問題導向學習教學策略(PBL) 對學生學習成效的初探

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1 問題導向學習教學策略(PBL) 對學生學習成效的初探
報告人：鍾 愛 義守大學

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報 告 綱 要 Click to add title in here 4 課程目標與規劃 PBL教學課程設計架構 1 2 3 5 6 PBL基本理念 1 課程目標與規劃 2 3 PBL教學課程設計架構 4 課程活動 課程網站 5 PBL評量、成效與結語 6 2018/12/8

3 PBL基本理念 (1/4) 維基 經濟學 開放 同儕生產 分享 合作參與 全球行動 1.影片：維基經濟學~
2. 「Did you know?」你知道嗎?(6’17”) 影片下載連結：中譯版 開放 同儕生產 維基 經濟學 分享 合作參與 全球行動 2018/12/8

4 PBL基本理念 (2/4) 美國前教育部長Richard Riley認為... 2010年最迫切需要的十種工作，在2004年時根本不存在。
我們必須教導現在的學生，畢業後投入目前還不存在的工作，使用根本還沒發明的科技，解決我們從未想像過的問題。 唯有知識可以自由分享，人類才能夠創造出更多的知識，解決更多的問題，作出更正確的選擇。 在中國 如果你是萬中取一的菁英 你至少 有1300 個勢均力敵的競爭者 在印度 你則會有 1100 個競爭者 在中國，智商排名前四分之一的人... 比北美洲的總人口還要多。 對全世界老師的意義：他們的優秀學生，比我們所有的學生還要多。 資料來源：朱學恆 2018/12/8

5 PBL基本理念 (3/4) 團隊合作 判斷資訊 運用科技 國際觀
戴爾電腦、蘋果、思科、英特爾等大公司集合在一起，創辦了一個名為『新世紀技能聯盟』 二十一世紀工作者解決問題必備的幾種基本能力：團隊合作、判斷資訊、運用科技及國際觀 四大能力 團隊合作 判斷資訊 運用科技 國際觀 教育方式該有什麼改變？ 「在資訊超載的時代，學生必須學會分析資料的品質，懂得如何解釋這些資料的意義，」學會連上「世界的大腦」，運用創意去回答他們自己的疑問。 《時代》雜誌（Time） ~ 教學生如何解決問題的能力 資料來源：林宏達 ，商業週刊 1028期 2018/12/8

6 PBL基本理念 (4/4) 中研院院士李遠哲 ~教育和訓練是不一樣的東西，教育是教年輕的一代解決未來的問題。 壞的教育：
教學生解決過的問題 這只是在訓練他們 好的教育： 培養舉一反三的能力　用好奇心驅動學習 學生會問問題，問題就已經解決了一半，會發問就是一個開始。 2018/12/8

7 PBL 基本理念 What is PBL? PBL vs Traditional Teaching Why need PBL ?
The History of PBL PBL Basic Process 2018/12/8

8 What is PBL ? (1/2) 問題解決導向的學習是指任何以問題來驅動學習的學習方式及以學生為中心的學習方法，主要為引導學生主動有系統且有效率的獲得整合性知識及解決問題的能力 學生角色為獨立學習與合作學習，教師的角色由傳授者轉移成為協調、諮詢、督導、催化和設計者的角色 PBL學習過程具有三個 階段及組成元素： 問題 產出 面對問題 回到問題 獨立學習 學習者 教師 PBL是一種課程設計的模式，也是一種教學策略(Delisle,1997) 2018/12/8

9 What is PBL ? (2/2) 以學習者為中心，以學生為主軸 以問題為學習起點，偏重小組學習、以對話為主軸
自主學習、成人學習、情境學習、團隊 學習、整合學習、終身學習、全人學習 教師是設計者、引導者、評鑑者 以問題為核心，藉由誘導、探索、溝通、統整、獲得分析問題及解決問題所需之綜合性知識和技能。(李孟智，2008 ) 2018/12/8

10 PBL 的起源與發展 源自於杜威的教育理念： 從解決實際問題時，建構其知識及技能。 ․從做中學，教學時應激發學生的潛能。
․以生活經驗吸引學生學習和引起學習動機 從解決實際問題時，建構其知識及技能。 PBL 與教育理論的關係 (Evensen & Hmelo, 2000; Trop & Sage, 2002) 􀂄 杜威(John Dewey)的實用主義哲學。 􀂄 建構主義(constructivism)的學習觀。 􀂄 訊息處理(information-processing)論。 􀂄 後設認知(meta-cognition)論。 􀂄 情境學習(situated learning)論。 􀂄 情境動機(situated motivation)論。 2018/12/8

