复盘思维视角下的小学STEM+PBL教学 论文.docx

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1、复盘思维视角下的小学STEM+PBL教学【摘要】在深入教学理论与实践的研究中，复盘及其学习机理进入研究者的 Jfo复世思维在小学STEM+PBL教学中具有多元价值，教学中如能有意识地对学 生进行复叁操作训练，可以高效地提升学生能力，对培养具有STEM *养的理工科 人才产生枳极的作用。【关纯词】发食思维：STEM： PBL：项目；工程技术STEM课程通常以工程设计为基石，为学生提供融入真实情境的工程设计体脸, 让学生用他们在科学、技术、工程、数学各个领域的知识来解决真实世界中有意 义的问题，从而楮助学生对科学、技术、工程和数学领域里的概念形成强有力而 逼真的理解，未来在应对世界重大挑战时，能够

2、通过创造、设计、建构、发现、 合作解决问题。PBL是一个围绕项目组织学生学习的模式”，“将学生的自主性、 选择权、无监督的任务时间以及责任感融合在一起”。它的真实性激励了学生， 提升了他们的劳动价值，具有一定的现实意义，是对现实生活的挑战。因此，STEM+ 其实的PBL学习是富有挑战性又催人奋进的。这种学习要求学生以小组形式来共 同解决更大项Fi中复杂的问题。而问题和项目并非需要趋同的解决途径，要求学 生能够说明自己解决问题的方案，并能够论证所提方案针对班实的PBL项目要求 的适用性，这个过程通常被定义为问题解决的过程。针时史杂问题的解决，大多 数情况都有多种可能的解决方案，每一种解决方案都各

3、有长处和局限.因此，时 于学生来说，不仅要拓宽知识面来通过高风险测试，还要提升知识的深度、具备 批判性思维、善于分析，能够系统地反思自己所提解决方案的长处和局限，强化 更高水平的思维技能。然而，现实中没仃次工程的设计和科学的发现不是经历 多次失败的，在STEM项目教学中若要学生向工程肺、科学家那样，以解决其实问 题的造物需求为探究主线，那么失败则在所难免，它是认知发展总链上一个 不可避免的环节。倘若能在此过程中有意识地运用史盘思维，让学生在实战项目 中始终处于积极的参与状态，通过动手动脑，在而频、有深度、持续地复盘操作 中完成对知识的“动态建构，从而实现“知识链”“思维链”“行动链”三链融合，

4、 才能让STEM教育焕发其应有的光芒。一、复盘的内涵解析及其学习机理所谓复就，是围棋中的一个术语.本义是当我们下完一盘棋后，要在棋楸上 正新走一遍，看看哪些子走得好，哪些子走得不好，这个重新走一遍且伴随深度 思考的过程就是划盘，也称为夏局。这种走一遍不是简单地将棋子按照原来的顺 序还原，而是要对每一手重新进行思考。一是为还原当时的思考逻辑，二是因 为事后重来可以获得一种画外看画的角度，使其有一种局外人的从容，给/自己 个更为理性的再思考的机会。通过宓盘，能够发现“自己在对局过程中，哪些 是疑问手，哪些是胜负手，哪一步错了，哪步精彩。对于疑问手，还有哪些不 同的应对手法，更好的下法是什么，下法改

5、变之后的应对是什么，不同手之间的 顺序需不需要进行谢整等等” 1212,当下，更盘泛指“在头脑中对过去所做的事情 重新过i遍。通过对过去的思维和行为进行回颐、反思和探究,找出原因， 总结规律，从而指导我们解决问题，帮助我们提升能力”近、红盘不仅仅是对过 去的复制呈现，而是对各种可能性进行探讨，是有系统、有目的性、有策略的， 复就的关键在推演，也正是推演这个动作招红盘与总结从本质上区别开来EiU型学习法是更盘的学习机理。“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知 之，知之不若行之。学至丁行而止矣。行之，明也：明之，为圣人J这是G荀子 儒效篇中关丁学习的阐述.意思是只有能践行的学习，才是完整的, 真

6、正意 义上的学习,包括闻、见、知、行四个步骤（如图1）RJ图1 I,里学习法闻，指的是一个人的学习与成长离不开丰富的阅历，我们要争取更多的机会 去体脸，并及时对所经历的进行回顾、梳理，积累让有意义学习发生的“原材料”。 离开了体物，学习将被架空，也就不可能意正发生。见，是指学习不仅要回顾、梳理，还要进行深入地分析，要找出成败的原因 与关键点，进而产生一些有见地的想法。离开了分析和反思，学习便成了机械与 重史，即使阅历再丰富，也不可能产生全面、系统、有深度或正确的知识与思想。知，强调的是一些看法、见地的产生可能存在偶然性，我们要能通过举一反 :去深入探究事物背后的规律，要充分考虑各种可能的变化，

