順利完成時建構(gòu)足夠的知識儲備。在這一部分，從課堂轉(zhuǎn)向關(guān)注學習環(huán)境，更加關(guān)注學習過程。通過同伴學習和自學的訓練，培養(yǎng)學習能力，并為終身學習打下良好的學習習慣，同時為學生創(chuàng)造一個情境，符合建構(gòu)理論的情境中分享和體驗。

（二）教師角度

教師根據(jù)項目需求設(shè)置課程內(nèi)容，把控整體節(jié)奏（見下圖）。

課程：設(shè)置為17個學時。讓學生清楚的了解通過此門課程的學習可以掌握什么內(nèi)容。教師通過情境的創(chuàng)設(shè)結(jié)合一些課堂技巧的使用，可以輕松實現(xiàn)本門課程的目標。本研究將“KWL，5-3-1”的教學手段應用到課程教授中。課程設(shè)計根據(jù)教學內(nèi)容和目標在教師指導，同伴指導和自我指導的模式中靈活變化。教師會定期收集學生在做項目過程中遇到的問題，把相關(guān)問題總結(jié)后在課堂上統(tǒng)一解答，因為問題源于自己的發(fā)現(xiàn)，那么在解答的過程中學生會帶有更濃厚的興趣，直到把問題解釋清楚為止，是一種很好的刺激學習的手段。

試驗：設(shè)置為7個學時?？梢宰寣W生從表層學習轉(zhuǎn)向深度學習。例如試驗，討論，調(diào)查等等。同學們可以通過實踐交換觀點，學會在團隊中尊重他人的意見，通過溝通，學生可以深度思考自己的內(nèi)在認知，并且通過團隊合作形成頭腦風暴。例如選擇關(guān)于土壤污染的項目，教師會積極幫助學生團隊聯(lián)系實驗室，在實驗員的幫助下，測定團隊采集的土壤樣品，為自己的項目運行提供科學可靠的實驗數(shù)據(jù)支持，學生可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，在教師的把關(guān)之下，得出更具有科學性的結(jié)論。

項目：設(shè)置為10個學時。項目貫穿整個學期，這10個學時穿插在學期的不同時段，根據(jù)學生小組項目的具體情況而定，是教師給各小組答疑解惑和小組彼此交流的時間。項目的運行為學生提供了應用理論知識的機會，項目進行中，隨時和指導老師保持聯(lián)系，溝通項目進度和遇到的問題，指導教師根據(jù)大家做項目的情況合理安排這10個答疑的課時，對項目的運行進度和深度進行把控。學生們通過項目，能夠激發(fā)學習熱情，提高應用知識解決問題的能力。

評估：“土壤地理學”的教學改革運用過程性評價+傳統(tǒng)教學的定量性總結(jié)評價相結(jié)合的方式。主要分為3個部分，即“課程+試驗+項目”（見上圖）。課程筆試部分占總成績的50%，實驗占總成績的20%，項目報告占30%。

對象與方法：團隊對山西師范大學和山西師范大學現(xiàn)代文理學院2016級和2015級地理科學專業(yè)、自然地理與資源環(huán)境專業(yè)的本科生，共6個班且均參加PBL課程學習的學生進行調(diào)查問卷，本次調(diào)查采用不記名的方法進行，調(diào)查學生對于PBL課程中合作的看法，共收回有效問卷166份。調(diào)查問卷分為12個問題，5個量表范圍選項，參與調(diào)查問卷的學生需要從量表中選擇1-5來評價其在學習中對于合作的看法。量表范圍：1：從未或偶爾發(fā)生;2：有時發(fā)生;3：有一半時間會發(fā)生;4：經(jīng)常發(fā)生;5：總是或通常會發(fā)生。12個問題分別為：Q1.在探詢的過程中，我們不斷地改善我們的想法;Q2.通過和他人一起工作，我們的觀點和視野不斷得到拓展;Q3.我們會把不同小組成員的想法整合產(chǎn)生新知識;Q4.班級成員在學習過程中，可以從不同的角度提出不同的想法;Q5.班級不同成員的想法都同等重要;Q6.學習過程中，目標的設(shè)定和進展規(guī)劃很重要;Q7.交換想法可以增加我們的知識;Q8.我們團隊在學習過程中會反思和自我評價我們對知識的理解;Q9.不同小組之間的交流，是互利共贏的學習途徑;Q10.我們會對不同來源的參考信息進行驗證，從而用于建構(gòu)新知識;Q11.我們團隊的題目和現(xiàn)實問題相關(guān);Q12我們的想法和知識，既包括校園教育背景，也涉及校外社會環(huán)境。

