基于STEM項目的學(xué)生高階思維測評研究

楊地雍 首新

摘要： 研究建構(gòu)指向STEM學(xué)習(xí)目標(biāo)的高階思維測試任務(wù)，擬合Rasch模型進(jìn)行完善。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于STEM項目的高階思維進(jìn)階結(jié)構(gòu)可分為四個層級，這為STEM課程設(shè)計提供了理論依據(jù)；基于STEM項目的高階思維層級水平與年級發(fā)展一致、與性別交互作用顯著。最后，從STEM課程規(guī)劃和教學(xué)實施等方面提出若干建議。

關(guān)鍵詞： STEM教育； 跨學(xué)科學(xué)習(xí)； 高階思維； 測評

文章編號： 10056629（2024）01001807

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

STEM教育是指整合科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）等學(xué)科知識和內(nèi)容進(jìn)行的跨學(xué)科教育。STEM學(xué)習(xí)過程始于創(chuàng)設(shè)真實的社會情境，與工業(yè)生產(chǎn)或日常生活發(fā)生聯(lián)系，圍繞解決一個實際問題進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計或產(chǎn)品改進(jìn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和科技素養(yǎng)。在“以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，通過工程設(shè)計理解科學(xué)和技術(shù)”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生從不同視角、應(yīng)用不同方法進(jìn)行設(shè)計和產(chǎn)品完善，發(fā)展創(chuàng)造性思維；從諸多工程設(shè)計方案中擇優(yōu)選擇其中一個，通過試測逐步反思設(shè)計缺陷，優(yōu)化產(chǎn)品功效，發(fā)展批判性思維。因此，STEM學(xué)習(xí)目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生的高層次認(rèn)知的過程。本研究通過對高階思維本質(zhì)的探討，通過測試題有效表征STEM學(xué)習(xí)中高層次認(rèn)知過程，以評促教，達(dá)成“為高階思維而教”的STEM學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1 高階思維的本質(zhì)與STEM學(xué)習(xí)目標(biāo)

目前，主要從三種視角闡述高階思維。從科學(xué)哲學(xué)視角，主要揭示具有高階思維的人的品質(zhì)，如早期觀點(diǎn)認(rèn)為，具備高階思維的人善于利用先驗知識做出推斷并解決問題［1］。從認(rèn)知心理學(xué)視角，主要反映高層次的認(rèn)知過程。在復(fù)雜而困惑的情境中，當(dāng)記憶中的已知信息與新信息之間相互關(guān)聯(lián)，重新排列，擴(kuò)展延伸以達(dá)到某一目的或進(jìn)行問題解決時，高階思維就被激活［2］。從教育學(xué)視角，主要通過描述目標(biāo)行為展現(xiàn)高階思維學(xué)習(xí)結(jié)果。教育界普遍認(rèn)為布魯姆教育認(rèn)知目標(biāo)中的分析、綜合、評價（或創(chuàng)造）屬于高階思維，若學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中經(jīng)歷這些認(rèn)知過程，則高階思維得到了訓(xùn)練。

美國國家研究委員會提出，若問題解決過程需要高認(rèn)知的細(xì)微判斷、較為復(fù)雜、缺乏既有的規(guī)則路徑、運(yùn)用多個標(biāo)準(zhǔn)的，具有自調(diào)性和不確定性，那么就觸及高階思維過程。Parness等人認(rèn)為［3］，問題解決過程都經(jīng)歷了創(chuàng)造性思維（主要是思維發(fā)散）到批判性思維（主要是思維聚合）的過程（如圖1），如尋找事實的過程中，采取多種手段搜集與問題相關(guān)的信息或資料主要是創(chuàng)造性（發(fā)散）思維過程，而旁求博考各方證據(jù)將問題清晰定義則是批判性思維過程；搜集想法的過程中，基于研究問題進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，盡可能獲取多種可行的設(shè)想，這主要是創(chuàng)造性思維，而判定想法的合理性，基于可操作性對想法做進(jìn)一步清理，獲取最優(yōu)化的想法，這主要是批判性思維?？梢?，問題解決經(jīng)歷了從創(chuàng)造到批判的過程，本質(zhì)上是創(chuàng)造性思維（多種組合的、多樣序列的思維能力）、批判性思維（理性的反思、審慎的評判）的互動和共融，最終使問題得到解決。

