基于高阶思维培养的小学创客教育问题链设计策略探究

中图分类号：G434文献标识码：A论文编号：1674—2117（2025）09-0064-04

创客教育作为培育高阶思维能力的有效平台，与全面发展人才的培养自标高度契合。它要求学生从多元视角审视问题，积极探索解决方案，从而拓宽思维视野。在这一过程中，“问题”成为激发高阶思维的关键。以问题为核心的创客教育模式，不仅能够促进学生发现、分析和解决问题能力的提升，更有助于其从机械记忆和简单操作中解脱出来，转向采用主动探究与合作共享的新型学习方式。基于此，笔者结合教学实践，深人探讨了基于高阶思维培养的小学创客教育问题链设计策略。

问题链：创客教育中高阶思维培养的支架

1.高阶思维的内涵

布鲁姆认知目标分类理论将学习目标划分为六个层次，其中分析、评价、创造被视为高阶思维。高阶思维具有深刻性、批判性、独创性和灵活性等特点，是创新、问题解决、决策以及批判性思维的核心，对于提升学生的综合素质和创新能力具有至关重要的作用。

2.问题链的定义与功能

“问题链”，亦称“问题串”，指围绕同一主题而设计的且目标明确的一系列问题组合。这些问题在思维链条中扮演着路标和导向的角色，引领学生的思维方向。在问题链的探索与解答过程中，学生经历质疑、探究、解释和反思的完整思维循环，这一过程逻辑严密，有助于促进深度思考。在构建问题链时，需围绕核心问题展开，衍生出一系列相关子问题，形成系统且富有深度的问题链体系，以支持学生对知识的系统掌握及其问题解决能力的提升。

3.指向高阶思维的创客问题链设计

创客教育倡导的创新精神、实践能力及问题解决能力，并非单纯依靠知识传授即可获得，而是需要学生在解决实际问题的过程中，通过实践、反思和修正的循环，逐步锻炼和提升。因此，结合有效的教学活动，设计能够激发学生高阶思维的问题链，是培养学生核心素养、提升其综合素质和创新能力的关键所在。

基于高阶思维的问题链设计原则

在设计指向高阶思维的创客教育问题链时，应充分考虑学生的需求和认知规律，以激发学生的学习兴趣，实现被动学习向主动参与的转变。具体应遵循以下

原则：

1.导向性原则

明确问题链的教育内涵和价值导向，确保问题序列能够引导学生达成学习目标，突出教学重点，化解难点，并解答学生的认知困惑。同时，通过问题引导学生树立正确的价值观。

2.联结性原则

构建逻辑清晰、关系紧密的问题链，促进跨学科知识的融合与思维的整合。例如，在“智能向日葵的坚守”项目中，通过生物、科学、信息技术及道德与法治等多学科知识的联结，形成跨学科的问题链，促进学生思维的全面发展。

3.开放性原则

设计开放性问题，鼓励学生从多角度、多方位进行分析和探究，培养其思维的灵活性、批判性和创新性。开放性问题鼓励学生尝试多种解决方案，从失败中学习，不断优化思维和方法。

4.层次性原则

根据学生认知能力和“最近发展区”理论，设计层次分明、循序渐

进的问题链，确保问题与学生实际能力相符，同时，推动其能力进阶和思维层次的提升。

5.探究性原则

结合学生日常生活设计富有探索性和拓展性的创客项目，通过探究活动引导学生深入思考、分析和梳理问题，从而锤炼其思维品质，提升高阶思维能力。

基于高阶思维培育的小学创客教育问题链设计策略

1.精心并列设问，全面拓展思维广度

并列式问题链由一系列相互独立但层级相当的问题构成，它们之间既无主次之分，亦无难度差异。这种独特的问题设计模式，有助于教师精准把握教学目标，有效梳理教学内容，形成清晰的逻辑脉络，并且能够激励学生紧密联系生活实际，主动发掘并深入探究实际问题，进而整合与优化知识结构。学生通过类比、迁移等策略，灵活运用既有知识、技能与规律解决同类问题，可显著增强高阶思维能力，从而有效拓展思维的广度。

以“智能家居”创客项目为例，教师创设贴近学生生活的学习情境，鼓励其探究家中电器设备的智能特性，自主提出问题并形成并列问题链（如图1）。这些问题在知识体系内相互平行，能够全面反映学生对智能家居的初步认知与理解框架。在问题链的引领下，学生将积极探究智能家居的多样功能，并利用思维导图等认知工具系统记录观察结果与新发现。通过并列问题的深人讨论，学生将在既有智能家居知识的基础上，主动发掘新议题，从多维度对学习任务进行深度探索。在此过程中，学生的新知与原有认知结构中的相关概念相互作用，催生出更加深刻且富有意义的学习体验。

