吳國榮

〔摘? ? 要〕? 高階思維是指分析綜合思維、批判性思維和創(chuàng)新思維等高品質(zhì)思維能力。指向高階思維的STEAM教學(xué)活動，采用全景實驗場，構(gòu)建綜合性思維的“廣域多向探究”策略；多維協(xié)同場，孕育批判性思維的“深度定向辨析”策略；融創(chuàng)共生場，生成創(chuàng)新性思維的“圓式正向遷移”策略。提升學(xué)生思維的深度、廣度和創(chuàng)新度，實現(xiàn)學(xué)生高階思維能力的生成，培養(yǎng)其學(xué)科核心素養(yǎng)。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；高階思維；STEAM教學(xué)；策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 14? ? 010-012

STEAM是學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性、開放性的學(xué)習(xí)主題，進行自主探究和創(chuàng)造的學(xué)習(xí)活動，通過STEAM學(xué)習(xí)活動，能夠培養(yǎng)包括分析綜合思維、批判性思維與創(chuàng)造性思維等高階思維能力。教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中提出了開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）的探索，2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》更是倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，要求將STEAM理念運用于教學(xué)實踐，發(fā)展學(xué)生的高階思維。目前的小學(xué)科學(xué)STEAM學(xué)習(xí)中，缺乏分析思維、評價思維和創(chuàng)新思維等高階思維含量，達不到提高學(xué)生核心素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。

一、探究活動中“高階思維”缺失現(xiàn)象的審視

在目前階段，STEAM課程仍是一個新生事物，客觀上造成了STEAM教學(xué)活動重形式輕內(nèi)涵，缺少分析、評價、創(chuàng)造等高階思維含量。

（一）教學(xué)內(nèi)容缺少深刻分析

目前的STEAM課堂教學(xué)，習(xí)慣于跳過對問題的深入分析研究，錯誤地認為“STEAM=動手操作”，將學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)過程變成了流失深刻分析思維營養(yǎng)的流水線程序，缺少了深入探索和分析。

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)缺少綜合評價

由于受到應(yīng)試教育影響，STEAM的教學(xué)評價更多地體現(xiàn)在了結(jié)果性的指標(biāo)上。教師對作品本身進行靜態(tài)單一的評價，缺少了師生和生生間的互動交流和評價，不利于學(xué)生評價批判性思維的發(fā)展。

（三）教學(xué)實踐缺少靈活創(chuàng)造

STEAM教學(xué)實踐忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的自主創(chuàng)造，教師習(xí)慣用流程圖或步驟演示代替學(xué)生的自主設(shè)計和創(chuàng)造，讓學(xué)生間的交流變成了被動式的看圖說話的?“說過程”“說結(jié)果”。因此，缺少創(chuàng)新意識的STEAM活動，并不能真正發(fā)展學(xué)生的心智，激發(fā)其創(chuàng)造能力。

二、指向高階思維的STEAM探究原則

教師在STEAM教學(xué)活動中，應(yīng)深入分析學(xué)習(xí)內(nèi)容，以發(fā)展學(xué)生分析綜合能力、批判性能力、創(chuàng)造能力等高階思維作為目標(biāo)，設(shè)計指向高階思維的STEAM課堂教學(xué)活動。

（一）深刻性原則，提升分析性思維能力

維果茨基認為，在成人的適當(dāng)幫助下，兒童常常可以完成他獨自無法完成的任務(wù)。所以，以培養(yǎng)學(xué)生高階思維為目標(biāo)的STEAM教學(xué)活動要根據(jù)其思維水平和生理特點制定相關(guān)原則，幫助他們養(yǎng)成深刻分析的習(xí)慣，提高解決問題的能力。

（二）綜合性原則，發(fā)展評價思維能力

指向高階思維的STEAM探究活動是一種創(chuàng)新思維占重要地位的活動，要營造靈活、自由、開放的課堂氛圍，使學(xué)生敢于表達，善于表達，培養(yǎng)求異求新的思維。

（三）靈活性原則，激發(fā)創(chuàng)造性思維能力

指向高階思維的探究活動是一種創(chuàng)新思維占重要地位的活動，要讓學(xué)生敢于表達，善于表達，培養(yǎng)求異求新的思維，激發(fā)認知沖突，促使他們積極思考。