從學(xué)習(xí)過程來看，STEM教育項目要促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維到批判性思維的變化，進(jìn)而達(dá)成發(fā)展高階思維的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在著眼于設(shè)計的STEM活動中，創(chuàng)造性思維有助于激發(fā)尚未形成規(guī)范的設(shè)計靈感；批判性思維則更注重反思設(shè)計的合理性，尋求更切合各項標(biāo)準(zhǔn)的方案、策略等，促進(jìn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。因此，STEM學(xué)習(xí)中所要培養(yǎng)的高階思維是指在基于項目的或基于任務(wù)的問題解決學(xué)習(xí)過程中，以跨學(xué)科STEM知識為基礎(chǔ)，順利運(yùn)用創(chuàng)造性思維和批判性思維為核心的高層次認(rèn)知過程進(jìn)行科學(xué)思維的認(rèn)知或智力活動。這一界定為測量STEM活動中高階思維提供了方法論基礎(chǔ)，即可依據(jù)跨學(xué)科知識背景將創(chuàng)造性思維和批判性思維施以相對獨(dú)立而又相互融合的測試任務(wù)，以此測評高階思維。

2 基于STEM項目的高階思維測評維度構(gòu)建

基于STEM學(xué)科內(nèi)容設(shè)計測試題評價創(chuàng)造性思維到批判性思維的認(rèn)知過程，以此表征高階思維的本質(zhì)。創(chuàng)造性思維主要表現(xiàn)為思維的發(fā)散性，從思維的流暢性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性等維度評估創(chuàng)造性思維。參考Ennis［4］、 Halpern［5］等人的觀點(diǎn)，我們認(rèn)為批判性思維的核心是推理、分析與預(yù)測、評價，因此從這三個方面評估批判性思維（一個測試任務(wù)一般只包含其中一個方面）。依據(jù)科學(xué)探究要素論、青少年科學(xué)創(chuàng)造力結(jié)構(gòu)模型，以及有關(guān)科學(xué)教科書“科學(xué)探究”設(shè)計廣度的研究［6］，本研究從問題提出、方案設(shè)計、證據(jù)搜集、信息解釋、物體應(yīng)用、產(chǎn)品改進(jìn)、反思評價等7個思維表現(xiàn)結(jié)果設(shè)計具體書面測試任務(wù)。

最終，基于STEM項目的高階思維測評框架由三個維度構(gòu)成，即STEM學(xué)科內(nèi)容、高階思維認(rèn)知過程、思維表現(xiàn)結(jié)果，測評框架模型如圖2。模型表達(dá)的基本涵義是基于STEM項目的高階思維測評應(yīng)基于STEM學(xué)科內(nèi)容，就本研究而言，要基于小學(xué)科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等課程內(nèi)容設(shè)計體現(xiàn)STEM學(xué)科整合理念的測試任務(wù)。第二，基于STEM測試任務(wù)，可從7個思維表現(xiàn)結(jié)果選擇其中1個視角進(jìn)行具體內(nèi)容研制。第三，測試任務(wù)的問題要考查從創(chuàng)造性思維到批判性思維的認(rèn)知過程。由此，三個維度形成了具有一定邊界的有效系統(tǒng)，高階思維認(rèn)知過程與STEM測試任務(wù)融合在了一起。

3 基于STEM項目的高階思維測試題研制

3.1 測評過程及樣本

利用兩輪試測修訂試題，形成有效測評工具，然后進(jìn)行第三輪正式測評。測試題均是以2、 4、 6年級科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等課程內(nèi)容為基礎(chǔ)設(shè)計的STEM內(nèi)容，試題問題則導(dǎo)向高階思維認(rèn)知過程，如基于科學(xué)數(shù)學(xué)領(lǐng)域設(shè)計的面向4年級的“磁鐵的推理”一題，依據(jù)義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對4年級學(xué)業(yè)質(zhì)量要求“能利用磁鐵的基本性質(zhì)解釋某些生活現(xiàn)象”，以及義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對4年級學(xué)業(yè)質(zhì)量要求“能在真實情境中，合理利用等量的等量相等進(jìn)行推理”進(jìn)行設(shè)計。測試題突出STEM情境，基于課程標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行整合性的設(shè)計，確保符合學(xué)生的認(rèn)知水平和知識基礎(chǔ)。第一輪、第二輪測試樣本為方便取樣，以完善測試工具，第三輪正式測評選取小學(xué)兩所（市區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)各一所），再在兩所學(xué)校選取2、 4、 6年級各一個班共6個班264名學(xué)生為樣本。所選市區(qū)小學(xué)的綜合評價在所在地處于中等水平，所選鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)為鎮(zhèn)上兩所小學(xué)之一，樣本中包括市區(qū)/鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)，旨在減小因城鄉(xiāng)差異而引發(fā)的相關(guān)變量對測評結(jié)果的影響。

