摘要: PBL (Problem-based Learning)是以问题为基础、学生为主体、教师为导向的小组讨论式教学方法。这种教学模式目前在我国心理学教学中有着广泛的应用，但教学效果未得到有效验证。目的：对PBL教学模式与传统教学模式在高校心理学教学中的应用效果的对比研究进行元分析，通过整体效应量全面评估PBL教学方法在心理学教学中的有效性。方法：通过对近二十年来(2003~2023年)国内外公开发表学术成果进行搜索和检查，最终符合纳入标准10项研究，共包含18个效应量，其中实验组n = 1366，对照组n = 1241。结果：在随机效应模型下，PBL教学组学生的考试分数明显高于传统讲课教学组的学生(Hedges’ g = 0.9268, 95% CI 0.5228~1.3308, p < 0.001)。基于测验项目的亚组分析显示：在PBL教学模式的效应值上，学生实验性考试成绩的效应量较大(0.98)，而在理论考试成绩的效应量为中等(0.55)。结论：PBL教学模式能有效提高高校学生心理学课程的学习成绩；PBL教学模式在实验性考试中的成绩提升效果更好。
Abstract:
PBL (Problem-based Learning) is a problem-based, student-oriented, teacher-oriented group discussion teaching method. This kind of teaching mode has been widely used in psychology teaching in our country, but the teaching effect has not been effectively verified. Objective: To conduct a meta-analysis of the comparative study of the application effect of PBL teaching mode and traditional teaching mode in university psychology teaching, and to evaluate the effectiveness of PBL teaching method in psychology teaching through the overall effect size. Methods: Through searching and checking the academic achievements published at home and abroad in the past two decades (2003~2023), 10 studies met the inclusion criteria, including a total of 18 effect sizes, of which the experimental group n = 1366 and the control group n = 1241. Results: Under the random effects model, the test scores of students in PBL group were significantly higher than those in traditional lecture group (Hedges’ g = 0.9268, 95% CI 0.5228~1.3308, p < 0.001). Subgroup analysis based on test items showed that the effect size of experimental test scores was large (0.98) in PBL teaching mode, while the effect size of theoretical test scores was moderate (0.55). Conclusion: PBL teaching model can effectively improve the academic performance of university students in psychology courses; PBL teaching model has a better effect on the improvement of performance in experimental exams.
1. 引言
随着现代教育观念的进步和教育模式的发展，教学方法也在不断地变化。项目化学习(Problem-based learning, PBL)最早由Barrows和Tamblyn在20世纪60年代提出 [1] [2] 。它的特点是应用问题获取知识和实践技能 [3] [4] 。与其他传统教学模式相比，PBL有许多优点。PBL教学是以学生为中心的，其鼓励学生参与事先准备好的问题的讨论，在过程中提高自己 [5] [6] 。PBL方法旨在促进所学知识的整合，而不是简单地灌输知识和技能 [7] ，可以有效地提高学习者的学习动机和学习成绩。有研究认为在实践场景较多的教学中采用PBL，可以提高学习者的满意度，满足学习者的学习需求和愿望。
