信息技術(shù)與幼兒園科學課程融合的路徑

許 靜

(牡丹江師范學院 教育科學學院，黑龍江 牡丹江 157012)

《教育信息化2.0行動計劃》施行以來，信息技術(shù)與教育教學深度融合已經(jīng)成為當代教育領(lǐng)域最熱門的話題，也是影響新生代未來生活、學習、工作質(zhì)量的決定性因素之一。作為人類科學啟蒙的幼兒園科學活動課程，其與信息化發(fā)展的時代軌跡是不可分割的，所以，研究信息技術(shù)與幼兒園科學課程的有效融合則成為幼教人新的努力方向。

一、信息技術(shù)與幼兒園科學課程相融合的重要意義

1.為發(fā)展幼兒“核心素養(yǎng)”奠定基礎(chǔ)

2014年，教育部印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中明確提出，要發(fā)展各學段學生的核心素養(yǎng)體系，明確學生應(yīng)當具備的適應(yīng)適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[1]?！昂诵乃仞B(yǎng)”的基本內(nèi)涵中包含培養(yǎng)學生的“科學素養(yǎng)”，這與幼兒園五大領(lǐng)域之一“科學領(lǐng)域”的要求不謀而合。事實上，除了“科學素養(yǎng)”以外，“核心素養(yǎng)”還包括“信息素養(yǎng)”“文化素養(yǎng)”“心理素養(yǎng)”等。綜合當下信息環(huán)境的高速發(fā)展和覆蓋，“核心素養(yǎng)”已經(jīng)成為青少年兒童未來生活的基礎(chǔ)公民素養(yǎng)。由此可見，在幼兒園的科學課程中，融合當代信息技術(shù)，讓幼兒具備篩選、辨別、使用信息與技術(shù)的能力，擴充科學常識，擁有科學態(tài)度，才能更好的服務(wù)于幼兒的未來發(fā)展。

2.為研發(fā)幼兒園課程內(nèi)容拓展方向

幼兒園課程主要由五大領(lǐng)域，即語言、科學、健康、社會、藝術(shù)為設(shè)置基礎(chǔ)，課程內(nèi)容基本不脫離五大領(lǐng)域的范疇。在傳統(tǒng)的幼兒園科學活動課程中，教師作為主導往往是帶動幼兒觀察、測量、實驗或進行科學游戲等。但在信息化高速發(fā)展的當下，幼兒園不可避免的引入信息技術(shù)軟件或硬件，這些設(shè)備從一定程度上改變了五大領(lǐng)域課程傳統(tǒng)的學習方式，尤其在科學課程中更為明顯。

《3—6歲兒童學習與發(fā)展指南》中的科學領(lǐng)域要求幼兒“初步感知常用的科技產(chǎn)品與自己生活的關(guān)系，指導科技產(chǎn)品有利有弊。”[2]信息技術(shù)在科學課程中為幼兒呈現(xiàn)的世界是幼兒經(jīng)驗世界之外的，為幼兒對世界的探索興趣打開了新的大門，也為科學課程提供了更多的教育內(nèi)容和開發(fā)方向。

3.促進教師專業(yè)能力發(fā)展

幼兒園科學課程與其他領(lǐng)域課程相比，其特殊性更加明顯?？茖W課程要求教師具備基本的通識性知識、科學常識、文化常識和專業(yè)知識。由于信息化環(huán)境滲透在幼兒生活的各個方面，所以，幼兒在家中、幼兒園中、社會中所獲取的信息量巨大，但自身的辨別能力有限，吸收標準更各不相同。這就要求教師作為統(tǒng)籌規(guī)劃者，在科學課上，在一日生活中規(guī)范幼兒的科學價值觀，吸收準確的科學知識，保有正確的科學態(tài)度。這一切的基礎(chǔ)均源于教師自身專業(yè)能力的高度發(fā)展，所以，教師本身信息的擇選能力和對技術(shù)的甄別與應(yīng)用能力則成為教好幼兒的首要條件。這種源于工作發(fā)展需求的學習與訓練，也將成為教師專業(yè)發(fā)展的源動力。

4.有助于幼兒適應(yīng)未來的學習與生活

幼兒園科學課程絕不是脫離生活本身的“科學研究”，而是和幼兒生活息息相關(guān)的“科學探索”。在扁平化的信息社會，人的溝通、學習、工作已經(jīng)離不開信息技術(shù)。幼兒未來也將生活在信息群和技術(shù)流之中，小到生活繳費、買東西，大到工作便捷軟件和科技產(chǎn)品的使用，均需要幼兒擁有不斷探索、學習、使用、適應(yīng)的能力。在幼兒園信息化科學課程中，不僅要讓幼兒學會使用日常的科技產(chǎn)品，也要培養(yǎng)幼兒適應(yīng)未來生活的信息觀和技術(shù)觀。在科學課程活動中，讓幼兒對信息技術(shù)的發(fā)展擁有較為系統(tǒng)的認知、熟練操作的能力、創(chuàng)新發(fā)展的思維、科學實踐的精神，來更好地適應(yīng)未來的世界。

