STEM教育在學(xué)前教育中的應(yīng)用新論

李 娜

(陜西青年職業(yè)學(xué)院 陜西西安 716000)

世界發(fā)達(dá)國(guó)家的幼兒教學(xué)實(shí)踐都充分證實(shí)了STEM教育在幼兒早期教育的重要價(jià)值，在培育幼兒的綜合能力、科學(xué)價(jià)值觀和自主學(xué)習(xí)方面具有不可替代的作用。STEM教育應(yīng)當(dāng)涵蓋所有的教育階段，學(xué)前教育作為教育成長(zhǎng)的重要階段，通過(guò)科學(xué)視野、數(shù)字世界的知識(shí)滲入及生命科技的有效融合，適應(yīng)了第四次科技革命的發(fā)展和潮流，同時(shí)也契合了教育的使命擔(dān)當(dāng)。

1.STEM教育的主要屬性新論

1.1 STEM內(nèi)涵分析與理論基礎(chǔ)

科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程外文的首字母結(jié)合而成，統(tǒng)稱(chēng)為STEM教育，學(xué)前教育中的STEM教育以幼兒作為知識(shí)學(xué)習(xí)的主體；以項(xiàng)目化的教學(xué)為基礎(chǔ)；以班集體中的小組作為基礎(chǔ)性的學(xué)習(xí)單元。促進(jìn)幼兒教育領(lǐng)域跨知識(shí)的融合和吸收，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)展成一種自主探究式、問(wèn)題解決型的教學(xué)策略。有利于培養(yǎng)幼兒、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科技探究和基礎(chǔ)的合作能力，促進(jìn)學(xué)生綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提高；通過(guò)這種新模式的融入，有利于將抽象的科技知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的操作規(guī)程，從而提升教育的創(chuàng)造力。

科學(xué)和數(shù)學(xué)的知識(shí)理論可以為人們認(rèn)識(shí)世界提供方法論的指引，技術(shù)和工程的價(jià)值在于人們認(rèn)識(shí)自然的基礎(chǔ)上運(yùn)用工具改造自然，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的利用，滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)本質(zhì)上是相輔相成、共同促進(jìn)的關(guān)系，學(xué)前教育通過(guò)結(jié)合真實(shí)的情境學(xué)習(xí)，打破學(xué)科之間的壁壘，體現(xiàn)了學(xué)科之間互相歸屬的本質(zhì)屬性。

1.2 STEM教育特點(diǎn)分析

傳統(tǒng)的學(xué)前教育將科學(xué)、技術(shù)、工程和算術(shù)學(xué)科視為一個(gè)同等重要的學(xué)科主體，STEM教育注重學(xué)科的整合和跨學(xué)科的教育；這種新的課程形式具有實(shí)踐性的特點(diǎn)，打破“以幼兒為客體”的教育模式，突出幼兒汲取知識(shí)主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，師生形成教育教學(xué)的“命運(yùn)共同體”，比如幼兒在學(xué)習(xí)體驗(yàn)中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)框架，并在真實(shí)的教學(xué)中采用具體分析、探究探索的形式促進(jìn)問(wèn)題的有效解決；情境性是STEM教育又一突出性的特點(diǎn)，這種教育將幼兒?jiǎn)⒚呻A段的知識(shí)和鮮活的生活情境結(jié)合，并在現(xiàn)實(shí)的情境下解決孩子們具有濃厚興趣的問(wèn)題；通過(guò)對(duì)實(shí)際生活知識(shí)的有效建構(gòu)，幼兒可以在真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中進(jìn)步；在STEM教育的引導(dǎo)下，活動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)幼兒的生活體驗(yàn)充分滲透，并通過(guò)創(chuàng)設(shè)“幼兒游戲”的方式，提升了課程的趣味度，促進(jìn)了學(xué)前教育的產(chǎn)出。學(xué)前教育中的STEM教育融入生活中的真實(shí)問(wèn)題，幼兒在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)完成一系列的實(shí)踐活動(dòng)提高自身的分析、綜合和工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力；結(jié)合科學(xué)定理和幼兒生活經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)促進(jìn)學(xué)生資源使用的真實(shí)性，有利于適應(yīng)未來(lái)發(fā)展問(wèn)題不斷復(fù)雜化、開(kāi)放化的需求。

