第二章 文獻探討
第三節 以專題為基礎之教學與學習（PBIL）
本 研 究 所 稱 的 「 以 專 題 為 基 礎 的 教 學 與 學 習 」（ project-based instruction and learning，以下簡稱 PBIL）是具體應用建構主義理念的 教學與學習方式。由研究社群、專家學者與實際教學者整合課程單元，配合 學生實際生活上的問題，提出專題作為學生學習的活動內容，並使學習者根 據專題，發展出相關的成品（artifacts）。
壹 、 PBIL 的 發 展 背 景
PBIL 的觀念並不是一種新構想，早在二十世紀之初—1918 年，美國教 育學者 W.H.Kilpatrick 即已提倡這種教學方法（Wolk，1994）。Kilpatrick 認同 Dewey 所提倡的「學校教育不應只是在為個人將來的生活做準備，教育 本身即是生活」，因此主張學校教育必須以學生所選擇的、可以產生「有目 的的活動」之專題為導向，鼓勵學校讓學生能夠依照自己的實際目的來選擇 專題。
Dewey（1902）並強調學習的社會面，主張學校的任務乃在為兒童參與 民主的生活而做準備。而一位有責任感的公民所具備的技巧必須在學校內加 以規劃，所以學校應提供練習的機會，讓學生可以學習一起工作，並且主動 參與活動，這也就是「從做中學」（Learning by doing）的理念（Krajcik，
Blumenfeld，Marx & Soloway，1994），學習必須以活動、實務性問題與解 決問題的方法來作為課程的軸心，學校應提供各種研究計劃主題或問題，讓 學生自由選擇，教師的教學即在指導學生應用問題解決的方法以達到學習的 目的，而經由實務性的練習，學生方能獲得有意義的學習。
近年來我國教育力求改革，教育目標多元化，教師教學亦著重於培養學 生基本能力的學習與應用。因此，如何使教學內容和學生日常生活的經驗相 結合，以及強調實作（hands on）的教學方法及策略越來越受到重視。此外，
與九十學年度開始實施的「九年一貫課程」也強調應培養學生具備「帶著走 的能力，拋掉背不動的書包與學習繁雜的知識教材」（林清江，民 87）。因 此，未來教育於學習趨向知識統整、重視學生自主學習、培養解決問題能力 和提供實作經驗的需求，在在都彰顯出與 PBIL 相互契合的優點。
貳、PBIL 的意義
從字面上來看，PBIL 一詞含有教學（instruction）與學習（learning）
的意思，它結合了專題式教學（PBI）與專題式學習（PBL）的意義，若就教 師的觀點而言，PBIL 是一種教學方法，對學生而言，PBIL 則是一種學習方 式。因此，PBIL 可以說是一種綜合的班級教學與學習之模式。
在學習的過程中，學習者必須對自己的學習負責，並擁有充分自主的權 利。因此，相對於傳統的班級教學活動，PBIL 是一種互動的、長期性的、
以問題為中心，並融合許多學科領域之學習概念的一種學習方式。這種教學 與學習模式是由學生自行建立其學習架構，從一個沒有既定答案的問題著 手，接著設計，評估以及反省計劃的內容，到最後產生一個能據以評估其品 質好壞的結果（鄒慧英，民 89）。
茲以圖 3 表示 PBIL 中的教學者、學習者與研究者的關係。
圖 3 PBIL 架構示意圖 資料來源：曾耀霆，民 87
綜合而言，PBIL 有三個重要含義（Morgan,1983）：（1）對學生而言，
在學習的過程中，學生不再是被動的接受知識，而是以主動學習的方式來參 與學習。（2）對教師而言，教師不再是知識來源的權威象徵，而是學習的促 進者，在學生學習時，負責提供支持，並給予指導。（3）就課程的本質而言，
PBIL 較不強調學科教材的仿造，學習的過程和結果是一樣重要的。
因此，在應用 PBIL 時，教學者應對課程內容及實際的知識有相當的理 解，除了隨時與研究專家合作、分享資源與技術外，並且適時提供學生必要 的協助與鼓勵；在學習方面，學習者則是應對自己的學習負責、與他人合作、
運用認知工具、接受他人的意見或指導，主動積極地探索專題的相關概念、
以解決生活中的問題，最後能夠動手做出與專題相關的工藝作品。
參、PBIL 的理論基礎
二十世紀初，Dewey 自實用的觀點立論，認為知識是起源於人類日常生 活中，人在社會生活中，會不斷地接受知識和經驗，以作為謀生的工具。在 此歷程中，新舊經驗不斷地融合，使得經驗或知識的內容得以增加（Morgan，
1983）。而當人類面臨若干困難及問題時，必須運用思維，建立及選擇假設，
以謀求這些困難及問題的解決之道，所以他提出「從做中學」的觀念，認為 教學應注重設計活動，佈置情境，使學生能參與實際的活動以解決問題（高 廣孚，民 78）。而教師的任務之一即是為學生選擇或組織有價值的活動內容。
肆、PBIL 的特色