3.2 測試題設(shè)計及賦分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)測評維度模型，測試題開發(fā)程序包括：第一，挖掘小學(xué)STEM真實材料設(shè)計試題情境，基于小學(xué)科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等課程尋找符合學(xué)生認(rèn)知水平的STEM內(nèi)容，并形成具有一定開放性的試題情境，以激發(fā)高層次認(rèn)知過程。第二，明確試題STEM內(nèi)容與高階思維認(rèn)知水平的關(guān)系，試題STEM內(nèi)容要具有一定跨學(xué)科知識廣度，保持每個測試題均涉及STEM學(xué)科內(nèi)容，且知識具有相對獨(dú)立性，試題之間沒有較大重疊。為了實現(xiàn)依據(jù)認(rèn)知過程考查高階思維的目的，STEM知識范圍要適用于引發(fā)從創(chuàng)造性思維到批判性思維的認(rèn)知過程，且表現(xiàn)出認(rèn)知過程的進(jìn)階性。第三，明確試題STEM內(nèi)容與思維表現(xiàn)結(jié)果的關(guān)系，本研究所述7個思維表現(xiàn)結(jié)果要素是出題具體方向，它們都可與STEM內(nèi)容結(jié)合在一起，使每個測試題凸顯1個思維表現(xiàn)結(jié)果?；谏鲜龀绦蛟O(shè)計了測試工具，樣題示例見表1。

下面以從“信息解釋”視角設(shè)計的一題為例具體說明（如表2）。信息解釋是將獲取的核心證據(jù)（信息）與最優(yōu)決策方案建立有效聯(lián)結(jié)，基于證據(jù)進(jìn)行有說服力的解釋?；谶@一過程，設(shè)計生活化STEM學(xué)科情境，再利用情境化問題激發(fā)高階思維認(rèn)知過程。問題（1）考察以思維發(fā)散為主的創(chuàng)造性思維，問題（2）考察以思維聚合為主的批判性思維（樣題指向其中的“分析與預(yù)測”），要求學(xué)生對問題（1）中的開放結(jié)果進(jìn)行有邊界的解釋。

問題（2）：你認(rèn)為最可能是哪一個？請說明原因。（考察批判性思維-分析與預(yù)測）

表3是其初始評分標(biāo)準(zhǔn)。首先評估創(chuàng)造性思維。思維流暢性方面，該生回答了3個原因，第1個不合理，舍去，計1分。思維靈活性方面，該生分別從2個類別（人為因素、自然因素）進(jìn)行了說明，計1分。思維獨(dú)創(chuàng)性方面，施測完成統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，該生第3個答案頻數(shù)在5%-10%范圍（為6.53%），第2個答案頻數(shù)大于10%（為12.81%），計1分。其次評估批判性思維，該生認(rèn)為“鐵門下部與地面長期摩擦，導(dǎo)致容易生銹”，并沒有抓住鐵生銹本質(zhì)，計0分。最終，該同學(xué)得分：1+1+1+0=3分。值得注意的是，評分標(biāo)準(zhǔn)并非一成不變，根據(jù)第一輪試測結(jié)果，本研究會擬合部分賦值Rasch模型對開放題評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。

3.3 試題質(zhì)量分析

本研究基于第一輪試測結(jié)果修訂試題內(nèi)容、水平以及評分標(biāo)準(zhǔn)，然后基于第二輪試測結(jié)果驗證試題修訂質(zhì)量，形成有效測評工具，為第三輪正式測評奠定基礎(chǔ)。采用部分賦值Rasch模型的計算方法，利用擬合指標(biāo)、懷特圖、等級概率曲線等信息評估題目。

