教育科學規劃2025年度重點課題申報書、課題設計論證求知探理明教育，創新鑄魂興未來。基于高階思維發展的小學STEAM課程模型構建與實施路徑研究課題設計論證一、研究現狀、選題意義、研究價值1.研究現狀國內外小學STEAM課程發展及高階思維培養現狀概述：國外小學STEAM課程在高階思維培養方面的經驗及成果：起源于美國的STEM教育從2001年開始引入中國科技教育領域，目前已進入我國國家課程標準之內。例如，澳大利亞高中學業考試中有設計、工業技術、計算機技術等30多門應用性課程，為學生的應用性發展提供了機會。馬來西亞教育部在1994年開始對中小學生實施批判性和創造性思維技能教育計劃，2011年制定《20132025年國家教育藍圖》，正式提出“高階思維教育”，并在課程、教學和評價三個層面進行改革。其高階思維課程框架包括中小學生高階思維課程框架與認知目標，將思維分為記憶、理解、應用、分析、評價和創造六個層次，尤其重視小學階段的教育，所有科目都明確規定高階思維的內容標準和學習標準，同時出版教師指南手冊，提供豐富的教學資源。國內小學STEAM課程發展現狀及對高階思維培養的探索：目前，我國在小學STEM課程的開發中，逐漸明確了小學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。如合肥市舉辦STEAM教育實驗成果總結交流會，積極推進全市STEAM教育工作，包括以實驗學校為引領、加強頂層設計、加大教師培養力度、推進課程建設、總結凝練經驗成果、推動教師專業發展等。威海市高新區中小學積極對接哈工大、山大等高校資源，推進“STEM”教育，通過創新課堂、綜合實踐等多種形式，培養學生創新思維和科學探究的能力。此外，江蘇智慧教育云平臺開展小學STEM教育中高階思維培養的實踐研究，通過項目式教學探索學科實踐，培養學生的高階思維能力。成功案例與存在問題：成功案例：聚焦STEAM教育本土化，百所小學參與“STEAM教育課程教學改革”項目啟動儀式暨第一次師資培訓會在成都召開，來自全國十幾個省市自治區的教育主管部門負責人、專家、校長、教師齊聚一堂，共同參與活動。未來一年將通過實驗教學，探索并初步建立起常態化、長效化的STEAM教育課程教學體系。慈溪市崇壽鎮中心小學與新西蘭奧克蘭塔哈黑學校共同開展STEAM雙師課程，培養學生全方位的綜合能力。存在問題：我國小學STEAM課程目前面臨諸多問題，尤其是缺乏高質量的教材。教材開發者對STEM教育的性質、理念、教學要求、評價要求不甚了解，教學目標不明確，大部分教材都類似造物說明書，離教材的標準還有一定距離。2.選題意義闡述基于高階思維發展構建小學STEAM課程模型的重要性：滿足新時代對創新人才培養的需求：隨著科技的不斷發展，社會對創新人才的需求日益增加。小學STEAM課程以培養學生跨學科學習能力、科學探究能力、工程設計能力、創新能力為目標，以培養高階創新人才、全面提升學生核心素養為目的，能夠滿足新時代對創新人才培養的需求。促進小學教育課程改革與創新：當前小學教育課程仍有待改進，引入STEAM教育，增加“做中學”的實踐學習，推動科學與數學等課程聯系生活實際，引導學生面對真實情境，探索問題解決，推進項目學習的常態實施，推動綜合實踐活動的整合實施與常態開展，創建以工程與設計為重點的應用性課程，探索國際化視野下的“課程平移項目”，能夠促進小學教育課程改革與創新。3.研究價值分析本研究的理論價值與實踐價值：理論價值：豐富小學教育課程理論體系，為高階思維與STEAM課程融合提供理論支持。目前，我國STEAM教育仍處在初步發展階段，還未得到正式的應用與普及，缺少國家戰略高度的頂層設計，也沒有形成完整適合學生特點、具有科學性和實踐性的STEAM教學體系。本研究通過對基于高階思維發展的小學STEAM課程模型構建與實施路徑的研究，能夠豐富小學教育課程理論體系，為高階思維與STEAM課程融合提供理論支持。實踐價值：為小學STEAM課程實施提供可操作路徑，提升學生高階思維能力。通過對小學STEAM課程的教學體系設計與應用，包括教學理念設計、教學目標設計、教學過程設計等方面的研究，為小學STEAM課程實施提供可操作路徑，提升學生高階思維能力，培養學生的學科能力、知識運用與遷移能力、問題解決能力、合作能力、創新能力、社會責任感。二、研究目標、研究內容、重要觀點1.研究目標本課題的具體目標是構建基于高階思維發展的小學STEAM課程模型，并探索有效的實施路徑，以提升學生的高階思維能力。