PBL教學法在高中《技術與設計1》模塊教學中的應用

庾麗賢

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

一、應用PBL教學法的前提準備

1. 觀念的轉變：教師不再以講授為主，而成為教學的引導者。教師的任務是把教學內(nèi)容轉化為相關的真實的問題情景，為學生提供與問題情景相關的背景信息。以“問題”作為導向，鼓勵學生自主探究和合作學習，激發(fā)學生學習的積極性。引導學生充分參與到課堂活動和學習中，鼓勵他們對學習內(nèi)容和學習過程進行反思，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. 教學環(huán)境與設備：由于在教學組織實施過程中，學生需要對創(chuàng)設的情景進行相關問題的提出、分析和解決，需要進行大量的信息收集與處理，因此需要學校為教學實踐室配備相應的多媒體網(wǎng)絡平臺，并引導學生利用課后的時間到電子閱覽室查詢檢索與問題相關的資料。

二、構建PBL教學法下的教學流程

《技術與設計1》模塊是高中通用技術課程學習的必修1模塊，由技術及其性質(zhì)、設計過程、設計的交流、設計的評價四個主題構成，總課時為36學時。我們嘗試在本模塊課堂學習過程中應用PBL教學方法，并參照PBL中的一般操作方法構建了與本模塊教學相適應且操作性強的教學流程（如圖1）：

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

三、PBL教學法在高中《技術與設計1》模塊教學中的應用

現(xiàn)以廣東科技出版社《技術與設計1》模塊中的第四章“設計的實現(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教學法來開展實驗班教學實踐。按照教學計劃將該教學內(nèi)容設定為5個課時。

（一）分析教材，明確教學目標（實驗前的準備）

根據(jù)我校的實際情況與教學條件，要求學生設計并制作一個“多功能學習用品盒（架）”的模型或原型。這個作品的設計與制作聽起來簡單，但是要在學習過程中讓學生小組合作完成作品的設計方案、繪制出設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。這就需要學生自主查詢資料，思考該作品設計的主要因素，遵守技術設計的原則、方法和標準，并遵循技術設計的一般過程，最終完成作品。

而在教學過程中引入PBL教學方法，就是為了通過真實的案例情景引導學生分析具體的問題，使學生置身于實際的技術應用環(huán)境中，在教師的輔導下，通過小組合作探究，分析技術設計應用中所面臨的具體問題，最終提升學生獲取信息、利用信息來進行技術的設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)學生的學習興趣，而且能很好地引導學生在有限的課時中親歷方案設計、材料準備、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）教學實施過程

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

1. 創(chuàng)設情景，呈現(xiàn)問題

在“技術與設計1”的教學過程中運用PBL教學法，就是為學生們營造一個輕松、主動的學習環(huán)境。因此，教師要創(chuàng)設一個真實的、開放的教學情景，盡可能地貼近學生的學習生活實際，激發(fā)學生的學習興趣，開拓學生的思維。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)過程中教師引導學生思考：“你認為目前的書桌存在什么問題？如果你是一個設計師，你認為完成技術設計要遵守什么原則？”

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

學生A：如果我是設計師，要完成技術設計就要遵守需要性和實用性原則。

學生B：如果我是設計師，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學生主動參與到PBL教學的學習氛圍中，然后明確提出設計制作任務：設計并制作一款實用美觀的“多功能學習用品盒（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本，能放筆或其它學習用品，用品拿取方便。技術指標：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、結構合理。

并且讓學生在課堂學習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，組建合作學習小組要在模塊學習開始之前就完成，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，教師要鼓勵學生能清晰地表述相應的問題。學生在教師創(chuàng)設情景及引導下，通過自主學習、合作探究等學習方式，根據(jù)問題情景并結合相應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)“多功能學習用品盒（架）”設計與制作的要求，在PBL教學法指導下進行了“多功能學習用品盒（架）”設計與制作的問題界定（如表1所示）。

3. 探究和解決問題

學生在組內(nèi)完成問題的界定以后，教師再引導學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教學法的課堂學習的核心和關鍵。這個環(huán)節(jié)對于提高學生的綜合能力非常重要。當然，可能在提出問題后，學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注學生的學習進度，及時給予學生有效的輔導。例如：在“多功能學習用品盒（架）”設計與制作的問題界定中，高一（1）班的第3學習小組提出了一個“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教學法指導下進行的教學活動，因此，教師要善于引導學生將此問題細化和分解，引導學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？……從而讓學生找到解決問題的方向，而不應直接告訴學生怎么實現(xiàn)這個設計。

學生在PBL教學法的引導下，積極參與到小組合作當中，并最終解決問題。以下圖3、圖4、圖5均為實驗班的學習小組設計的“多功能學習用品盒（架）”設計圖：

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)揮學生的想象力，營造良好的學習氛圍，也可以防止學生只關注現(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，學生在教師的引導下進行歸納總結并形成一定的知識體系。在“模型或原型的制作”的學習總結中，教師引導學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技術設計的一般過程；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）教學的評價反饋（教學內(nèi)容完成后）

PBL教學法十分注重對學生學習的評價和反饋，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生自評、組內(nèi)互評相結合。

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

當然，評價的目的是為了更好地促進學生全面發(fā)展，因此評價的內(nèi)容應該偏重于學生的全面能力，如理論學習能力、技術能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)助能力等。

四、應用PBL教學法的效果

在完成一輪教學實踐任務后，對高一年級就《技術與設計1》模塊教學內(nèi)容進行了筆試考核，將其中人數(shù)相同（同為40人）、入學時學生的技術素養(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的對照，結果發(fā)現(xiàn)在PBL教學模式下實驗班的高分段的學生人數(shù)明顯優(yōu)于普通班（如表3所示）。

五、應用PBL教學法的總結及反思

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

但在《技術與設計1》模塊學習中運用PBL教學法時應注意以下幾個問題：

（一）PBL作為一種開放性的教學方法，對教師的學科素養(yǎng)和專業(yè)技能要求很高。要求教師不但能熟練掌握本學科、本模塊的學習內(nèi)容，還要能扎實地掌握相關學科的知識，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)動學生積極性、寓教于樂、控制課堂節(jié)奏等。

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

（三）要成功開展PBL教學，就需要學生的主動配合，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論，均要花相當大的時間和精力。因此需要教師不斷鼓勵學生主動參與到學習中來，并能潛移默化地使學生養(yǎng)成主動學習的自覺性，否則很難達到預期的教學效果和目標。