考试与评价·高校英语教研版科研园地
General Serial No.118
2022
No.3
PBL 和5E 教学模式对促进英语本科生
深度学习能力的对比研究
1何爱晶,博士(后),硕士生导师,研究方向:语言学,英语教育,语言哲学
2孔晓聪,在读研究生,
研究方向:英语教育何爱晶1孔晓聪2
(广州大学外国语学院,广东广州510006)
1.研究背景
《大学英语教学指南(2020版)》根据新时代高等教育发展的要求,将教学要求的发展目标修订为“学习者应能对不同来源的信息进行综合、对比、分析,客观审视、评析材料的内容,理解深层含义,并得出自己的结论或形成自己的认识”(2020:10)。由此可见,深度学习能力的培养是新时代对高校人才培养的新要求之一。国外学者马顿(Marton )和塞尔乔(Saljo )最早从学习内容的角度区分“浅层学习”与“深度学习”两个概念:“仅通过背诵的策略加工学习材料的文字内容是一种浅层学习,而通过分析、联想等策略加工学习材料的意向内容是一种深度学习”
(Marton &Saljo,1976:4-11)。国内学者张浩和吴秀娟(2012)在对比“深度学习”与“浅层学习”后提出二者在记忆方式、知识体系、关注焦点、投入程度、反思状态、迁移能力、思维层次、学习动机八个维度存在明显差异。近年来学术界围绕着如何提升学生的深度学习能力展开了热烈的讨论,
在众多教学模式中,项目式教学模式和5E 教学模式被广泛运用于各个学科的课
堂教学中。究其原因,二者均关注对学生思维能力、问题解决能力的培养,直接指向深度学习能力的提升。
丹麦奥尔堡大学的学者提出了“以问题为导向和由项目来组织”的PBL 教学模式(Kolmos et al.,2006:10),由真实的驱动性问题引导学习者通过小组合作学习的形式制作项目成果,让学习者在“做中学”(年智英、杜翔云,2011)。因探究深度学习的需要,本研究采用奥尔堡PBL 教学模式设计阅读教
学。
美国生物学课程研究(BSCS )开发的5E 教学模式包含吸引(engagement)、探究(exploration )、解释(explanation )、迁移(elaboration )和评价(evaluation )五个环节,引导学生在探究活动中自主构建与应用新学的概念(年智英、杜翔云,2011)。
研读文献发现,由真实问题驱动、
指向问题解决或项目作品制作的PBL 模式和注重探索性、批判性思考的5E 教学模式均能促进学习者深度学习,但尚未有研究对比PBL 和5E 教学模式对学习者深度学习能力的影响。本文正是对此问题进行探究。
摘要:教育领域的深度学习指的是学习者高阶思维能力的形成,现有研究表明PBL 和5E 是促进学习者深度学习能力形成的两种主要教学模式,但这两种模式具体如何影响深度学习能力尚未有结论。本研究以某高校大学一年级英语专业学生为研究对象,
对比了PBL 和5E 两种教学模式对学习者深度学习能力的知识体系、核心概念、投入程度、思维层次、反思状态、迁移能力6个维度产生的不同影响。研究结果显示:1)5E 模式对思维层次维度的提升显著高于PBL 模式;2)PBL 和5E 模式对知识体系、核心概念、投入程度和反思状态维度的影响无显著性差异;3)在对学生迁移能力维度的影响方面,
通过调查问卷和课堂观察量表得出的结果并不一致,
因此有待进一步研究。关键词:PBL 教学模式;5E 教学模式;深度学习;
对比研究3··
2.PBL和5E教学模式对比分析
2.1PBL和5E教学模式特征分析
PBL和5E教学模式均体现了建构主义的理念,强调知识是通过学习者在一定的情境下,主动与外界互动而获得的。PBL教学模式还体现了美国实用主义学家杜威“做中学”的教育理念,学习者在项目活动中获得真实的学习经验。但是,研读文献发现两种模式在教学目的与特征、教学流程、师生角方面仍有一定差异,如表1所示:
表1PBL与5E教学模式对比
