PBL教學對學生批判性思維能力培養效果的Meta分析

李星 代鳴 曹玲珍 姚寶駿

[摘要]為證實基于問題的學習方法對學生批判性思維的培養效果，通過檢索多個數據庫，納入13篇相關文獻進行Meta分析，認為與傳統教學方式相比，基于問題的學習法對提高學生批判性思維能力有確定影響，在尋求真相、思想開放、批判性思維自信心、求知欲和認知成熟度5個維度上促進效果極顯著，但由于研究存在異質性并且納入的文獻樣本量較小，對具體促進的原因需用更多高質量的研究驗證。

[關鍵詞]PBL教學;傳統教學;批判性思維;Meta分析

[中圖分類號]G642.0

[文獻標識碼]A

[文章編號]1005-4634（2020）01-0028-08

0引言

現代社會中，創新型人才的培養是社會進步的重要力量。因此，為培養創新型人才，國際大力推崇STSE（Science、Technology、Society、Environment的縮寫，即科學、技術、社會、環境的合稱）教育。其中，批判性思維作為STSE教育目標重要組成部分，已成為當代國際教育追求的核心目標。

批判性思維始于20世紀初杜威在《我們怎樣思考》中提出的“反思性思維”。一直以來，對于“批判性思維”的定義，眾多學者爭論不休：保爾等將批判性思維定義為“是通過智力訓練能主動地、靈巧地對觀察、體驗、反思、推理或交流中所獲的信息或所產生的信息進行概念化、應用、分析、綜合或評價的過程，以指導信念和行動”;羅伯特認為“批判性思維就是指在確定相信什么或者做什么時所進行的合理而成熟的思考”。1990年，美國《德爾菲報告》給出定義：“批判性思維是有目的地、自我校準地判斷的思維技能。這種判斷表現為解釋、分析、評價、推斷以及對判斷賴以存在的論據、概念、方法、標準或語境的說明”，得到了大眾普遍認可。

良好的批判性思維能幫助個體在復雜情景中，靈活地運用已有的知識和經驗、在反思基礎上加以分析、推理，做出合理的判斷，選擇解決問題的方法。學生具備良好的批判性思維，不僅有助于自學能力和創新能力的提高，而且能夠幫助學生養成以科學的視角看待世界的習慣。這些素質也正是目前教育所提倡的核心素養重要內容。

但是，相關研究表明，美國、日本等國家學生的批判性思維能力均高于我國學生。我國學生的批判性思維能力沒有得到應有的發展，現狀不容樂觀，主要由于我國幾千年來的社會文化、教育文化的影響。由于我國文化缺乏科學意識，所以普遍采用“灌輸-接受”的教學模式抑制了學生批判性思維的發展。近年來，情況雖有改變但不明顯。目前培養學生批判性思維的教學研究還處于探索階段，大多數片面零碎，而且沒有成熟可靠的方法可以普遍推廣。因此，探尋在教學中有效培養學生批判性思維的教學方式至關重要。

縱觀國內外研究成果，基于問題的學習法（problem-based learning，以下簡稱PBL）因具有調動學生的主動性、積極性、探究性等多方面的優勢，常作為培養學生思維能力的教學方式。但是，目前PBL教學法對學生批判性思維的培養效果尚屬探索階段，仍具有爭議性：Yuen等學者研究PBL對提高護理專業本科生批判性思維的效果發現，PBL可以增強學生的批判性思維技能;鄧文芳等人研究PBL教學法在護理本科生的應用效果時發現，教學后實驗組學生批判性思維的開放思想、分析能力、系統化能力、批判性思維的自信心及批判性思維能力總分均高于對照組;然而，陰山燕等調查發現PBL教學后測略高于前測，但差異沒有統計學意義，表明PBL教學對改善學生批判性思維能力效果不明顯;Lyons對護理專業學生進行的PBL教學實驗，不支持PBL教學法能夠提高學生批判性思維能力這一結論。