傳統的教學模式大多受限於既定的課程教材內容，與以教師為中心的精 熟式學習，然而現今科學教育中最迫切需要解決的課題之一，乃是應以學生 的想法為主，創造學習的情境與團體，進而加強學生對相關概念的理解
（Yarnall & Kafai，1996）。PBIL 之所以受到教育學者的重視，乃是因為 它能夠將不同的學科領域加以整合，提昇學生學習的動機，幫助學生發展後 設認知策略，並能促進學生之間合作的關係（Blumenfeld etal., 1991），
這些實在有別於一般傳統的教學模式。根據學者的觀點，PBIL 可以歸納出 以下幾個特色（Krajcik et al.,1994；Scott,1994）：
（一）使學生專注於實際問題的探討，或是研究如何促進活動之進行以及組 織問題的概念與原理。
（二）學生最後能發展出一系列具體的工藝作品或產品。
（三）學生、教師及社會中其他成員須形成合作的社群以解決問題。
（四）鼓勵學生使用認知工具。
伍、課程設計
江火明（民 87）認為，PBIL 所涉及的學習活動和傳統固定的學習方式 不同，將學習者視為是有探究能力的科學家，學習始自自發性的對某一議題 之關注，是一種完整的手腦並用的活動，活動將包括下列五個階段：
1.主題和目標的選擇 2.確定假設與策略 3.蒐集資料或證據 4.驗證與分析
5.完成成果報告的撰寫
林熙禎、陳景欣、陳奕明、周世傑（民 87）指出，在 PBIL 中，學生可 以透過對日常生活中特定主題的探索，而習得一般科學家解決問題的途徑：
清楚題意、提出假設、蒐集資料、分析與驗證、撰寫結論報告等。
由此可知，實施 PBIL 之首要工作即在於擬定明確的專題目標，亦即所
欲學習的目標為何。目標之達成必須顧及學生的能力，因此不宜過大。其次 是決定專題研究的主題與範圍，以確認進行研究的方式、時間與最後成果的 呈現模式，然後針對這些問題分派任務與蒐集資料。而在進行專題研究的過 程中，是由學生自我監控其研究歷程，因此必須不斷定期反省，以對學習做 修正。
陸、影響專題實施效果的因素
PBIL 之所以吸引教師的重點之一在於它能夠引起學生的學習動機，激勵學 生主動學習（Blumenfeld et al.,1991；Glover,1993；Green,1998）。雖然 PBIL 可以作為增進學生學習的有效策略，但從美國大學 Blumenfeld、Blunk、
Crawford、Kelly 和 Soloway 等人所進行的「以專題為基礎之科學教學
（Project-Based Science）」的研究卻發現，實行專題活動亦有著許多困難。
Blumenfeld et al.（1991）認為，影響學生是否能對這種學習方法產生動 機的因素包括：（1）學生是否能發現專題的趣味及價值所在？（2）學生是 否能察覺自己有能力從事並完成專題研究？（3）學生是否能專注於學習的 過程，而不是只注重研究的結果和分數？
此外，教師在訂定專題時，常常會遇到兩個問題：首先是時間的限制，
其次是課程標準無法配合（Mark,Blummenfeld,1994）。依照目前的教育體制 來看，幾乎所有國民小學有一定的作息時間，而且課程進度也有一定的訂定 標準，若要在課程中實施專題活動，勢必要運用更多的教學時間，如此一來，
教師必須在現有的既定課程時間中與專題活動教學內容上做適當的調配才 行。
柒、PBIL 的相關研究
目前國外已有許多 PBIL 的研究實例，茲分述如下：
在 Technical Education Research （TERC），由 Robert Tinker 與其同事 首先發展專題性科學教學的課程，包括 Kids Network 與 LabNet。而對社會 中各項生活議題，與國家地理協會（National Geographic Society）共同發表 了幾個由學生實際參與的計劃，例如酸雨（Acid Rain，1989）、垃圾（Too Much Trash，1991）以及太陽能等（Solar Energy，1992）等（引自曾耀霆，民 87）。 PBIL 可以應用的科目並不僅限於科學方面，它可應用的學科領域極 廣。Glover（1993）在大學教育心理學課程中實施專題教學，發現這種以學 生為中心的專題活動有助於學生主動學習，並可以使學生對於自我的學習負 責。Wolk（1994）在小學五年級的生物課實施專題教學，認為如果可以讓學 生自由選擇並且探討他們覺得有興趣的專題，就是激發學生自主學習並導致 成功結果的最好方法。
近幾年來，國內亦有學者開始探討這種專題活動的教學成果。江火明與 陳斐卿（民 87）將合作式專題學習模式應用在電腦網路上，結合網際網路 的特性與共同學習之優勢。
由以上 PBIL 的研究實證得知，PBIL 能夠應用在不同的學科領域中，並 且適用於不同教育階段的學生，因此，可以提供給教師與學生，作為改進教 學與學習成效的參考。