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【摘要】本文针对履带车辆行驶理论的特点,提出将PBL(Problem-Based Learning)情境教学法,即以问题为基础的情境教学法应用于教学实践。阐述了PBL情境教学法的内涵、在教学中应用的意义和教学环节,结合具体的例子分析了创设PBL情境的方法和时机,探讨了应用PBL情境教学法时应注意的问题。
【关键词】情境教学;PBL教学法;行驶理论
【中图分类号】G64 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309(2011)04-0018-2
一、PBL情境教学法
(一)内涵
情境教学是教员根据教学内容有目的地创设直接或间接的场景,师生在此情境之中进行一种情境交融的教学活动。PBL情境教学法是情境教学法的一种。这种教学法于1969年由美国神经病学教授Barrows提出,于1993年在爱丁堡世界医学教育高峰会议中得到推荐,目前已成为国际上各教学领域倍受关注的一种教学方法。PBL情境教学法创设情境的方法是设置各种各样的、现实的、复杂的、富有意义的,且没有明显答案的问题。从内部结构的观点来看,PBL情境教学是教员有意地创设PBL情境,组织学生的探索活动,让学员提出学习问题和解决这些问题,或由教员自己提出问题并解决它们,在此同时向学员说明在该探索情境下的思维逻辑。可以看出,PBL情境教学法分为两个层次。一层是问题由教员提出,教员通过一系列问题引导学生深入思考并得出正确结论;另一层是在PBL情境中,学员积极自主地发现问题、提出问题、探究问题,最终获得知识和技能的建构。显然后一层次更体现了学员的主体地位。
(二)在行驶理论教学中应用的意义
在任职教育中,行驶理论课的教学一直都是一个难点。这门课一方面原理性的知识多,受力分析、运动分析、结构分析、公式推导多;另一方面学员的理论基础参差不齐,高低差别较大。传统的教学方法很难达到理想的教学效果。通过创设PBL情境,以问题为驱动,在情境中使学员形成意义建构,能有效解决这一教学难点。从学习目标来看,基于问题学习能使学生构建灵活的知识基础、发展高层次的思维能力、成为自主的学习者和有效的合作者。归纳起来PBL情境教学法有以下几点优势:激发学习热情。古人云:“不愤不启,不悱不发”。即当学员在认知中产生矛盾,具备了“愤”、“悱”状态,学习的热情就会被激发,从而引起探究欲望,促进学员掌握知识、培养能力;形成科学的思维。在PBL情境的一步步驱动下,通过由表及里,层层深入,从现象到本质,再到实际的教学过程,逐步建立具有实际指导作用的知识结构,形成科学的思维方法;发展创造性思维。通过引导学员在具体的PBL情境中去思考、分析、判断,活跃学员思维,引发学员对于事物或知识的不同的理解,促使学员作出多种解释和回答的可能性、发散性,进而引发学生自己产生具有新意的问题,超越先前所呈现信息的范围,改变信息的形式或组织结构,促进学员的创造性思维;提高解决问题的能力。能够使师生共同在“创设情境—融入情境—体验情境—引发新的情境”的螺旋式递进氛围进行交流和学习,在提高学员学习兴趣,体验解决问题的成功与快乐的同时,也培养了学员质疑、释疑、知行合一的能力;利于师生、生生交流。情境交融的教学活动能够推动师生之间、生生之间的互动和交流。教员可依据反馈信息,掌握学员对知识的掌握程度,调整教学节奏,控制教学内容的深、广度,在知识重点和学生掌握程度上直接对症下药,缩短学习时间,帮助学生形成最佳思维策略,提高教学效果。
(三)教学过程的环节
针对行驶理论教学的特点,完整的PBL情境教学过程包括下图所示的八个步骤,当发现新问题后又从观察思考问题开始更进一步探究问题。在实际运用中,根据具体教学内容的不同,可以只抽取其中的几步完成教学。
二、PBL 情境的创设
(一)创设的方法
