课题申报书：基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型构建与实施路径研究

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型构建与实施路径研究课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值1.研究现状国内外小学STEAM课程发展及高阶思维培养现状概述：国外小学STEAM课程在高阶思维培养方面的经验及成果：起源于美国的STEM教育从2001年开始引入中国科技教育领域，目前已进入我国国家课程标准之内。例如，澳大利亚高中学业考试中有设计、工业技术、计算机技术等30多门应用性课程，为学生的应用性发展提供了机会。马来西亚教育部在1994年开始对中小学生实施批判性和创造性思维技能教育计划，2011年制定《20132025年国家教育蓝图》，正式提出“高阶思维教育”，并在课程、教学和评价三个层面进行改革。其高阶思维课程框架包括中小学生高阶思维课程框架与认知目标，将思维分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个层次，尤其重视小学阶段的教育，所有科目都明确规定高阶思维的内容标准和学习标准，同时出版教师指南手册，提供丰富的教学资源。国内小学STEAM课程发展现状及对高阶思维培养的探索：目前，我国在小学STEM课程的开发中，逐渐明确了小学STEM教材的研究思路和课程性质，同时对课程设计也在不断加以完善，逐渐形成了系统化方式，能够对小学的STEM课程教学提供科学的指导。如合肥市举办STEAM教育实验成果总结交流会，积极推进全市STEAM教育工作，包括以实验学校为引领、加强顶层设计、加大教师培养力度、推进课程建设、总结凝练经验成果、推动教师专业发展等。威海市高新区中小学积极对接哈工大、山大等高校资源，推进“STEM”教育，通过创新课堂、综合实践等多种形式，培养学生创新思维和科学探究的能力。此外，江苏智慧教育云平台开展小学STEM教育中高阶思维培养的实践研究，通过项目式教学探索学科实践，培养学生的高阶思维能力。成功案例与存在问题：成功案例：聚焦STEAM教育本土化，百所小学参与“STEAM教育课程教学改革”项目启动仪式暨第一次师资培训会在成都召开，来自全国十几个省市自治区的教育主管部门负责人、专家、校长、教师齐聚一堂，共同参与活动。未来一年将通过实验教学，探索并初步建立起常态化、长效化的STEAM教育课程教学体系。慈溪市崇寿镇中心小学与新西兰奥克兰塔哈黑学校共同开展STEAM双师课程，培养学生全方位的综合能力。存在问题：我国小学STEAM课程目前面临诸多问题，尤其是缺乏高质量的教材。教材开发者对STEM教育的性质、理念、教学要求、评价要求不甚了解，教学目标不明确，大部分教材都类似造物说明书，离教材的标准还有一定距离。2.选题意义阐述基于高阶思维发展构建小学STEAM课程模型的重要性：满足新时代对创新人才培养的需求：随着科技的不断发展，社会对创新人才的需求日益增加。小学STEAM课程以培养学生跨学科学习能力、科学探究能力、工程设计能力、创新能力为目标，以培养高阶创新人才、全面提升学生核心素养为目的，能够满足新时代对创新人才培养的需求。促进小学教育课程改革与创新：当前小学教育课程仍有待改进，引入STEAM教育，增加“做中学”的实践学习，推动科学与数学等课程联系生活实际，引导学生面对真实情境，探索问题解决，推进项目学习的常态实施，推动综合实践活动的整合实施与常态开展，创建以工程与设计为重点的应用性课程，探索国际化视野下的“课程平移项目”，能够促进小学教育课程改革与创新。3.研究价值分析本研究的理论价值与实践价值：理论价值：丰富小学教育课程理论体系，为高阶思维与STEAM课程融合提供理论支持。目前，我国STEAM教育仍处在初步发展阶段，还未得到正式的应用与普及，缺少国家战略高度的顶层设计，也没有形成完整适合学生特点、具有科学性和实践性的STEAM教学体系。本研究通过对基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型构建与实施路径的研究，能够丰富小学教育课程理论体系，为高阶思维与STEAM课程融合提供理论支持。实践价值：为小学STEAM课程实施提供可操作路径，提升学生高阶思维能力。通过对小学STEAM课程的教学体系设计与应用，包括教学理念设计、教学目标设计、教学过程设计等方面的研究，为小学STEAM课程实施提供可操作路径，提升学生高阶思维能力，培养学生的学科能力、知识运用与迁移能力、问题解决能力、合作能力、创新能力、社会责任感。二、研究目标、研究内容、重要观点1.