7、包括对未来的适用 性，并提炼出具有普适性和一般性的规律.这是一种有效行动的能力、是一种创 新。行，是指学习是知行合一的，知识耍作用于实践并指导实践，从而提高行动 效率和效果，这才是真正的学习。如果没有经过实践的检验、没有后续的转化与 应用,这种知识便只能是惜性知识，在实际行动时难以产生作用。从思维的脉络上看，以上四步是个由表及里、由此及彼的过程。首先是对 具体经历进行回顾、梳理。此乃“此和表”：其次是对比、分析和反思，找出 本次行动中得失利弊、不足与亮点，透过现象看本侦，把握关键，此乃“此”和 “里”：第三，要举反三,总结并提炼具为普适性的、般性的规律，此乃“彼” 和“里”：最后，将得到的般规

8、律、普适性原则作用于未来的新问题、新挑战、 新任务,此乃“彼”和“表:这里可以看出第一步到第二步是一个“由表及里” 的过程，要求洞悉事物木质、把握关淀：第二步到第三步是“由此及彼”的过程， 去粗取精、去伪存真、归纳、总结、提炼，完成由实践到理论的提升：第三步到 第四步则是从理论又回到实践，用理论来指导实践，在实践中灵活、创新，权变 地使用理论并丰宓或产生新的理论，如此循环。整个过程的轮廓就像字母“U”， 故将其称为“U至学习法”。因此，“对于红盘来说，回顾、反思、探究、提升，一 个都不能少 3。基于上述分析，要想用正从复盘中学习，就必须遵循特定的 逻辑、程序或者步骤g。二、复盘在STEM项目教

9、学中的多元价值STEM是一个多学科融合的课程，强调学科整合，这就要求学生必须要有跨学 科思维，跨学科思维是学科思维之上的思维，如，系统性思维、更楸思维、结构 性思维、模式化解决等等。在小学STEM项目教学中，重:视学生对红盘的操作与应 用，对丁培养21世纪更合里理工人才具有十分重要的价值。（一）有助于总结规律，固化流程基于PBL的STEM教学活动必然包含很多富有技术含量的工程活动，till,土木 工程的各项施工方法、施工顺序等等，而有意识地进行兔盘能帮助学生在思考中 统筹安持任务，形成一个较为合理的管理计划和正确的施工程序，固化技术操作 流程，最大程度减少返工的次数，节约时间和成本，提高项目实

10、施效率（如图2）。图2通过复盘优化程序的逻辑示意图（二）有助于区分有意义的失败和无意义的成功所谓有意义的失败是指学生虽然在具体实践操作中没有完成任务或者没有达 到预期H标，但是能够从中汲取经验教训，弄清失败的原因并找到改进的方法， 能够在失败中不断学习，使得下次不再犯同样的错误，那么，这种失败就是有意 义的（如图3）。相反，如果不允许犯错，或者对失败不够宽容，就少有人愿意尝 试新的行为和做法了,按部就班绝不可能培养学生的创新精神，STEM项目教学也 会因此失去它应有的生命力、活力和适应力。学习效累好UMt达成基日幡达豉好学习效果S!EE3日快达成效果与学习矩日（三）有助于校验行动方向阶段性红盘

11、可以让学生在STEM项H的行动过程中随时审视工程活动进展，看 看是否偏离了原来设定的方向，也可以确定在H前现有资源条件下，之前设定的 目标还是否合理，决定还是否正确，以及是否需耍做出调整要能够经常跳出来 仔细分析局部和整体的关系.每做一件事都要清楚目标是什么，是否符合更高U 面的要求，只有通过对目标的不断追问，才能牢牢把握行动发展的方向，最终完 成任务。（四）有助于着清问题背后的问题，直击事物的本质在STEM项目中运用复盘可以让学生的思路更加清晰，更好地理解密情，透过 现象看木质，探索问题背后的问题，从而对在进行项目的未来发展有一个更加明 询的预期，对后续的行动能够加以有效地指导。（五）有助于

