PBL——科学课程背景下的有效学习策略外文翻译资料

 2023-01-08 11:01

本科毕业设计（论文）

外文翻译

PBL——科学课程背景下的有效学习策略

作者：Gabriel Gorghiua*, Luminiţa Mihaela Drăghicescub, Sorin Cristeac, Ana-Maria Petrescub,

Laura Monica Gorghiud

国籍：Romania

出处：Procedia - Social and Behavioral Sciences 191 (2015) 1865-1870

摘要：

近年来的研究表明，传统教学在学生中产生了真正的被动性，他们被置于现成知识消费者的位置，他们唯一的努力就是确保在随后的考试中重现知识。传统的教学实践可能比表面的教学实践更没有学习效果，其结果是不一致的，只能在直接的教学环境中使用。从这个意义上说，基于问题的学习（PBL）——通常被称为基于探究的学习——代表一种与学生合作的有效方式，可以帮助他们在各个领域或课程领域建立基本技能。一般来说，该方法涉及到一个中心问题（问题），由教师提出并说明，学生协同工作，决定正确的策略以解决问题。本文介绍了17个模块课堂实施的结果，这些模块涉及基于问题的学习范例。这些模块是由参加名为“简介-科学教育”的持续专业发展方案的教师创建的，该方案在第七个框架方案“简介-以专业反思为导向的探究式学习和科学教育”的框架下组织。从教师和学生那里收集的反馈是积极的，不仅在学生理解科学概念方面取得了重要的成就，而且在掌握他们的学习方面也取得了重要的成就。

  1. 导言

关注教育过程、关键能力既代表了参与罗马尼亚教育体系的理论家和实践者，也是教育政治结构/重组/重新思考的一个参考点，也是教育过程的一般参考点。根据欧盟文件，在不同的具体情况下，形成易被使用和转移的关键能力是当代学校的任务。从欧洲终身学习关键能力框架中的能力提名者中，我们保留了与提交分析的主题相关的学习如何学习的能力和数学、科学和技术的基本能力。解决问题的能力既代表着如何学习的能力，也代表着数学、科学和技术方面的基本能力，从这个意义上说，重要的是确定它们发展的适当方式。在这个意义上，一种被证明是有效的方式是PBL -基于问题的学习。PBL在教学过程中的应用是一个必要的，如果我们作为教师理解，为了有机会永久地适应和融入他们所生活或将要生活的世界，我们的学生必须不断地发展和提高学习如何学习的能力。特别是在科学教育中，必须消除以形式化、过于泛化为中心的教学实践，提倡以行动、实验、调查、解决问题为中心的教学模式。

  1. PBL -获取能力的途径。什么是PBL？

在前面描述的背景下，基于问题的学习可以被认为是一种有效的方式，通过这种方式，学生可以获得科学和其他课程领域的基本能力。过去几年的研究再次强调了这样一个事实：传统的教学（有时过度依赖于解释性方法）在学生中产生了被动性，他们被“置于”仅仅是已经捏造的知识的消费者的本质中，他们唯一的努力是确认、记忆（通常以机械方式）并随后在评估中重现它们。显然，这种教学实践不能起到效果，而是一种“表面”的、浅层的学习，其结果是不一致的，只能在直接的教学环境中使用。学生科学精神以及终身学习能力的形成，意味着知识活动类型的改变，学习者所使用的方法的改变；当然，也意味着教学问题，即知识活动中的锻炼，这对科学活动来说是一种特殊的活动，可以提供一种“科学学徒”或“发现学徒”的可能性，表现得像一个“学生研究者”，能够用研究者的眼光看待现实，即提出问题（提出问题）、制定假设、设想策略；从事研究活动；测试，尝试，调查，重新发现他应该知道的东西（塞尔吉特，2002，80）。因此，教师激活的教学实践必须是“思想”，选择和使用基于对逻辑思维机制的理解，触发真实的学习。专家教师建立了自己的教学意识，尊重教学建构主义的原则，并不断报告学生的年龄和个人心理特点。他/她创造了一个学习环境，学生可以在这种环境中学习自己的知识，即使他们是在非正式或非正式的环境中获得的，他们也可以验证其有效性，他们可以与其他同事面对面，他们可以与他人分享；一个基于行动、科学调查的体验式学习环境，实验，发现新的真理，这将成为在先前构建的认知结构中重组的来源。在一个受变革困扰的社会中，学校、家庭、工作场所等遇到的问题多种多样，但能够迅速取得成功，教育过程的一个重点是培养学生有能力面对他们所面临的问题，从而解决问题。