由于不同研究有關PBL教學對學生批判性思維的影響結果并不一致，人們無法明確地了解PBL教學對學生批判性思維的培養效果。因此，本研究擬采用Meta分析法，對相關已有研究成果進行量化地綜合分析，提供PBL教學與學生批判性思維之間的整體效應量大小，以獲得更明確的證據和更具可信度的結論，并為PBL教學法在教學中的實施提供一些建議。

1資料檢索策略

1.1檢索方法

計算機檢索數據庫有中國知網、萬方、維普、中國生物醫學數據庫、Web of science、EBSCOhost、Wiley-Blackwell、PubMed等，檢索從建庫至2019年6月30日的全部文獻。

檢索詞為“PBL”或“基于問題學習的方法”或“problem-based learning”，“臨床醫學”或“臨床專業”或“clinical medicine”，“批判性思維”或“評判性思維”或“critical thinking”

1.2選取文獻標準

1）納入標準。（1）研究對象為臨床醫學專業學生，包括不同的教育階段;（2）隨機對照試驗;（3）比較PBL教學模式和傳統教學模式教學效果的影響;（4）教學結果是測定學生批判性思維能力，測量量表不限。

2）排除文獻標準。（1）非隨機對照試驗;（2）對照組為非傳統教學;（3）其他專業的學生關于PBL教學模式探討的研究;（4）教學方法交叉干擾的研究;（5）重復收錄的文獻;（6）數據不完整，表述不清楚的文章。

1.3文獻篩選和資料提取

1）文獻篩選策略。2名評價員分別閱讀并篩選文獻、摘錄文獻信息，并對入選文獻進行質量評價。如果2名評價員意見不一致，通過討論解決，必要時由第3名評價員參與評價。

2）資料提取內容。資料提取包括研究的基本情況、樣本量、研究對象特征、研究設計方法、干預方法及干預結果等。

1.4文獻質量評價

2名研究者根據Cochrane Handbook質量評價標準對納入文獻進行獨立評價。評價內容包括：隨機序列的產生、分配隱藏、參與者及研究者盲法、結果測評者盲法、結局指標完整性、選擇性報道、其他偏倚來源。每項以“低度偏倚風險”“不清楚”和“高度偏倚風險”進行評價。

1.5統計學分析

應用Revman5.2軟件對數據進行統計分析。

2結果

2.1文獻檢索結果

本研究檢索得到相關文獻843篇，利用Endnote軟件去除重復文獻286篇;通過閱讀題名和摘要，排除475篇;經閱讀全文，進一步排除不符合標準的文獻69篇，最終納入13篇進行Meta分析，具體過程如圖1所示。

2.2質量評價

在研究設計上，納入的13篇文獻均采用隨機分組。其中，4篇描述分組的方法;11篇記錄了失訪情況;11篇文獻報告基線資料無顯著差異（P>0.05）;13篇文獻均記錄了各測量指標結果;均無隱藏分配和盲法描述。文獻質量評估圖如圖2所示。總體而言，納入的文獻質量較好，具有參考意義。

2.3納入研究的基本特征

本研究通過閱讀納入的文獻，匯總各個研究的基本特征，如表1所示。

2.4Meta分析結果

筆者應用Revman5.2軟件分別對評價量表CTDI-CV中各測試數據進行Meta分析，結果如圖3所示。

1）PBL教學對學生批判性思維能力的綜合分析。

異質性分析結果表明，PBL教學法與傳統教學法對學生批判性思維能力培養效果之間的差異具有統計學意義（Z=4.88，P<0.00001）。其中，3%的觀察變異來源于抽樣誤差，97%的觀察變異是由效應值的真實差異造成的（I²=97%），納入的研究存在異質性（異質性檢驗I²>50%，p<0.01），合并效應量采用研究內和研究間變異的隨機效應模型進行分析。