11 PBL 的基本理念 3C Constructive、Contextual、Collaborative 合作分享 同儕鼓勵讚美 學習情境正向化
探索學習 自我學習 分享學習 合作分享 同儕鼓勵讚美 學習情境正向化 脈絡的 提供豐富脈絡 讓知識整合更有趣 建構的 知識建構、考慮學習者狀態 與過去之事連結 C.B. Hazlett Chinese University of Hong Kong 2018/12/8

12 PBL 的特色 Lecture Reading Audiovisual Demonstration Discussion group
Average Retention Rate Teach others Lecture Discussion group Demonstration Audiovisual Reading Practice by doing 5% 10% 20% 30% 50% 75% 80% National Training Laboratories, Bethel, Maine, USA The Learning Pyramid 重視同儕 評量與自 我評量 以真實世 界的化問 題為導向 學習 教師是學 習的引導 者和促進者 以學生為中 心的學習 以合作的 方式學習 PBL – “Teach less, learn more!” 2018/12/8

13 PBL vs. Traditional Teaching
Traditional Teaching: the message delivered could not be understood by the recipient Teaching ≠ Learning I said that I taught him not that he had learned 2018/12/8

14 PBL vs Traditional Teaching
我做詩，你就來限韻腳﹔ 我走路，你就來限步調﹔ 我考試，你為我選學校﹔ 我戀愛，你為我挑目標﹔ 你說我什麼都不懂， 我不信你甚麼都知道， 你從來不讓我摔跤， 所以我也一直不會走路、不會飛躍。 　　──張曉風　　　　　　　　　　　　　　　　　 1. 2. 3. 4. Given problem to illustrate how to use it Told what we need to know Learn it Start PBL 1. 2. 3. 4. 5. Identify What we need to know Problem Posed Start Learn it Apply it 發展問題 描述問題 問題確認 學習 應用 2018/12/8

15 PBL is key to learn the skills
Why need PBL? Top 10 skills essential in today’s woker PBL is key to learn the skills Reading Solving Problems Managing yourself Knowing how to learn Wording as part of a team Leading others Writing Computing Speaking Listening 2018/12/8 William Bridges “Job shifts in the new Economy”

16 Why need PBL? Too much information - too little time
students must become life-long, self motivated learners Barrows and Tamblyn (1980) Learning through problem situations -much more effective than memory based learning 深刻印象、整合性佳的學習成效 主動探索、合作性 & 終身學習 2018/12/8

17 「做中學」（learning by doing）的學習方式
PBL發展沿革 PBL最早源自於1960年代醫學教育，之後廣泛應用在教學、法律、商業教育及行政管理等學科領域 杜威 Barrows World McMaster 1950 1965 1980 2009 「做中學」（learning by doing）的學習方式 問題導向學習、以學生為中心的學習 118 courses 103 subjects 35 countries. 醫學院教學 小班 個案討論 118 courses at 103 institutions across 35 countries. 世界各地運用PBL教學的學者們的資料及他們執行PBL的資料 PBL Directory 2018/12/8

18 PBL發展沿革(台灣) 問題導向學習在台灣實施情況 教育部 臺灣大學 長庚大學 醫學院 陽明大學 輔仁大學 1988 1999 2002
2007 由美國哈佛大學引進PBL教學模式 基礎醫學的科目全部進行PBL 96-99年度通識教育中程綱要計畫 漸進式的 Hybrid PBL 2018/12/8

19 小組討論 自我學習 交換資訊 多元評量 多元評量 交換資訊 小組討論 自我學習 2018/12/8
教案並非傳遞知識而是經由問題來引導主動學習:The starting point of learning is a problem 教案是整體性、週全性的學習:it is an overall approach 教案是以學生為中心:it is student-centered 自我學習 2018/12/8

20 PBL- an iterative process
Tell me, I will forget Show me, I may remember Involve me, and I will understand 2018/12/8

21 可參考網站 中原大學問題本位學習資源網http://pbl.cycu.edu.tw/home.asp 輔仁大學醫學系
陽明大學PBL討論網  UD PBL (University of Delaware ) Samford University Problem-based Learning Examples of problems from McMaster University 2018/12/8