通過對高階思維與小學STEAM課程的深入研究，為小學教育提供創新的教學模式和方法，培養適應新時代需求的創新人才。構建小學STEAM課程模型，需要整合科學、技術、工程、藝術和數學等多學科知識，以學生實際生活情境和需求為基礎，設計符合高階思維發展的課程內容。同時，探索有效的實施路徑，包括教學方法、教學策略和教學評價等方面，以確保課程的順利實施和學生高階思維能力的提升。2.研究內容分析高階思維與小學STEAM課程的關聯：高階思維是指運用科學知識、科學方法和科學思想，對客觀事物進行深入分析、推理、判斷和解決問題的能力。小學STEAM課程強調跨學科學習、實踐創新和問題解決，與高階思維的培養目標相契合。通過對小學STEAM課程的性質和特點的分析，探討高階思維在課程中的具體體現，如科學探究、工程設計、創新思維等方面。設計符合高階思維發展的小學STEAM課程內容：在課程內容設計上，要整合多元課程的教學目標，體現綜合性、開放性和實踐性特征。可以圍繞具體主題，如“環境保護”“科技創新”等，將科學、技術、工程、藝術和數學等多學科知識融入教學活動中。同時，設計具有融合性的學習內容，將學生的學習效果圍繞品德、勞技以及思維訓練等模式，通過對比、刪補等方式改變成融合性的主題元素。例如，在“木工制作”課程中，融入數學的“拼接”內容和“動手”等勞動內容，還可以開展“圖形繪制”“色彩選擇”等活動，培養學生的綜合實踐探究和批判性思維發展等能力。制定課程實施的策略與方法：在課程實施過程中，采用符合小學生認知特點的教學模式與方法。如項目式學習，通過跨學科的項目設計，讓學生在實際情境中解決問題，提高學生的綜合素質。學生需要經歷問題發現、資料搜集、方案設計、實驗驗證和成果展示等過程。探究式學習鼓勵學生主動提出問題，通過實驗、調查等方式尋求答案。同時，創建小組活動的學習方式，培養學生的合作方式和綜合實踐能力。組建分組式的研究和合作學習方式，包括組建小組、方案制作和產品制作等。在課堂中，學生通過小組討論、共同探究等形式，促進知識的共享和能力的互補。3.重要觀點小學STEAM課程是培養學生高階思維的有效途徑：小學STEAM課程通過跨學科學習、實踐創新和問題解決等方式，能夠激發學生的好奇心和探索欲望，培養學生的創新思維和批判性思維。在課程中，學生通過動手實踐、實驗探究等活動，能夠提高學生的問題解決能力和實踐能力，從而促進學生高階思維的發展。課程模型構建與實施路徑應緊密結合學生的發展需求：課程模型的構建和實施路徑應充分考慮學生的興趣、特長和認知水平，以學生為中心，關注學生的發展需求。在課程設計和實施過程中，提供個性化的學習資源，制定個性化的學習計劃，鼓勵學生之間的交流與合作，通過小組討論、共同探究等形式，促進知識的共享和能力的互補。同時，課程實施應注重實踐性與探究性，讓學生在動手實踐中掌握知識，提高解決問題的能力。三、研究思路、研究方法、創新之處1.研究思路本研究以基于高階思維發展的小學STEAM課程模型構建與實施路徑為核心，按照以下流程展開。首先，確定研究問題與目標，通過文獻研究與現狀分析，深入了解國內外小學STEAM課程發展及高階思維培養現狀，總結成功案例與存在問題。接著，設計課程模型與實施路徑，整合科學、技術、工程、藝術和數學等多學科知識，以學生實際生活情境和需求為基礎，設計符合高階思維發展的課程內容，并開展實踐研究與效果評估。在實踐過程中，采用項目式學習、探究式學習、創建小組活動等教學方式，培養學生的綜合素質和實踐能力。最后，總結經驗，根據實踐研究的結果，完善課程模型與實施路徑，為小學STEAM課程提供更加科學、有效的教學模式。2.研究方法文獻研究法：查閱國內外相關文獻，了解研究現狀。通過對STEAM教育理念的起源、發展歷程、核心教育理念進行深入研究，分析國內外小學科學教育中STEAM教育的實踐案例，總結成功經驗和存在的問題，為構建基于高階思維發展的小學STEAM課程模型提供理論支持。行動研究法：在實踐中不斷探索和改進課程模型與實施路徑。采用項目式學習、合作學習、探究學習等教學方法，引導學生主動參與學習過程。通過設計問題或情境、設計跨學科內容整合、分配團隊任務、指導實踐操作過程、展示與評估等六個方面，開展中小學STEAM課程教學體系的設計與應用。案例分析法：分析成功的小學STEAM課程案例，總結經驗。聚焦STEAM教育本土化，分析百所小學參與“STEAM教育課程教學改革”項目和慈溪市崇壽鎮中心小學與新西蘭奧克蘭塔哈黑學校共同開展STEAM雙師課程等成功案例，總結小學STEAM課程教學的有效方法和策略。