Influence of Problem Based Learning on Lower Secondary Students’ Performance in Chemical Reactions in Nyarugenge District Rwanda
这项在卢旺达尼亚鲁根杰区进行的准实验研究表明，与传统的讲授式教学相比，基于问题的学习显著提高了初中生在化学反应方面的学业成绩。
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化学往往是让学生感到最迷茫的学科。它要求学习者同时驾驭三种不同的观察世界的方式：肉眼可见且可触摸的事物、构成这些事物的微观粒子，以及黑板上用来描述这些事物如何变化的抽象符号。对于许多青少年来说，这种思维上的跨越过于艰巨。他们最终只能死记硬背那些并不理解的规则，从而导致困惑和成绩不佳。当他们学习到化学反应——即物质转化为新材料的过程——这一主题时，情况尤其如此。在卢旺达以及许多其他地方，教授这门学科的标准方式通常是老师站在教室前面讲解概念，而学生则听讲并做笔记。这种被称为“讲授式”的方法，将学习视为一种单向的信息传递。但当学科如此复杂时，仅仅通过倾听很难建立起深刻的理解。
卢旺达尼亚鲁根杰区的研究人员决定测试一种不同的方法是否能帮助学生掌握这些困难的概念。他们专注于一种被称为“基于问题的学习”（Problem-Based Learning）的方法。这种方法不是以讲座开始，而是向学生展示一个现实世界的问题或一个需要解决的谜题。学生必须在小组中协作，弄清楚他们需要了解什么，研究答案，并将他们的发现应用于解决问题。其核心理念是，通过主动寻找解决方案，学生能够建立起知识本身，而不是被动地接收知识。来自卢旺达大学的一个研究团队旨在观察这种主动的、以学生为主导的教学风格是否真的能比传统的讲授式教学提高考试成绩。他们与227名中学的第二和第三年级学生合作，将他们分成两组，以观察哪种方法效果更好。
研究开始时，先对所有学生进行了一次测试，然后再进行任何特殊的教学。这是为了确保两组学生处于同一起跑线上。结果显示，在任何特殊教学开展之前，两组学生对化学反应的了解都非常有限，平均分远低于一半。一组的平均分略高于另一组，但差异并不显著，这证实了两组学生最初都对该主题准备不足。这是一个至关重要的步骤，因为这意味着后续表现出的任何变化都可以归因于教学方法，而不是因为其中一组天生更聪明。
在为期四周的时间里，两组学习相同的材料，但方式截然不同。第一组被称为“实验组”，采用的是基于问题的学习法。在这些课堂上，学生们面临着与化学反应相关的挑战，并必须通过协作来寻找答案。第二组被称为“对照组”，采用的是传统的讲授式教学法，即由教师讲解概念，学生进行倾听。四周结束后，两组参加了同样的测试以检验学习成果。
最终测试的结果讲述了一个清晰的故事。通过“基于问题的学习”进行学习的学生表现出了显著的进步。他们在测试中的平均得分上升到了接近50分中的29分。相比之下，接受传统讲授式教学的学生几乎没有变化，其平均分仍停留在约18分左右。当研究人员分析数据时，他们发现两组之间的差异并非偶然或运气使然。通过共同解决问题的学生组比仅仅听讲的学生组对材料的理解要深刻得多。
这一发现表明，当学生被迫通过解决问题来参与其中时，他们能对化学反应如何运作建立起更强的理解。传统的听讲模式并不能帮助他们克服最初的困惑或学科本身的难度。研究人员得出结论，基于问题的学习所具有的主动性和协作性，帮助学生将抽象概念与现实情境联系起来，从而提高了学业表现。基于这些结果，作者建议卢旺达及其他地区的教师考虑从纯粹的讲座转向使用问题解决活动，以帮助学生掌握困难的科学课题。他们还建议学校领导应支持教师学习如何开展此类课堂，且课程规划者应加入更多现实世界的问题，以使学习内容更加深入人心。
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