复盘思维视角下的小学STEM+PBL教学

朱阿娜

摘要：复盘思维在小学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盘操作训练，可以高效地提升学生能力，对培养具有STEM素养的理工科人才产生积极的作用。

关键词：复盘思维;STEM;PBL;项目;工程技术

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2021）04A-0006-06

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验，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，从而帮助学生对科学、技术、工程和数学领域里的概念形成强有力而正确的理解，未来在应对世界重大挑战时，能够通过创造、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[1]。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+真实的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目中复杂的问题。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真实的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。针对复杂问题的解决，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有长处和局限。因此，对于学生来说，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，现实中没有一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师、科学家那样，以解决真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复盘思维，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，在高频率、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”的三链融合，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

所谓复盘，是围棋中的一个术语。本义是当我们下完一盘棋后，要在棋盘上重新走一遍，看看哪些棋子走得好，哪些棋子走得不好，这个重新走一遍且伴随深度思考的过程就是复盘，也称为复局。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。一是为了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，具有一种局外人的从容，给了自己一个更为理性的再思考的机会。通过复盘，能够发现“自己在对局过程中，哪些是疑问手，哪些是胜负手，哪一步下错了，哪一步是精彩的。对于疑问手，还有哪些不同的应对手法，更好的下法是什么，下法改变之后的应对是什么，不同手之间的顺序是不是应该调整……”[2]26。当下，复盘泛指“在头脑中对过去所做的事情重新‘过一遍。通过对过去的思维和行为进行回顾、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”[2]27。复盘不仅是对过去的复制呈现，还是对各种可能性进行探讨，是有系统、有目的性、有策略的。复盘的关键在推演，也正是“推演这个动作，将复盘与总结从本质上区别开来”[3]14。

U型学习法是复盘的学习机理。“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。学至于行而止矣。行之，明也;明之，为圣人。”这是《荀子·儒效篇》中关于学习的阐述。意思是只有能践行的学习，才是完整的、真正意义上的学习，包括闻、见、知、行四个步骤[4]54（如图1）。

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验，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”。

见，是指学习不仅要回顾、梳理，还要进行深入的分析，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复，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三去深入探究事物背后的规律，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，知识要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。没有经过实践检验的知识是惰性知识，在实际行动时难以产生作用。

从思维的脉络上看，以上四步是一个由表及里、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，找出本次行动中的得失利弊、不足与亮点，透过现象看本质，把握关键，此乃“此”和“里”。第三，要举一反三，总结并提炼具有普适性的、一般性的规律，此乃“彼”和“里”。最后，将得到的一般规律、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”。這里可以看出第一步到第二步是一个“由表及里”的过程，要求洞悉事物本质、把握关键;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富或产生新的理论，如此循环。整个过程的轮廓就像字母“U”，故将其称为“U型学习法”。因此，“对于复盘来说，回顾、反思、探究、提升，一个都不能少”[2]27。基于上述分析，要想真正从复盘中学习，就必须遵循特定的逻辑、程序或者步骤。

二、复盘在STEM项目教学中的多元价值

在小学STEM项目教学中，重视学生对复盘的操作与应用，对于培养21世纪复合型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，如，土木工程的各项施工方法、施工顺序等。而有意识地进行复盘能帮助学生在思考中统筹安排任务，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，提高项目实施效率（如图2）。

（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目标，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，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，STEM项目教学也会因此失去它应有的生命力、活力和适应力。

（三）有助于校验行动方向

阶段性复盘可以让学生在STEM项目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，也可以确定在目前现有资源条件下，之前设定的目标是否合理，决定是否正确，以及是否需要做出调整。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，是否符合更高层面的要求，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）有助于看清问题背后的问题，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，更好地理解事情，透过现象看本质，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确的预期，对后续的行动能够加以有效指导。

