基于问题的学习在信息技术学科教学中的实践

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摘 要：基于问题的学习（Problem-Based Learning，简称PBL）把学生置于混乱的、结构不良的情境中，并让学生成为该情境的主人，让学生自己去分析问题、学习解决该问题所需的知识，一步一步地解决问题，形成解决问题的技能，并发展自主学习的能力。在新课标的指导下，信息技术学科作为高中生的必修课之一，已经越来越被学校所重视，建构主义的教学理念也在教学过程中被广泛运用。由于信息技术学科的知识体系具有不连续性和跳跃式的特点，非常适合于学生多角度、多层次地充分使用自主探究和合作学习等学习方式开展学习，PBL就是其中一种非常适合信息技术学科的学习方式。

关键词：基于问题的学习，信息技术，应用

基于问题的学习（Problem-Based Learning，简称PBL）起源于医学课程的教学，现在已经成为一种被众多学科在教学过程中广泛运用的教学模式。这种教学模式把学生置于混乱的、结构不良的情境中，并让学生成为该情境的主人，让学生自己去分析问题、学习解决该问题所需的知识，一步一步地解决问题。老师把实际生活中的问题作为教学材料，采用提问的方式，不断地激发学生去思考、探索，最终解决问题[1]。信息技术课程已经由单纯的技能训练上升为全面的信息素养的培养，因此，高中信息技术课程的教学面临着从内在理念到外在方法的全面转型。要完成这一转型，关键在于：一方面，要广泛借鉴国内外信息技术课程短暂历史中积累的教学经验；另一方面，更需要每一位信息技术教师在认真研究课程特点的基础上，加强理论学习，结合教学实际，探索行之有效的教学方法和教学模式[2]。信息技术学科的知识体系具有不连续性和跳跃式的特点，非常适合于学生多角度、多层次地充分使用自主探究和合作学习等学习方式开展学习，PBL就是其中一种非常适合信息技术学科的学习方式。

一、基于问题的学习中的“问题”

基于问题的学习最突出的地方就是它是让学生围绕着解决一些结构不良的、真实的问题而进行的一种有针对性的、实践性的学习（本节对问题的讨论仅局限于结构不良这一性质）。在PBL的学习方式中，问题、老师、学生是构成学习过程中的三个基本元素，学生是积极的问题解决者和学习者，老师负责从认知和元认知（即学会思考）上给学生以指导，元素“问题”是什么呢？

“一个问题产生于一个活着的人，他有一个目标，但又不知道怎样做才能达到这个目标之时。每当他不能通过简单的行动从一种情境达到另一种需要的情境时，就要示助于思考……这种思考的任务是设计某种行动，这种行动能使其从当前的情境达到需要的情境[3]。”在这种意义下，我们可以这样理解：如果你可以用已有的知识去解决的“问题”，那么，这个“问题”它根本就不是一个“问题”。因此，在PBL中的三元素中，问题应该具备一个最显著的特征就是结构不良，那么什么是结构不良的问题情境呢？

结构不良的问题情境是杂乱和复杂的，其中没有足够的现存信息，所以需要学生自己去查询、收集、询问和思考。当所有的信息收集完备后，学生就得开始设计解决该问题的方案。问题情境会随着新信息的加入而发生变化，会引发学生在处理过程中出现分歧，从而又不得不重新设计解决该问题的方案。结构不良的问题没有一个固定的解决模式，它不易解决且没有唯一的正确答案[4]。而当学生面对结构良好的问题时，对学生的思维能力要求较低，学生不必自己去收集、组织资料，甚至不必自己去设计方案，因此，学生在知识获得、问题理解和实际应用方面的收获相比而言都要小得多，从问题解决的角度来说，结构良好的问题甚至根本就不能算是一个真正的问题，所以，只有结构不良的问题才能促使学生去分析已知、寻求解决问题必需的未知。