觀察森林圖（圖3）可知，對比傳統的教學模式，PBL教學法對學生批判性思維綜合能力的均數差合并效應值為23.60，95%的置信區間為[14.13，33.07]，說明PBL教學對學生批判性思維能力是有影響的，且屬于正向促進作用（t=7.625）。

2）PBL教學對學生批判性思維各維度的分析。

分別對PBL教學對學生批判性思維各維度數據進行Meta分析，匯總所得到的結果見表2。從表中數據可以發現：PBL教學與傳統教學兩種教學方式對學生批判性思維各維度能力培養效果之間的差異均具有統計學意義（P<0.001），且均存在異質性（異質性檢驗I²>50%，P<0.01）。因此，均采用隨機效應模型。

結果顯示，PBL教學對學生批判性思維能力的7個維度均有顯著的促進作用，特別在尋求真相、思想開放、批判性思維自信心、求知欲和認知成熟度5個維度促進效果極顯著。

2.5敏感性分析

納入文獻的方法學質量分析顯示存在異質性，對其進行的敏感性分析表明：（1）分別排除理論教學與實習帶教兩大類模式的相關研究發現，PBL教學方法和傳統教學方法對學生批判性思維培養效果的比較結果仍存在異質性（I²>50%），未發生顯著變化;與傳統教學方式相比，PBL教學法對學生批判性思維能力的培養效果仍更明顯。（2）對所有文獻逐篇排除發現，在去除姜文錫等人的研究時，異質性檢驗變化較大。但是，結果仍顯示存在異質性（I²>50%），結果未發生綜合顯著變化，PBL教學方式較傳統教學效果更優。綜合以上敏感性分析，說明原分析所得結果穩定。

3討論

批判性思維是人類社會生活中不可缺少的一項基本能力。提高學生的批判性思維能力，無論是對整個社會人才的改善與教育的改革，還是對學生個人能力的全面發展來說，都具有重要的理論意義和實踐價值。因此，培養學生的批判性思維能力是當前時代的要求，也是教育現狀的迫切要求。但是，由于應試教育在我國盛行，我國學生的批判性思維能力相對較差，所以需要探求新的教學模式以培養學生的批判性思維。本文通過就國內外PBL教學法對臨床醫學生批判性思維培養的相關研究，進行了較為全面系統的回顧和分析，主要探討PBL教學對學生批判性思維能力的培養效果。

3.1PBL教學對學生批判性思維綜合能力的影響

本研究結果顯示：與傳統的教學模式相比，PBL教學能更為有效地提高學生的批判性思維。與李靜、馮俊等人Meta分析研究結論相似。分析陰山燕、Lyons等人的研究得出不同結論的原因，發現其試驗中存在共同的局限性即實施PBL教學時間短，未能長期追蹤并記錄學生批判性思維能力的變化。推測短期PBL教學對改善學生批判性思維能力效果不明顯，或者是PBL教學法對學生批判性思維的影響有延遲性，導致研究所得效果不明顯;吳悠、吳穎等人通過長時間的實驗教學發現，PBL教學能顯著地提高學生批判性思維能力。由此可見，PBL教學時間長短可能影響到對學生批判性思維的效果。此外，筆者對比陰山燕和齊殿君的實驗研究發現，兩者教學時間相近，不同在于教學方式有所差異：兩者研究中都注意到對教師和學生PBL教學的相關指導，但在齊殿君的教學研究注重教師對批判性思維內涵、重要性和培養方式的培訓，這樣教師在教學中能更有針對性地適當培養學生批判性思維;兩者在教學中都圍繞案例開展，師生提出問題并共同討論、總結，不同在于陰山燕教學中案例的呈現由教師主導，而齊殿君的教學中學生主體地位更加突出，這是因為在教學中由每組學生推選主持人，由主持人介紹教學目標、教學重點和案例的基本內容，這樣學生能對學習內容了解得更為深入透徹，有助于提出問題、分析問題、做出反思。由此可見，同為PBL教學模式，不同教師的教學方式也會影響學生批判性思維的培養效果。本研究所得出的結果是在綜合了所有相關研究效應量的基礎上形成的。如果將每個具體研究視為PBL對學生批判性思維影響效應的所有相關研究總體中的一個元素，那么本研究按照納入標準所選擇的13個文獻就是該研究總體的一個樣本。因此，利用隨機效應模型，本研究得出的結果是，將這13個研究視為相關總體中的一個隨機樣本，借助于概率統計原理，對PBL教學對批判性思維影響的“真實”效應的一個估計。理論上，它比基于單個研究所做的結論要更為準確和穩定，證實了PBL是提高學生批判性思維能力的有效途徑。

