跨学科协作式问题导向学习(CPBL)对大学生整合性思维能力的结构化促进机制研究

本研究通过准实验混合方法，验证了结构化跨学科协作式问题导向学习(CPBL)相较于传统协作模式在培养本科生整合性思维(Integrative Thinking)方面的显著优势。研究揭示强制框架构建阶段、学科差异协调、协作动力学、引导式教学和元认知发展是影响整合过程的五大关键因素，为高等教育打破学科壁垒提供了实证支持。

　　

Highlight

结构化CPBL的整合力量

定量研究结果有力证实：参与结构化的跨学科CPBL环境能显著提升本科生整合性思维能力，其效果远超传统协作模式。虽然两组学生在前后测中均显示进步，表明跨学科项目本身具有学习价值，但实验组(CPBL)的标准化均值差(d=0.82，p<0.001)展现出中等偏大的效应量。这种优势主要体现在三个方面：

1. 系统性连接能力：CPBL组更擅长识别学科概念间的非线性关系

2. 批判性权衡能力：能更精准评估不同学科观点的适用边界

3. 创新性重构能力：表现出更强的跨域知识重组创造力

关键设计要素解析

深入分析发现，CPBL组的优势源于三个精心设计的教学要素协同作用：

强制性整合框架

要求学生在方案设计前必须完成"概念图谱构建"，这种结构化压力迫使学生主动寻找学科交叉点。正如某学生反思："就像被迫用不同颜色的积木搭建桥梁，最终发现意料之外的稳固结构"。

动态认知冲突管理

教师通过"分歧催化问题"刻意放大组间观点差异。数据显示，经历3次以上深度辩论的小组，其整合方案创新性评分显著提高(F=6.72, p=0.012)。

元认知可视化工具

使用"整合进度雷达图"使抽象思维过程具象化。日志分析显示，82%的实验组学生自发记录了元认知调节策略，而对照组仅17%。

Conclusion

本研究证实，结构化CPBL通过"强制整合-冲突催化-过程可视化"三位一体的设计机制，能有效突破学科壁垒，培养适应复杂挑战的整合性思维。这种教学创新不仅具有统计学意义的显著效果，更在认知神经层面重塑了学生的知识整合模式——fMRI研究显示CPBL组在方案构建时前额叶-顶叶网络连接强度提升28%（待发表数据）。未来研究可进一步探索不同学科组合的优化配比及虚拟协作环境中的实施效果。