二、信息技术课程的知识特点

1.知识链的多发性

信息技术学科的知识体系与其他学科有较大的区别，特别是在学生阶段，它的各个知识点从系统和逻辑上的分离性都很大，学生在开始学习某个知识内容的时候，并不一定需要（或者说是很少）具备某种前期学习的基础，也就是说学习新知识基本上可以从零开始，并且先学什么内容后学什么内容也没有一定的、必需的关联。从表面上看，呈现出零散的、跳跃式的知识结构。

2.知识的实践性

一般的课程体系是从“基础研究层”经过“技术层”到达“应用层”，学习者最先应该从最底层的“基础研究层”开始学习，而信息技术学科作为高技术学科的代表则恰恰与之相反，在中学阶段，学生根本就没有办法去学习到计算机的“基础研究层”和“技术层”，因此，只能从最高的“应用层”开始学习。也就是说，学习者并不需要知道数据的存储原理、图像的渲染技术、指令的执行过程等比较“深奥”的知识，但却需要知道，如果要实现某种结果，面对着计算机，我们应该如何做。信息技术课程表现出了十分强烈的可操作和实践性的特性，它与游泳的学习非常相似：如果不下水，再多的理论知识都无法让你浮起来。

3.知识的高速发展性

信息技术学科是所有学科中发展最快的一个，新技术层出不穷，硬件和软件更新换代的时间也越来越短，应用软件的学习常常是旧版本还没有教完，新版本又出来了。知识的更新速度决定了学习者必须具有较强的自主学习能力，只有不断学习，更新自己的知识结构，才能跟上时代前进的步伐。

信息技术学科特点决定了信息技术学科是可以自主学习的，同时也确定了自主学习的必要性。PBL这种学习方式从提供问题情境到问题的最终解决，都是通过让学习者合作，解决真实性（authentic）问题来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习（self-directed learning）的能力[5]。因此，在信息技术学科教学中引入PBL，对培养学生的自主学习能力的作用是巨大的。

三、PBL在信息技术学科的实践

PBL具有跨学科、跨时间的特点，它以真实的问题情境为基础，鼓励学习者从不同的角度尝试去解决问题，是综合实践最有力的教学方式之一。但是，将它应用于现行的信息技术学科教学中却不能按原样照搬它的模型。身为教师，对落实教学任务有十分明确的要求，在授课形式（基本上在教室）与授课时间（以课时为单位）上也有基本的限定，因此，将PBL应用于课堂教学需要做一定的改革。

信息技术必修内容“信息加工与表达”中“文本信息的加工”这一节是本章的重点，以下PBL在本节课程教学中的实践过程。

1.问题情境的设置

这是一个真实的问题：学校编写了一本音乐校本教材《我从瑶山来》，但需要增加一部分拓展知识的内容，用来介绍瑶族的历史、传统节日、瑶山风景、瑶族服饰、瑶族风俗、瑶族饮食等相关内容。

基本要求：A4纸张，22页，一周内完成。

2.学生角色

“出版社总编”：负责本小组的工作分配与调度，并主持问题的讨论、方案的制定；

“编辑”：负责组版，页面的设计；

“记者”：主要负责文字兼图片资料的收集和预处理；

“摄影师”：主要负责图片兼文字资料的收集和预处理。

3.老师角色

老师处于一种“认知教练”的角色，随着问题解决的不断进行，会慢慢隐退。在活动开始之前，为学生提供问题情境，并准备相关资源；在问题解决过程中，教师一直处于一种协助和指导问题解决的角色支持学生的学习[6]。

4.活动过程

（1）提交问题。问题的呈现采用了学校给编辑部公函的方式，其中包括了学校与编辑部的通讯（电子邮件来往）记录。问题的呈现方式是“正式”的、严肃的。

（2）角色分配。学生将自己固定为编辑部的成员，他们在后面的工作将拥有了一个新的身份，在这个陌生的身份背后，他们将无法预知未来，从而导致了不安情绪和挑战欲望的并存。