第一輪試測后分析發(fā)現(xiàn)，部分題目由于太簡單或太難而沒有學(xué)生能力與之匹配，主要采用三種修訂方式：第一，對于難度小而沒有學(xué)生能力匹配的試題，直接用較大難度的試題替換；第二，對于預(yù)設(shè)水平與實測水平不符的試題，要么修改預(yù)設(shè)水平符合實測水平，要么修改試題符合預(yù)設(shè)水平；第三，對于難度較大的題目，修改內(nèi)容以與預(yù)設(shè)水平相符。修訂試題之后，第二輪建立懷特圖發(fā)現(xiàn)，題目難度與被試能力匹配較好，且題目基本正態(tài)分布。另外，第一輪試測發(fā)現(xiàn)某些題目評分標(biāo)準(zhǔn)不合理，分值序列與平均參數(shù)估計Rasch值不匹配，等級概率曲線中的某些分值“門檻”過高或過低。主要采用兩種修訂方式：第一，合并某些序列等級，重新定義其含義；第二，根據(jù)學(xué)生作答情況舍棄某些維度評分，如“石橋”一題，第一輪試測后發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)思維“靈活性”較少，于是將1分的標(biāo)準(zhǔn)從“畫出1～2個形狀”修改成“畫出1形狀”，且由于該題繪制形狀并不涉及“獨(dú)創(chuàng)性”，因而只從兩個維度評分。

修訂之后，第二輪測試顯示絕大部分題目的加權(quán)、未加權(quán)擬合MNSQ值在0.7～1.3之間，T值在-2～+2之間，符合Rasch擬合指標(biāo)，可見第一輪試題修改較為成功。隨后對質(zhì)量不太好的試題HI5、PR3進(jìn)一步進(jìn)行了修訂。最后從性別、城鄉(xiāng)等方面檢驗測評工具的功能差異，發(fā)現(xiàn)性別差異、城鄉(xiāng)差異均不顯著（p1=0.053， p2=0.562）。測評工具分離度3.82（>2），內(nèi)部信度0.94，具有較好的信效度，能有效測評小學(xué)生基于STEM項目的高階思維。

4 基于STEM項目的高階思維測評實踐

4.1 基于STEM項目的高階思維層級進(jìn)階結(jié)構(gòu)

Rasch模型將被試能力與試題難度匹配在同一量尺上，因而可透過試題分布表征學(xué)生的高階思維水平。從分步評分懷特圖發(fā)現(xiàn)，修訂后的評分標(biāo)準(zhǔn)與被試能力發(fā)展水平基本呈對應(yīng)關(guān)系，對2～6年級學(xué)生具有較為合適的測評廣度，評分等級（1～4分）分布基本與被試能力（從低到高）發(fā)展一致。進(jìn)一步深入測試題分析學(xué)生在4個評分等級上的得分及表現(xiàn)，初步勾勒出小學(xué)階段基于STEM項目的高階思維層級進(jìn)階結(jié)構(gòu)：

處于水平1（-2.23～-0.98分

此處為Rasch分值，總體分布為均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為0.78。）的學(xué)生對概念之間的位屬關(guān)系不時仍有疑問，這源于該水平學(xué)生采用孤立的觀點(diǎn)分析跨學(xué)科的問題。當(dāng)面對具體現(xiàn)象和事物時，有時能提出一些新想法，但多趨于想象，經(jīng)不起精細(xì)的邏輯推理。因此，思維雖表現(xiàn)出較好的流暢性，但靈活性不足，與基本標(biāo)準(zhǔn)時有沖突，缺乏實踐性。思維的遷移程度不高，解釋過程多為重復(fù)表述，或表述不完整，推理過程存在臆斷，評價過程缺少有力的知識和證據(jù)支持，因而分析過程合理性還較為欠缺，預(yù)測精準(zhǔn)性不足。

處于水平2（-0.97～-0.08分）的學(xué)生基本能辨析相似概念之間的關(guān)系，但這一結(jié)果是基于對具體現(xiàn)象與事物的觀察和比較，若脫離具體操作或視覺模型，他們的思維精細(xì)化水平、流暢性、推理水平會大幅度下滑。因而，思維以新穎性為主，還不具備獨(dú)創(chuàng)性，想象成分居多，非形式推理過程中證據(jù)掌握具有一定片面性，能進(jìn)行較為合理的分析，但預(yù)測的可能性不高，反思和評價過程多需要他人督促，自主性還不高。