（五）有助于发现和产生新的想法与知识

复盘是学生知识组成的重要来源，是能力提升的重要方式。我们每个人所获得的新的知识和思路可以说都是复盘的结果。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。一个不会复盘的人，将无法从自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复盘可以让他们明白，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，通过复盘可以让他们明白究竟是想法出现了错误，还是执行时出现了失误，又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、客观地直面各种行动结果，在不断地复盘中，想办法解决问题。复盘的次数多了，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，是错误做法的糾偏器。每进行一次复盘，都是对其思维的一次深度训练[3]52。

三、复盘的步骤及在STEM教学中的应用

初学复盘需要按照一定的步骤进行（如图4），这可以保证每个参与复盘的学生都知道如何参与，从而发挥自己的作用，保证复盘有序进行，更能在复盘中得出有价值的认识。

（一）回顾目标

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。复盘开始即进行目标回顾，目的是让参与复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”这一项目进行复盘时，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，在杉树林里给大鹅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目标，不跑偏、保证复盘方向正确。

（二）叙述过程

复盘得有“盘”，而做过的事就是我们要复的这个“盘”，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，训练其逻辑能力;思考如何让整个事件重现，训练其思维，同时还锻炼了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。我们可以分阶段记录，再把阶段性记录整合起来。如叙述“建造鹅泳池”，可以分别从总设计、土木工程的实施与进展、混凝土工艺的实施、绿化等不同阶段，分步骤地记录，整个叙述过程要保证客观真实、全面完整，细节丰富。

（三）评估结果

评估结果标志着复盘进入了分析、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（见表1）。如，结果和目标一致，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;结果中出现了原定目标中没有的项目;原定目标结果却没有完成。如，学生在复盘“建造鹅泳池”时将结果与目标对比：结果不如预期目标——坚固性略差、施工粗糙、不耐久、最后3厘米污水难以抽净等;消失的目标——黏土做防水墙经不住鹅叨，坚固性不够;新增目标——混凝土挂网、卵石铺面。复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。

（四）分析原因

分析原因是学生在复盘中一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一致的地方入手，并针对这些提出问题，从而进入研究分析轨道。学生们只有常问为什么，才能不断发现新知，得出新结论。同时，也只有知道在哪里问“为什么”才是最有价值的[2]119。

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、效果自然也不会差。若想从关键点入手分析，这就要求学生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只是一个代表性数字，并非确定性要求，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，对新的客體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效。复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。态度是积极主动，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，是注重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，需要用黏土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。行动中却是有的学生怕吃苦、敷衍了事，随便把泥巴糊上就完事。要让学生仔细想想，目标究竟是把泥巴糊上墙即可，还是为了使墙体更加坚固？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，显然那么做并不能达到我们的目标，理应一点一点地用力来回搓抹，才能增加它的密度，从而增强墙体的坚固性。这是做事的态度问题。

5.推演规律

跟风并不是某个行业的独有的现象。模式跟风、产品跟风，都是规律总结时思维懒惰的结果。“分析原因”这一步，能让学生更新一些认知，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。因为复盘的结论是指向行动的，只有符合因果关系总结出来的规律，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[2]132，只有经过交叉验证的规律才是更接近真实的规律。

6.形成文档

形成文档主要是将复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复盘学生的大脑里（见表2）。文档可以帮助留下准确真实的记录，如果只靠事后回想很容易遗漏信息。而且，很多复盘都是有了结果、得到了认知就散了，好像复盘从来没有发生过，没有让其变为显性、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，或许又能产生新的认识，文档是学生STEM学习中一个重要的资料来源。

无疑，复盘是一种非常好的学习方式，在STEM+PBL教学中如能有意识地对开展的项目进行复盘，并善用复盘，学生就会不断成长，不断进步，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，适应国家发展需要。

参考文献：

[1]阿尔帕斯兰·沙欣.基于实践的STEM教学模式：STEM学生登台秀[M].候奕杰，等，译.上海：上海科技教育出版社，2016：64.

[2]陈中.复盘：对过去的事情做思维演练：实践版[M].北京：机械工业出版社，2017.

[3]陈中.复盘：对过去的事情做思维演练[M].北京：机械工业出版社，2020.

[4]邱昭良.复盘+：把经验转化为能力[M].北京：机械工业出版社，2020.

责任编辑：颜莹