三、指向高階思維的STEAM課堂支持策略

在現(xiàn)階段，應(yīng)從學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律出發(fā)，以指向高階思維的STEAM教學(xué)活動為載體，融入多學(xué)科內(nèi)容，實現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，深度構(gòu)建更深層次的教學(xué)活動。采用全景實驗場、多維協(xié)同場、融創(chuàng)共生場三大策略，提升學(xué)生思維的深度、廣度和創(chuàng)新度，使探究過程和教學(xué)結(jié)果可量化、可監(jiān)測、可調(diào)控，實現(xiàn)學(xué)生分析綜合能力、批判性能力、創(chuàng)造能力等高階思維能力的提高，促進學(xué)生高階思維的培養(yǎng)和生成。

（一）全景實驗場：構(gòu)建綜合性思維的“廣域多向探究”策略

STEAM活動是以學(xué)生的實驗探究為主，利用活動產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，進行全面、充分的對比與關(guān)聯(lián)，建構(gòu)起廣域活動數(shù)據(jù)鏈，通過聚焦本質(zhì)、凸顯規(guī)律、深刻分析實現(xiàn)點對點精準(zhǔn)分析，從而走向科學(xué)探究，促進學(xué)生分析性思維發(fā)展。

1.數(shù)據(jù)解構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生深入思維

通過分析數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)表面下各部分之間的關(guān)系，揭示內(nèi)在規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注探究中的數(shù)據(jù)變化，聚焦本質(zhì)。例如，在進行“探索小桿秤秘密”這一STEAM活動時，匯總所有探究結(jié)果的大數(shù)據(jù)后，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注到數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，仔細分析其中的數(shù)量關(guān)系，這時，結(jié)果就清晰起來了（如表1）。

顯然，匯總大數(shù)據(jù)后，清晰地發(fā)現(xiàn)兩側(cè)鉤碼數(shù)量與支點到用力點距離和支點到阻力點距離存在著反比關(guān)系。

2.圖表呈現(xiàn)，凸顯學(xué)生思維規(guī)律

心理學(xué)告訴我們，兒童從感知周圍的事物開始認識世界，逐漸形成形象思維，再從形象認知發(fā)展到抽象認知。在STEAM教學(xué)中，教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生利用圖表進行信息比較，能有效地幫助學(xué)生簡化思維，找準(zhǔn)分析問題的支架。

3.數(shù)字建模，推動學(xué)生思維進階

在STEAM活動產(chǎn)生的大量信息中，相當(dāng)部分都是無效信息，這些信息會干擾學(xué)生對事物本質(zhì)的探尋。例如，在進行學(xué)習(xí)“月相變化”這一教學(xué)活動時，教師可聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)這一課的難點（如圖1）。

由圖1統(tǒng)計所見，學(xué)生問題集中在“月相變化”的原因和規(guī)律上，究其原因主要還是觀察手段缺乏導(dǎo)致的。因此，找準(zhǔn)了主要難點后，就可在課堂上利用攝像頭拍攝投屏的方法，將月相一個整月的變化過程在幾分鐘內(nèi)加以演示，從而引領(lǐng)學(xué)生精準(zhǔn)地判斷和分析。

（二）多維協(xié)同場：孕育批判性思維的“深度定向辨析”策略

在STEAM活動中，生生和師生間的互動，讓學(xué)生從中認識各種現(xiàn)象和錯誤，這些構(gòu)成了整個活動多維多重協(xié)同場。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生批判性質(zhì)疑，打破常規(guī)束縛，從不同的角度、層次思考，走向深度辨析。

1.多元組合，激活學(xué)生高階思維學(xué)習(xí)需求

在STEAM教學(xué)活動中，應(yīng)盡可能呈現(xiàn)學(xué)生不同的觀點或方案，制造不同觀點間的碰撞，組織學(xué)生做出合理的評價，完善自己的想法，支持批判性思維的生成。

例如，在開展“使下沉物體浮上來”活動時，教師回收學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄單，對學(xué)生的分析性思維和創(chuàng)造性思維進行星級評價，發(fā)現(xiàn)班級學(xué)生的分析思維狀態(tài)總體上一般（如圖2）。