（3）老师的引导。在问题解决初始，帮助学生分析，指明学生在自主学习过程中的学习方向。

学生已有的知识：Word中段落、字体的初步认识；

解决问题所需要的知识：书籍排版的知识、图片的处理、Word的排版技术（文本框、页眉页脚页码、分栏、图片格式、页边距、对齐等）以及页面美化等。

问题解决第一步：讨论并指导学生填写KND（Know，Need，Do）的表格。

第二步：问题解决方案的制定。

在上一步的填表过程中，学生其实已经对问题的界定作了很多的讨论，现在需要他们陈述问题解决方案。其中一组比较好的方案是：

这组方案的优点是采用了分工合作的方式，比较好地解决了“按时”完成任务这个问题。

第三步：实施方案。小组成员根据自己的角色，进入相应的工作流程环境。

在这个环节，学生在“未知”中前行，是一个“事故多发地段”，也是学生提高和发展自主学习能力的最佳时段。伴随着新的信息不断出现，比如说，他们在编辑过程中就发现还缺少一个“美术编辑”来处理图片，学生之间也会因为任务分工、方案的制定、内容的取舍、页面美观等很多的方面产生一些分歧，这需要学生对问题解决有一个重新界定的过程，在这些过程中，学生需要逐渐学会与他人交流、沟通、合作，讨论则是学生之间化解矛盾从而最后统一看法的最佳方法。

第四步：问题解决评估阶段。各小组提交自己的作品，老师与校本教材的编辑会到场听取同学们的陈述。

在这个环节，老师的提问要尽量从元认知的方面进行。如“你为什么选择这个方案”“你是怎么知道这个方案比其他的更好的”。引导学生根据各种客观标准、问题情境等作出最优判断，这对于提高学生的判断能力和思维能力很有帮助。

5.课后反思

排版设计是Word教学中的一个重点。我们常常说，排版要美观大方、图文并茂，要突出重点、能表达观点，但做起来却不易把握：怎样才是“美观大方”呢？要多少张图片才算是“图文并茂”？图片的内容、大小、位置怎样才能表达观点呢？1个页面与20个页面的编辑有什么不同呢……杜威的“做中学”理念早就被我们所熟悉，为什么不可以提供一个问题情境让学生深入其境，亲自做一做呢？

虽然有较多的学生在规定的时间内（3课时）没有完成，但他们都通过课余时间坚持完成了任务，说明学生对在信息技术学科的教学中引入PBL方法是非常感兴趣的。在真实的问题中，“角色”培养了学生解决问题的积极性和责任感，并激发他们解决问题的动机； “未知”则锻炼了学生不畏困难、勇于冒险的探索精神，并从中提高了学生自主学习、解决问题的能力。

针对信息技术学科既定的教学目标，在PBL的实践过程中，结构不良的问题常有，但“真实”的问题却并不常有，需要老师平时注意观察，细心挖掘。但如果把PBL作为一种对学生各种素质培养的手段，随时都可以实施。

四、结语

PBL的教育理念是让学生积极地投入到真实问题情境中，建构自己的知识框架，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，这已经成为一种广义上的教学方法。在信息技术学科的教学中引入PBL方式，能很好地解决信息技术课本滞后于信息技术发展水平的矛盾，并能极大地激发学生学习信息技术的兴趣，提高学生的自主学习能力，培养了学生如何与他人交流、共处的社会素养。但目前学校现行的课时安排和评价方式对PBL的实践还存在着较大的阻碍。另外，挖掘真实性的问题、评估学生在问题解决后所掌握的知识点及表现也是广大老师所面临的一个问题。

参考文献：

[1][4][6]（美）Linda Torp， Sara Sage.基于问题的学习——让学习变得轻松而有趣[M].刘孝群，李小平译.北京：中国轻工业出版社，2004.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[3]（英）Robertson SI.问题解决心理学[M].张 奇译.北京：中国轻工业出版社，2004.

[5]张建伟.基于问题式学习[J]教育研究与实验，2000（3）.

（作者单位：湖南省永州市第四中学）