从教学目的角度来看,PBL和5E教学模式均立足于二十一世纪人才必备能力的培养上,尤其是培养学生的问题解决能力与知识应用能力。PBL模式更注重培养学习者的实践能力、团队协作能力、沟通表达能力和管理能力(舒朋华等,2020);而5E教学模式更关注在复杂的问题情境中培养学习者的批判性思维能力(Akar,2005)。
从教学特征的角度看,两种模式的相同之处在于创设真实的并具有挑战性的问题情境和践行探究性学习。不同的是PBL以小组形式让学生自主合作探究项目,而5E模式不一定以小组为学习单位,它更突出的特征是学习者能够在解释、迁移和评价多个环节中反思已学的概念从而不断调整优化认知结构。
对比两种模式的教学流程发现,PBL是一种“逆向设计,正向实施”的教学模式,从最终项目成果及其评价着手,提炼驱动性问题,设计子项目活动。整个教学流程主要包括(项目)问题设计、(项目)问题实施、项目成果展示三个环节;而5E教学模式的教学流程就是5个循序渐进的环节“吸引——
—探究——
—解释——
—迁移——
—评价”。
在师生角方面,教师在两种模式中都担当促进者的角。教师在PBL教学中还是学科专家和观察者,而5E教学中主要担当资源提供者和主导者的角。学生在PBL模
式下既是组织者也是决策者和合作者,而在5E模式中主
要担当思考者的角。
2.2PBL和5E教学模式对深度学习能力影响的现有研究
国内外关于PBL和5E教学对深度学习能力影响的研究主要在物理、计算机、生物等理科课程开展,并且关注学习者对学科概念的理解与应用。国外学者Martínez-Monés 等人(2005)在个案研究中发现将PBL模式应用于大学计算机课程能促使学习者的深度学习;Miller和Krajcik (2019)结合可用知识理论优化PBL教学设计,使其能促进学习者的深度学习。国内相关研究多从教学设计视角探究将PBL教学应用于物理和地理学科的策略与路径(藤元斌,2019;高凌宇,2020),也有研究结合PBL理论与现代信息技术,构建深度学习过程模型(崔向平等,2018)。
国外在深度学习视角下的5E教学研究主要采用实验研究、个案研究的研究方法探究5E模式对促进学习者深度学习的有效性(Fazelian,2010;Purnomo,2013)。而国内关于深度学习视角下的5E教学研究主要在基础教育阶段围绕着教学设计展开,并且以生物、物理学科为主,外语学科较少(吴成军、张敏,2010;郑烨,2021;何鹏飞,2022)。
不难发现,学术界关于在外语教学中应用PBL和5E
PBL教学模式5E教学模式
教学目的培养学生实践能力、团队协作能力、沟通表达能力,问
题解决能力、知识应用能力
培养学生批判性思维、新知识应用与获取能力、问题
解决能力
教育理念实用主义、建构主义建构主义
教学特征探究性学习、合作学习、自主学习探究性学习、反思性学习
教学流程项目设计——
—项目实施——
—项目评价吸引——
—探究——
—解释——
迁移——
—评价教师角学科专家、观察者、促进者资源提供者、主导者、促进者
学生角组织者、决策者、合作者思考者
4··
Testing and Evaluation(Tertiary English Teaching&Research)
教学模式对深度学习能力的影响的研究并不多,对比研究更是寥寥无几。本研究旨在填补PBL和5E教学应用在外语领域对深度学习能力影响的研究空白。
3.研究设计
本研究主要探讨PBL和5E两种教学模式对英语专业本科生深度学习能力影响的差异性。在此基础上,进一步探究学习者英语阅读水平和学习者对两种教学模式的接受
度。
3.1研究对象
实验的研究对象为我国南部某大学两个平行班的70名英语专业一年级学生,PBL教学班35人(女生30人,男生5人),5E教学班35人(女生31人,男生4人)。两个平行实验班的高考入学成绩相近,且均由同一名教师执教大
学英语阅读的课程。
3.2测量工具
3.2.1阅读水平测试
在实验开始前与结束后,PBL和5E教学班的学生分别参加两次阅读水平测试,两套试题均由不同年份的高考阅读试题改编,难度相近,共有20道客观选择题,满分为40分。