一个问题“最常与障碍、障碍、问号、理论或实践困难、认知缺陷（所有这些都是在思考时干预的）联系在一起，必须消除、超越、解决”（Zlate，2006，316）。

解决问题的方法首先假定学生识别和定义一个问题，获得解决过程的具体调查方法（算法和启发式策略），同时能够进行论证。

Zlate（2006）认为学生必须熟悉的主要解决过程是：

·对情况的解释或问题的陈述；

·制定目标和计划；

·记住关键事件；

·评估行动结果。

霍斯金斯和弗雷德里克森（(Hoskins amp; Fredriksson, 2008)）认为，解决问题的方法可以用不同的方式来理解。它可以被视为一般能力，包括结合不同能力的能力，可以被视为一个特定领域，结合知识和技能。

“解决问题的能力是一个人在面对和解决现实情况时运用认知过程的能力，跨学科的能力，在这种情况下解决方案并不明显，字母化或可能被视为/应用的课程领域并不意味着 像数学，科学或阅读这样的单一领域”（PISA，2003，第156页；apud Hoskins amp; Fredriksson，2008年）。

在我们看来，解决问题的能力被视为学习如何学习的能力，但它并没有被简化为简单地解决一类问题的能力，例如物理或化学问题，它也代表了识别在学习过程中干预的障碍和“构建”的能力，并通过评估有效应用不同的策略，构建/确定能够超越这些障碍的最佳/有效方式。因此，解决问题的能力是可转移的/横向的，易于在不同的教学环境、不同的学科和生活环境中使用。在以问题为基础的学习中，Diana Wood很欣赏学生将问题作为起点，并据此定义自己的学习目标。在发现问题后，学生们独立学习，试图发现知识，以及解决各自问题的策略。在工作组中，他们面对思想、解决方法，彼此分享所获得的知识，提炼并完善它们。因此，PBL不认为仅仅是解决问题，而是一种在丰富和深入理解方面有相当大贡献的策略（Wood，2003年，第328页）。以问题为基础的学习是一种教学方法，它利用“现实世界”中的问题作为必要的背景，使学生“学会”批判性思维和解决问题的能力，吸收各种学习学科的基本概念。实践PBL，学生终身获得学习技能，包括识别和使用足够的学习资源的能力。在科学文献中，除了以搭配问题为基础的学习或以问题为中心的学习外，经常遇到的也是以搭配解决问题的学习。“问题解决”模式是从日常生活中观察到一个开放的问题，具有“真正的终结性”（Leahu，2006）。解决问题的步骤是基于一个积极主动的学习策略，基于学生的学习，他们的知识和能力，并随着每个解决步骤的发展而发展。基于问题的学习可能涉及个人和团体活动、激发和激发好奇心、内在动机、自我引导学习以及个人和团体反思。作为学习起点的问题，可以由教师提出，也可以由学生提出。作为一个以现实生活为基础的问题，学生们将有动力有效地参与到它的精确分析和定义中，理解它的性质、解决它的必要性等。他们将把它建立在一个适当的理论部分中，如果没有提供所有可能的解决方案或解决策略，他们将试图扩大/扩展它。以这种方式，演绎分界被抛弃，取而代之的是归纳分界，学生因此通过独立的学习“发现”老师将以一种已经处理过的形式传播，但很少有机会被内化，包括在他们自己的认知结构中。PBL为学生创造了一个学习环境，在这个环境中，教师为学生的思想起到指导作用，指导他们进行问题调查/研究活动，促进学生的学习，并“向更高层次的理解前进”。