處于水平3（-0.07～0.78分）的學(xué)生已經(jīng)能綜合學(xué)科概念之間的聯(lián)系分析一類事物的特征，能從條件、過程、原因等角度進(jìn)行判斷。他們能合理展現(xiàn)思維靈活性，具有一些獨(dú)創(chuàng)性的新想法，但具體實施過程的精致程度還有待提高。因而，支撐遷移與運(yùn)用過程的概念模型成熟度還不夠，思維以靈活性為主，同時兼顧合理性，已形成能規(guī)范、正確地基于證據(jù)的推理，能掌握一定的手段對信息進(jìn)行分析和解釋。評價過程能兼顧他人觀點(diǎn)，對過程已具備一定的自我監(jiān)控和反思意識，但主觀性仍然較強(qiáng)。

處于水平4（0.79～1.75分）的學(xué)生對學(xué)科概念系統(tǒng)及系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系已有所考慮，不再停留在新想法，而是有具體的實施方案進(jìn)行支撐。因而，能基于已有知識經(jīng)驗展現(xiàn)思維靈活性，且具有一定的獨(dú)創(chuàng)性，并兼顧了其他可能的存在，對新情境中的問題也有一定的指導(dǎo)性，并能及時分析與預(yù)測，進(jìn)而調(diào)整，適應(yīng)新情境中的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等。推理過程注重證據(jù)的權(quán)威性以及證據(jù)自身的局限，反思過程已能充分調(diào)動內(nèi)部認(rèn)知策略，但由于知識結(jié)構(gòu)的限制，對新問題的驗證過程仍有一定的局限。

4.2 基于STEM項目的高階思維水平差異

進(jìn)一步進(jìn)行4個水平之間的單因素方差分析，結(jié)果顯示F（3， 260）=406.110， p<0.01，說明4個水平之間有顯著差異，反映出本研究構(gòu)建的高階思維進(jìn)階層級不存在交叉，能表征基于STEM項目的高階思維進(jìn)階層級路徑。

各年級信息如表4，各水平學(xué)生基本呈正態(tài)分布，2/3水平學(xué)生居多。6年級學(xué)生基于STEM項目的高階思維能力與2、 4年級相比已有明顯變化，低水平學(xué)生減少，而高水平學(xué)生增加。深入各年級測試題分析發(fā)現(xiàn)，低年級學(xué)生多囿于思維想象，或局限于情境之中，

思維表現(xiàn)出一定的流暢性，但多不能運(yùn)用經(jīng)驗遷移創(chuàng)造性地解決問題，推理過程時有跳躍性，或強(qiáng)行基于經(jīng)驗進(jìn)行分析。高年級學(xué)生由于認(rèn)知經(jīng)驗的增長，合理化的思維靈活性程度增加，且部分學(xué)生能進(jìn)行情境遷移，提出獨(dú)到的觀點(diǎn)，推理過程有依賴知識經(jīng)驗的意識，逐步認(rèn)識到證據(jù)的重要性，且展現(xiàn)出一定的邏輯過程，但由于生理仍處于不斷發(fā)展之中，高年級學(xué)生合理評價、自我管理等思維意識仍處于較低水平。但整體而言，采用3（2、 4、 6年級）×4（1、 2、 3、 4水平）兩因素方差分析比較發(fā)現(xiàn)，年級與水平的交互作用不顯著，F(xiàn)（6， 251）=1.794， p=0.101，說明隨著年級的增長，學(xué)生基于STEM項目的高階思維在增長。

4.3 基于STEM項目的高階思維性別差異

采用4（1、 2、 3、 4水平）×2（男、女）兩因素比較性別差異。發(fā)現(xiàn)性別的主效應(yīng)不顯著，男生略低于女生（-0.346<-0.189）。這主要是由于小學(xué)生經(jīng)驗認(rèn)知過程處于快速發(fā)展之中，思維想象中的自我評價不斷占據(jù)重要地位，表現(xiàn)出逐步向高層次認(rèn)知過程過渡，男女生都表現(xiàn)出不斷向前發(fā)展，導(dǎo)致差異不大。性別與水平之間交互作用顯著，F(xiàn)（3， 255）=2.739， p=0.04<0.05，具體表現(xiàn)在3、 4水平男生的高階思維要顯著低于3、 4水平女生，這與我們對基于STEM項目的高階思維水平界定有關(guān)，從水平2開始，學(xué)生的思維就從具體向抽象發(fā)展，能進(jìn)行基于證據(jù)的分析和預(yù)測，而到了水平4，要求學(xué)生能從事物結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度拓展新想法，思維抽象性進(jìn)一步提高。而有關(guān)學(xué)齡兒童（7～12歲）認(rèn)知發(fā)展研究顯示，女生思維想象和對事物的看法比男生更為豐富，因而出現(xiàn)了上述結(jié)果，但隨著男生智力發(fā)育的成熟，小學(xué)高年級男生的推理能力、發(fā)散性思維等均值均又高于女生［7］。