3.2.2深度学习水平问卷调查
问卷设计参考张浩和吴秀娟(2012)对深度学习内涵的界定的8个维度并选择了6个较易实现自我评估的维度(知识体系、关注焦点、投入程度、思维层次、反思状态、迁移能力),共计22个题项。学生深度学习水平的自评数据通过李克特5级量表收集,选项“1-5”分别代表“非常不符合”“不符合”“比较符合”“符合”和“非常符合”。各维度的题项均参考、摘用或改编自国内外已得到高度认可量表的相关题项,如NSSE-China深度学习子量表,故而具有较高的内容效度;问卷得到X大学专家认可并经过专业鉴定后修
改,故具有专家效度。同一年级的非实验班学生参与了预调查,运用Cronbach’sα值检验法对问卷进行信度分析,发现测量深度学习的六个维度的α值分别为:0.845(知识体系)、0.799(关注焦点)、0.845(投入程度)、0.880(思维层
次)、0.885(反思状态),0.833(迁移能力),均高于0.7;而总
问卷的α值为0.955,说明问卷具有较高的可信度。两个实
验班在最后一次课上匿名完成调查问卷,共得到有效问卷67份,回收率达96%。
3.2.3课堂观察量表
考虑到“记忆方式”“反思状态”和“学习动机”维度在课堂教学的可观察性较低,本研究在张浩、吴秀娟(2012)对深度学习与浅层学习区分的八大维度基础上选取“知识体系”“关注焦点”“投入程度”“迁移能力”“思维层次”5个维度编制课堂观察量表,共设计17个观察点。量表采用李克特5级量表评价学生行为的符合程度,程度级别分为非常不符合、不符合、较符合、符合和非常符合五个等级,对应1-5分赋分。量表经过X大学专家评阅修改,具有专家效度;并由3位研究助手担任评分员,分别对PBL和5E教学班的学生在阅读课上的深度学习行为进行评分。运用SPSS24.0对3位评分员的评分进行肯德尔和谐系数(W)分析,得出W=0.620,大于0.5,说明三位评分员具有评分一致性,该观察量表具有较高的评分者信度。
3.2.4半结构式访谈
在实验结束之后,研究者按照阅读水平前测成绩分别从PBL和5E教学班中按照高、中、低的阅读水平分层各抽取1名学生进行访谈,共计6名访谈对象。访谈的主题为学生对PBL或5E教学模式的教学设计评价、学习感受和促学效果。
3.3教学流程
在正式实验前,PBL与5E两个教学班分别按照自愿原则组成6个5-6人的学习小组,每组设置一名组长。每周的阅读课时为两个学时,PBL与5E两个教学班的授课课时、课程进度均相同。实验的教学材料选自上海外语教育出版社的《泛读教程1》,经分析后选择其中的9个单元分别采用PBL和5E教学模式设计教学目标、教学活动与教学评价。
PBL教学班的课堂教学主要有三个环节:驱动性问题呈现、项目实施、项目成果展示与评价。首先,教师会创设主题情境,呈现驱动性问题和介绍主项目。随后,学生以小组合作的形式探究阅读文本,学习与项目相关的知识与技能
5··
考试与评价·高校英语教研版
并制作项目成果。最后各小组轮流展示项目成果,并由教师
与其他小组进行口头点评或使用评价量表评分。
5E教学班的阅读教学按照吸引(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、迁移(elaboration)和评价(evaluation)五个环节展开。教师首先在吸引环节通过视频、问答等活动激起学生对话题的兴趣,随后在探究环节引导学生多角度探究阅读文本。在解释环节,学生先表达自己的理解然后由教师或者同伴补充或修正对核心概念的理解。在迁移环节,学生需要应用所学去解决具体的问题,最后由教师或者同伴对问题解决方案进行评价。
4.研究结果及讨论
4.1PBL和5E教学模式对阅读成绩的影响
运用SPSS24.0软件的独立样本t检验法处理两个实验班的两次阅读水平测试成绩得出以下结果:
表2阅读成绩描述统计
t检验分析结果
班级(平均值±标准差)t p
PBL(n=35)5E(n=35)
前测36.06±3.7436.61±3.12-.5550.581
