PBL理论及其在生化实验教学中的应用
2010年8月16日 15:20 作者:高媛 宋利 史海水 李芳芳 许丽【关键词】 PBL； 生物化学
实验教学基于问题的学习(problem?based learning，PBL)是1969年美国神经病学教授Barrows提出的一种新型教育模式。它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识［1］，旨在培养学生获取新知识能力、自主学习能力以及解决真实问题的能力。目前PBL已经应用于多个学科领域。
1 PBL的特点
1.1 PBL中的“问题”与“学习” PBL中的“问题”不同于一般传统教学方式中的问题。传统讲授式教学中，教师也经常以提问的方式帮助学生实现对概念的理解。但由于传统教学是以教学内容为中心，因此作为辅助性的提问式教学只是强调获取知识的思维过程，且问题本身也是结构良好的，即在限定的条件中寻找到预先设定好的答案。良构性的问题对于学生习得某种特定的方法、步骤是有帮助的，但同时也限制了学生对于真实问题的思考和把握，这也正是学生在面对现实问题时，无法实现知识迁移的主要原因。PBL中的“问题”是置于真实情景中的，强调问题情境的真实性。真实情景中的问题具有结构不良的特征，通常是多变的、不稳定的，会随着新情况的出现发生变化。同时问题的解决不是单一或一成不变的，需要综合多个领域的知识和概念，而且往往没有所谓的“正确答案”，这就使得多途径收集信息和资源成为必要，也使得小组的分工和协作成为必要［2］。在一个接近现实世界的复杂问题中训练学习，可以培养和提高学生有效解决问题的技能和高级思维能力，并确保这些能力可以有效迁移到未来实际工作问题的解决中。
PBL中的学习活动是学生凭借原有的知识和经验，通过与外界的互动，主动地生成信息的意义的高水平的学习过程，它要求学生把握概念之间的复杂联系并能灵活地应用其解决真实情景中的问题。而解决问题是为了从问题解决中反思和抽象出专业知识、解决问题的策略以及学习策略，即学习过程中学生必须进行元认知反思活动。因此，学生为解决问题而获取知识，反过来，又应用知识来解决问题，高层次思维能力与自主学习能力借此高水平学习过程而得到充分发展。
1.2 PBL中的“学生”与“教师”角色 PBL是以建构主义理论为指导的教学模式。在该模式下，学生不再是简单的被动学习者［3］，而是积极的问题解决者和意义的建构者，PBL培养他们自主协作的精神。PBL问题解决要求学生进行科学的分工与协作，学生通常以小组为单位，解决实际问题；学生通过讨论、查资料等多种方式获得解决问题的方法和答案；问题解决后，学生们还需要对自己的学习过程进行自我反思和评价，总结所获得的知识和技能。这就使得学生的学习由被动变为主动，由盲目变为有目的地探寻问题的答案和实质的主动探索过程，并且在掌握知识的同时还锻炼了多种技能，如思考、创新、协作等能力。在该模式下，教师不再是中心，其角色退居为资源提供者和学生发展的促进或辅导者，基本任务是在学生解决问题的过程中提供学习材料，引导学生进行学习。这与建构主义所倡导的“支架式教学”中师生的角色一致［4］。
2 PBL学习流程与应用实例
据Barrows在医学教育中所用的典型模型，PBL大致包括组建小组、创设情境及提出问题、探究及解决问题、展示汇报成果、问题后评价及信息反馈等环节［5］。我们将该模式根据实际情况调整后，应用于生物化学实验教学中，步骤如下：
2.1 前期准备 对教师开展PBL课程培训，学习PBL的理念及实施方法；定期召开教师会议，制定修改适应PBL教学的配套实验课教案；设定2005级七年制中西医临床专业学生为研究对象。
2.2 组建PBL小组 将研究对象随机分为实验班(PBL教学模式)和对照班(传统教学模式)。将实验班再分成4个小组，每个小组选出1名组长以及1名记录员，分别负责小组讨论的主持和讨论记录的整理工作。
2.3 提出问题 教师根据实验教学内容，设计具有一定相关性的劣构情境问题，如针对“蛋白质含量测定—Lowry法”实验，提出如何鉴定劣质奶粉？针对“激素对家兔血糖的影响”实验，提出如何排除某肝脏肿大患者为糖原累积症患者等。这些问题的解决方法具有多样性，而实验内容是其中一种可以应用的手段。在实验之前教师将设计的问题及部分参考书目留给每个PBL小组，由小组讨论决定解决问题的方案，即学生决定自己要学什么。在这个阶段教师发挥“引导者”作用，鼓励学生的反省性思维，促使其自己发现缺乏哪些阻碍问题解决的知识，从而激发起共同的学习目标。