2.STEM教育下的活動(dòng)分析

通過(guò)STEM教育，開(kāi)展幼兒主動(dòng)學(xué)習(xí)的主題性跨學(xué)科活動(dòng)，能夠進(jìn)一步提升幼兒的實(shí)際操作和創(chuàng)新能力，提升科學(xué)創(chuàng)新教育的效果；集體教學(xué)的過(guò)程，強(qiáng)化了幼兒園的凝聚力和向心力，有利于培育學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，鍛煉幼兒的自主合作精神；劃分區(qū)域進(jìn)行有效教學(xué)，進(jìn)一步為STEM教育的貫徹落實(shí)奠定了良好的空間基礎(chǔ)。

2.1 幼兒園幼兒主動(dòng)學(xué)習(xí)主題活動(dòng)

幼兒園的大多數(shù)活動(dòng)過(guò)程具有明顯的項(xiàng)目化、主題化特征，每個(gè)幼兒園活動(dòng)的主題都具有核心的經(jīng)驗(yàn)要素和具體的實(shí)踐要求。在這種重點(diǎn)突出的背景下，為STEM教育的發(fā)展提供了重要的契機(jī)。比如作為一線(xiàn)幼兒教師在幼兒園大班主題“美化城市，你我同行”的二級(jí)課題“綠化活動(dòng)”中，這個(gè)項(xiàng)目化活動(dòng)的核心經(jīng)驗(yàn)包括下面幾個(gè)重要內(nèi)容：觀察和探究各種綠化活動(dòng)的特點(diǎn)，并開(kāi)展符合自身的特殊興趣挑戰(zhàn)；體會(huì)美麗城市的構(gòu)建過(guò)程，在這個(gè)主題背景下，幼兒對(duì)城市的各種美化活動(dòng)具有濃厚的興趣。于是，教師可以確定“魅力城市”的STEM教育活動(dòng)，活動(dòng)有具體的疑問(wèn)引向明確的實(shí)踐操作問(wèn)題，并為幼兒明確工作任務(wù)：如何加強(qiáng)園林設(shè)計(jì)提升所在區(qū)域的特色，體現(xiàn)城市的現(xiàn)代元素。幼兒在教師的因勢(shì)利導(dǎo)下，最終實(shí)現(xiàn)了城市方案的完美展示。思考城市的建筑設(shè)計(jì)，并對(duì)建筑之間的穩(wěn)定性準(zhǔn)確把握。

2.2 幼兒主動(dòng)學(xué)習(xí)集體教學(xué)歷程

集體教學(xué)是教學(xué)主體在STEM教育過(guò)程中開(kāi)展的一種有明確目的、計(jì)劃的組織活動(dòng)，在一些科學(xué)領(lǐng)域，教師可以通過(guò)潛移默化地影響，將幼兒欣賞的內(nèi)容轉(zhuǎn)入STEM項(xiàng)目。比如建造城市建筑物和構(gòu)筑物。認(rèn)識(shí)到三角形的穩(wěn)定性和平行四邊形的靈活性，幼兒通過(guò)與他人展開(kāi)交流，分享有關(guān)圖形的基本物理性質(zhì)的特點(diǎn)提升了幼兒的口頭表達(dá)能力和心理學(xué)意義上的“外部交流能力”，并通過(guò)親歷而為的科技探索，體驗(yàn)傳統(tǒng)圖形的性質(zhì)與新時(shí)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。在整個(gè)建筑物的構(gòu)造活動(dòng)中，幼兒通過(guò)來(lái)自?xún)?nèi)心的感知體會(huì)到建筑物穩(wěn)定的方法，并從中獲得技術(shù)經(jīng)驗(yàn)；比如什么類(lèi)型的建筑物可以加固。由此背景下，我們STEM教育者可以油然而生地引出小小建造師的活動(dòng)背景，確定具體而微的項(xiàng)目方案，幼兒在屢次探索出總結(jié)出數(shù)學(xué)領(lǐng)域的三角形的穩(wěn)定性。

2.3 幼兒園的部分區(qū)域劃分教學(xué)經(jīng)歷

幼兒園的區(qū)域活動(dòng)一般而言，具有以下幾個(gè)顯而易見(jiàn)的特色：STEM教育者以幼兒自身的興趣為最根本的導(dǎo)向，兼顧幼兒園STEM教育的其他使命和宗旨，將活動(dòng)的具體空間劃分為不同的區(qū)域，比如建造區(qū)、美術(shù)區(qū)、閱讀區(qū)、演藝區(qū)、交流區(qū)，幼兒按照內(nèi)心的最初追求，自主選擇確定的活動(dòng)項(xiàng)目，從而提升課程的個(gè)性化，發(fā)展幼兒固有的創(chuàng)新潛能。