后测34.17±3.0035.54±2.79-1.970.052
*p<0.05,**p<0.01,且p越小,两组间的差异越显著。
在满分为40分的阅读测试中,PBL和5E教学模式的阅读前测成绩平均值分别为36.06和36.61;两种模式的前测成绩差异显著性p值为0.581,大于0.05,即PBL、5E教学班级阅读前测成绩无显著性差异,说明实验前两个班级的英语阅读水平相近。
阅读后测的题目难度稍大于阅读前测,故两个教学班的阅读后测平均分比前测稍下降。PBL和5E教学模式的阅读后测成绩平均值分别为34.17和35.54,而阅读后测成绩差异显著性p值为0.052,大于0.05,即两个教学班的阅读后测成绩也是没有显著性差异的,表明两种教学模式对学生阅读能力产生相同的影响。不难发现,无论在PBL模式还是5E模式的阅读教学中,学生都需要根据项目或问题的需求自主探究文本,运用分析、归纳、推断等不同阅读策略加工文本。正是两种模式在阅读教学中都锻炼了相同
的阅读技巧和策略,所以对学生的阅读能力的影响并无差
异。
4.2PBL和5E教学模式对深度学习的影响
4.2.1深度学习水平调查问卷分析
调查问卷每一道题的选项按照1-5分赋值,其中达到3分或以上可说明学生达到深度学习水平。问卷从知识体系、关注焦点、投入程度、思维层次、反思状态、迁移能力六个维度收集了两个实验班的深度学习数据,使用SPSS24.0软件对数据进行处理得出如下结果。
表3深度学习水平描述统计
t检验分析结果
深度学习
维度
班级(平均值±标准差)
t p
PBL(n=33)5E(n=34)
知识体系  3.61±0.60  3.79±0.59-1.2920.201
核心概念  3.44±0.83  3.47±0.76-0.1610.873
投入程度  3.43±0.60  3.47±0.68-0.2580.797
思维层次  3.38±0.61  3.74±0.63-2.3700.021*
反思状态  3.62±0.67  3.84±0.57-1.4990.139
迁移能力  3.38±0.65  3.72±0.67-2.0590.044*
*p<0.05,**p<0.01,且p越小,两组间的差异越显著。
从整体上看,PBL与5E教学模式对学生深度学习有良好的促进作用,6个维度的得分平均值均在3.3分以上。5E教学模式在深度学习的6个维度中的得分均比PBL教学模式得分高。其中在思维层次和迁移能力两个维度的差异显著性p值分别为0.021和0.044,均小于0.05,说明PBL和5E教学模式对深度学习能力的思维层次和迁移能力维度的影响有显著性差异。PBL和5E教学模式均在反思状态维度得分最高,分别为3.62±0.67分与3.84±0.57分,说明两种探究型教学模式对深度学习的反思性学习影响效果最为明显。PBL教学模式在迁移能力维度得分最低,得分为3.38±0.65分;5E教学模式在核心概念、投入程度维度
得分最低,分别为3.47±0.76分和3.47±0.68分。由此看出两种教学模式对学生在各个维度的深度学习水平的影响效果并不相同。以下是对PBL和5E教学模式在上述深度学习的6个维度的组间差异分析。
6··
元斌Testing and Evaluation(Tertiary English Teaching&Research)
从知识体系的角度看,深度学习意味着新旧知识和多
学科知识的联系与整合,从而掌握复杂的抽象的非结构化知识(邹晓燕,2012)。PBL和5E教学模式在知识体系维度的得分分别为3.61±0.60分和3.79±0.59分,差异显著性p 值为0.201,大于0.05,说明两种教学模式对深度学习知识维度的影响并无明显差异。究其原因,两种教学模式均强调知识是相互联系而非单一零散的。PBL教学模式的项目实施通常会分解成多个不同的且难度呈递进性的子项目,各个子项目之间相互联系共同服务于最终的项目成果。项目成果的制作要求学生把碎片化的知识和不同学科的概念整