12、发现和产生新的想法与知识复盘是学生知识组成的至要来源，是能力提升的Jli要方式。我们每个人所获 得的新的知识和思路可以说都是复楸的结果。在STEM项目学习中进行复盘操作可 以促使学生发现新信息，提出新假说，总结新规律，形成新思路，帮助他们一步 步接近问题的真解决.一个不会包盘的人，将无法从白己的经历中学习提高，无 法增长自己的能力，无法改进自己的思考，无法面对未来不确定性的挑战.（六）有助于认清自我、提升品性学生在工程活动获得成功时，及时对所做的事进行宏盘可以让他们明白，究 竟是因为掌握了知识、技术方法、规律获得的成功，还是运气使然。项目失败时. 通过夏盘可以让他们明白究竟是想法出现了错误，还

13、是执行时出现了失误，乂或 是外在因素发生了不可预测和控制的变化。不论成功与失败，通过复盘这一方法, 最终能让学生认清自己，不因外在的成功而沾沾自喜，也不因外在的失败而垂头 丧气，能够勇敢、客观地面面各种行动结果，在不断地红盘中，想办法解决问题。 复楸的次数多了，积累的经验也就多了，面对学习和做事，就不会轻率，而会深 思，不会轻浮，而会沉稳，从而实现品性的提升、气质的改变。复盘作为一种做事方法，它是学生能力提升的加速器，是看清问题的透视镜, 是认识自我的平面镜，是发现答案的探测仪，是获取新知的发生机，是错误做法 的纠偏器.每当进行一次夏盘，都是对其思维的一次深度训练.s2三、复盘的步骤及在STE

14、M教学中的应用初学豆盘需要按照一定的步骤进行（如图4）,步骤是复盘的潦程，可以保证 每个参与包盘的同学都知道如何参与，从而发挥自己的作用，从而保证复盘有序 进行，更能在包盘中得出有价值的认识。目标能够指引我们行动的方向，没有明确的目标就不知道该往何处努力。发 盘开始即进行目标回顾，目的是让参与发盘的学生知道自己将要讨论什么，怎么 评判。六年级学生在对“建造鹅泳池”这一项目进行发盘时，他们首先要将自己 预先设定的目标在黑板上或PPT上呈现出来：本着经济、美观、实用的原则在杉 树林里给大眄设计建造一个较为舒适的游泳池。要求充分考虑防水、排水等问题。 将目标展示在显眼的地方，可以时刻提醒学生正确解读

15、口标，不跑偏、保证其盘 方向正确。2叙述过程发盘得有“盘”，而做过的事就是我们要麓的这个盘二叙述过程就是让这 个“盘”可视化、显性化。但，这个叙述过程不是用语言叙述，而是用文字记录。 因为用文字记录事件可以帮助学生对信息进行梳理，训练了逻辑能力，思考如何 让整个事件重现，训练了思维，同时还锻炼学生对文字的驾驭能力.真实的PBL 项目可能需要很长时间，甚至几个月才能完成，这种情况我们可以采取阶段性进 行记录的方式分阶段记录，把阶段性记录整合起来，就是整个项FI的记录了。如 叙述“建造鹅泳池”，可以分别在总设计、土木工程的实施与进展、混凝十.工艺的 实施、绿化等等，分阶段、分步骤的记录，整个叙述过

16、程要保证客观真实、全面 完整，细节丰富.3 .评估结果评估结果标志着夏盘进入了分析、反思阶段。目标是想要达成的，而结果是 实际做到的。将实际结果与目标对比，可以知晓目标的达成情况（如表1）。如， 结果和目标致，完成情况达到了预期：结果超越目标，完成情况比预设还要好： 结果不如目标，比预设要差：结果中出现了目标中没有的项目是在过程中新增加 的：目标中有的，结果中却没有该项目完成情况。如,学生在笈盘“建造鹅泳池” 时的结果与目标对比：结果不如预期目标（坚固性略差、施工粗糙、不耐久、及 后3厘米污水难以抽净等），消失的目标（黏土做防水墙,虽可以防水，但是经不 住鹅叨，坚固性不够）新增的目标（混凝土挂

17、网、卵石铺面）.电盘中要让学生找 到实际结果与期望的目标之间的差别，然后对造成这种差别的原因进行深度分析 并继续探究，最终实现目标。表1拮果与日标比对表类别目标结W斯增央闻R=目标馀果目标站柒目标4 .分析原因分析原因是学生在匆盘中个非常关键的重要动作。原因分析到位与否将直 接决定复盘是否卓有成效。首先，分析原因要从评估结果中与预期不致的地方人手，并针财这些提出 问题：为什么？从而进入班究分析轨道.学生们只有常问为什么，才能不断发现 新知，得到的新结论，同时，也只有知道在哪里问出“为什么”才是最有价值的其次，任何一件事都有它的关键点，关键点处理好了，行动的效率、效果臼 然也不会差。若想从关键点