在PBL情境教学过程中,创设PBL情境是进行教学的前提和关键。在创设情境时可以在真实的场景中创设,也可借助录像、挂图、投影、动画、教具等多种手段创设。创设的方法通常有以下几种:示例破疑法。通过举例、演示的方法创设情境,使学员利用已有的知识或经验,理解新的或更深层的知识。这种方法主要适于对抽象的、深奥的或与认知冲突的知识。例如,在讲授质量增加系数时,学员容易产生疑惑,“为什么质量没有改变,只是旋转件的转速发生了变化,车辆反映出的惯性却发生了变化?”这时可以创设情境。教员取出同样质量的两个玩具车,其内部都有惯性飞轮。其中一个保持完好,把另一个玩具车的惯性飞轮与车轮脱离联系,玩具车运动时惯性飞轮不再转动。把它们放在桌子上。请学员推动玩具车,使其以同样的加速度向前运动,比较推两车的力的大小,思考为什么。经过学员的亲身体验,不但激起了强烈的兴趣,而且这个情境会在学员大脑里留下深刻的烙印,加深对了知识的理解;层层递进法。通过一个接一个的连环式的PBL情境,使学员逐步建立认知层次更高、更复杂的概念、模式及抽象理论,或从现象到本质再到实践,再或从一个知识点过渡到另一个知识点,使知识融会贯通。例如,在讲授履带车辆高速转向时,可借助一段录像创设情境。让学员从录像中观察车辆以不同的速度在附着条件不同的地面转向的现象。在建立直观的影像后,教员开始引导学员思考“为什么转向速度变化,地面情况变化,车辆的运动现象都会不同?”带着疑问教员开始分析运动规律,接着再一步步引导学员思考,并展开分析“哪种现象对转向有利,哪种不利?”“怎样利用有利的一面,避免不利面的发生?”“一旦发生危险怎么办?”通过这一系列的问题,启发、调动了学员的思维,使学员不但理解了理论知识,学会了科学分析、研究、解决问题的方法,而且认识到了理论知识的重要性,学会了怎样用理论指导实践;比较辨析法。引导学员对相似的几个知识点,或某个知识点相似的或相反的几个层面比较分析,进行求异探究学习。例如,在讲解牵引力、发动机牵引力、计算牵引力、附着力时,学员常分不清这几个力。此时创设情境。通过开展比较辨析讨论,活跃学员的思维,使学员深刻理解并掌握每种力的物理意义;举一反三法。引导学员对某一知识点采用不同的方式,从不同的角度、层次理解,鼓励学员提出自己的见解、思路。这些不同的见解甚至可能会超越先前所呈现信息的范围,引发新的问题。例如,在讲解一挡换二挡的方法时,教员先对换挡的原理和常规方法进行讲解,然后创设情境。让学员针对“还能利用哪些方法实现换挡?”展开讨论。最后由教员对讨论结构进行评价,提炼出“三挡同步法”、“短停法”、“利用地形法”、“稳定低转速法”等方法。这种做法使学员巩固了知识,学会了理论联系实际,开发了思维的发散性和创新性,最关键的是使学员认识到方法是多种多样的,但万变不离其宗。只要围绕“二挡被动齿轮和滑接齿套如何才能同步”这个本质,在实际中勤于思考,勇于实践,就会发现更好、更实用的换挡方法。
(二)创设的时机
创设情境时机可在讲授内容之前、之中和之后。在讲授内容之前,创设情境。对于一些枯燥的内容,可在授课之初,根据内容,借助各种手段创设情境,使学员迅速融入情境,在问题驱动下,逐步形成意义建构。例如,在讲授牵引力这一专题内容时,可先创设情境。用一电动遥控的履带车辆模型做演示,让学员观察,思考“电机驱动主动轮旋转,主动轮又带动履带运动,可为什么下支履带和地面之间没有相对运动,相反模型车却会向前运动?”这种现象很容易就激发学员的好奇心和求知欲。学员带着强烈的目的性与教员展开教与学的互动,课堂的学习气氛就会非常浓,知识也就易于建构;在讲授内容之中,创设情境。在授课的过程中,针对一些难以理解的知识点,或学员突然产生的不解,可适时的创设情境,这种做法的教学针对性强,符合任职教育学员基础知识掌握不牢,且程度参差不齐的特点,实现缺啥补啥,全面掌握知识。例如,在讲解“匀速行驶的车辆当两侧运动阻力大小不同时,发动机向两侧主动轮输出的扭矩也会相应不同”这一知识点时,学员常会难以理解。此时创设情境。教员取出一根木棒,两端用软绳各系一质量不同的物体,水平拿起木棒,并使木棒绕轴线匀速旋转,木棒两端悬挂的不同质量的物体同时以相同的速度上升。让学员观察这一现象,并思考“教员输出的、作用在两个物体上,使其上升的力一样大吗?”通过这个简单的场景体验,不但使“难点”不再难以理解,而且每当学员想起这个知识点,教员创设的情境就会浮现在眼前,加深了知识的记忆;在讲授内容之后,创设情境。当讲授完某一个知识内容时,及时创设情境,通过让学员分析一个实际现象,或解决一个实际问题,使学员巩固知识,学会理论解释现象,指导实际的方法。例如,在讲授完车辆的直线运动后,创设情境。引导学员思考履带车辆偏驶的原因。从不同的侧面引发学员不同的理解,做出各种可能的解释,然后分组讨论,推敲答案,最后教员给出正确解释,评价讨论结果。这时学员不但检查了他们对知识的领悟程度,巩固了直线运动速度的计算方法和影响因素,而且活跃了思维,激发了学习兴趣,感觉学了就有用。