因此，近年来这种教学模式在心理学教学中得到了高度赞扬。心理学是探究人心理变化以及行为特征原因等的重要手段，由于其学科的特色性和趣味性，在高校教学中比较受学生的欢迎。高校开展的心理学教育内容与实际生活中常见的现象等具有较为密切的联系。一般教师在讲述某概念相关知识点时，结合生活实际引导学生进行掌握，使学生在学习理论时不是单纯记忆的过程，而是结合具体生活实际理解掌握。然而有些心理学理论的学习需要学生具备一定的心理学概念学习的基础，导致学生在学习心理学过程中逐渐失去学习兴趣，这也是高校心理学教学探究优秀教学方法的原因之一。同时心理学教学除了强调知识的掌握外，还强调实践的应用引入。在实验心理学课程中，通过一系列的普遍性的实验，寻找其中具有共性的理论现象，继而开展后续的理论分析、结论印证等一系列工作。高校心理学学习阶段主要就结论的获取和结论的证明两方面开展实验研究。印证实验是从结论的证明角度出发，通过实验得出心理学理论规律，使学生在实际操作中加深对相应知识规律的认识，促进学生理解。很多心理学课程如实验心理学、生理心理学、发展心理学、认知心理学等均需借助实验完成教学任务，心理学实验教学对帮助学生掌握心理学基础知识、了解心理现象、培养实验技能、提高科学素养和创新实践能力有重要的作用 [8] 。此外，心理学知识本身理论性强，如何将理论知识与实验操作相结合是教师在教学中面临的问题。
目前，我国高等院校在心理学教学内容、教学风格、教学方法等方面普遍落后于西方院校。一些研究者试图将PBL教学法引入我国高等院校的心理学课程中，以促进教学改革，加快教学效果的提高。然而，PBL教学效果存在争议。有研究表明，PBL教学法应用于心理学教学取得了良好的教学效果。如张璇等借鉴其他相近课程的实践经验，在传统LBL教学法基础上引入PBL教学法，学生自主学习、解决问题的能力得到了有效培养 [9] 。胡哲等在认知心理学课程中引入PBL教学模式，并与施行传统教学模式的班级进行比较，认为PBL教学模式能有效的提高认知心理学的教学效果和教学质量 [10] 。同时也有部分研究表明PBL方法对学生心理学期末考试成绩没有显著影响 [11] 。因此，我们进行了系统回顾和元分析，以验证PBL教学方法是否对中国高校的心理学教学效果改革有积极的作用。
2. 方法
2.1. 研究搜索
本元分析从PubMed、Web of Science、China National Knowledge Infrastructure (CNKI)和WanFang Database电子数据库检索文章。文献检索包含2000年1月到2022年12月之间出版的研究。首先我们使用PubMed数据库中的“mesh”搜索功能，搜索“PBL”“心理学”和“干预”这些主题词所对应的自由词，然后使用以下4类关键词类别进行检索：1) PBL (“以问题为中心的教学”或“PBL教学”)；2) 心理学；3) 干预(“训练”或“改善”或“指导”或“练习”)；4) 中国(“香港”或“台湾”或“澳门”或“大陆”)。在各个数据库中运用“主题”和“全文”等方式进行检索。
2.2. 纳入标准
只有满足以下标准的研究才会被纳入到本元分析中。
首先，这项研究必须是PBL方法对心理课程教育效果的评价研究
第二，研究对象必须是高校在读本科生。被试群体必须来自中国，包括香港、澳门、台湾以及大陆。
第三，研究必须属于随机对照组试验(randomized controlled trial, RCT)。具体而言，这项干预研究必须至少包含一个干预组和一个对照组，即同一批学生被随机分配到干预组和对照组中。
第四，学生心理学期末考试成绩在全文中以平均值表示，并有相应的标准差或样本量和p值。由于针对心理学教学干预的研究相对较少，因此我们也纳入中文版的硕士或博士论文。我们没有纳入未发表的研究、综述文章、书籍章节和会议摘要。
2.3. 筛选流程
我们从四个数据库中搜索到的文献数量为365篇。根据文章标题和摘要筛选出275篇，排除重复项后获得255篇可能相关的文章。基于上述的纳入标准，我们排除综述类或元分析研究、特征研究、个案研究以及无对照组研究共245篇，剩余的10篇文章(共18项研究)被纳入到元分析中。图1描述了完整的文献检索和纳入过程。
Figure 1. Literature search and inclusion process
图1. 文献检索和纳入流程
2.4. 质量评估与文献特征编码
文献的质量评估按照Cochrane手册的要求进行，包括的指标有：1) 序列产生，如果被试是从总体中随机选取，则计1分；2) 分配隐藏，如果被试被随机地分配到实验组和对照组，则计1分；3) 盲法使用，在干预研究中，如果提到使用了单盲或双盲，则计1分；4) 不完全结局资料，如果研究结果没有丢失数据而采用意向性分析，则计1分；5) 选择性结局报告，如果研究没有选择性地报告结果，则计1分；6) 其它偏倚来源，如果结果变异与其它额外变量的变异无关，则计1分。总分由各项指标的得分相加，在0~6分之间。文献特征编码主要包含：第一作者姓名、出版年份、教育方式、测验类型、结果测量、样本量、两组心理课程得分的均值和标准差(SD)以及Cochrane得分。与已有的元分析一致，本研究由两名掌握元分析技术的同学独立进行编码，协商一致后确定最终的编码结果。纳入文献基本特征如表1所示：
Table 1. The basic characteristics of the included literature
表1. 纳入文献基本特征
2.5. 统计分析
采用Comprehensive Meta-Analysis Version 3.3 (CMA 3.3)和R Version 4.0中的Robust工具包进行元分析。本研究将结果变量分为总成绩、理论课成绩和实验课成绩，如果一篇文献中包含多个成绩结果，将它们设定为独立的研究进行分析；本研究根据Kallapira等人对效果量评价标准的建议，当g值分别取0.2、0.5和0.8时，对应的效果量分别是低、中、高 [12] 。在本研究中，当g值为正值时，说明实验组学生在接受PBL教学方法后在考试中的成绩优于对照组。