同時，分析江蘇智慧教育云平臺開展小學STEM教育中高階思維培養的實踐研究等案例，為課程實施提供借鑒。3.創新之處構建具有創新性的小學STEAM課程模型，注重高階思維培養：本研究將高階思維培養融入小學STEAM課程模型構建中，強調跨學科學習、實踐創新和問題解決。在課程內容設計上，整合多元課程的教學目標，體現綜合性、開放性和實踐性特征。例如，在“木工制作”課程中，融入數學的“拼接”內容和“動手”等勞動內容，還可以開展“圖形繪制”“色彩選擇”等活動，培養學生的綜合實踐探究和批判性思維發展等能力。探索多元化的實施路徑，為小學STEAM課程提供新的思路：本研究探索多元化的實施路徑，包括采用項目式學習、探究式學習、創建小組活動等教學方式，培養學生的綜合素質和實踐能力。同時，注重學生的自主學習和探索能力，通過讓學生自主選擇課程內容、設計個性化的實踐項目等方式，激發學生的學習興趣和創造力。此外，本研究還強調課程評價的多元化，采用綜合評價、自我評價和同伴評價、綜合性考試等方式，全面評價學生在STEAM教育中的表現和能力。四、研究基礎、條件保障、研究步驟1.研究基礎相關研究成果的積累：目前國內外已有不少關于小學STEAM教育的研究成果。例如，澳大利亞高中學業考試中有設計、工業技術、計算機技術等30多門應用性課程，為學生的應用性發展提供了機會；馬來西亞教育部在課程、教學和評價三個層面進行改革，提出“高階思維教育”，并在課程中明確規定高階思維的內容標準和學習標準；我國合肥市舉辦STEAM教育實驗成果總結交流會，積極推進全市STEAM教育工作；威海市高新區中小學積極對接高校資源，推進“STEM”教育；江蘇智慧教育云平臺開展小學STEM教育中高階思維培養的實踐研究等。此外，還有眾多關于小學STEAM教育課程內容設計、教學體系設計與應用、校本課程開發研究等方面的文獻資料，為本次研究提供了豐富的理論支持和實踐經驗借鑒。研究團隊的專業背景與經驗：本研究團隊成員具備跨學科的專業背景，包括科學、技術、工程、藝術和數學等領域的專業人才。團隊成員在小學教育領域擁有豐富的教學經驗和研究經驗，曾參與過多個小學教育課題的研究，對小學教育的現狀和問題有深入的了解。同時，團隊成員積極參加各類教育培訓和學術交流活動，不斷提升自己的專業素養和研究能力，為本次研究的順利開展提供了有力的保障。2.條件保障學校的支持與資源保障：學校高度重視本次研究，將為研究提供全方位的支持。學校擁有先進的教學設施和設備，如實驗室、多媒體教室、圖書館等，為研究提供了良好的硬件條件。同時，學校還將為研究團隊提供充足的研究時間和空間，確保研究工作的順利進行。此外，學校還將積極整合校內外資源，為研究提供更多的支持和保障。研究經費的來源與使用計劃：本研究的經費主要來源于國家級科研項目資助、省部級科研項目資助和學校資助。經費將主要用于文獻資料費、問卷調查費、實證研究費、報告撰寫與打印費和差旅費等方面。在經費使用過程中，將嚴格按照預算執行，確保經費的合理使用和有效管理。3.研究步驟第一階段：文獻研究與現狀分析：在這個階段，研究團隊將收集國內外相關文獻資料，深入了解小學STEAM教育的發展現狀、高階思維培養的現狀以及相關研究成果。通過對文獻資料的分析，明確研究問題，制定研究方案。同時，研究團隊還將對小學STEAM教育的現狀進行調查，了解小學STEAM教育在課程設置、教學方法、評價體系等方面存在的問題，為后續研究提供依據。第二階段：課程模型設計與實施路徑規劃：在這個階段，研究團隊將根據文獻研究和現狀分析的結果，設計基于高階思維發展的小學STEAM課程模型。課程模型將整合科學、技術、工程、藝術和數學等多學科知識，以學生實際生活情境和需求為基礎，設計符合高階思維發展的課程內容。同時，研究團隊還將規劃課程的實施路徑，包括教學方法、教學策略和教學評價等方面，確保課程的順利實施和學生高階思維能力的提升。第三階段：實踐研究與效果評估：在這個階段，研究團隊將選取一定數量的小學，開展實踐研究。在實踐過程中，采用項目式學習、探究式學習、創建小組活動等教學方式，培養學生的綜合素質和實踐能力。同時，研究團隊還將對實踐研究的效果進行評估，通過對比實驗、問卷調查等方法，評估小學STEAM課程對學生高階思維能力的影響，為課程的完善和推廣提供依據。第四階段：總結與完善：在這個階段，研究團隊將對整個研究過程進行總結和反思，撰寫研究報告。研究報告將詳細記錄研究過程、方法和結果，包括課程模型的設計、實施路徑（全文共5887字）課題