2.逐层递进探问，深入挖掘思维深度

递进式问题设计强调问题间的逻辑连贯性与层次性，以形成环环相扣、逐步深入的问题链体系。其中，每个问题都是后续探究的基石，为更深层次的探索奠定坚实基础，而后续问题则是对前一个问题的深化与拓展。递进式问题链为学生构建了一个逻辑严密、难度适中的思维支架，通过一系列层层深入的真实问题，促使学生不仅理解了每个问题的核心要义，还洞察了问题间的内在联系，形成连贯的思维链条，进而构建起系统的知识概念体系。

以“交警小助手”创客项目为例，该项目旨在通过搭建交警小助手模型，使学生掌握舵机的组合使用方法，并通过程序编写学会动作程序的调用技巧。基于项目内容分析，教师设计了核心问题与分支问题，并围绕教学目标进一步细化出枝节问题（如图2）。在问题链中，核心问题紧密贴合教学目标，分支问题则围绕核心问题逐步深入探究。在设计过程中，应注重问题间的顺畅过渡与逻辑衔接，既要明确思考方向，又要避免难度陡增或问题冗余。学生在解决递进问题链的过程中，将逐步剖析搭建模型与编写程序的内在机理，运用解构、归纳等高级思维技巧，构建起小型开关系统的概念框架。

3.细致诊断追问，有效突破思维障碍

依据学生的学习进展灵活生成问题链，平衡预设与生成的关系至关重要。在课堂上，教师应保持开放的心态，包容学生的错误回答，紧扣创客项目的重点与难点，设计贴合当前学情的问题链，引导学生深人探究，揭示其认知误区与薄弱环节。面对这些问题，学生不仅能够反思初始回答，还能通过对比分析，洞察表面观点背后的深层逻辑。在纠错过程中，学生与同伴进行思维碰撞，这不仅激发了其逆向思维能力，还促进其自我反思与批判性思维的发展，从而深化了高阶思维的培育。

以“智能电动门”创客项目为例，该项目要求实现按压传感器触发电动门开启的功能。在编写判断按压传感器状态的代码时，学生对“重复…直到……”与“如果…则…否则…”两种指令的选择存在困惑。针对这一情况，教师设计了诊断式问题链（如表1），旨在帮助学生找到解决问题的关键节点，引导他们识别知识中的模糊区域，进而进行错误识别与纠正。学生主动提出问题：“这两种指令之间是否存在内在联系？”随后，教师引导学生绘制流程图以梳理思路，按照程序执行顺序分析发现“重复…直到”属于循环结构。通过基于真实创客项目的诊断性问题链设计，引导学生进行分析、判定与反思，有效促进了编程指令相关知识的内化与掌握。

4.巧妙开放寻问，高效启迪思 维创新

开放式问题链突破传统思维的束缚，其答案与解决方法具有多样性与灵活性，有助于实现知识的变式与拓展。学生在深入剖析、客观评价及创新创造的过程中，能够加深对知识的理解与同化，揭示现象背后的本质规律，从而经历多元的思维历练。同时，开放式问题链极大地促进了学生分析、评价、创造等高阶思维能力的发展，充分展现了思维的创新性与独特性。

以“扫地机器人”创客项目为例，该项目聚焦于扫地机器人避障功能的实现。对于如何检测前方障碍物，学生在超声波传感器与红外测距传感器的选择上犹豫不决。为帮助学生深入理解两种传感器的工作原理与差异，教师将工程思维与设计思维融人学习活动，设计了开放式问题链（如表2）。学生以小组形式协作探索解决问题的多元化途径与方法，利用身边材料制作简易模型以直观展示两种传感器的内部构造与工作机制。通过模型设计与原理模拟，学生有效构建了关于超声波传感器与红外测距传感器的概念框架，并能准确区分其工作原理与应用场景。最后，结合扫地机器人的实际工作环境与传感器的特性，学生做出了合理的选择。开放性问题链为学生提供了一个灵活的探索框架，既不拘泥于固定的操作步骤，也不预设成果的具体形式。它鼓励学生从多角度挖掘问题本质，增加实践锻炼的机会，从而培养学生的自我意识与创新精神，激励他们突破常规束缚，充分展现个人创造力与想象力。

结语

问题乃教学之核心，为思维之舟指引方向；问题乃教学之引擎，为思维之车注入动力；问题乃教学之催化剂，助推思维之翼不断创新。而问题链的有效设计，则是提升高阶思维能力的关键路径。信息科技教师应紧密结合学生思维发展的规律与特点，以问题链为支架，逐步引领其迈向高阶思维的殿堂，进而不断提升其思维品质与创新素养。

参考文献：

[1王先进.谈问题串的设计方法[J].数学通报，2012，51（07）.17-19+23.

[2]王钊.基于问题链的信息科技课程教学设计与实践研究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2023.e