研究目标本课题的具体目标是构建基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型，并探索有效的实施路径，以提升学生的高阶思维能力。通过对高阶思维与小学STEAM课程的深入研究，为小学教育提供创新的教学模式和方法，培养适应新时代需求的创新人才。构建小学STEAM课程模型，需要整合科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识，以学生实际生活情境和需求为基础，设计符合高阶思维发展的课程内容。同时，探索有效的实施路径，包括教学方法、教学策略和教学评价等方面，以确保课程的顺利实施和学生高阶思维能力的提升。2.研究内容分析高阶思维与小学STEAM课程的关联：高阶思维是指运用科学知识、科学方法和科学思想，对客观事物进行深入分析、推理、判断和解决问题的能力。小学STEAM课程强调跨学科学习、实践创新和问题解决，与高阶思维的培养目标相契合。通过对小学STEAM课程的性质和特点的分析，探讨高阶思维在课程中的具体体现，如科学探究、工程设计、创新思维等方面。设计符合高阶思维发展的小学STEAM课程内容：在课程内容设计上，要整合多元课程的教学目标，体现综合性、开放性和实践性特征。可以围绕具体主题，如“环境保护”“科技创新”等，将科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识融入教学活动中。同时，设计具有融合性的学习内容，将学生的学习效果围绕品德、劳技以及思维训练等模式，通过对比、删补等方式改变成融合性的主题元素。例如，在“木工制作”课程中，融入数学的“拼接”内容和“动手”等劳动内容，还可以开展“图形绘制”“色彩选择”等活动，培养学生的综合实践探究和批判性思维发展等能力。制定课程实施的策略与方法：在课程实施过程中，采用符合小学生认知特点的教学模式与方法。如项目式学习，通过跨学科的项目设计，让学生在实际情境中解决问题，提高学生的综合素质。学生需要经历问题发现、资料搜集、方案设计、实验验证和成果展示等过程。探究式学习鼓励学生主动提出问题，通过实验、调查等方式寻求答案。同时，创建小组活动的学习方式，培养学生的合作方式和综合实践能力。组建分组式的研究和合作学习方式，包括组建小组、方案制作和产品制作等。在课堂中，学生通过小组讨论、共同探究等形式，促进知识的共享和能力的互补。3.重要观点小学STEAM课程是培养学生高阶思维的有效途径：小学STEAM课程通过跨学科学习、实践创新和问题解决等方式，能够激发学生的好奇心和探索欲望，培养学生的创新思维和批判性思维。在课程中，学生通过动手实践、实验探究等活动，能够提高学生的问题解决能力和实践能力，从而促进学生高阶思维的发展。课程模型构建与实施路径应紧密结合学生的发展需求：课程模型的构建和实施路径应充分考虑学生的兴趣、特长和认知水平，以学生为中心，关注学生的发展需求。在课程设计和实施过程中，提供个性化的学习资源，制定个性化的学习计划，鼓励学生之间的交流与合作，通过小组讨论、共同探究等形式，促进知识的共享和能力的互补。同时，课程实施应注重实践性与探究性，让学生在动手实践中掌握知识，提高解决问题的能力。三、研究思路、研究方法、创新之处1.研究思路本研究以基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型构建与实施路径为核心，按照以下流程展开。首先，确定研究问题与目标，通过文献研究与现状分析，深入了解国内外小学STEAM课程发展及高阶思维培养现状，总结成功案例与存在问题。接着，设计课程模型与实施路径，整合科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识，以学生实际生活情境和需求为基础，设计符合高阶思维发展的课程内容，并开展实践研究与效果评估。在实践过程中，采用项目式学习、探究式学习、创建小组活动等教学方式，培养学生的综合素质和实践能力。最后，总结经验，根据实践研究的结果，完善课程模型与实施路径，为小学STEAM课程提供更加科学、有效的教学模式。2.研究方法文献研究法：查阅国内外相关文献，了解研究现状。通过对STEAM教育理念的起源、发展历程、核心教育理念进行深入研究，分析国内外小学科学教育中STEAM教育的实践案例，总结成功经验和存在的问题，为构建基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型提供理论支持。行动研究法：在实践中不断探索和改进课程模型与实施路径。采用项目式学习、合作学习、探究学习等教学方法，引导学生主动参与学习过程。通过设计问题或情境、设计跨学科内容整合、分配团队任务、指导实践操作过程、展示与评估等六个方面，开展中小学STEAM课程教学体系的设计与应用。