ＰＢＬ中的“問題”設(shè)計

摘 要 在基于問題的學(xué)習(xí)中，問題是整個學(xué)習(xí)活動的起點和核心要素，其設(shè)計的好壞對學(xué)習(xí)效果起著關(guān)鍵性的作用。本文結(jié)合大量實例探討了如何在中學(xué)物理教學(xué)中設(shè)計問題。

關(guān)鍵詞 PBL；問題；設(shè)計；物理教學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－489X（2006）12-0023-02

Research of Problem Design in Problem-based Learning//Wang Yonghua Yin Xubiao

AbstractIn Problem-based learning， the problem is the starting point and core of learning activities. Whether the problem is designed well or not is crucial to learning performance. Based on many instances， this paper discusses how to design problems in physics teaching of middle school.

Key words problem-based learning; problem; design; example; physics teaching

Author's address

1.School of Physics Science Technology， Nanjing Normal University， 210097， Nanjing， China

2.School of Education Science Technology， Shanxi Datong University， 037009， Datong， China

在當(dāng)前的教育改革中，以問題為基礎(chǔ)來展開學(xué)習(xí)和教學(xué)已經(jīng)成了人們的一條基本的思路。基于問題的學(xué)習(xí)（Problem-based learning，簡稱PBL）模式強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)置于真實的問題情境中，以問題為學(xué)習(xí)的起點，通過小組合作，在分析問題、探究問題，最終解決問題的過程中學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的能力，并發(fā)展自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的能力。這種模式與知識經(jīng)濟(jì)時代對人才培養(yǎng)的新要求是相符的，它對以培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力為核心的素質(zhì)教育很有意義。

問題是PBL中的核心要素，它不僅是學(xué)習(xí)的起點，而且在整個學(xué)習(xí)過程中它是學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的驅(qū)動力。學(xué)習(xí)活動圍繞問題展開，學(xué)生伴隨著問題的解決而不斷獲得知識、提高技能。本文從PBL中的問題出發(fā)，介紹如何在物理教學(xué)中設(shè)計PBL問題。

1PBL 中的“問題”的價值

通常，我們教學(xué)中的問題會這樣提出，“什么叫做功率？”、“功的大小與哪些物理量有關(guān)系，成什么樣的關(guān)系？”，或者出一道較綜合的物理題，問學(xué)生如何解答。這些問題都是從知識層面提出的，學(xué)生只要通過思考進(jìn)行知識再現(xiàn)、知識遷移和知識的應(yīng)用便可解決。這種問題注重的是知識的記憶和解題能力的提高，而忽略了技能的提高，尤其是解決實際問題的能力和高級思維能力的培養(yǎng)。基于問題學(xué)習(xí)中的問題在這一點上正好能彌補(bǔ)我們教學(xué)中普通問題的不足，更關(guān)注學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

很多中學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)是一項被動的任務(wù)，他們所學(xué)的東西是學(xué)校和老師布置必須完成的，與他們的興趣和生活沒有太大的聯(lián)系。學(xué)生也常常聽到老師這樣對他們說：\"你的生活中將會需要這些知識\"、\"下一節(jié)課你將需要這些知識\" 。對中學(xué)生而言，這些理由不一定具有激勵性。而PBL中的問題來源于社會、生活和學(xué)生感興趣的話題，能使學(xué)生感到他們所學(xué)的知識與他們的生活、環(huán)境或文化息息相關(guān)，因此他們會認(rèn)為學(xué)習(xí)是有趣的，有意義的。將所學(xué)與實際需要聯(lián)系起來，還會給學(xué)生一種目的感，從而促使他們以積極熱情的心態(tài)投入學(xué)習(xí)。通常，來源于現(xiàn)實世界的問題都是復(fù)雜的、綜合的，屬于結(jié)構(gòu)不良性問題，所以PBL問題還可以將某一主題的不同概念聯(lián)系在一起，并且可以整合不同學(xué)科的知識。

總之，PBL中 \"問題\"的價值體現(xiàn)在：作為學(xué)生學(xué)習(xí)最初的挑戰(zhàn)和動機(jī)；作為概念結(jié)構(gòu)的整體支架；吸引和激發(fā)學(xué)生持續(xù)地對問題進(jìn)行探究；將所學(xué)與所用聯(lián)系起來，所學(xué)為所用服務(wù)，所用促進(jìn)所學(xué)；聯(lián)系不同學(xué)科領(lǐng)域。

2 PBL問題設(shè)計的方法

2.1來源于實際生活的真實性問題

把實際生活中的真實問題引入課堂，不僅能引起學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，而且可以將所學(xué)和所用緊密聯(lián)系在一起，使學(xué)習(xí)變得更有意義。將這些問題穿插在平時的課堂教學(xué)中，逐步培養(yǎng)學(xué)生主動觀察自然，尋找問題，解決問題的能力。

2.1.1從學(xué)生的興趣出發(fā)，源于學(xué)生經(jīng)驗來設(shè)計問題

問題越接近學(xué)生的日常生活及他們認(rèn)為重要的、有意義的、感興趣的事，他們越會有探究的欲望。教師平常應(yīng)該多留心學(xué)生的喜好，多與學(xué)生溝通交流，了解學(xué)生的業(yè)余愛好和生活，來發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣點，為問題的設(shè)計做好準(zhǔn)備。比如，一些中學(xué)低年級學(xué)生對磁鐵比較迷戀，當(dāng)學(xué)到磁學(xué)部分時，便可以為他們設(shè)計這樣的問題：在我們的家庭生活里是如何使用磁鐵的？這樣一個問題可以促使學(xué)生開始關(guān)注家庭中使用磁鐵的電器，并探究它們是如何使用磁鐵進(jìn)行工作的。