三、应注意的问题
为达到教学目的,在行驶理论教学中应用PBL情境教学法有其基本要求,即应注意以下几个问题:在创设情境时,要在疑难处创设,创设方法应多样化,提出的问题要难度适宜,要与学员原有知识相联系,要与实际相适应;在教学过程中,要重点培养学员思考的方法,解决问题的能力,而不是为了完成“解决问题”这个结果;要把问题的逻辑性、发散性、启发性贯穿教学过程的始终;科学评价。应对教员和学员之间、学员相互之间的互动效果做出及时的、科学的评价。科学的教学评价应该是两个维度,一个维度是教员的教,一个维度是学员的学。教员对创设情境的方法、教学过程的掌控、教学的效果进行评价;学员对自己的学习效果进行评价。对学员来说,自我的评价是内在评价,教员对学员的评价是外在评价。评价时内在、外在要相结合,且以内在评价为主。
将PBL情境教学法应用于行驶理论的教学,有利于教学的实施,提高教学效果,同时也对教员提出了更高的要求。只要教员在教学实践中不断的丰富理论知识和实践经验,多想办法多实践,科学运用PBL情境教学法,就一定会达到学员实现理想的意义建构,教员自身的素质得到提高的双赢目的。
【参考文献】
[1]朱亚平.浅谈高等职业教育情境教学法[J].鄂州大学学报,2009(1).
[2]刘儒德.基于问题学习对教学改革的启示[J].教育研究,2002(2).
[3]钟启泉编著.学科教学论基础[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
[4]刘儒德.问题式学习:一条集中体现建构主义思想的教学改革思路[J].教育理论与实践,2001(5).
[5]苏平萍,谢朝霞.建构主义理论下教师创设问题情境的三大难点[J].教育探索,2005(11).
【作者简介】孙占红:装甲兵技术学院车辆工程系。 周书和:装甲兵技术学院车辆工程系。 朱达利:装甲兵技术学院车辆工程系。 秦海峰:装甲兵技术学院车辆工程系。
【关键词】情境教学;PBL教学法;行驶理论
【中图分类号】G64 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309(2011)04-0018-2
一、PBL情境教学法
(一)内涵
情境教学是教员根据教学内容有目的地创设直接或间接的场景,师生在此情境之中进行一种情境交融的教学活动。PBL情境教学法是情境教学法的一种。这种教学法于1969年由美国神经病学教授Barrows提出,于1993年在爱丁堡世界医学教育高峰会议中得到推荐,目前已成为国际上各教学领域倍受关注的一种教学方法。PBL情境教学法创设情境的方法是设置各种各样的、现实的、复杂的、富有意义的,且没有明显答案的问题。从内部结构的观点来看,PBL情境教学是教员有意地创设PBL情境,组织学生的探索活动,让学员提出学习问题和解决这些问题,或由教员自己提出问题并解决它们,在此同时向学员说明在该探索情境下的思维逻辑。可以看出,PBL情境教学法分为两个层次。一层是问题由教员提出,教员通过一系列问题引导学生深入思考并得出正确结论;另一层是在PBL情境中,学员积极自主地发现问题、提出问题、探究问题,最终获得知识和技能的建构。显然后一层次更体现了学员的主体地位。
(二)在行驶理论教学中应用的意义