3.2PBL教學對學生批判性思維各維度能力的影響

Facione將批判性思維分為7個維度：尋求真相、思想開放、分析能力、系統化能力、批判性思維自信心、求知欲和認知成熟度。《加利福尼亞批判性思維傾向測量表》（CCTDI）的編制沿用Facione的概念分類，確定7個維度的試題，具有良好的效度和信度，被世界各國沿用推廣。我國學者彭美慈等人設計CTDI-CV時在概念等值的層面上，確定與CCTDI的理解相符，同樣設置符合我國本土化的7個維度。

通過PBL教學對學生批判性思維各維度影響效果分析，得出PBL教學對批判性思維各維度均有顯著性促進作用，該結果進一步解釋了PBL教學對學生批判性思維影響的原因。查閱相關研究，梁宏軍口刀等發現，PBL教學模式每個環節對學生批判性思維能力的培養均具有積極影響，從不同角度也證實了PBL能有效地提高學生批判性思維能力。

結果還顯示：與傳統教學相比，PBL教學對學生批判性思維能力培養效果在尋求真相、思想開放、批判性思維自信心、求知欲和認知成熟度5個維度的促進效果極其顯著。這說明PBL教學在幫助學生以寬容、真誠、客觀的態度對待事物，重視理由、尋找證據以及解決問題能力方面效果顯著。PBL教學雖對學生的分析能力和系統化能力也有促進，但是顯著性稍弱。這可能是由于分析能力和系統化能力受學生的認知能力和教育程度限制，所以促進程度有限。學生要進一步提高分析能力需要多接觸問題情境，鍛煉應對問題的能力。學生要提升系統化能力，需要具備良好扎實的理論知識，對所學知識有深入、透徹的理解。教師在今后PBL教學實施中需要在培養學生的分析能力和系統化能力方面改進。

4結束語

本文通過Meta分析法綜合了現有的相關研究，并對相關個案進行了剖析，分析了PBL教學效應不顯著的原因，得出PBL教學法對學生批判性思維的正向促進作用，且對各個維度皆有顯著的促進作用。其中，在尋求真相、思想開放、批判性思維自信心、求知欲和認知成熟度5個維度上促進效果極顯著。本次研究為人們在教學中實施PBL教學法以培養學生批判性思維提供了可靠的依據。規范的PBL教學模式值得廣大教師們借鑒，并在教學實踐中加以應用，以培養學生批判性思維能力，提高科學素養，為社會提供更多創新型人才，促進創新型社會的發展。

5本研究的局限性

本研究存在一定的局限性：（1）納入研究的方法學質量普遍較低，僅有4篇文獻報告了隨機序列產生的具體方法，所有納入研究均未提及是否實施分配隱藏及盲法和分配隱藏，這可能會導致Meta分析結果會夸大良性效果;（2）盡管本研究檢索了相關的中英文數據庫，但納入研究的文獻均來自國內，國外文獻較少;（3）因部分教學方法的RCT干預措施、時間、課程內容等因素尚未排除，這些因素對結局的影響不能確定。因此，本研究主題的更確切結論，需要更高質量和更多數量的相關教學研究報道的出現，以便進一步研究探討。

[責任編輯 孫菊]