又如，教師在學(xué)生給他的E-mail中看到這樣一句話：\"昨天媽媽又在嘮叨讓我溜旱冰時戴上笨重的頭盔！\"學(xué)生的這種想法可以激發(fā)教師在學(xué)到力學(xué)與運動學(xué)部分時，設(shè)計這樣的問題\"我們溜旱冰時為什么要戴頭盔、護(hù)膝、護(hù)肘？\"。

其實，學(xué)生們的經(jīng)歷是豐富的，比如針對剎車滑行、跳水運動、小孩滑滑梯、亮度可調(diào)的臺燈、光導(dǎo)纖維傳送光信號、原子彈爆炸等，可以設(shè)計對應(yīng)的物理問題，如：勻減速問題、豎直平拋問題、斜面動力學(xué)問題、電路電壓問題，全反射問題、核裂變問題等。

2.1.2利用物理知識在實際生活或科技發(fā)展中的應(yīng)用提出問題

根據(jù)生活和生產(chǎn)的實際提出問題，創(chuàng)設(shè)實際問題情境，可以使學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)習(xí)的現(xiàn)實意義，認(rèn)識到物理知識的價值，也更容易激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣。如在\"大氣壓強(qiáng)\"一節(jié)的教學(xué)中，設(shè)計了這樣一個問題：我國第一位進(jìn)入太空飛行的宇航員楊利偉身穿的宇航服內(nèi)充了一定量的氣體，這樣做的目的是什么？在進(jìn)行\(zhòng)"變壓器\"的教學(xué)時，教師提出：在實際生活和生產(chǎn)中使用的各種用電設(shè)備，需要的電壓是不一樣的，但是在統(tǒng)一電源供電的情況下，為了滿足不同的電壓需要，就要有一種能改變電壓的設(shè)備--變壓器，那么它是怎樣改變電壓的呢？

2.1.3利用日常觀念與科學(xué)知識之間的矛盾提出問題

在進(jìn)行\(zhòng)"牛頓第二定律\"的教學(xué)時，教師提出這樣的討論：甲乙兩隊拔河，最后乙隊獲勝，是否能說明乙隊的拉力就大于甲隊的拉力呢？按照常規(guī)觀念，同學(xué)們會給予肯定回答。當(dāng)教師給予否定時，便引發(fā)了學(xué)生認(rèn)知心理上的矛盾而使后續(xù)的學(xué)習(xí)變得更有積極性和主動性。

2.2引入課外實驗呈現(xiàn)現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)問題情境

實驗具有直觀，真實的特點。利用實驗可以創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生認(rèn)知上的困惑，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望。

比如設(shè)置這樣一個實驗：往一個裝滿水的透明玻璃杯里放回形針，在實驗之前，問學(xué)生在保證水不被溢出的情況下，一共能放多少個回形針？學(xué)生會給出很多不同的答案。然后教師開始做實驗，一個一個的向杯中放入回形針，直到水凸出杯子上平面呈弧形狀，已經(jīng)放入了非常多的回形針。這個時候教師就可以提問：為什么會是這樣的結(jié)果？學(xué)生便會紛紛私下討論，做出不同的假設(shè)：\"也許是回形針?biāo)嫉捏w積正好等于水高出杯子上平面的體積\"、\"也許是由于水分子之間有間隙\"等等，經(jīng)過這樣一個過程，學(xué)生的積極性被調(diào)動起來，并且產(chǎn)生了探究的欲望，接下來就可以進(jìn)入真正的問題解決的探究過程。

2.3挖掘教材，設(shè)計問題

很多中學(xué)教材都是以主題分章節(jié)的，而每個主題都是與實際生活有一定聯(lián)系的，那么從教材內(nèi)容入手，與生活中的問題結(jié)合，可以設(shè)計出很好的問題。這種方法設(shè)計的問題緊扣教材內(nèi)容，不會偏離課程目標(biāo)。

2.4 源自媒體設(shè)計問題

閱讀報紙和雜志、聽新聞、看電視獲得的信息可以引發(fā)教師設(shè)計問題。比如，當(dāng)在電視上看到\"在高速公路上，因汽車追尾導(dǎo)致的交通事故\"時，教師可以將這段新聞錄制下來播放給學(xué)生看，來創(chuàng)設(shè)問題情境。可以提出這樣的問題：導(dǎo)致交通事故的原因有哪些？如何才能避免此類事故的發(fā)生？通過解決這些問題，學(xué)生不但可以鞏固和應(yīng)用與勻減速運動相關(guān)的知識，同時學(xué)到了高速公路上為了保證安全對車距和車速的限制等交通知識，提高了學(xué)生分析、解決問題的能力。

萬維網(wǎng)也可作為問題的來源，萬維網(wǎng)上有很多關(guān)于PBL的網(wǎng)站，如A Overview of PBL，IMSA，EEOP，hi-ce等，此類網(wǎng)站上都有關(guān)于物理問題的資源，如\"我們?nèi)绾卧O(shè)計更安全的手機(jī)？（How can we design a cellular phone that is safer to use？）\"，\"為什么我們騎車的時候需要戴頭盔？（Why do I need to wear a bike helmet？）\"等，這些現(xiàn)成的問題資源可供教師教學(xué)時借鑒使用。

總之，基于問題的學(xué)習(xí)是一種新型的教學(xué)模式，其優(yōu)勢就在于通過問題解決的過程獲取并應(yīng)用知識，培養(yǎng)解決實際問題的能力，使所學(xué)與所用緊密結(jié)合起來。但是任何一種教學(xué)模式都不是萬能的，需要將其與其他傳統(tǒng)的教學(xué)模式結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，互相促進(jìn)。