22 可參考網站(2) PBL Clearinghouse. https://chico.nss.udel.edu/Pbl/
University of Maastricht: A European Centre for PBL. Instructional_Technology/Producing_Distance_Education_Resources/pbl.htm 美國猶他大學開放式課程 2018/12/8

23 PBL的進行流程 分析學習目標、教案設計 分析設計階段 發展問題呈現格式 確認教與學的模式 發展階段 PBL活動流程 發展評量工具
實施應用階段 開案、自我學習、結案 評鑑階段 了解學習成效，改進與修訂 2018/12/8

24 課程目標與規劃 1/2 強調以「問題」為學習的起點，在問題解決過程中學習應用知識，養成自主管理與知識分享的態度。
透過小組討論及共同研究的團隊精神，主動進行有意義的學習，並且把知識應用在事業及個人生活中，轉化成終生學習的能力。 由問題探討了解人類基因組計畫、基因轉殖作物、基因改造食品及基因轉殖技術複製動物、基因治療等基礎概念，讓學生對目前基因科技的進展有較深刻之瞭解。 2018/12/8

25 課程目標 與規劃 2/2 2018/12/8

26 PBL教學課程設計架構 1/2 PBL活動引導流程圖 單元教案 2018/12/8

27 PBL教學課程設計架構2/2 ~PBL 流程 開案 自我學習 結案 第一階段 第二階段 第三階段 Discuss
1. 瞭解問題 2 名詞符號解釋 3.腦力激盪 整合 4.決定學習目標 5.完成「單元問題 學習目標」檔案 自我學習 結案 第一階段 Read case Identify questions / issues Individually Research to find answers Discuss share findings Evaluate 第二階段 1.針對學習目標的問 題點自行蒐集相關 資料摘要 2.提出想法並記錄資 料來源 3.完成「學生自學」 歷程學習檔案 第三階段 1.進行小組討論，每 位成員須提出想法 或分析問題 2.分享自我學習成果 、總結新知識 3.完成小組自我學習 成果分享檔案 2018/12/8

28 每週進度 97-1學期 1. 問題導向學習教學策略簡介 1. 小組討論秘訣 2. 概念圖的設計 1. 進行分組及學習前測
每週進度 學期 第1週 1. 問題導向學習教學策略簡介 第2週 1.   小組討論秘訣 2.   概念圖的設計  第3週 1. 進行分組及學習前測 2. 由『獨特的基因』談起~生物科技簡介 第4週 基因工程發展趨勢(I) ~ 基轉植物與基改食品 第5週 基因工程發展趨勢(II) ~ 基轉動物與基因治療 第6週 參觀活動 「沈睡18000年的冰原巨獸─長毛象特展」 第 7~9週 教師案例＆PBL活動規劃與實施 　 主題：21世紀的基因科技、希望與夢魘？ 1.基因診斷--『知道，真的比較好嗎？』 2.解放或束縛？人獸混合胚胎的倫理爭議 第10週 專題演講(一) 演講者：江晃榮 教授 演講題目：生物科技發展現況與未來 第 11 ~12 週 教師案例＆PBL活動規劃與實施 　 主題： 大自然還是自然的嗎? 　 1. 從基因改造食品談生物科技的原理、應用 與影響 2. 美國蜂群銳減，是基改作物惹的禍？ 　 第13 ~ 15週 教師案例＆PBL活動規劃與實施 失控的世界~ 由動物複製談科學倫理的重要 1. 親愛的，讓我們訂作一個baby 2. 失控的世界~基因統治的“美麗新世界” 3.大滅絕到「物種不滅」：從絕種袋狼基因植鼠看生物多樣性 第16週 專題演講(二) 演講者： 張南驥 教授 演講題目：從複製羊談複製人 第17週 小組成果發表＆評量 &學習後測 第18週 小組成果發表＆評量 2018/12/8

29 課程活動~專家演講 江晃榮 教授 生物科技開發 基金會董事長 講題：『生物科技發展現況與未來』 講題：從複製羊談 複製人 張南驥 教授
陽明大學微免所 中原大學生技所 講題：『生物科技發展現況與未來』 講題：從複製羊談 複製人 2018/12/8

30 課程活動~校外參觀 「沈睡18000年的冰原巨獸 ─長毛象特展」 1.長毛象大發現 2.科學家如何重新複製這種史 前巨獸 2018/12/8

31 課程活動~分組討論 教案 自學 討論 以問題為核心~探索溝通與統整 開案 問題設計 問題實施 2018/12/8

32 課程網站~架構圖 課程實施 課程規劃 課程資訊 網頁簡介 課程內容 課程活動 入 門 首 頁 最 新 消 息 教 師 簡 介 課 程 目 標
成 績 評 定 教 學 大 綱 歷 年 網 頁 每 週 進 度 授 課 教 材 延 伸 閱 讀 專 家 講 座 校 外 參 訪 作 業 與 成 果 回 饋 機 制 2018/12/8

