【摘  要】

PBL（Problem-Bases Learning，也稱作問(wèn)題式學(xué)習(xí)）教學(xué)模式，是基于現(xiàn)實(shí)世界以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，符合中學(xué)生高階思維能力(Higher—Order Thinking Skill，HOTS)生成的條件。在信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)教學(xué)中，采用PBL模式，運(yùn)用“三題一悟”策略可促使中學(xué)生高階思維生成。

【關(guān)鍵詞】

高階思維   PBL教學(xué)模式  

【正文】

隨著社會(huì)各領(lǐng)域信息化程度的提高，傳統(tǒng)以知識(shí)存儲(chǔ)為特征的學(xué)習(xí)方式已不再適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，新時(shí)代對(duì)學(xué)生的思維能力提出了更高的要求，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力(Higher—Order Thinking Skill，HOTS)已成為教學(xué)追求的目標(biāo)，鐘志賢教授曾詳述過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)的宗旨應(yīng)促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階能力的發(fā)展。在信息學(xué)奧賽的輔導(dǎo)教學(xué)中，嘗試諸如直接教學(xué)、群辯法、探究等不同的教學(xué)模式并不鮮見(jiàn)，PBL教學(xué)模式也即“問(wèn)題式學(xué)習(xí)”教學(xué)模式則更有利于學(xué)生高階思維的生成。

PBL教學(xué)模式的基本要素

PBL（Problem-Bases Learning，也稱作問(wèn)題式學(xué)習(xí)）教學(xué)模式，是基于現(xiàn)實(shí)世界以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，1969 年由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授 Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)。PBL強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情景中，通過(guò)學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來(lái)解決問(wèn)題，從而學(xué)習(xí)隱含在問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)，形成解決問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力，這種教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的教師講授。

PBL教學(xué)模式必須以問(wèn)題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容是以問(wèn)題為核心進(jìn)行架構(gòu)，其基本要素包括：1.教師，在PBL教學(xué)模式中，要求教師熟悉課程內(nèi)容、邏輯思維嚴(yán)密、能提出問(wèn)題并靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力；2.學(xué)生，要求學(xué)生對(duì)問(wèn)題感興趣，善于查閱文獻(xiàn)資料，善于探究式學(xué)習(xí)，能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；3.問(wèn)題，具有激發(fā)學(xué)生探究興趣，通過(guò)學(xué)習(xí)，在較短的時(shí)間內(nèi)可以解決的“難題”。

PBL教學(xué)模式的開(kāi)展思路

PBL教學(xué)模式是基于問(wèn)題來(lái)開(kāi)展的，所以提出恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題就顯得尤為重要。在學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及基礎(chǔ)算法的認(rèn)知水平較低時(shí)，問(wèn)題可以由教師提出，而在學(xué)生的認(rèn)知水平較高、思維能力較高時(shí)，問(wèn)題可以由學(xué)生提出，此時(shí)最好由小組內(nèi)的學(xué)生互為命題，互為命題既能反映學(xué)生掌握知識(shí)的情況，又能有效開(kāi)展合作探究。

實(shí)施PBL教學(xué)，教師應(yīng)了解學(xué)生的當(dāng)前知識(shí)狀態(tài)，依據(jù)最近發(fā)展區(qū)原理，設(shè)計(jì)或引導(dǎo)設(shè)計(jì)具有針對(duì)性、科學(xué)性、啟發(fā)性、趣味性的問(wèn)題。教學(xué)思路可以按“提出問(wèn)題-->查閱資料-->討論探究-->內(nèi)化吸收-->師生總結(jié)”來(lái)進(jìn)行。如下圖：

PBL教學(xué)模式中的“三題一悟”策略學(xué)生應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)問(wèn)題背后的知識(shí)，把孤立的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為整體知識(shí)鏈。在PBL教學(xué)模式中，教師應(yīng)該漸漸“隱退”，僅在關(guān)鍵時(shí)刻幫助學(xué)生，起到點(diǎn)撥、支撐的作用，教師是學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的指導(dǎo)者、促進(jìn)者。

在PBL教學(xué)模式中，教學(xué)始終以問(wèn)題為主線、以學(xué)生為中心，可用“三題一悟”策略達(dá)成最佳教學(xué)效果，即引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)解題、講題、命題、頓悟來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

1.解題。由教師提出問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)問(wèn)題及已具備的知識(shí)，在開(kāi)放的環(huán)境中自主學(xué)習(xí)、合作探究，最終給出“解題”策略。譬如在學(xué)習(xí)C++語(yǔ)言基礎(chǔ)時(shí)，為了編程基礎(chǔ)的教學(xué)，老師可以設(shè)計(jì)“星期幾”、“求素?cái)?shù)”、“數(shù)字黑洞”等簡(jiǎn)單問(wèn)題，使學(xué)生在求解的過(guò)程中，去學(xué)習(xí)解決問(wèn)題所必備的變量定義、數(shù)組、分支、循環(huán)等基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)解題，學(xué)生可快速掌握問(wèn)題背后的相關(guān)知識(shí)。