18、入手分析，这就要求孩子们必须要对整个事情有较为 透彻的认识，能准确抓住关键所在,查看关键的地方做得怎么样，为什么会这样， 并进行连续地追问，直到弄清最终原因。再次，可以从最著名的连续追问法5Why分析法”入手分析.也就是说，当 出现问题的时候，学生要善于通过“连续追问5个为什么,以探究问题背后真正 的原因找出真正解决问题的办法。当然，这里的5只是个代表性数字，并非 痢定性要求，意思是要追问到事物的原点，直到问题解决。最后，还要从反思自己分析原因。纵然，学生找到客体规律，能让他们以后 事情做得更好，但如果主体行为本身没有发生变化，对新的客体规律认识又不到 位或者不能被有效运用，都不见得会有多大成

19、效。红盘中反思自己主要从两个方 面进行，一是做事的态度，二是做事的方式。态度是枳极主动，还是消极被动， 是自己想往前走的，还是别人推着走:的，是用心还是交差，是注玳成长过程还是 看表面成绩。方式上是闭门造车，还是寻求各种帮助，是埋头苦干，还是抬头看 路，是一言堂还是广泛听取他人意见，这些都是我们要关注的复盘内容.在建造 鹅泳池时，需要用都十来对铲过的池壁进行找平、封孔，使其更加坚固，且起到 防水作用.行动中却是有的孩子怕吃苦、敷衍r事，随便把泥巴糊上就完r,那 么，仔细想想.你的目标究竟是把泥巴糊上堵即可，还是为了墙体更加坚固呢？ 如果是为了封堵孔隙、抵挡水对土壤的侵蚀，让墙体更加坚固，显然那

20、么做并不 能达到我们的目标，理应点点的用力来回搓抹才能增加它的密度，从而增强 坚固性。至于最后的结果也可想而知了一一坍塌。这是做事的态度问题。5 .推演规律跟风并不是某个行业独有现象。模式跟风、产品跟风，都是规律总结时思维 懒格的结果。“分析原因”这一步，能让孩子们更新一些认知，总结一些规律，提 炼一些方法，确定一些新的行动措施。但正确的规律不是那么轻易就被总结出来 的，结论不能太快得出，因为它很可能是假的，是错误的。因此我们要求学生能 对“分析原因”后获得的规律、认知进行再推演，要使其能够经受逻辑的检验、 交叉的验证，并可用来指导以后的实践。因为更就的结论是指向行动的，只有符 合因果关系总结

21、出来的规律，才会具有解释和指导的功能，才会具有普遍性、一 致性及稳定性121川，只有经过交叉验证的规律才能让我们更接近其实的规律。6 .形成文档形成文档主要是将宏盘中得到的认识和结论，以文本的形式固化下来，而不 只是停留在参与电盘学生的大脑里（见表2。文档可以帮助留下准确真实的记录, 如果只能事后回想很容易遗漏信息。而且，很多更盘都是有了结果、得到了认知 就放了，好像史盘从来没有发生过,没芍让其变为显性、可查阅、传播的知识， 没有实现知识共享，浪费了认知资源。同时，形成文档还可以帮助学生将现在的 事与之前对比，或许乂能产生新的认识，文档是学生STEV学习中个重要的资料 来源。2 ttznfti

22、!ii*.分析K（因， 与预期车-小的地力aH,2ia Kn的KSM,比驾承？先 faiM? J何，1i?）MEMMtMtf IGUM而分登灯修。论遇tnCflkJd的弊飨引最3 Mt用IK IMA? )无疑，比盘是种非常好的学习方式,在STEM-真实的PBL教学中如能有意识 地对开展项目进行纪盘，并善用第盘，学生就会不断成长，不断自我进化,在理 工素养方面越来越强大，最终能够应对未来社会发展的各种不确定性，适应国家 未来发展需要。参考文献：（1阿尔忖斯兰.沙欣.基于实践的STEM ft15t: STEM学生比台秀M.械奕杰等，译.上海：上海科技教有出版社.2016 : 64.2陈中.复食：计过去的事情做思找演练：实践版M.北京：机减工业出版社.2017.3陈中.笑玄：对过去的事情做思纬演玷M.北京：机械工业出版社.2013.4邱昭良.复套+：把经股转化为能力M,比京：枕侬工史出版社,2018.