在本研究中，异质性检验采用Q和I2这两个指标进行评估，Q即加权平方和，是效应量的加权离均差平方和，主要受研究的自由度df的影响；I2属于一个描述性指标，是指异质性变异部分占总变异的比例。当Q显著且I2 > 75%时，说明研究之间存在异质性，同时也可以说明效果量的分布符合随机效应模型，反之则说明符合固定效应模型 [13] 。
采用漏斗图、失安全系数(fail-safe Number, Nfs)和Egger线性回归法评估发表偏倚风险。发表偏倚是指由于元分析研究无法获得未发表的阴性研究而对此元分析结果造成的误差。若漏斗图呈对称状，则说明发表偏倚的可能性较小；失安全系数Nfs是指能够让当前结果变得不显著的阴性研究数量的最小值，当Nfs ≤ 5k + 10 (k为纳入元分析研究的数量)时，说明可能存在发表偏倚；使用Egger线性回归法时，关注线性回归方程的截距，若截距不显著，则说明发表偏倚的可能性较小 [14] 。
3. 结果
3.1. PBL教学方法对学生心理学成绩的整体效果
Table 2. Total effects of PBL teaching method intervention
表2. PBL教学方法干预的总效应
结果发现，PBL教学方法对学生心理学学习成绩的干预效果显著，效果量g = 0.927，达到了中等以上的水平(表2)。
3.2. 测验类型的调节作用
Table 3. Subgroup analysis by test type
表3. 测验类型的亚组分析
根据学生接受的测验类型进行亚组分析(表3)。理论考试中PBL组成绩显著高于对照组(Hedges’ g = 0.554, 95% CI 0.001~1.101, p < 0.05)，而实验类型考试成绩PBL组仍显著高于对照组(Hedges’ g = 0.981, 95% CI 0.411~1.550, p < 0.001)。
3.3. 发表偏倚检验
本研究同时使用定性和定量的方法来评估发表偏倚。经检验，绘得如图2所示的偏倚检验图，图形顶部的对称性较好，说明存在发表偏倚的可能性较低；计算得到的失安全系数Nfs = 1571，大于100 (5k + 10，k为研究数量)，说明如果要使本次元分析的结果变得不显著，至少需要1571篇“不显著”研究；进一步进行Egger线性回归检验发现，回归方程的截距为12.964 (p < 0.05)，95%的置信区间中不包含0，说明本元分析在一定程度上会存在发表偏倚，为解决这一问题，使用剪补法对3项对称性最差的研究进行镜像处理，结果显示剪补前后的效应量变化不大，说明发表偏倚的可能性对本元分析的结果没有显著影响。
4. 讨论
尽管心理学教育改革已经做了很多努力，但高校教育工作者设计、开发和实施一系列创新课程仍是至关重要的，它可以引导更好地理解运用知识。近年来，教育工作者尝试将PBL教学法引入中国心理学课程。与传统的教学方法相比，PBL在发达国家有几个优势。学生被鼓励对自己的学习负责，这是他们专业发展的一项基本技能。PBL方法改变了传统的教与学的关系。学生的主观能动性不是单纯的听和记笔记 [15] [16] 。考虑到学生的文化背景和社会发展状况，以往的一些研究表明，PBL是否适用仍然存在争议。我国高校心理学课程采用的教学方法优于传统教学方法。因此，我们进行了目前的元分析，以确定PBL方法对学生在中国心理学期末考试总分的影响。据我们所知，这是第一次对PBL教学法在心理学课程中是否优于传统的以讲座为基础的教学法进行Meta分析。本研究的优势在于，我们的分析纳入了更多样本量更大的研究，并显示PBL组的总得分显著高于对照组。这些结果与之前的许多研究一致 [17] [18] [19] 。敏感性分析的结果显示，相关性不受特定研究的影响，甚至在方向上也没有改变。此外，我们还注意到，在Meta分析中发现各研究之间存在高度的异质性。应该指出一些可能导致异质性的因素。首先，虽然这些学生都来自中国，但一些基本特征，如年龄、性别有缺失。其次，不同学院的师资和教学重点可能不一致。第三，纳入研究中PBL教学时间所占比例存在差异。第四，干预的持续时间心理学课程并不精确。这些因素可能导致我们的研究存在显著的异质性。然而，由于纳入研究的信息有限，我们只能尽可能多地探索异质性的来源。此外，结果表明，尽管p值在临界值附近，但发表偏倚并不影响我们的结果。所有这些都说明了我们研究结果的可信度。因此，我们验证了总考试成绩为在中国PBL组显著高于对照组。事实上，很多学生和老师并不能很好地接受这种教学模式，这可能与中国传统文化有关，大部分课程还是按照传统的方式教学。然而，受信息技术冲击的传统教学模式面临着新的挑战。基于这样的现实，我们建议在更多的课程中尝试PBL方法，以验证结果。应该指出我们研究的一些局限性。首先，无论是随机比较研究还是Meta分析，样本量都相对较小，这可能会对结果产生一定的影响。由于信息有限，无法评估纳入样本的同质性，这可能是异质性的原因。第二，心理学课程的学时较短，一般为一学期。我们无法在较长的时间内评价PBL在心理教育中的效果。第三，PBL方法的效果评估测试只在学期末进行，这避免了我们对有限的信息进行延迟评估。第四，所有纳入的研究均在中国进行。该结论是否适用于其他国家和地区还有待进一步研究。最后，由于信息有限，我们没有考虑到不同文化可能对结果会造成影响。未来我们的研究可能会集中在这方面。
5. 结论
本研究结果表明，PBL教学法在中国心理学教学中提高学生知识水平方面比传统教学法更为有效。
基金项目
湖北高校省级教学研究项目：PBL教学模式在应用心理学专业硕士研究生课程中的教学研究与实践项目(2021290)。