基于腦科學(xué)研究的幼兒STEM課程研究

摘 ?要：近幾年，腦科學(xué)研究與教育教學(xué)的結(jié)合日趨緊密，其研究成果很大程度上成為教育教學(xué)研究的科學(xué)起點(diǎn)和依據(jù)。本研究從幼兒腦科學(xué)全腦開發(fā)理念及成果著手，結(jié)合幼兒STEM課程設(shè)計(jì)原理，分析了二者的緣起、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)與方法，給出了實(shí)踐案例及總結(jié)建議，并探索腦科學(xué)與幼兒教育的結(jié)合點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：全腦開發(fā);STEM課程;幼兒教育

作者簡介：李靜，徐州幼兒師范高等?？茖W(xué)校講師，研究方向?yàn)閷W(xué)前信息化、學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)設(shè)計(jì)。（江蘇 徐州 221000）

基金項(xiàng)目：本文系江蘇省2018年度高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究基金項(xiàng)目“STEAM理念下幼兒園融合課程建構(gòu)與實(shí)證研究”（課題編號：2018SJA1971）的階段性研究成果。

中圖分類號：G610 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）24-0115-03

研究表明，學(xué)齡前幼兒大腦處于快速發(fā)育階段，其中3歲與6歲是兩個(gè)重要分界點(diǎn)。3歲幼兒大腦重量為新生兒的3倍，發(fā)展到6歲即可達(dá)到腦重的90%，因此該階段的幼兒是培養(yǎng)五感、思維及人格形成的關(guān)鍵時(shí)期。幼兒園階段（3-6歲）的幼兒大腦細(xì)胞組織的形成正在迅速完善，這時(shí)的孩子大腦就像是一塊海綿，具有超強(qiáng)的吸收能力，如何通過幼兒課程的合理設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的教育和引導(dǎo)，是我們需要重視與不斷鉆研的課題。

一、全腦開發(fā)與幼兒STEM課程的緣起

全腦開發(fā)教育又稱“全腦教育”或“全人教育”，是指對人的左右腦同時(shí)進(jìn)行開發(fā)和訓(xùn)練，達(dá)到左右腦協(xié)同的狀態(tài)。1981年，諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主斯佩里博士（美國心理生物學(xué)家和神經(jīng)生理學(xué)家）通過割裂腦實(shí)驗(yàn)，論證了“左右腦分工理論”，這成為全腦開發(fā)與學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指南。該研究證實(shí)人腦左半球語言功能占優(yōu)勢，稱為抽象腦、學(xué)術(shù)腦，右半球空間直覺和形象思維占優(yōu)勢，稱為藝術(shù)腦、創(chuàng)造腦。其中，左半腦主要負(fù)責(zé)邏輯理解、記憶、判斷、排列、分類、邏輯、分析、書寫、五感等，使思維方式具有連續(xù)性、延續(xù)性和分析性。右半腦主要負(fù)責(zé)空間形象記憶、直覺、情感、身體協(xié)調(diào)、視知覺、美術(shù)、音樂節(jié)奏、想象、靈感、頓悟等，使思維方式具有無序性、跳躍性、直覺性等。全腦開發(fā)教育認(rèn)為，要將幼兒教育理念與接受教育實(shí)踐的需求結(jié)合起來，利用各種開發(fā)大腦的工具，同時(shí)開發(fā)理性的左腦和感性的右腦，全方位開發(fā)大腦的潛能。

“STEM”這一提法首次出現(xiàn)于 1986 年美國國家科學(xué)委員會(huì)撰寫的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告中。這一概念是由五個(gè)學(xué)科的英文首字母組成，其中Science（科學(xué)）是反映自然、社會(huì)、思維等客觀規(guī)律的知識體系;Technology（技術(shù)）是解決問題的工具、方法和經(jīng)驗(yàn)的總稱;Engineering（工程）是運(yùn)用科學(xué)原理和技術(shù)手段創(chuàng)造人工物體的學(xué)問;而 Mathematics（數(shù)學(xué)）則是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的一門科學(xué)。這幾門學(xué)科之間是相互支撐、相互滲透、協(xié)同發(fā)展的關(guān)系。后期，考慮到“STEM”更多偏重于科學(xué)工程等方面，于是逐步加入“Arts”（人文藝術(shù)）“Reading”（閱讀）等，演變?yōu)椤癝TREAM”等“STEM+”概念，這必將成為未來趨勢。

全腦開發(fā)教育講求幼兒的“理性”左腦與“感性”右腦協(xié)同開發(fā)，“STEM+”概念強(qiáng)調(diào)各學(xué)科（理工與人文學(xué)科）深度融合，培養(yǎng)幼兒的高階能力，全面提升幼兒素養(yǎng)。全腦開發(fā)理論中左腦管轄的“邏輯、數(shù)學(xué)、推理、分析”等“理性”能力對應(yīng)了“STEM+”課程中的理工學(xué)科，右腦管轄的“音樂、韻律、圖形、想象、創(chuàng)造”等“感性”能力實(shí)則是“STEM+”中的人文學(xué)科。基于這兩大理論基礎(chǔ)進(jìn)行幼兒STEM課程設(shè)計(jì)，各取所長，正是本研究的深層基礎(chǔ)。

二、基于全腦開發(fā)的幼兒STEM課程設(shè)計(jì)

1.基于全腦開發(fā)的幼兒STEM課程設(shè)計(jì)內(nèi)容?！癝TEM+”的主體為理工學(xué)科中的科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)，“科學(xué)”是關(guān)于“是什么”和“為什么”的知識，以及獲取知識的過程與方法;“技術(shù)”是“做什么”和“怎么做”的方法和技巧;“工程”是運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決問題、制作產(chǎn)品的過程;“數(shù)學(xué)”則是對于數(shù)、量、形等關(guān)系的研究。衍體中的“Arts”人文藝術(shù)，講求主動(dòng)探索能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、解決問題能力、藝術(shù)欣賞能力等。