在任职教育中,行驶理论课的教学一直都是一个难点。这门课一方面原理性的知识多,受力分析、运动分析、结构分析、公式推导多;另一方面学员的理论基础参差不齐,高低差别较大。传统的教学方法很难达到理想的教学效果。通过创设PBL情境,以问题为驱动,在情境中使学员形成意义建构,能有效解决这一教学难点。从学习目标来看,基于问题学习能使学生构建灵活的知识基础、发展高层次的思维能力、成为自主的学习者和有效的合作者。归纳起来PBL情境教学法有以下几点优势:激发学习热情。古人云:“不愤不启,不悱不发”。即当学员在认知中产生矛盾,具备了“愤”、“悱”状态,学习的热情就会被激发,从而引起探究欲望,促进学员掌握知识、培养能力;形成科学的思维。在PBL情境的一步步驱动下,通过由表及里,层层深入,从现象到本质,再到实际的教学过程,逐步建立具有实际指导作用的知识结构,形成科学的思维方法;发展创造性思维。通过引导学员在具体的PBL情境中去思考、分析、判断,活跃学员思维,引发学员对于事物或知识的不同的理解,促使学员作出多种解释和回答的可能性、发散性,进而引发学生自己产生具有新意的问题,超越先前所呈现信息的范围,改变信息的形式或组织结构,促进学员的创造性思维;提高解决问题的能力。能够使师生共同在“创设情境—融入情境—体验情境—引发新的情境”的螺旋式递进氛围进行交流和学习,在提高学员学习兴趣,体验解决问题的成功与快乐的同时,也培养了学员质疑、释疑、知行合一的能力;利于师生、生生交流。情境交融的教学活动能够推动师生之间、生生之间的互动和交流。教员可依据反馈信息,掌握学员对知识的掌握程度,调整教学节奏,控制教学内容的深、广度,在知识重点和学生掌握程度上直接对症下药,缩短学习时间,帮助学生形成最佳思维策略,提高教学效果。
(三)教学过程的环节
针对行驶理论教学的特点,完整的PBL情境教学过程包括下图所示的八个步骤,当发现新问题后又从观察思考问题开始更进一步探究问题。在实际运用中,根据具体教学内容的不同,可以只抽取其中的几步完成教学。
二、PBL 情境的创设
(一)创设的方法
在PBL情境教学过程中,创设PBL情境是进行教学的前提和关键。在创设情境时可以在真实的场景中创设,也可借助录像、挂图、投影、动画、教具等多种手段创设。创设的方法通常有以下几种:示例破疑法。通过举例、演示的方法创设情境,使学员利用已有的知识或经验,理解新的或更深层的知识。这种方法主要适于对抽象的、深奥的或与认知冲突的知识。例如,在讲授质量增加系数时,学员容易产生疑惑,“为什么质量没有改变,只是旋转件的转速发生了变化,车辆反映出的惯性却发生了变化?”这时可以创设情境。教员取出同样质量的两个玩具车,其内部都有惯性飞轮。其中一个保持完好,把另一个玩具车的惯性飞轮与车轮脱离联系,玩具车运动时惯性飞轮不再转动。把它们放在桌子上。请学员推动玩具车,使其以同样的加速度向前运动,比较推两车的力的大小,思考为什么。经过学员的亲身体验,不但激起了强烈的兴趣,而且这个情境会在学员大脑里留下深刻的烙印,加深对了知识的理解;层层递进法。通过一个接一个的连环式的PBL情境,使学员逐步建立认知层次更高、更复杂的概念、模式及抽象理论,或从现象到本质再到实践,再或从一个知识点过渡到另一个知识点,使知识融会贯通。例如,在讲授履带车辆高速转向时,可借助一段录像创设情境。让学员从录像中观察车辆以不同的速度在附着条件不同的地面转向的现象。在建立直观的影像后,教员开始引导学员思考“为什么转向速度变化,地面情况变化,车辆的运动现象都会不同?”带着疑问教员开始分析运动规律,接着再一步步引导学员思考,并展开分析“哪种现象对转向有利,哪种不利?”“怎样利用有利的一面,避免不利面的发生?”“一旦发生危险怎么办?”通过这一系列的问题,启发、调动了学员的思维,使学员不但理解了理论知识,学会了科学分析、研究、解决问题的方法,而且认识到了理论知识的重要性,学会了怎样用理论指导实践;比较辨析法。引导学员对相似的几个知识点,或某个知识点相似的或相反的几个层面比较分析,进行求异探究学习。例如,在讲解牵引力、发动机牵引力、计算牵引力、附着力时,学员常分不清这几个力。此时创设情境。通过开展比较辨析讨论,活跃学员的思维,使学员深刻理解并掌握每种力的物理意义;举一反三法。引导学员对某一知识点采用不同的方式,从不同的角度、层次理解,鼓励学员提出自己的见解、思路。这些不同的见解甚至可能会超越先前所呈现信息的范围,引发新的问题。例如,在讲解一挡换二挡的方法时,教员先对换挡的原理和常规方法进行讲解,然后创设情境。让学员针对“还能利用哪些方法实现换挡?”展开讨论。最后由教员对讨论结构进行评价,提炼出“三挡同步法”、“短停法”、“利用地形法”、“稳定低转速法”等方法。这种做法使学员巩固了知识,学会了理论联系实际,开发了思维的发散性和创新性,最关键的是使学员认识到方法是多种多样的,但万变不离其宗。只要围绕“二挡被动齿轮和滑接齿套如何才能同步”这个本质,在实际中勤于思考,勇于实践,就会发现更好、更实用的换挡方法。