2.4 解决问题 PBL小组成员利用课余时间针对小组确定的学习要点分头查找资料，然后小组成员集合，在组长主持下沟通他们所学的东西，基于他们新学习的东西生成新的解决问题的假设，再根据假设进一步查找资料，完善解决方案。在此阶段，教师主要发挥“协调者”和“学科专家”的作用，协调小组矛盾，为小组成员提供一定咨询服务。该阶段是小组成员分享学习成果的时间，很重要的一点是学生们要评价自己的信息以及他人的信息，看信息是怎样得来的，来源是否可靠等，这是促成自主学习的重要途径。
2.5 汇报成果 各小组选派代表，在实验课上向老师和其他小组从解决问题方案设计、原理解释、基本操作流程、预期结果等角度汇报自己的结论以及得出结论的过程。最后由教师进行总结归纳。该阶段可以更好地调动学生的参与性，使学生的成就感得以满足，同时汇报后学生通过实验实际操作，可进一步对比验证其解决问题的方案。
2.6 评价及反馈 对问题解决及学习的评价要结合成果展示和传统的测评方法，如考试等。我们采用的就是问卷调查及实验课笔试方式相结合。实验班与对照班实验课程期终考试(笔试)成绩比较显示：实验班平均66.9分，对照班平均58.7分；不及格率：实验班2%，对照班7%。调查问卷结果显示，PBL教学法应用于生化实验教学，88.9%的学生认为能够激发学习兴趣和积极性，92.5%的学生认为能提高自学能力，96.2%的学生认为可提高综合学习的能力，93.4%的学生认为拓宽了知识面，从而提高了教学质量。
3 PBL实践中发现的问题
3.1 教材方面 目前生化实验教材及其他学科实验教材，所设实验教学内容基本都属于针对本学科理论内容的验证性实验，不利于学生创造性的发挥及解决实际问题能力的培养。而PBL教学的特点就是打破学科界限及传统教学体系，学习过程不再依赖于某本具体的教科书。这就要求教师不断完善知识结构，合理组合传统实验项目成为综合性、系统性的实验，编写相应的实验教案，设计出具有启发性的问题。
3.2 教师方面 师资相对不足是目前PBL在我国推广应用的最大障碍。首先教师相对学生人数比例上难以满足PBL应用的需求，PBL采用小组教学法，小组学生人数过多会影响教学效果。另一方面，教师教学思维的转变还需要教育和时间，目前大多数教师都是经传统教学模式培养出来的，在PBL教学实践中很难坚持“隐退”，往往在小组问题解决过程中表现为过度热心、主动教学。所以在教师中广泛开展转变教育观念的教育活动，加强PBL教学法培训十分必要。
3.3 学生方面 实践中发现，学生的性格会直接影响到PBL教学的效果。如在小组讨论阶段，表现强势的学生会积极讨论发言，而一些学生较为沉默，无法真正融入PBL的教学模式中来。另外，存在平时表现与考核成绩不相符的现象：一些在课堂上表现积极，讨论问题时思维活跃、思路清晰的学生在笔试中的成绩却很低；在实验操作考核中，也有部分学生一上考场就不知所措、频频错误。提示我们要逐步建立定量和定性相结合的科学有效的评价系统。
总之，在具体应用并实施PBL时，不能照搬国外原创性的PBL典型模式，应当对PBL的内涵和特点等关键问题有合理的认识，并结合我国国情及学校教学现状进行适当的调整，以便更好地利用它实践到我国教育体制改革中。
【参考文献】
1 姜萍,杨振宁,商庆新,等.PBL 教学模式在高等医学教学改革中的应用分析.中国中医药信息杂志,2005,12(3):104?105.
2 黄斌.PBL与我国的教育现实.现代教育科学,2005，(6)：7?9.
3 刘智运.论高校研究性教学与研究性学习的关系.中国大学教育,2006,(2):24?26.
4 马红亮,杨冬.网络环境下PBL的模式研究.现代教育技术,2002,12(3):17?18.
5 Barrows HS,Tamblyn RM. An evaluation of problem?based learning in small group utilizing a simulated patient. J Med Educ,1976,51(1)：5254.
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