針對這個現(xiàn)象，可精準(zhǔn)設(shè)計學(xué)習(xí)小組，依照創(chuàng)造力和分析能力進行多元組合，促進不同類型學(xué)生間的思維碰撞，質(zhì)疑批判，從而實現(xiàn)取長補短，發(fā)展評價思維能力。

2.異常診斷，拓寬學(xué)生深度認知視角

在一次STEAM探究教學(xué)活動結(jié)束后，常常會出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)和結(jié)果。例如，在探究“水在什么情況下會結(jié)冰？”時，學(xué)生記錄到了-1℃、-0.5℃、1℃等多個異常數(shù)據(jù)。

如何正確對待這些異?，F(xiàn)象？這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生對活動進行檢測，做出判斷，啟發(fā)反思，讓探究的結(jié)論在此過程中逐步得到完善，讓學(xué)生的評價思維也不斷得到發(fā)展。

3.錯誤評價，優(yōu)化學(xué)生高階思維

學(xué)生在STEAM活動中出現(xiàn)錯誤，是常見的現(xiàn)象，教師要善于關(guān)注學(xué)生的錯誤，將錯誤變成寶貴資源。例如，在探討“物體在水中沉浮的原因”時，可利用學(xué)生的錯誤認知設(shè)計“物體在水中沉浮的原因”探究活動，匯總?cè)嗷顒訑?shù)據(jù)，制成相關(guān)表格（如表2?所示）。

引導(dǎo)學(xué)生評價活動中的大數(shù)據(jù)，聚焦沉浮成因，尋找認知錯誤的根源，讓學(xué)生的批判性思維品質(zhì)在評價中得到優(yōu)化。

（三）融創(chuàng)共生場：生成創(chuàng)新性思維的“圓式正向遷移”策略

STEAM活動是一項跨學(xué)科活動，應(yīng)制定有效的精準(zhǔn)教學(xué)策略，融合多種學(xué)科技能和知識，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度，以活動為圓心拓展出圓形思維活動面，最終突破原有思維定式，尋找解決之策，激活創(chuàng)造能力，實現(xiàn)正向遷移。

1.開放綜合，發(fā)展學(xué)生的求異思維

開放式課題的STEAM活動，能給予學(xué)生更多的思考空間，引導(dǎo)其多角度思考?？砂l(fā)揮STEAM跨學(xué)科優(yōu)勢，突破原有思維定式，產(chǎn)生發(fā)散思維和逆向思維，從而有利于發(fā)展創(chuàng)造性思維。

2.有序結(jié)構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維

結(jié)構(gòu)性材料能啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，有利于開啟學(xué)生的創(chuàng)造靈感，為學(xué)生在有限的時間內(nèi)完成創(chuàng)新任務(wù)提供物質(zhì)保障。

3.深度操作，積累學(xué)生的思維經(jīng)驗

全面精細化的探究活動，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象的各種特點，從而找到內(nèi)在的關(guān)系，激發(fā)創(chuàng)造性思維活動。例如，在探究“比較不同材料的隔音效果”的STEAM活動中，學(xué)生僅憑聽覺器官無法精確判斷不同材料的隔音效果。面對這種情況，利用噪聲測試儀對材料進行實驗，在較短的時間內(nèi)，獲取了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；學(xué)生也快速精準(zhǔn)地找到了問題焦點，聯(lián)系到了減小聲音的效果與塑料盒中的材料相關(guān)聯(lián)，進而較為容易地設(shè)計并制作出了隔音塑料盒，激發(fā)了創(chuàng)造性思維。

著名心理學(xué)家布魯姆把學(xué)習(xí)活動分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價和創(chuàng)造，并認為分析、綜合、評價和創(chuàng)造是發(fā)生在較高認知水平之上的心智活動或認知能力，屬于高階思維能力。應(yīng)在STEAM教學(xué)中引入高階思維活動，引導(dǎo)學(xué)生聚焦事物本質(zhì)，發(fā)展其批判性思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)，最終有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

參考文獻

[1]陳向陽.技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵：技術(shù)認識論的省思[J].教育導(dǎo)刊月刊，2016（2）.

[2]付麗梅.走進科學(xué)拓展思維：淺析小學(xué)科學(xué)教學(xué)方法[J].新課程（小學(xué)），2015（1）：165.

[3]唐孝威.思維研究[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2014.

[4]讓·皮亞杰.智力心理學(xué)[M].北京：商務(wù)印書館，2015.