PBL的方式就是通過項目的方式把知識點貫徹到整個項目實踐過程中，參與的學生學習方法和傳統(tǒng)的教學有很多不同。在團隊合作過程中，大部分學生在摸索和探尋的過程中改變了自己原有的思維方式，而這個結(jié)果是很偉大的，因為人的習慣一旦形成就很難改變，而習慣又成自然，滲透到生活中的方方面面，通過PBL的方式，參與的學生改變了舊有的做法，成員之間彼此分享與合作，觀點和視野不斷得到拓展，并且可以整合出新知識，更重要的是大家彼此之間學會了尊重，在表達自己想法的同時，也學會了傾聽他人的想法，這就是頭腦風暴誕生的前提條件，不斷的反思最終達到互利共贏的結(jié)果。這種合作學習過程中的思維方式以及個人知識結(jié)界的突破，是學生培養(yǎng)過程中最大的成果，得到了學生的一致認可，非常值得推廣。

四、教學效果比較研究

（一）教師職能的轉(zhuǎn)變

PBL強調(diào)讓教學成為一種共享的活動，更關(guān)注于教師是否在培養(yǎng)學生成為積極和獨立的學習者的能力。例如：教師擔任主持人的角色培養(yǎng)學生自主學習的能力。通過談判和學生們一起決定教學活動，教師的角色是給學生提供幫助和建議的顧問。傳統(tǒng)的教學模式下，教師更有權(quán)威，主要體現(xiàn)在兩個方面：（1）知識權(quán)威。盡管學生有足夠的能力在技術(shù)的幫助下進行自主學習，但是在指導和學習策略上仍然有一定程度依賴老師，尤其是初學者;（2）民主權(quán)威。大多數(shù)教師在課程上扮演著權(quán)威者的角色，維持紀律和創(chuàng)造有利的學習環(huán)境，認為這對學生的學習很重要，但是這些權(quán)威的形象會讓一部分學生感到害怕，并且不敢表達自己的想法。但是PBL的情景下，教師的權(quán)威和中國的傳統(tǒng)意義完全不同，這種權(quán)威主要表現(xiàn)在應該知道什么時候?qū)W生說“是”和“不是”，把自己定義為更有知識的人和成年伙伴，強調(diào)民主和專業(yè)，否定了家長式的教師角色，強烈反對在師生關(guān)系中實行高度控制。

（二）學生能力提升

已有充分的研究表明，問題越復雜，學習者就越難用被動學習的方法來解決問題[9]。通過PBL教學，學生實踐了如何進行文獻檢索、培養(yǎng)做報告的信心和如何給予和接受建設(shè)性的同伴反饋。在PBL的學習過程中，參與者反復提出和回答問題，需要什么知識;根據(jù)已有的知識，是否可以解決假設(shè);解決方案還需要什么知識;在解決問題的過程中，運用了收集信息、分析、分類和推理的技能。

五、結(jié)論和討論

本課程的設(shè)計結(jié)合了中國傳統(tǒng)教學和丹麥奧爾堡大學（AAU）的PBL理念，試圖從教學和學習兩個方面進行改革，以提高我國高等教育的教學質(zhì)量。設(shè)計結(jié)合“課堂+實踐+項目”來，幫助學生建構(gòu)自己的知識。在此過程中強調(diào)同伴學習、自我學習和團隊合作的重要性。評估包括考試和報告，以評估學生的知識建構(gòu)程度。筆者希望通過本課程設(shè)計，提高學生分析、合作、表達、寫作、規(guī)劃的能力和技能，培養(yǎng)學生終身學習的良好習慣。

參考文獻

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[9]孫從建，陳偉，郝艷紅，張文強.PBL教學法在高校水文學教學中的應用研究[J].高師理科學刊，2018.38，（11）.

Abstract： Based on the PBL teaching model put forward by Aalborg University of Denmark， and combined with China's national conditions， this paper designs a model of "lecture + practice+ project" to help college students construct their knowledge. The design tries to reform from the aspects of both teaching and learning. Peer-learning， self-learning and teamwork-learning are applied during the process of knowledge construction. These three components respectively account for 50%，30% and 20% of the scores in the evaluation system. The design attempts to find a PBL model suitable for colleges and universities in China， so that students can improve their ability of analysis， cooperation， expression， action， writing and management in practice， and the teaching effect of Soil Geography can be improved.

Key words： PBL teaching method; colleges and universities; curriculum reform