合起来,形成新旧知识和多学科信息相互关联的知识体系。5E教学模式的吸引环节强调通过有趣的活动引起学生对话题的兴趣以及激活已学的相关概念,为后面的探究环节学习新知识作铺垫(Bybee,2006)。
从核心概念的角度看,深度学习强调关注解决问题所需的核心论点和概念(张浩、吴秀娟,2012)。PBL和5E教
学模式在核心概念维度得分相比于其他维度较低,分别为3.44±0.83分和3.47±0.76分,两种教学模式对核心概念维度影响的差异显著性p值为0.873,大于0.05,即两种教学模式对深度学习核心概念维度的影响并没有呈现明显的差异性。PBL教学模式在题项“我注重对核心概念和原理的掌握”的得分平均值为3.61,高于5E教学模式的得分平均值3.56。由于PBL教学模式的驱动性问题是一种高度整合核心概念与实践操作的问题并贯穿于学生项目实施的过程中,学生潜意识中会更加关注问题解决的核心概念与原理。而5E教学模式往往不止探究一个问题,通常会探究多个核心概念,所以两种教学模式对核心概念维度的影响会出现微小的差异。
从投入程度的角度看,深度学习表现为学习者主动地学习,积极地与教师、同学探讨与交流。投入程度主要从课上的个体专注度、师生交流、生生交流的参与度以及课后与教师、同学继续交流的频次考查。PBL和5E教学模式在投入程度的得分分别为3.43±0.60分和3.47±0.68分。两种教
学模式在投入程度得分的独立样本t检验结果(p=0.258> 0.05)并没有达到统计意义上的显著性差异,表明PBL和5E教学模式对学生课堂的投入程度影响效果接近。5E教学模式在题项“课堂上,我能积极思考教师的提问并及时做
出回应”和题项“课堂上,我能在交流讨论时主动发表自己的见解”得分分别为3.88和3.91,高于PBL教学模式在对应题项的得分3.85和3.73。由此可见5E教学模式在课堂上的师生互动与生生互动参与度更高。
从思维层次的角度看,深度学习的显著特征是运用高阶思维进行有意义的学习(张浩等,2014)。结合布鲁姆的教育目标分类,高阶思维体现为分析、综合、评价、创造等较高认知水平层次的能力。PBL和5E教学模式在思维层次的得分均值分别为3.38±0.61和3.74±0.63,二者的独立样本t
检验结果(p=0.021)达到了统计意义上的显著性差异,说明5E教学模式对思维层次维度的影响显著高于PBL教学模式。5E教学的“提问-解答”模式会让学习者明显感到学业的压力,不断促使学习者联系学科新旧知识和生活经验,积
极预测结果,并从多角度深入分析问题(Jeter et al.,2019)。而PBL教学模式中通过团队合作探讨问题,小组内活跃的学生更愿意表达自己的观点从而得到更多的思考机会,但内向的学生总是保持沉默,扮演者“倾听者”角而非“思考
者”。因此,5E模式的学生绝大部分都参与了思考活动,而PBL模式的部分学生并未真正参与小组的探讨与思考。
从反思状态的角度看,深度学习意味着学习者在学习过程中不断调整原有认知结构,并对学习成果进行
审视、分析、调整(安富海,2014)。PBL和5E教学模式在反思状态维度的得分分别为3.62±0.67分和3.84±0.57分,独立样本t 检验结果无显著性差异(p=0.139>0.05),说明两种教学模式对深度学习的反思性学习影响效果大体一致。
从迁移能力的角度看,深度学习体现在“学以致用”,学习者能把所学知识迁移到不同的领域从而解决生活中的实际问题(何玲、黎加厚,2005)。PBL和5E教学模式在迁移能力维度的得分分别为3.38±0.65分和3.72±0.67分。二者的差异显著性p值为0.044,达到了统计意义上的显著性差异,这表明5E教学模式对学生迁移能力维度的影响显著高于PBL教学模式。5E教学模式的迁移环节为学生提供机会将所学的新知识应用在不同的情境中,这有助于理解抽象的非良构的知识体系(Grau et al.,2021)。而PBL教学模式的迁移是渗透在整个完成项目的过程中的,项目实施
7··
考试与评价·高校英语教研版