在项目式学习中发展学生的高阶思维能力

叶宏亮

摘要：目前，项目式学习逐渐成为备受各学科教师关注的一种学习方式，在小学科学教育领域，高质量的项目式学习不仅有助于学生对科学概念的深层理解与迁移应用，更能增强他们对整体知识的融会贯通，同时也为学生高阶思维能力的发展提供了有效的路径。

关键词：项目式学习;高阶思维;小学科学;发展路径

当今众多学校所倡导的项目式学习，是以各学科课程或综合性课程的具体内容及理论为依据，根据学生的学习需求，在项目研究过程中建立知识间的联系和系统的思维方式，在项目式学习活动中，学生往往可以经历分析、设计、综合的过程，运用组织、评价、创新等高阶思维能力，形成复合结构的科学认识。在这种学习模式下，研究培养学生高阶思维的策略，有利于促进学生的切身体验与深度理解，更有利于促进学生的实践创新与高阶思维的发展。

一、聚焦问题真实化，激活学生的分析思维

教师在设计项目式学习的“立项”活动时，通常都是从具体的情境出发，引导学生关注情境中隐含的真实问题，通过问题唤醒学生的生活化认知，促使他们积极主动地参与到项目的研究中去。

在《建造“昆虫屋”》这个项目式学习活动中，教师正是利用学生们春季养蚕的实践活动中遇到的困难和障碍创设立项的问题情境：突然来袭的寒潮导致很多同学饲养的蚕宝宝因为低温而冻死，有些同学的蚕宝宝不经意间被家中的其它宠物误伤……同学们能不能帮蚕宝宝设计、建造一个安全、舒适的“房屋”，让它们快乐地成长？此类问题就是基于学生在饲养活动中所面临的真实场景而产生的项目需求，学生的直接体验更容易驱动他们对这个项目中的主体对象——包括家蚕在内的，他们所熟悉的各种昆虫的生理特征和生活习性进行深入分析，制定出这个项目的功能需求，从而进一步把“昆虫屋”结构和该项目的功能之间建立联系。

二、选择材料结构化，提升学生的创造思维

基于设计的项目式学习通常以学生高阶思维能力的培养作为核心点，而高阶思维的发展通常是以项目所涉及到的材料为载体，引发设计思维的材料应该是有结构的材料，有结构的材料是指教师精心选择的典型材料组合，既要贴近学生的日常生活 ，又能让学生可以利用这些材料根据项目需要进行搭配、选择，既体现科学性，又符合学生的身心特点与认知规律。

例如在《“盗梦花园”的多功能花架》这个项目的研制进程中，教师为学生准备了杉木条、各种型号的标规螺丝、实木多层板、液压铰链、气压撑杆、手锯、电动螺丝刀等十多种材料和工具，学生虽然对这些材料的特性都比较熟悉，但在设计阶段，他们对于这些材料能否真正满足设计方案中预期的各项功能、实现设计图纸中呈现的结构没有十足的把握，如果贸然动手开始选材搭建，可能会产生时间和成本的浪费，在这种情况下，教师为学生提供了与搭建材料形状结构相对应的几种乐高积木，这些结构性的材料能起到启迪思路，为设计多种方案提供支持的作用，学生在有限时间内，利用乐高积木快速便捷的拼装特性完成了对设计方案的模拟测试，最后通过在乐高积木模型的基础上，学生合理地选择搭建材料，制作出了功能多样、风格迥异的花架，这与材料的多样性和结构化是密不可分的。

三、探究环节梯度化，培养学生的评价思维

学生在开展项目式学习活动的过程中，会不同程度地涉及到提出问题、搜集证据、得出结论等诸多科学探究的环节，反思评价就是要聚焦这些环节审视每个环节都做了什么，怎么做的，各个环节如何联系构成整体，最终获得了什么结论。与常规科学课堂的探究活动不同的是，项目式学习中探究周期更长，探究对象更多，探究活动所涉及到的科学本质规律更广，如果教师在设计项目式学习的探究活动时没有没有规划好各环节之间的层次和梯度，很有可能造成学生对项目各阶段的评价产生系统性偏差，会增加评价的随意性、单一性，不利于项目进程的良性发展。

《搭一座抗风承重纸桥》的项目里包括了探究桥梁结构的垂直方向的承受力、抵抗横向风力、水平方向的剪切力等几个环节，其中垂直方向的承受力的探究在几个研究要素中处于相对低阶的活动层次，如果把这个活动安排在项目进程的后置阶段，学生对照设定的评价量规进行检验时，有可能忽略了纸桥在其它几个方向的性能指标，后续的设计和制作就会失去章法。在这个项目活动中评价纸桥作品是否实现既定的抗风功能的环节，教师通过播放当地台风天气的新闻现场报道的视频，先让孩子们感受台风对桥梁结构冲击情况，学生通过观察桥梁在强风侵袭下受损的场景，有针对性的细化评价的目标，如桥梁摇摆的倾角、桥面弯曲的程度、悬索拉伸的情况……

像这样高阶思维导向下的展示与评价，可以让学生领悟到在今后的项目式学习中知道怎样构思，怎样选择材料，怎样调整设计方案，学会依据适当的标准对他人或者自己的作品展开评价与反思。学生在评价中学会反思，在反思中促进新的思维形成。这比作品本身的好坏更值得去关注。在有限的课堂时间内，学生的作品可能不会很好，可能功能性也不完善，但是从另一个角度来看，这样反而给学生的反思改进留下了很大空间。我们既要引导学生反思设计中所运用的知识原理是否合理，更要反思解决问题的办法是否合理，以及引导从众多问题中寻找关键问题，思考进一步的解决方案，让项目作品更完美。

综上所述，在项目式学习中教师不仅要善于发掘学习内容中能培养学生高阶思维的思维元素，更要细致精准地调研学生已有的思维基础，遵循思维能力发展的基本規律，结合学生的已有基础，设计不同层次的辅助学生自主学习的研究材料，为不同的孩子提供所需的个性化帮助，利用在教学中收集到的信息去支持他们的学习，构建有利于学生思维发展的学习项目，把高阶思维能力的培养贯穿项目式学习的全过程。

参考文献：

[1] 杜志明.在技术与工程课中培养学生的高阶思维——以“做一顶帽子”活动为例[J].科教导刊，2021，（24）：74-79.

[2] 张敏.学生高阶思维能力培养有章可循[J].湖北教育（科学课），2019，（03）.

本文系教育部福建师范大学基础教育课程研究中心2020 年度开放课题《跨学科融合培养学生高阶思维的策略研究》的阶段性研究成果，课题批准号：KCX2020062