33 課程網頁~架構圖(2) 2018/12/8

34 課程網頁示例~課程資訊 2018/12/8

35 課程網頁~課程內容 2018/12/8

36 課程網頁~活動規劃 2018/12/8

37 課程網頁~表單與學習成果 學習紀錄 評量表 相關網站 學習資源檔案 學習 資源 B C A E D PBL教案 2018/12/8

38 課程網頁~測驗與評量 2018/12/8

39 課程網頁~課程互動區 2018/12/8

40 PBL評量、成效與結語 ~學生來源 修課學生來源分析：男生33人、女生20人 2018/12/8

41 PBL評量、成效與結語 ~評估項目 對小組功能進行評估 －提昇小組討論氣氛及效率 對自我進行評估 －提昇自我的表達、溝通、學習態度等能力
對同儕進行評估 －幫助同儕改進缺點及學習同儕的優點 對老師及課程進行評估 －提供小班導師帶班及改進的參考 老師對學生進行評估 －提供學生具體建議，使其發揮優點、改正缺點。 2018/12/8

42 PBL評量、成效與結語 ~PBL課程評鑑檢核表
教案一：21世紀的基因科技、希望與夢魘？ 一、課程設計內容有利於你對『生物科技』的學習 平均值 1.教案內提到問題的實用性。 4.473 2.小組執行PBL活動的情況 4.072 3.指派相關PBL問題的完成情形 3.965 4.與同組成員討論本通識課程的互動情況 4.028 5.同儕作為老師的教授技巧 4.296 6.小組在整個課程討論、問題回覆或口頭報告的表現. 3.978 7.老師授課態度與內容 4.174 8.指定的閱讀資料 4.026 9.使用網路電子資料 4.266 10.資料來源為圖書館所查閱的內容 4.024 11.利用電腦查找資料 4.045 2018/12/8

43 PBL課程評鑑檢核表(2) 二、本課程的活動有助於增進下列各項技巧 平均值 12.溝通及/或實驗室研究 13.討論參與度
4.041 13.討論參與度 4.134 14.有關生物科技的認知理解 4.097 15. 工作力有成效的團隊 3.968 16. 找到相關資訊的能力 3.912 17.分析與整合資訊的能力 3.967 18.使用電腦檢索和分析數據的能力 3.913 三、對『生物科技』原理與應用的瞭解程度 19.我暸解 DNA的結構與作用 3.899 20.我暸解人體基因組計劃 3.904 21.我暸解基因工程技術的發展脈絡 22.我暸解基因改造植物的倫理爭議 3.896 23.我暸解基因改造食品的發展趨勢 3.916 24.我暸解基因改造動物的倫理爭議 3.945 25.我暸解基因改造動物的倫理爭議 3.987 2018/12/8

44 PBL課程評鑑檢核表(3) 各教案之比較 四、總結 教案一 教案二 教案三 平均值 26.如何評量授課老師的表現？ 27.討論參與度
4.773 27.討論參與度 4.213 28.有關生物科技的認知理解 4.357 各教案之比較 教案一 教案二 教案三 13.討論參與度 4.134 4.231 4.200 15.工作力有成效的團隊 3.968 4.346 4.355 16.找到相關資訊的能力 3.912 4.423 4.288 17.分析與整合資訊的能力 3.967 4.308 4.362 4.464 4.375 4.482 1.由教案一、二、三的平均值可看出PBL教學策略衍生的成效 2.量表採 Likert 五等量尺計分─非常同意5分、同意4分、尚可3分、 不同意2分、非常不同意1分 2018/12/8