案例分析法：分析成功的小学STEAM课程案例，总结经验。聚焦STEAM教育本土化，分析百所小学参与“STEAM教育课程教学改革”项目和慈溪市崇寿镇中心小学与新西兰奥克兰塔哈黑学校共同开展STEAM双师课程等成功案例，总结小学STEAM课程教学的有效方法和策略。同时，分析江苏智慧教育云平台开展小学STEM教育中高阶思维培养的实践研究等案例，为课程实施提供借鉴。3.创新之处构建具有创新性的小学STEAM课程模型，注重高阶思维培养：本研究将高阶思维培养融入小学STEAM课程模型构建中，强调跨学科学习、实践创新和问题解决。在课程内容设计上，整合多元课程的教学目标，体现综合性、开放性和实践性特征。例如，在“木工制作”课程中，融入数学的“拼接”内容和“动手”等劳动内容，还可以开展“图形绘制”“色彩选择”等活动，培养学生的综合实践探究和批判性思维发展等能力。探索多元化的实施路径，为小学STEAM课程提供新的思路：本研究探索多元化的实施路径，包括采用项目式学习、探究式学习、创建小组活动等教学方式，培养学生的综合素质和实践能力。同时，注重学生的自主学习和探索能力，通过让学生自主选择课程内容、设计个性化的实践项目等方式，激发学生的学习兴趣和创造力。此外，本研究还强调课程评价的多元化，采用综合评价、自我评价和同伴评价、综合性考试等方式，全面评价学生在STEAM教育中的表现和能力。四、研究基础、条件保障、研究步骤1.研究基础相关研究成果的积累：目前国内外已有不少关于小学STEAM教育的研究成果。例如，澳大利亚高中学业考试中有设计、工业技术、计算机技术等30多门应用性课程，为学生的应用性发展提供了机会；马来西亚教育部在课程、教学和评价三个层面进行改革，提出“高阶思维教育”，并在课程中明确规定高阶思维的内容标准和学习标准；我国合肥市举办STEAM教育实验成果总结交流会，积极推进全市STEAM教育工作；威海市高新区中小学积极对接高校资源，推进“STEM”教育；江苏智慧教育云平台开展小学STEM教育中高阶思维培养的实践研究等。此外，还有众多关于小学STEAM教育课程内容设计、教学体系设计与应用、校本课程开发研究等方面的文献资料，为本次研究提供了丰富的理论支持和实践经验借鉴。研究团队的专业背景与经验：本研究团队成员具备跨学科的专业背景，包括科学、技术、工程、艺术和数学等领域的专业人才。团队成员在小学教育领域拥有丰富的教学经验和研究经验，曾参与过多个小学教育课题的研究，对小学教育的现状和问题有深入的了解。同时，团队成员积极参加各类教育培训和学术交流活动，不断提升自己的专业素养和研究能力，为本次研究的顺利开展提供了有力的保障。2.条件保障学校的支持与资源保障：学校高度重视本次研究，将为研究提供全方位的支持。学校拥有先进的教学设施和设备，如实验室、多媒体教室、图书馆等，为研究提供了良好的硬件条件。同时，学校还将为研究团队提供充足的研究时间和空间，确保研究工作的顺利进行。此外，学校还将积极整合校内外资源，为研究提供更多的支持和保障。研究经费的来源与使用计划：本研究的经费主要来源于国家级科研项目资助、省部级科研项目资助和学校资助。经费将主要用于文献资料费、问卷调查费、实证研究费、报告撰写与打印费和差旅费等方面。在经费使用过程中，将严格按照预算执行，确保经费的合理使用和有效管理。3.研究步骤第一阶段：文献研究与现状分析：在这个阶段，研究团队将收集国内外相关文献资料，深入了解小学STEAM教育的发展现状、高阶思维培养的现状以及相关研究成果。通过对文献资料的分析，明确研究问题，制定研究方案。同时，研究团队还将对小学STEAM教育的现状进行调查，了解小学STEAM教育在课程设置、教学方法、评价体系等方面存在的问题，为后续研究提供依据。第二阶段：课程模型设计与实施路径规划：在这个阶段，研究团队将根据文献研究和现状分析的结果，设计基于高阶思维发展的小学STEAM课程模型。课程模型将整合科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识，以学生实际生活情境和需求为基础，设计符合高阶思维发展的课程内容。同时，研究团队还将规划课程的实施路径，包括教学方法、教学策略和教学评价等方面，确保课程的顺利实施和学生高阶思维能力的提升。第三阶段：实践研究与效果评估：在这个阶段，研究团队将选取一定数量的小学，开展实践研究。在实践过程中，采用项目式学习、探究式学习、创建小组活动等教学方式，培养学生的综合素质和实践能力。同时，研究团队还将对实践研究的效果进行评估，通过对比实验、问卷调查等方法，评估小学STEAM课程对学生高阶思维能力的影响，为课程的完善和推广提供依据。第四阶段：总结与完善：在这个阶段，研究团队将对整个研究过程进行总结和反思，撰写研究报告。研究报告将详细记录研究过程、方法和结果，包括课程模型的设计、实施路径（全文共5887字）课题