2.講題。由學(xué)生針對(duì)解題過(guò)程撰寫(xiě)解題報(bào)告并講解，這一過(guò)程可有效促使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的吸收內(nèi)化，既能明晰解題思路，又能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。譬如“奇怪的電梯”一題，學(xué)生在講題時(shí)就指出，可以把每一樓層抽象成一個(gè)頂點(diǎn)，可到達(dá)的樓層之間存在關(guān)聯(lián)路徑，于是該問(wèn)題就轉(zhuǎn)化成了圖論中求最短路徑的問(wèn)題。學(xué)生在講解題思路時(shí)，能利用具體問(wèn)題進(jìn)行建模，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加以描述，提出合理的判斷和推理，把解決問(wèn)題的思路細(xì)化為算法流程，最后編寫(xiě)出程序代碼。在這個(gè)過(guò)程中，講題者必須明晰條件概念、綜合分析、推斷合理，才能保證程序正確，其分析能力、知識(shí)的綜合應(yīng)用能力都會(huì)得有效提高，促使高階思維得以發(fā)生。

3.命題。在實(shí)施PBL教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生互為命題是很重要的一種方法，因?yàn)樵诿}的過(guò)程中，學(xué)生不但要有較強(qiáng)的學(xué)科知識(shí)，還要具備文獻(xiàn)檢索、歸納總結(jié)、綜合分析等方面的能力。在信息學(xué)奧賽的輔導(dǎo)教學(xué)中，通過(guò)讓學(xué)生互為命題練習(xí)，可使學(xué)生的綜合、應(yīng)用、遷移、評(píng)價(jià)等能力得到較大提升，全面提高其思維品質(zhì)。

4.頓悟。通過(guò)解題、講題、命題的練習(xí)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生的思維變得十分活躍，使學(xué)生的思維經(jīng)常處于一種興奮的、收斂且發(fā)散的狀態(tài)。創(chuàng)新的潛意識(shí)會(huì)獲得足夠的“能量”，在滿足靈感產(chǎn)生的邊界條件時(shí)，這種潛意識(shí)會(huì)躍遷到顯意識(shí)，從而突破“思維閾值”，頓生靈感。在PBL的教學(xué)模式中，學(xué)生們會(huì)經(jīng)常突破“思維閾值”，靈感思維成為了一種常態(tài)，“頓悟”也經(jīng)常發(fā)生，高階思維能力躍升為創(chuàng)新思維能力。

PBL教學(xué)模式有利于高階思維的生成

高階思維是一種能自主學(xué)習(xí)、發(fā)生情境遷移、批判性地評(píng)價(jià)信息的思維能力。布盧姆（Bloom）認(rèn)為，相對(duì)于低階思維（知識(shí)記憶、理解領(lǐng)會(huì)、簡(jiǎn)單應(yīng)用）來(lái)說(shuō)，高階思維是一種較高層次的認(rèn)知過(guò)程或高級(jí)的、復(fù)雜的思維活動(dòng)。具體表現(xiàn)在：分析（Analysis），指把較為復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題或整體材料，按一定的規(guī)律，分解為相互聯(lián)系、可以解決的組成部分，并能理解各部分之間的聯(lián)系，在常見(jiàn)于問(wèn)題建模；綜合（Synthesis），指把已學(xué)知識(shí)的各部分，科學(xué)的重組，形成對(duì)新的知識(shí)的一個(gè)整體認(rèn)知，能靈活運(yùn)用綜合的知識(shí)解決問(wèn)題；評(píng)價(jià)（Evaluating），指對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題或材料做出價(jià)值判斷，并能用這些判斷修正、指導(dǎo)思維過(guò)程。

PBL教學(xué)模式應(yīng)用于編程教學(xué)，非常有利于學(xué)生高階思維的生成，因?yàn)榫幊屉m然有一定的方法可循，但針對(duì)具體問(wèn)題，不同的人會(huì)需要抽象出不同的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法，在這個(gè)過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)“一千個(gè)人心中就有一千個(gè)哈姆雷特”的效果。學(xué)生在運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)編程解決問(wèn)題的時(shí)候，需要不斷的分析、綜合、評(píng)價(jià)來(lái)修正程序，這是編程解決問(wèn)題必須經(jīng)歷的階段。因此，在信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)中采用PBL教學(xué)模式有利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。

PBL教學(xué)模式的適用局限性

PBL教學(xué)模式在不同級(jí)段的學(xué)科教學(xué)中，存在著一定的局限性。它要求學(xué)生具備基礎(chǔ)的認(rèn)知水平和一定的自主學(xué)習(xí)能力，因此在低年級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)中，不建議采用PBL教學(xué)模式。

結(jié)束語(yǔ)

發(fā)展高階思維能力，是促進(jìn)學(xué)習(xí)者發(fā)展的核心，PBL教學(xué)模式在教學(xué)目標(biāo)定位和學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)期方面，對(duì)學(xué)生高階思維的生成有著較大影響。問(wèn)題求解是一種包括回憶和組合相關(guān)規(guī)則以形成某種新的、更為復(fù)雜的規(guī)則的智力技能。在這種學(xué)習(xí)中，當(dāng)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)了一種能適應(yīng)新情境的特定的規(guī)則組合時(shí)，學(xué)習(xí)者不僅解決了問(wèn)題，而且學(xué)會(huì)了某些新知。加涅對(duì)此解釋說(shuō)，這種問(wèn)題求解過(guò)程產(chǎn)生了兩種類型的學(xué)習(xí)：一方面是新習(xí)得的“高階規(guī)則”，有助于學(xué)習(xí)者以后解決相似的問(wèn)題；另一方面的學(xué)習(xí)是獲得具有普遍意義的問(wèn)題求解方法，亦即能引導(dǎo)學(xué)習(xí)者后續(xù)思維行為的認(rèn)知策略。這一方面被稱為典型的高階學(xué)習(xí)，也是高階思維能力的作用點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

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