45 同儕互評表 各教案之比較 教案一 教案二 教案三 1.本組同學參與度良好 4.188 4.1395 4.000 2.本組同學間之互動良好
4.208 4.1163 3.本組討論之進行流程掌控良好 4.064 4.0698 4.本組討論之內容有系統、組織並充實 4.0238 4.111 5.本組同學均很認真的蒐集資料、充份地準備資料及提出意見想法 4.083 4.0476 4.222 6.本組同學們的學習興趣高昂 3.936 3.9524 7.本組同學大多能達到預定的學習目標 4.0000 8.本次討論可以增進同學之間良好的互動關係 3.9500 9.此次小組學習，自己能完全負責完成自學部分，並主動提出意見與嘗試改進；覺得自己之整體表現良好 4.191 10.自己能主動參與小組合作學習：如主動參加小組討論；且樂意接受指派的作業 4.170 3.9000 4.333 11.此次小組學習對自己知識的增進很多 3.9091 12.此次小組學習對自己的學習方法影響很大 4.273 2018/12/8

46 前、後測分數成對變數差異分析 表1.說明：後測分數與前測分數的配對檢定結果表示t值為4.37，自由度為
37，顯著值為0.000(小於0.05)，表示其差異俱有高度顯著的意 義，後測分數與前測分數之間確實存在有顯著差異。 表2.說明：後測分數(A_SCORE)的平均數56.32大於前測分數(B_SCORE) 的平 均數47.26，表示後測分數有大幅增加。 2018/12/8

47 質性分析 1/4 土環四甲 徐生 讓我了解，學習結果固然重要，但過程才是讓我們能真正吸收到知識的重要因素。團隊一起為相同的目標而努力、一起克服遇到的難題，這種分工合作力量我想學習到的也不單般只是答案而已，會比個人學習所學到的好好幾倍。我想這是老師要我們學習的目的之ㄧ。 我蠻喜歡老師上課風格！真的讓我這學期覺得非常豐富的學習，不單單讓我們更了解基因工程對未來的影響力，謝謝老師和TA的努力！ 2018/12/8

48 質性分析 2/4 化材三乙 謝生 本課程的內容很充實，也會創造自己對基因的想像力，每次上課都有新的知識，僅有的知識就是藉由電視或書刊報導的認知或是發達的網路上，取得對機應改造的認知，從一開始懵懵懂懂到後來才慢慢了解原來是多麼的有趣。 上完這們課讓我認識了許多關於科學技術跟生物技術方面，重複製動物基因轉殖技術都讓我上了一課，還有複製人類對社會跟道德的規範還有很多，還有老師為我們舉辦的校外教學了解長毛象的知識，基因培育根細胞核的轉移對我來說有亙進一步的認識，很值得的通識課程，在大學不只在學科上在還有一些許多有趣的科目讓我們在大學的生活，認識更多更寬廣。 2018/12/8

49 質性分析 3/4 機三乙 鄭生 每個小組，用心的完成這份報告，結合了小組所有人的心血，把成果展現出來。報告者的一句話、一個觀念、想法，態度、看法、處理方式 ，往往都有一想不到的結果，特別有趣。 透過這次的課程，在學習上比較有去想去找出答案的慾望，印象也比較深刻。不像以往只是老師在講，我在底下聊天睡覺，等要期末考時在去努力K書，背一些不懂的東西，考完就忘光光了。 說真的這是我大學3年來做過最認真的一次，和組員討論分工作出來的報告，我覺得很滿意，竟然可以做得如此的好，多虧了老師開了這PBL的課程，激發已久我對上課的熱忱，主動學習是多麼快樂的。 2018/12/8

50 質性分析 4/4 化材三乙 張生 這次的通識課程跟以前上的有非常大的不同,不僅有戶外教學和FBL教學及許多有意義的演講,不像別的通識課只是坐在教室內聽老師一人講解,分組時讓我體會分工合作的重要,看每個組員發揮自己的專長即表達自己的想法,一起努力完成每次的報告,在聽演講跟戶外教學的同時也學到許多課本裡面沒有的知識和學校老師沒有教的事,這學期的通識課讓我們學習到的真得有很多不單只是書本上的,非常有意義,希望下學期還有許多相似的課程可以讓我們選擇。 2018/12/8

51 課程所遭遇之困難 學生先備知識、主動學習興趣 缺乏小班討論教室 引導出深入討論的教案設計 學生無預警的遲到或曠課 TA 人數與小組互動
2018/12/8

52 結語 教師是學生一時的評量者 學生是教師一世的評量者 hard different wonderful Time consuming
It’s wonderful! High engagement Self-directed learning different hard Time consuming wonderful It’s hard! Developing a “good” problem* Consistent use of guided inquiry Giving up control It’s time-consuming! Planning Implementing It’s different! Student driven Problems prompt, rather than follow, skill development 教師是學生一時的評量者 學生是教師一世的評量者 2018/12/8

53 感謝聆聽 敬請指教