  1. PBL -步骤和实践方面

Wood提出的PBL模型基于一个场景的阐述，该场景包括7个步骤（Wood，2003年）：

第1步-确定并澄清场景中出现的不熟悉术语；作者（学生）列出讨论后仍无法解释的术语；

第2步-定义了要讨论的问题；学生可能对这些问题有不同的看法，但必须考虑所有的意见；登记/列出了每个人都表示同意/所有学生都同意的问题清单；

第3步-组织一次头脑风暴会议，讨论问题，根据之前的知识提出可能的解释；对所有学生的学习进行评估，并确定不完整知识的领域；作者登记所有讨论；

第4步-对第2步和第3步进行回顾性分析，并对详细阐述解决方案的解释进行评估；必要时，作者组织解释并对其进行重组；

第5步-制定学习目标；该小组就这些目标达成共识；教师确保学习目标是可实现的、相关的和充分的；

第6步-独立学习（所有学生收集有关每个学习目标的信息）；

第7步-小组传播独立研究的结果（学生识别他们的学习资源，并与其他人分享获得的结果）；教师控制学习的方式，并可以评估小组。

无论是哪一种应用模式，我们都应该观察PBL的以下决定性方面：在完成“产品”的交付过程中，PBL的有效性和它相对于基于暴露方法的教学实践的优越性，往往远离学生的兴趣，过于抽象、概念化，远离真实的生活，及其的问题：

1.学习以学生为中心：学生参与教学分界的每一步，从列出学习目标到评估结果；尊重他们的年龄和个人心理特点。

2.学习是在一个刺激的环境中完成的：学生可以接触到与所调查问题相关的各种资源，这有助于理解并确保成功完成任务。

3.学习的相关性：因为它有现实生活中的标志性问题，并以获得为结束，这将有效地为不同背景下的学生服务。

4.学习的积极性和经验性：学生参与了搜索、调查、研究、实验，然后他们发展了他们的认知结构和能力。

5.学习的逻辑性：它特别是建立在理解和思考的复杂操作的基础上。

6.学习重视学生以往的经验；所有学生都是积极的、有价值的。

7.促进合作学习，使学生相互学习，进行有益的信息和经验交流。

8.学习的效率性：所取得的成果属于学生，就像一种确定的好东西，通过个人活动获得，具有相当高的自愿和智力努力的指标。

9.学习的真实性：它不仅意味着认知策略，还意味着元认知，确保关键能力的发展。

10.学习的综合性：学生将不同学习学科的数据、信息、具体结果进行结合、价值化、关联和比较。

四、结果和讨论

学生的反馈——在课堂实施的17个涉及PBL的模块——在之后的几段中给出。这些模型是为科学教师设计的，用于高中教育，这些教师参加了题为“概况 - 科学教育”的持续专业发展计划，在第七框架计划“概况 - 以专业反思为导向，专注于通过科学探究学习和教育”中（http://www.profiles-project.eu/，http://profiles.ssai.valahia.ro）。学生的反馈是基于填写在同一项目框架内设计的动机学习环境（Mole）的评估问卷（Bolte，2006年）。如图1a所示，当我们要求学生指出他们有多少次机会就科学课中讨论的不同主题向老师提交建议时，我们发现大多数受访者认为只有有时这样做。图中显示了在文件模型实现之前和之后，学生对所实施问卷的回答之间的比较。这些结果使我们引起了教师对科学课及以后与学生交流的质量的关注。学生应作为教师在培训活动中的合作伙伴，积极参与这一过程。这将导致在创造力和创新、批判性思维和问题解决、沟通和协作方面发展广博的学习和创新技能。我们必须强调，在应用基于上述技能的项目战略推动的教学策略后，得到了学生积极的反应。从理想的培训情况来看（如图1b所示），大多数学生认为在科学课上向老师发送有关主题的建议的能力同样重要。这证实了学生需要积极参与自己的培训，在当代社会，这对每个人来说都不可能是一样的，应该根据个别学习者的需要进行定制。

(a) (b)

图1。学生对这些问题的反馈：（a）“请说明在实施简介模块之前和之后，您多久有机会在上述主题的课程中向老师提出建议；（b）“对于我来说，在上述主题的课程中，在理想情况下我应该有机会从学生的角度出发向老师提出建议”。

与前一项中的数据类似，图2a显示了结构和学生的回答频率，即老师在科学课上给他们提出相关主题问题的机会的频率。大多数学生都认为只有偶尔才有机会向老师提问，这一事实与以下几个原因有关：教师的教学风格、学科课程分配的课时数、课程中所含强制性内容的密度、学生的个性等。除了这些情况，每个老师都必须注意从学生那里得到的反馈，以便能够有效地调整培训过程。在理想水平上（图2b），大多数学生认为重要或非常重要，有机会就科学课程中的不同主题向老师提问。这再次证实了当代学生的技能概况，他们不能满足于仅仅接收状态信息，而必须是通过积极参与过程来学习的动力工具。

(a) (b)