5 討論與總結(jié)

5.1 基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展特征分段分層培養(yǎng)高階思維

研究結(jié)果顯示，低年級學(xué)生在思維發(fā)散為主的過程能進(jìn)行大膽、靈活的想象，也能利用概念解釋現(xiàn)象，具有尋找證據(jù)的意識，思維具有一定新穎性和流暢性，但學(xué)生的作答反應(yīng)較為混亂，缺乏考慮合理性，這反映出思維聚合過程中自我反饋的不足，以及對證據(jù)的不重視；高年級學(xué)生作答反應(yīng)普遍重視證據(jù)和題目中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，是在兼顧合理性基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)造或遷移，有一定的科學(xué)方法意識，能依靠推理和判斷過濾不合理的思維想象?？梢姡湍昙墝W(xué)生的思維具有自發(fā)創(chuàng)造性，思維的想象成分較明顯，隨著生理的成熟（到了高年級），思維的理性創(chuàng)造、基于證據(jù)的批判等逐步占有重要地位，也就是批判性思維的重要性愈發(fā)凸顯。這提醒教師對不同年齡段學(xué)生的思維特征要有清晰認(rèn)識，在進(jìn)行STEM教學(xué)時，針對低年級學(xué)生，要讓他們充分發(fā)揮想象，提出自己的想法，但同時也要注意觀點(diǎn)恰當(dāng)，符合一定的邏輯；針對高年級學(xué)生，要注意激發(fā)基于知識經(jīng)驗的發(fā)散思維，讓他們進(jìn)行自主性創(chuàng)造設(shè)計，還要鼓勵以反饋、評價、論證等過程進(jìn)行多輪測試與改進(jìn)，以統(tǒng)整的視角發(fā)展高階思維。

5.2 正視學(xué)生高階思維發(fā)展過程的性別差異

研究結(jié)果顯示，基于STEM項目的高階思維具有性別差異，水平越高，男女生之間差異越大。個體發(fā)展水平是造成這一差異的重要原因。有研究顯示［8］，小學(xué)四年級是發(fā)散思維早期發(fā)展的關(guān)鍵期，此時女生發(fā)散思維水平明顯高于男生，但隨著男生視空間加工與圖形創(chuàng)造性優(yōu)勢的凸顯，高中階段男女生創(chuàng)造性測驗得分并無顯著差異。這提醒教師在進(jìn)行跨學(xué)科STEM教學(xué)時，一方面要充分發(fā)揮女生的言語發(fā)散思維優(yōu)勢，讓她們敢于表達(dá)觀點(diǎn)、推陳出新，進(jìn)行有創(chuàng)意的類比、遷移，但同時也要引導(dǎo)她們進(jìn)行反思和評價，尋求觀點(diǎn)的適切性；另一方面，要關(guān)注男生對問題的看法，引導(dǎo)他們積極審視、評價方案的可行性，在形成多樣的觀點(diǎn)或方案時，鼓勵他們進(jìn)行批判和評價。誠然，高階思維的性別差異在早期更為明顯，教師在進(jìn)行STEM教學(xué)時，更應(yīng)該將男女生組成異質(zhì)性的小組，讓他們在和諧、自主的學(xué)習(xí)氛圍中開闊問題解決的思路，各抒己見，形成思維的互補(bǔ)和協(xié)調(diào)發(fā)展。

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［7］裴秀芳. 幼兒認(rèn)知、個性發(fā)展的性別差異［J］. 心理發(fā)展與教育， 1992， （2）： 45～46.

［8］He J， Wong W. Gender Differences in Creative Thinking Revisited： Findings from Analysis of Variability ［J］. Personality & Individual Differences， 2011， 51（7）： 807～811.