2.基于全腦開發(fā)的幼兒STEM課程設(shè)計(jì)方法。融合的STEM課程通常以科學(xué)探究為中心，鼓勵(lì)幼兒提出問題，實(shí)施探究并形成推論，這與科學(xué)家的研究過程十分相似。在幼兒原有知識和理解的基礎(chǔ)上，教師提供富有挑戰(zhàn)而有趣的課程材料促使他們進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)，以此來支持科學(xué)探究。例如，一個(gè)班級在最近的實(shí)地考察中發(fā)現(xiàn)并收集了一些化石，他們可能很有興趣將化石與當(dāng)今的海貝以及海洋生物進(jìn)行比較。在幼兒與材料互動(dòng)的過程中，教師提出的問題、與幼兒進(jìn)行的對話，都能夠引導(dǎo)幼兒進(jìn)行科學(xué)探究。一般情況下，幼兒STEM課程設(shè)計(jì)需考慮以下基本方法：

l預(yù)測：基于先前能夠指導(dǎo)科學(xué)探究的經(jīng)驗(yàn)形成觀點(diǎn)或期望。

l觀察：在自然環(huán)境或者實(shí)驗(yàn)條件下，仔細(xì)檢核物體的特點(diǎn)。

l實(shí)驗(yàn)：創(chuàng)設(shè)情境來研究預(yù)測或操作物體，以獲得知識。

l比較：通過對物體的觀察實(shí)驗(yàn)建立聯(lián)系。

l測量：制訂或使用方法來比較或量化物體的特殊屬性，如長度重量、距離和速度。

l推論：根據(jù)反復(fù)觀察或?qū)嶒?yàn)結(jié)果形成假設(shè)。

l交流：使用口語、書寫、繪畫或情境再現(xiàn)的方法，分享在探究中獲得的知識。

三、基于全腦開發(fā)的幼兒STEM課程開發(fā)實(shí)踐案例

基于全腦開發(fā)理論與幼兒STEM課程設(shè)計(jì)原理，本課題研究結(jié)合幼兒園實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，定期組織一線教師集體教研，搜集、整理了多個(gè)案例并迭代實(shí)踐，取得了良好的效果，以下以“空氣中的氣球”為例，見表2。通過本案例體現(xiàn)了本研究理論與實(shí)踐結(jié)合的思想與做法。

四、總結(jié)與建議

在長期的教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)將幼兒作為自信、自尊、自愛的“全人”看待，為幼兒創(chuàng)造條件，培養(yǎng)感性與理性結(jié)合、文理協(xié)調(diào)發(fā)展、會(huì)發(fā)現(xiàn)、敢表達(dá)、能創(chuàng)新的幼兒。實(shí)踐者在進(jìn)行全腦開發(fā)理念下的幼兒STEM課程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從幼兒的年齡與發(fā)育特點(diǎn)出發(fā)，充分考慮以下幾個(gè)問題：

1.鼓勵(lì)幼兒探究?！睹绹鴩铱茖W(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》提出，鼓勵(lì)探究應(yīng)是科學(xué)教育的重點(diǎn)，教師應(yīng)在提出學(xué)習(xí)內(nèi)容后重視學(xué)生掌握內(nèi)容的方式方法，鼓勵(lì)幼兒試驗(yàn)，尋找答案。尤其在STEM課程中，鼓勵(lì)探究應(yīng)是一個(gè)基本原則，有目的地引導(dǎo)探究可以引發(fā)幼兒解答問題，并且進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

2.為幼兒學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生活情境。研究認(rèn)為，當(dāng)學(xué)習(xí)環(huán)境和內(nèi)容與幼兒生活的情境密切聯(lián)系時(shí)，幼兒的學(xué)習(xí)黏性最大、最有效，所以“為幼兒學(xué)習(xí)創(chuàng)造真實(shí)的生活情境”十分重要。在進(jìn)行STEM課程的學(xué)習(xí)時(shí)，最好使用實(shí)際生活中的材料來探索，因?yàn)檫@個(gè)年齡段的幼兒還不能區(qū)分想象與實(shí)際，利用真實(shí)情境來學(xué)習(xí)，便于幼兒知識的遷移。

3.關(guān)注專注力的培養(yǎng)。專注力是智商組成的重要因素，是一切學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，是幼兒適應(yīng)環(huán)境的基本能力，在進(jìn)行結(jié)合真實(shí)生活情境的STEM課程的學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)關(guān)注專注力的培養(yǎng)。幼兒的專注力可以結(jié)合其五感進(jìn)行訓(xùn)練。如當(dāng)拼圖即將完成的時(shí)候，不妨設(shè)置一些小障礙，引發(fā)幼兒的思考。如果幼兒放棄，教師不妨給予一些提示，當(dāng)然不是和盤托出，而是在這個(gè)過程中起引導(dǎo)作用。

4.自我控制能力的培養(yǎng)不可或缺。與幼兒約法三章，在這一過程中教師與家長可以引導(dǎo)幼兒發(fā)現(xiàn)自己的不足與優(yōu)勢。即使幼兒意外違約，也不要責(zé)怪他，因?yàn)檫@是個(gè)不錯(cuò)的機(jī)會(huì)，幼兒能夠在整個(gè)過程中學(xué)會(huì)反思，慢慢地建立自我管理的能力。

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責(zé)任編輯 ?易繼斌