图2。学生对问题的反馈：（a）“请说明在介绍模块实施之前和之后，您多久有机会在上述主题的课程中提问一次；（b）“对于我来说，在上述主题的课程中，我应该有机会在理想情况下从学生的角度提出问题。”

五、结论

由于

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Available online at www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Procedia - Social and Behavioral Sciences 191 (2015) 1865 – 1870

WCES 2014

Problem-Based Learning - An Efficient Learning Strategy In The Science Lessons Context

Gabriel Gorghiua*, Luminiţa Mihaela Drăghicescub, Sorin Cristeac, Ana-Maria Petrescub,

Laura Monica Gorghiud

a Faculty of Electrical Engineering, Electronics and Information Technology, Valahia University Targoviste, 18-24 Unirii Blvd., 130082 Targoviste, Romania

bTeacher Training Department, Valahia University Targoviste, 5 Moldovei str., 130093 Targoviste, Romania

cFaculty of Psychology and Educational Sciences, University of Bucharest, 90 Panduri Blvd., 050663 Bucharest, Romania

dFaculty of Sciences and Arts, Valahia University Targoviste, 18-24 Unirii Blvd., 130082 Targoviste, Romania

Abstract

The research conducted in recent years illustrates that traditional teaching generates a real passivity among students, who are placed in the position of ready-made knowledge consumers, their only effort being oriented to secure and, subsequently, reproduce the knowledge in the context of evaluation tests. Traditional teaching practices may not have a learning effect than a superficial one, which result come as inconsistent and possible to be used only in immediate instructional contexts. In this sense, problem-based learning (PBL) - often known as inquiry-based learning - represents an effective way of working with students who may thus be helped to build basic skills in various domains or curricular areas. Generally, the method involves a central question (problem), proposed and explained by the teacher, with the students working cooperatively and deciding for the proper strategy with the view to solve the problem.The paper presents the results of the implementation in the classroom of 17 Modules which involve problem-based learning paradigm. The Modules were created by teachers enrolled in the continuous professional development programme named “PROFILES - Education through Sciences”, organized in the frame of the Seventh Framework Programme “PROFILES - Professional Reflection Oriented Focus on Inquiry-based Learning and Education through Science”. The feedback collected from teachers and students was positive, with important achievements in studentsrsquo; understanding of Science concepts, but also in taking ownership of their learning.

copy; 2015 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Selection and peer-review under responsibility of the Organizing Committee of WCES 2014

copy; 2014 The Authors. Published by Elsevier Ltd.

Selection and peer-review under responsibility of the Organizing Committee of WCES 2014.

Keywords: Problem-based learning, learning skills, classroom implementation, CPD programme, Education through Sciences, PROFILES project

* Gabriel Gorghiu. Tel.: 40-245-217683

E-mail address: ggorghiu@yahoo.com

1877-0428 copy; 2015 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Selection and peer-review under responsibility of the Organizing Committee of WCES 2014 doi:10.1016/j.sbspro.2015.04.570

Introduction

Focusing on the educational process, the key competences represent, both for theoreticians and practitioners involved in the Romanian educational system, a reference point in the demarche of structuring / reorganization / rethinking of the educational politics, and generally of the instructive-educative process. The formation of key competences, susceptible to be used and transferred in different concrete situations is - according to European Union documents - the mission of the contemporary school. From the competences nominees in The European framework of key competences for lifelong learning, we retain, as being relevant for the theme submitted for analysis, the competence of learning how to learn and the basic competence in mathematics, sciences and technology. The capacity to solve problems is representative both for the competence of learning how to learn and for the basic competences in mathematics, sciences and technology, important being, in this sense, the identification of the adequate modalities of their development. One of the manners proved to be efficient in this sense is PBL - Problem Based Learning. The application of PBL in the teaching-learning process is a necessary demarche, if we understand, as teachers, that in order to permanently have chances of adaptation, of integration in the world the pupils they live or they will live, our pupils must constantly develop and valorize the competence of learning how to learn. Especially for Science education, we must eliminate the pedagogical practices centered on the formalized and excessively generalized presentation, and promote the teaching-learning models axed on action, experimentation, investigation and problems solving.

Problem Based Learning - an access path to competences. What is PBL?

In the previously described context, the Problem Based Learning may be considered, even a priori, an efficient modality through which pupils may be helped to acquire basic competences in Sciences, and in other curricular areas or fields.

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