二、信息技術(shù)與幼兒園科學課程融合的現(xiàn)有途徑

信息技術(shù)與幼兒園科學課程相融合的典型案例主要以目前教育市場上頗為流行的少兒編程教育、STEM理念教育、人工智能教育及3D立體打印技術(shù)教育為主。這些前沿的信息科學課程為幼兒園科學課程的領(lǐng)域內(nèi)縱深做出了突出的表率作用，在實踐中也取得了不俗的成績。

1.編程類科學課程

少兒編程課程在中國少兒編程網(wǎng)上被分為4個年齡階段，分別為“4—6歲”“6+”“8+”“12+”，這種分層是符合少年兒童認知發(fā)展規(guī)律的。目前幼兒編程教育課程為了適應(yīng)不同階段兒童的發(fā)展，提供了Scratch, Python, NOIP等定制化的課程內(nèi)容。針對幼兒園時期的幼兒，編程課程的目的不在于抽象思維的培養(yǎng)，而在于計算機啟蒙、興趣培養(yǎng)及電子設(shè)備正確使用觀念。幼兒在實操“code studio 4—6歲”編程訓練時，只需要正確操控鼠標將電腦頁面中的圖像拼貼完整，在逐級加大難度后，形成一種思維發(fā)展的連續(xù)性和漸進性。4—6歲幼兒可用的編程APP還有Daisy the Dino、LightbotJr、ScratchJr等。2018年10月，艾瑞咨詢發(fā)布的《中國少兒編程行業(yè)研究報告》中指出，目前我國少兒編程用戶規(guī)模約1 550萬，目前面臨最大的問題是：師資力量不足；課程同質(zhì)化情況嚴重；平臺服務(wù)不完善。由于編程需要幼兒具備基本的軟硬件操作能力、信息辨識能力、空間轉(zhuǎn)換能力、邏輯思維能力、分析歸納能力，所以和科學課程結(jié)合應(yīng)用的情況較多，但真正付諸于實踐后形成體系的卻少之又少。

2.信息融合STEM教育理念的科學課程

STEM教育時近幾年的熱門話題，其內(nèi)涵為科學、技術(shù)、工程、數(shù)學的多學科綜合教育理念，在不斷的引申之下，STEM教育理念中擴容了藝術(shù)(Art)和閱讀(Reading)的理念，完成了“STEM—STEAM—STREAM”的蛻變過程。STEM教育理念對幼兒園科學課程是一個嶄新的挑戰(zhàn)，需要多元的知識和智能體系做支撐，在科學的理念和操作程序下，完成一個“方案”或“項目”的計劃、設(shè)計、操作、分析、評價的研究過程。從嚴格意義上來說，少兒編程是STEM教育中的重要環(huán)節(jié)，編程可以將科學知識、技術(shù)手段、工程導向、數(shù)學思維融入到整個操作體系，幼兒在遞進探索的過程中得到了幾個方面的訓練并形成“整體思維”，學科之間不再孤立，而是在真實情景中解決真實的問題。目前，我國許多地方幼兒園科學課程引入了STEM教育理念，信息技術(shù)的融合主要體現(xiàn)在資料收集、實操模擬等方面，課程內(nèi)容以科學實驗、模型建構(gòu)、數(shù)學思維及生活實踐為主。

3.與人工智能結(jié)合的科學課程

目前，教育市場上的人工智能類幼兒教育課程正在崛起中，各地博物館、科技館中都與人工智能結(jié)合，引入智能機器人、智能語音設(shè)備，甚至許多家庭、幼兒園中也應(yīng)用了智能控制設(shè)備，如天貓魔盒、小度智能音箱等。許多幼兒園的科學課上用智能手機、智能APP的情況屢見不鮮，幼兒也能較快地掌握使用智能設(shè)備的方法，這對信息技術(shù)支撐下的科學課程發(fā)展來說是一種契機。時下幼兒園科學課程中加入樂高機器人、碼高機器人內(nèi)容的逐漸多起來，讓幼兒在互動、探索、娛樂的過程中學習了工程、機械、數(shù)學、科學的知識與實操。