3.STEM教育在早期幼兒教學(xué)的意義

著名教育學(xué)專(zhuān)家研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的結(jié)果表明：教授STEM教育最好的時(shí)期在幼兒學(xué)習(xí)期間，在兒童的早期，能夠以最小的投入獲得最大的回報(bào)，STEM教育將會(huì)產(chǎn)生事半功倍的效果。這種全新的教育模式在我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)得到了推廣和實(shí)踐，有利于培育幼兒的學(xué)習(xí)興趣，提升幼兒的科學(xué)意識(shí)，促進(jìn)幼兒園教師隊(duì)伍綜合能力的提升。

3.1 有利于培育幼兒的綜合能力

在活動(dòng)區(qū)域內(nèi)，幼兒可以根據(jù)自身的興趣愛(ài)好進(jìn)行自由自主地探索，同時(shí)對(duì)高科技的結(jié)構(gòu)活動(dòng)也可以開(kāi)展自主的延申和拓展。比如在以小夾子為基礎(chǔ)性物理材料的活動(dòng)中，幼兒對(duì)各類(lèi)生活中的小夾子非常感興趣。在具體的操作訓(xùn)練中，工程學(xué)的設(shè)計(jì)和物理學(xué)上“杠桿原理和規(guī)則”自然而然地熟記于心，從而在實(shí)踐中運(yùn)用各種鉗子、夾子就得心應(yīng)手。STEM活動(dòng)區(qū)域成為了幼兒探索認(rèn)知的區(qū)域。

3.2 有利于促進(jìn)家園教育的目標(biāo)定位

新的教育活動(dòng)對(duì)幼兒園教師提出了新要求，幼兒成為現(xiàn)實(shí)生活中問(wèn)題的解決者和科學(xué)技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)者。比如每個(gè)班集體創(chuàng)設(shè)的STEM活動(dòng)區(qū)域需要作為一線(xiàn)教師不斷補(bǔ)充新材料，探索幼兒在認(rèn)知好問(wèn)中如何獲取新知識(shí)。幼兒不斷提升面向新的世界和領(lǐng)域的具體能力，作為學(xué)前教育的重要基地-幼兒園，應(yīng)當(dāng)不斷深化教育課程設(shè)計(jì)改革和整合教育資源提升自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，以應(yīng)對(duì)幼兒園新的課程改革給學(xué)校教師帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)幼兒教學(xué)的終極使命。培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的全面型人才本身就是幼兒教育的最終目標(biāo)，也契合了新時(shí)代的最終需求。作為家長(zhǎng)通過(guò)STEM教育的融入，有利于傳統(tǒng)的教育觀念，更新自身的教育策略，并在潛移默化中提升孩子的綜合素養(yǎng)。下表體現(xiàn)STEM教育在學(xué)期教育應(yīng)用的重要價(jià)值，能夠促進(jìn)家園教育的目標(biāo)定位。

表一

4.我國(guó)幼兒園STEM教育的現(xiàn)狀分析

2016年，我國(guó)教育部將跨學(xué)科學(xué)習(xí)的教育模式列入《教育信息化規(guī)劃》中，明確了這種新教育模式的戰(zhàn)略性地位，對(duì)我國(guó)幼兒園、學(xué)校等開(kāi)展跨學(xué)科的教育具有先導(dǎo)性的方向指引作用。有條件的地區(qū)通過(guò)積極探索新的跨學(xué)科教育的模式，提升了學(xué)生的信息素養(yǎng)和綜合競(jìng)爭(zhēng)力，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)顯著增強(qiáng)。我國(guó)北京、上海等發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始了幼兒園跨學(xué)科教育的試點(diǎn)。由于當(dāng)前我國(guó)相關(guān)的地方領(lǐng)導(dǎo)、教育部門(mén)、教育主體對(duì)STEM教育的意識(shí)缺乏，因此實(shí)際的開(kāi)展難度較大，尤其是如何培養(yǎng)出一批具有跨學(xué)科領(lǐng)域的高素質(zhì)教師隊(duì)伍成為開(kāi)展新的教育模式的重中之重。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)幼兒園領(lǐng)域運(yùn)用STEM教育的百分率僅有12.5%，反映了我國(guó)幼兒園教育中STEM教育的落后。

