基于高階思維的小學STEM課程實踐研究

馬穎琳

摘要：目前，我國在小學STEM課程的開發時，開始逐漸明確小學STEM教材的研究思路和課程性質，同時對課程設計也在不斷加以完善，逐漸形成了系統化方式，能夠對小學的STEM課程教學提供科學的指導。文章基于高階思維對小學STEM課程進行實踐研究，以期為相關的教學領域提供可行的依據。

關鍵詞：高階思維小學STEM課程課程實踐研究

STEM教學就是科學、技術、工程、數學（Science、Technology、Engineering、Mathematics）4門課程的英文縮寫，這個教育理念主要起源于美國的STEM教育。2001年，我國將這種教育理念引入教育領域，并在最近這幾年不斷地推廣和運用。STEM教育現如今是我國國家課程標準之內的一個教育方案。2017年，教育部發布了《義務教育小學科學課程標準》，其中明確將STEM教育作為新課程標準的主要內容。現如今在進行小學高階思維教學時，如何有效地將STEM課程應用在其中，也成為進行小學教學需要思考的主要問題，所以，對此進行相關的實踐研究具有現實的意義。

一、小學STEM課程的性質

第一，STEM課程具有科學性。STEM課程在教學的過程中的主要原則是：圍繞學生身邊發生和發現的問題進行積極的課題討論，所以這一個課程標準是將工程思維設計作為基礎，在具體的教學中能夠對學生實踐進行激勵，使學生對于自己已掌握的相關知識加以應用，提出問題并做出假設。在此過程中不斷地控制變量，最終進行數據采集和實驗等，逐漸得出最后的結論。所以，STEM課程可以讓學生在批判和質疑中，獨立養成思考和判斷的能力與思維，使學生更加尊重科學，具備多角度辯證分析問題的能力，對培養學生的核心思維和素養具有重要意義。

第二，STEM課程具備實踐性。STEM課程鼓勵學生進行實踐和創新，因為通過實踐活動能夠使學生更加有效地進行STEM課程的學習。課程的設計工作也將實踐創新作為基礎以及促進學生學習的主要環節，能夠使學生在學習過程當中動手動腦解決問題，通過有效技術的應用來開展各項課題研究。在進行具體的課題研究時可以將驗證、探究、制造創造等各項活動作為學生學習的主要方式，這樣學生能夠在學習過程中親自體驗動手和動腦，對學生掌握相關的科學研究方法，發揮了重要的作用，也能夠指導學生養成工程師的雙重思維。

第三，STEM課程具備綜合性。因為在課程的設計過程中需要學生對各種自然現象加以了解，在處理各種現實問題時，需要學生通過不同范疇的知識和方法加以應用。在具體的學習過程中，課程主要涉及物質科學、生命科學、宇宙科學、技術工程的相關模塊，這樣就能夠將數學、科學、工程和技術等相關的跨學科知識進行有機的統籌，綜合在一起，培養學生跨學科知識發現和解決問題的綜合實力。在此過程中，能夠體現多種知識范疇的教育效用和思維的教育價值，能夠著力提升學生工程師的思維與動手和動腦等各項社會實踐的綜合能力，對于促進學生的全面發展具有重要意義。

第四，STEM課程具備協同性。協作和分享是創客精神的重要體現。通過STEM課程進行研究的時候，在課程的收集資料、制作思維導圖、項目分享和作品制作等方面需要團隊的協作。學生在相互配合的過程中，培養了團隊合作能力，對于協同創新的培養具有重要意義。

二、基于高階思維的STEM課程實踐研究

我國著名的教育家陶行知先生認為：在進行教育改造思想的過程中必須堅持“以科學之方，新教育之事”的原則。從STEM課程實踐角度而言，為有效實現STEM課程目標教學的高階思維的落實，就必須重視落實科學的原則。所以，在進行教育的過程中，應根據課程本身的性質合理分析，重視教育的途徑和教育的基礎環節。因此，在進行STEM課程實踐時，首先要堅持全面貫徹教育的方針和政策，培養學生的核心素養，將其設置為導向，貫徹STEM教學原則，提升STEM教學的實踐效果，遵循小學生的身心發展規律，以便促進教學思維的衍生與發展。

1.高階思維背景下STEM課程對教師培養的要求

陶行知先生說：“現在中國許多學生及一般教員，有一個很大的通病，就是容易‘自滿’。不論研究何種學科，只有相當的了解，即揚揚自得、心滿意足。尤其是在過教員生活的，覺得自己處在教師地位，不必再去用功研究了。”由此可見，STEM課程也同樣要重視對教師的培養工作。在進行研究的時候能夠看出，STEM課程具備綜合跨學科的特點。但是，當前還不具備專業的STEM科目的教師，通常是通過有興趣的各個學科的教師來兼任，這樣就容易導致在教學的過程中相關的教學不具備科學性。因此，為了有效地落實STEM教學課程，需要嚴格根據《STEM教師能力等級標準》培養適合STEM教學的教師隊伍，使教師在進行教學的過程中能夠專職授課、專注研究、專業培訓、專業學習、專于創新。教師自身也要意識到課程綜合性的特點，能夠將學生的高階思維和創新思維作為提升自身知識儲備的關鍵點和突破口，綜合地將數學、科學、工程與技術等相關內容進行有機整合，以科學的設計將相關內容完美地契合在一起。

2.高階思維背景下STEM課程對教學目標的要求

陶行知先生說：“想自立，想進步，就須膽量放大，將試驗精神，向那未發明的新理貫射過去;不怕辛苦，不怕疲倦，不怕障礙，不怕失敗，一心要把那教育的奧妙新理，一個個地發現出來。”由此可見，在培養學生的過程中，應該弄清教學的目標，強化學生的高階思維，促進創新型人才的培養。在小學階段就開始進行STEM課程教學，其主要目的是為了使學生從小養成對科學的興趣和愛好，使學生能樹立創新思想的素質目標，為以后的學習和工作打下堅實的基礎。STEM課程教師應該將對學生的創新能力的培養納入教學的設計中，并且將其作為最終實施的最高標準。教師在進行教學目標設置的過程中，需要重視不同學科之間的知識聯系，促進各個平臺之間的資源供應，進行多方面的整合，才能夠有效地促進相關知識綜合作用于小學的STEM課程教育。因高階思維和科學素養的形成是長期性的，所以需要通過連貫的進階的STEM課程學習和長時間的實踐，才能夠促進目標的達成。

三、結語

綜上所述，本文簡單分析了高階思維的小學STEM課程的實踐研究工作。筆者認為，STEM教育符合當前我國發展背景之下的教育原則。正如陶行知先生所說的：“我們要能夠做，做的最高境界就是創造。只知學而不知做，就不是真的教育。有行動之勇敢，才有真知的收獲。”在進行STEM教育的過程中，要充分地從多個角度出發為學生創造學習的條件，確保學生能夠較好地發展。

參考文獻

[1]連玉環.基于“STEM+”教育理念的小學品德課程教學策略[J].西部素質教育，2019，5（22）：58-60.[2]孫麗.集視野于外，立基點于內：STEM課程校本化研究——以淮陰師范學院第一附屬小學STEM校本教材為例[J].中國信息技術教育，2019（21）：59-63.[3]光善慧.基于高階思維的小學STEM課程的實踐研究[J].數字教育，2019，5（05）：1-7.