4.與3D打印技術(shù)結(jié)合的科學課程

3D打印技術(shù)是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，用粉末狀金屬或塑料類可粘合材料通過逐層打印來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)在幼兒園科學課程中的應(yīng)用符合幼兒直觀行動思維的認知方式，還可以培養(yǎng)幼兒將想象付諸實踐的行動能力?！皹?gòu)思—建?！蛴　此肌笔怯變簯?yīng)用3D打印技術(shù)的過程。在科學課程中，3D打印技術(shù)通過信息整合來幫助幼兒建模，再通過幼兒實際的技術(shù)操作完成打印過程，在教師的引導下展示、評價、反思作品，最后再做后續(xù)調(diào)整。這個過程對形成幼兒科學嚴謹?shù)难芯烤裼袠O強的帶動作用，對科學課程的“實物化”“直觀化”是極為有利的詮釋方式。

三、信息技術(shù)與幼兒園科學課程融合的途徑

幼兒園科學課程與信息技術(shù)融合的現(xiàn)有課程模式雖在一定程度上解決了幼兒園信息化缺失或空白的問題，但也在一定程度上忽視了園際差異，限制了幼兒園的自主性。所以，在信息技術(shù)與科學課程有機、有效的融合上，試圖從“兒童”角度、“生活”角度出發(fā)，探索其融合途徑的新視角或新方法。

1.“信息篩選與辨別”是科學常識課的基礎(chǔ)

在科學課程中，應(yīng)當專設(shè)一個方向，或以辯論形式存在或以方案形式實踐，讓幼兒具備基本的科學辨識能力——信息篩選能力。例如，在幼兒園大班的科學課程中應(yīng)當設(shè)計“信息群”與“知識點”之間的多點對應(yīng)關(guān)系，讓幼兒在信息中擇取有用信息，剔除無用信息和偽信息。當然，這是一個長期且循環(huán)的過程，但常做訓練，則信息化常識、科學常識、技術(shù)常識均可能成為幼兒“習慣化”行為，為將來的學習打下良好的基礎(chǔ)。

2.科學課中對技術(shù)的“使用”應(yīng)高于“創(chuàng)造”

幼兒園科學課程中應(yīng)當摒棄目前對于編程或其他信息程序技術(shù)的重復性開發(fā)，且要注重異質(zhì)的信息化科學課程的開發(fā)。信息技術(shù)在科學課程中的呈現(xiàn)，應(yīng)當注重幼兒的認識、理解和使用，將科學課堂中的信息技術(shù)應(yīng)用到真實生活中，并能正確看待、合理使用信息化的電子設(shè)備。例如，“掃描二維碼”這一技術(shù)知識，幼兒可在科學課中學會使用不同軟件掃描二維碼，解讀二維碼掃描出的內(nèi)容、理解二維碼在生活中的應(yīng)用及二維碼的使用安全，并非學習如何制作二維碼。

3.信息技術(shù)模擬科學場景及科學實驗

3D技術(shù)的應(yīng)用除體現(xiàn)在前文提到的3D打印技術(shù)以外，還可體現(xiàn)在3D全息投影技術(shù)上。在科學課堂上，教師能為幼兒展示的內(nèi)容是有限的，但如果可以應(yīng)用信息技術(shù)模擬科學場景或科學實驗，讓幼兒體驗交互式的真實與虛擬情境的對沖，則會對幼兒科學思維的發(fā)展、邏輯鏈的形成起到不可估量的作用。VR體驗也可適當引入科學實驗之中，讓幼兒有身臨其境之感，幼兒園的科學課程將起到事半功倍的教育效果。

4.科學方案的信息技術(shù)探究形成“常態(tài)化”

目前的幼兒園科學課程仍以知識碎片化和教師講授為主，真正讓幼兒去發(fā)現(xiàn)且服務(wù)于幼兒的探究的“方案”式課程模式并未得到廣泛應(yīng)用。在提倡興趣化、科學化、人文化、信息化的幼兒園科學教育中，應(yīng)當注重幼兒從自身興趣出發(fā)，引導幼兒利用便捷的信息技術(shù)收集材料、組織計劃、實施探究、得出結(jié)論，并將每一個研究方案納入到相應(yīng)的科學系統(tǒng)之中，在幼兒園的科學課程建設(shè)中形成一種“常態(tài)”。這種“常態(tài)”不強調(diào)高深的科學理論、嚴謹?shù)目茖W方法，只重視幼兒科學方案的可操作性、合理性、驗證性和推廣性，讓幼兒園科學課程朝向新的發(fā)展繼續(xù)邁進。

信息技術(shù)和幼兒園科學教育的融合途徑是多樣化的，但適合于不同幼兒園的融合途徑還需要學前教育人的不斷探索。幼兒科學教育與未來的信息社會是一體的，教育人應(yīng)當以發(fā)展的眼光看待時代進步的趨勢，將自己的專業(yè)訴求與這種發(fā)展趨勢形成共同的“教育使命”，為更好地建設(shè)幼兒園課程貢獻力量。