[论文解读] A review of problem- and team-based methods for teaching statistics in Higher Education

Jones, Elinor, Palmer, Tom|arXiv (Cornell University)|Oct 1, 2019

Statistics Education and Methodologies被引用 5

一句话总结

本文综述了问题导向学习（PBL）和团队导向学习（TBL）作为在高等教育统计教学中有效的主动学习模式，主张从传统的讲授式教学转向协作式、探究式方法。研究证明，这两种方法能显著提升学生参与度、促进对知识的深入理解以及实践能力的发展，尤其在应用统计学课程中效果显著，文中提供了教育研究证据和实际实施策略，为教育工作者提供参考。

ABSTRACT

The teaching of statistics in higher education in the UK is still largely lecture-based. This is despite recommendations such as those given by the American Statistical Association's GAISE report that more emphasis should be placed on active learning strategies where students take more responsibility for their own learning. One possible model is that of collaborative learning, where students learn in groups through carefully crafted `problems', which has long been suggested as a strategy for teaching statistics. In this article, we review two specific approaches that fall under the collaborative learning model: problem- and team-based learning. We consider the evidence for changing to this model of teaching in statistics, as well as give practical suggestions on how this could be implemented in typical statistics classes in Higher Education.

研究动机与目标

• 解决英国高等教育统计课程中讲授式教学长期占主导地位的问题，尽管已有充分建议采用主动学习方法。
• 评估问题导向学习（PBL）和团队导向学习（TBL）在统计教育中的有效性与可行性，特别是在应用型和实践型课程中。
• 为教育工作者提供关于在统计课程中实施PBL和TBL的实用、基于证据的指导，包括混合式与渐进式方法。
• 探讨协作性、小组式学习模式如何适应更具理论性统计课程的技术与数学要求。
• 强调在统计课程中整合反思、同伴互评与真实问题解决的益处，以提升学生的学习成效。

提出的方法

• 对高等教育中PBL与TBL的现有文献进行系统性综述，重点关注统计学与STEM学科领域。
• 比较PBL与TBL框架：PBL强调学生主导的问题解决，辅以导师引导；TBL则包括课前阅读，随后以团队形式应用知识。
• 分析实施策略，包括分阶段推广、融入同伴反馈机制，以及结合两种方法优点的混合模式。
• 整合主动学习相关教育研究证据，包括关于学生参与度、知识保持率与技能发展的研究。
• 提供课程重构的实用建议，涵盖问题设计、团队组建、导师角色与评估方法。
• 考虑PBL与TBL的在线版本或调整变体，以支持在多样化教学环境中实现灵活且可扩展的实施。

实验结果

研究问题

• RQ1 在高等教育统计教学中，问题导向学习（PBL）与团队导向学习（TBL）在有效性方面如何比较？
• RQ2 有哪些证据支持PBL与TBL在提升统计课程中学生参与度、理解力与知识保持率方面的应用？
• RQ3 在数学与理论要求较高的统计课程中，实施PBL与TBL面临哪些实际挑战，又该如何解决？
• RQ4 如何在统计教育中有效适应PBL与TBL于在线或混合式教学环境？
• RQ5 在不进行完整课程重构的前提下，PBL与TBL可通过何种方式逐步融入现有的讲授式统计课程中？

主要发现

• 与传统讲授式教学相比，PBL与TBL显著提升学生参与度，并促进对统计概念的深入理解。
• 来自医学、法律等多个学科的证据表明，PBL与TBL在培养学生解决问题能力、协作能力与沟通能力方面具有显著效果。
• 当TBL与课前阅读及同伴反馈结合时，尤其能有效提升知识应用能力与团队责任意识。
• PBL有助于促进自主学习与批判性思维，尤其在问题复杂且基于真实情境时效果更佳。
• 即使在理论性较强的统计课程中，小组学习的实施也是可行的，但需精心设计，可能受益于分阶段或混合式实施方法。
• 教育工作者若通过选择性主题或部分教学环节逐步引入PBL或TBL，可提升学生接受度，降低对教学改革的抵触情绪。