(二)创设的时机
创设情境时机可在讲授内容之前、之中和之后。在讲授内容之前,创设情境。对于一些枯燥的内容,可在授课之初,根据内容,借助各种手段创设情境,使学员迅速融入情境,在问题驱动下,逐步形成意义建构。例如,在讲授牵引力这一专题内容时,可先创设情境。用一电动遥控的履带车辆模型做演示,让学员观察,思考“电机驱动主动轮旋转,主动轮又带动履带运动,可为什么下支履带和地面之间没有相对运动,相反模型车却会向前运动?”这种现象很容易就激发学员的好奇心和求知欲。学员带着强烈的目的性与教员展开教与学的互动,课堂的学习气氛就会非常浓,知识也就易于建构;在讲授内容之中,创设情境。在授课的过程中,针对一些难以理解的知识点,或学员突然产生的不解,可适时的创设情境,这种做法的教学针对性强,符合任职教育学员基础知识掌握不牢,且程度参差不齐的特点,实现缺啥补啥,全面掌握知识。例如,在讲解“匀速行驶的车辆当两侧运动阻力大小不同时,发动机向两侧主动轮输出的扭矩也会相应不同”这一知识点时,学员常会难以理解。此时创设情境。教员取出一根木棒,两端用软绳各系一质量不同的物体,水平拿起木棒,并使木棒绕轴线匀速旋转,木棒两端悬挂的不同质量的物体同时以相同的速度上升。让学员观察这一现象,并思考“教员输出的、作用在两个物体上,使其上升的力一样大吗?”通过这个简单的场景体验,不但使“难点”不再难以理解,而且每当学员想起这个知识点,教员创设的情境就会浮现在眼前,加深了知识的记忆;在讲授内容之后,创设情境。当讲授完某一个知识内容时,及时创设情境,通过让学员分析一个实际现象,或解决一个实际问题,使学员巩固知识,学会理论解释现象,指导实际的方法。例如,在讲授完车辆的直线运动后,创设情境。引导学员思考履带车辆偏驶的原因。从不同的侧面引发学员不同的理解,做出各种可能的解释,然后分组讨论,推敲答案,最后教员给出正确解释,评价讨论结果。这时学员不但检查了他们对知识的领悟程度,巩固了直线运动速度的计算方法和影响因素,而且活跃了思维,激发了学习兴趣,感觉学了就有用。
三、应注意的问题
为达到教学目的,在行驶理论教学中应用PBL情境教学法有其基本要求,即应注意以下几个问题:在创设情境时,要在疑难处创设,创设方法应多样化,提出的问题要难度适宜,要与学员原有知识相联系,要与实际相适应;在教学过程中,要重点培养学员思考的方法,解决问题的能力,而不是为了完成“解决问题”这个结果;要把问题的逻辑性、发散性、启发性贯穿教学过程的始终;科学评价。应对教员和学员之间、学员相互之间的互动效果做出及时的、科学的评价。科学的教学评价应该是两个维度,一个维度是教员的教,一个维度是学员的学。教员对创设情境的方法、教学过程的掌控、教学的效果进行评价;学员对自己的学习效果进行评价。对学员来说,自我的评价是内在评价,教员对学员的评价是外在评价。评价时内在、外在要相结合,且以内在评价为主。
将PBL情境教学法应用于行驶理论的教学,有利于教学的实施,提高教学效果,同时也对教员提出了更高的要求。只要教员在教学实践中不断的丰富理论知识和实践经验,多想办法多实践,科学运用PBL情境教学法,就一定会达到学员实现理想的意义建构,教员自身的素质得到提高的双赢目的。
【参考文献】
[1]朱亚平.浅谈高等职业教育情境教学法[J].鄂州大学学报,2009(1).
[2]刘儒德.基于问题学习对教学改革的启示[J].教育研究,2002(2).
[3]钟启泉编著.学科教学论基础[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
[4]刘儒德.问题式学习:一条集中体现建构主义思想的教学改革思路[J].教育理论与实践,2001(5).
[5]苏平萍,谢朝霞.建构主义理论下教师创设问题情境的三大难点[J].教育探索,2005(11).
【作者简介】孙占红:装甲兵技术学院车辆工程系。 周书和:装甲兵技术学院车辆工程系。 朱达利:装甲兵技术学院车辆工程系。 秦海峰:装甲兵技术学院车辆工程系。