基于高阶思维的小学STEM课程的实践探究

发表时间:2021/7/13   来源:《中国教师》2021年12期   作者:吴信波
[导读] 新课标中的主要内容就是STEM教育,我国小学的STEM课程设计逐步趋于完善,

        吴信波
        广西壮族自治区钦州市钦南区教育局,广西钦州535000
        摘要:新课标中的主要内容就是STEM教育,我国小学的STEM课程设计逐步趋于完善,课程项目大都源于生活情境且融合多个学科的知识,可实践性极强,学生能够积极参与到教学中,因此有利于学生高阶思维的培养。如何有效地在STEM课程中培养学生高阶思维是教育人员高度关注的话题,因此,本文探究了基于高阶思维的小学STEM课程实践,以期能为相关的教育工作者提供参考价值。
关键词:小学;STEM课程;高阶思维

小学STEM课程的开设能够高效培养学生解决问题、创新实践的能力,能够让学生形成批判思维,而且这一课程所遵循的STEM教育理念其核心是跨学科知识的整合,通过教学综合性的学科内容来培养学生的高阶思维。而学生高阶思维能力的培养又能丰富STEM课程的教学内容,推进STEM教育的进一步发展,因此高阶思维与STEM教育这两者具有一致性的特点,二者可以相互促进,共同完成教学目标。
一、高阶思维的概述
        高阶思维是在较高层次上发生的思维活动,是一种认知能力,人们通常在遇到比较困难的问题或处境会激起高层次的思考,这一思维包括创新、问题解决、批判、决策等能力,在教学中一般表现为分析、综合、评价和创造这四个方面。对应的低阶思维是学生对知识的记忆、理解与应用,但是在教学活动中学生若一直处于低阶思维的阶段,课堂的参与度就会不高,知识的深度发展也会无法进行。因此教师在教学时必须注重逐渐将学生的低阶思维转向为高阶思维,以此满足社会发展的人才素养要求。
二、小学STEM课程的特点
(一)实践性强
        STEM课程的设计大多都是独立的项目,项目内容也都是围绕开放性问题进行的,以便让学生能够以这些问题为导向解决问题,完成项目任务。学生在解决问题的过程中能够自发性地动手动脑进行问题探究、结论验证、项目创造等活动,因此实践性极强,而学生在项目的驱动下也能够掌握更加科学准确地研究方法,能够更好地将所学的知识为自己所用,丰富认知。而且项目内容也是与社会实践密切相关的,学生能够在实践中学习到知识与技能,也能够让学生感受到知识源于生活,也能应用于生活的体会。
(二)协同性强
        学习一个完整的STEM项目需要学生共同合作完成,一个人是难以将其完成的。因此在学习每一个项目时,学生之间可以互相配合、互相分享信息、彼此交流经验并能够相互指导,从而能够解决项目中的各种问题,学生在这期间能够形成团队合作精神,养成协同创新的能力,从而能够更好地解决问题。另外,STEM课程受学科融合的影响,教师之间需要协同教学,避免单个学科教师时有所不足。
(三)综合性强
        STEM课程是一门综合性极强的跨学科课程,课程涉及到的学科知识包括数学、科学、工程和技术等相关知识,教师统筹这些知识将它们有机的结合在一起,以便学生通过学习跨学科知识养成发现和解决问题的综合实力[1]。同时学生利用这些知识完成STEM项目能够发展思维、提升实践创新等综合能力,然后能够全面促进学生的综合发展。


三、基于高阶思维的小学STEM课程的实践
(一)教师方面
        因为小学STEM课程有综合性强的特点,但是教学时没有综合性的教师,通常是各个学科的教师来担任STEM课程的教学任务,导致在课堂中不能兼顾到多个知识的教学,教学不够科学。因此,必须严格按照《STEM教师能力等级标准》来培养STEM课程的教师,组建专业的教师队伍,保证教师在教学过程中能够科学教学、专业创新,始终以培养学生高阶思维为教学目标,将跨学科知识完美地与STEM项目设计融合在一起。
(二)教学活动方面
         小学生在STEM课程中的学习方式主要是通过项目来完成的,教师在教学时要注意合理划分小组,让学生合作自主探究学习,还要引导学生发散思维、拓展实践能力,以便学生能够形成团队合作意识、实践能力、创新思维以及项目的决策能力,从而能够成就学生的高阶思维[2]。以STEM课程中制作“Labplus3 游戏作品大鱼吃小鱼”为例,教师可以通过以下策略进行课程教学。
1.创设情境
        高阶思维的培养需要学生对项目的学习兴趣,而创设情境则可以激发学生学习兴趣,积极参与到课堂教学中,帮助教师更容易地提升学生的高阶思维。在创设情境时可以借助多媒体播放有关大鱼吃小鱼的游戏视频,并让学生体验游戏效果,通过创设游戏情境可以引导学生主动构思,激发他们的创作欲望,进而能够让他们深度学习。
2.采用合作探究式进行学习
        合作探究式学习能够让学生在合作过程中自主构思、互相交流、共同创新、合作共赢。教师在发布完这个项目的任务后,就可以提出几个思考性的问题:“吃”这个动作需要用到什么脚本、什么命令?需要几个游戏角色?然后让学生小组合作讨论,通过讨论研究再利用Labplus3软件一同实施这一项目,学生在实施过程中不断尝试、创新并反思,会产生不同的问题,这时教师就可以及时为他们解决疑惑,并为学生统一讲解。这样做能够提高学生解决问题的创新能力,可以发挥自己的创造思维,并能将这一能力迁移到后续学习的其他问题的解决中,从而进阶到高阶思维。
3.强化评价作用
        评价是学生对自己思考过程的认知与理解,它对小学生高阶思维的发展十分关键,评价活动通常有知识回顾、结果分析、反思等,可以很好地将学生的思想与学习到的知识内化[3]。当学生在完成大鱼吃小鱼这一项目后,就可以互相交流经验、展示作品,进行互评或自评,教师也可以对学生制作的作品进行抽查评价。通过评价活动的展开,教师便会发现学生的作品中存在的问题,比如有的学生游戏背景与游戏角色创建的不够完整,脚本编写也存在较大问题,没有良好的游戏效果;有的学生的作品则是有完整的游戏背景与角色,而且还额外创造了其他鱼类角色,也有计分功能,游戏的完整度极高。从而能够了解不同学生的高阶思维发展水平,从而可以有针对性的开展STEM课程的教学,学生通过评价活动则会不断反思项目的设计思路,并可以悉心听取教师及其他学生的修改意见进一步优化自己的作品,从而能够突破思维,发展高阶思维。
结束语:
        综上所述,小学生高阶思维能力的培养需要教师长期坚持STEM课程教学,尽可能地从各个方面为学生创造学习条件,并设置一系列能够激发学生思维的问题,引导学生积极探究问题,创新思维解决问题,由被动思考转变为主动思考。
        
参考文献:
[1]马颖琳.基于高阶思维的小学STEM课程实践研究[J].教学管理与教育研究,2020,5(8):114-115.
[2]光善慧.基于高阶思维的小学STEM课程的实践研究[J].数字教育,2019,5(5):1-7.
[3]纪朝宪,恽竹恬,程岚.基于高阶思维培养的STEM课程实践[J].创新人才教育,2020(03):81-84+96.
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