5. STEM教育在提升早期幼兒教學(xué)的戰(zhàn)略分析

新世紀(jì)的教學(xué)發(fā)展對(duì)學(xué)前教育提出了新要求，在我國(guó)對(duì)外開(kāi)放不斷深入發(fā)展的社會(huì)背景下，通過(guò)STEM教育的融入，開(kāi)啟學(xué)前教育改革創(chuàng)新的大門(mén)，營(yíng)造學(xué)前教育良好的生態(tài)環(huán)境，通過(guò)樹(shù)立STEM教育在學(xué)前教育的目的定位，提升教師、家園的教育效果；相關(guān)職能部門(mén)通過(guò)發(fā)揮積極作用，推動(dòng)學(xué)前教育的創(chuàng)新研究。

5.1 樹(shù)立STEM教育的目標(biāo)定位

根據(jù)美國(guó)的教育報(bào)告內(nèi)容，STEM教育應(yīng)當(dāng)具有以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為載體且外部積極性高的學(xué)習(xí)社區(qū)；比如貫徹創(chuàng)新性的游戲和包含一定挑戰(zhàn)、機(jī)遇的學(xué)習(xí)活動(dòng)；尤其是通過(guò)跨學(xué)科的教學(xué)形式，創(chuàng)新學(xué)科之間的有機(jī)聯(lián)系，從而促進(jìn)社會(huì)教育背景的多元化呈現(xiàn)。

5.1.1 家園的學(xué)前教育STEM教育路徑

(1)教師學(xué)前教育策略

教師應(yīng)當(dāng)從STEM教育的目標(biāo)定位出發(fā)，確定教學(xué)路徑。比如在活動(dòng)“牛媽媽的桌子”問(wèn)題探究中，如果牛媽媽的桌子損壞了，有什么解決辦法？引導(dǎo)幼兒理解桌子有什么部分構(gòu)成，針對(duì)科學(xué)教育；需要借助什么物理材料和化學(xué)材料，針對(duì)技術(shù)教育；采取什么設(shè)計(jì)思路可以促進(jìn)桌子的穩(wěn)定性，進(jìn)行幼兒工程教育；比較不同設(shè)計(jì)后的桌子承載能力。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)幼兒的身心發(fā)展特征，將位于平行線(xiàn)的知識(shí)相互交融，強(qiáng)調(diào)主內(nèi)涵在跨領(lǐng)域的知識(shí)運(yùn)用；所以教師應(yīng)該從“問(wèn)題范疇”的意義出發(fā)，抓住關(guān)鍵開(kāi)展任務(wù)教學(xué)。比如在一次課外拍球游戲中，許多幼兒對(duì)戶(hù)外的一盆花產(chǎn)生了興趣，教師運(yùn)用這個(gè)機(jī)遇，開(kāi)展“花盆培育活動(dòng)”，用紙質(zhì)材料或者自然材料培育花盆，體現(xiàn)技術(shù)教育；如何保證花的自然功能和審美效用的統(tǒng)一；然后從花的凋零出發(fā)，分析花的生命周期規(guī)律，強(qiáng)調(diào)了幼兒的數(shù)學(xué)教學(xué)，利用多種教學(xué)工具，促進(jìn)了知識(shí)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。下表明顯地體現(xiàn)了STEM教育在學(xué)前教育中的應(yīng)用。

表二 高鐵站教育案例

建造高鐵站的任務(wù)融合了STEM教育的核心，有助于幼兒結(jié)合自身乘坐高鐵的經(jīng)驗(yàn)情景，在真實(shí)的任務(wù)中探索學(xué)科學(xué)習(xí)的智慧，并通過(guò)學(xué)科整合的形式，反映了真實(shí)世界的趣味性。引導(dǎo)幼兒利用互聯(lián)網(wǎng)信息載體去探索高鐵的結(jié)構(gòu)、工作原理，并體驗(yàn)“設(shè)計(jì)師”的感觸，根據(jù)實(shí)踐不斷反饋。

(2)幼兒園促進(jìn)教學(xué)策略的研究

幼兒園是STEM教育任務(wù)的主要實(shí)施者，STEM教育在提升幼兒早期自主學(xué)習(xí)能力的過(guò)程中，幼兒園應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)策略的進(jìn)一步研究，從規(guī)劃性的角度看，建立由一批高素質(zhì)的教師隊(duì)伍組成的工作室，并對(duì)教師的教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)反思作出嚴(yán)格的考察，列入教師年度考核的指標(biāo)。

(3)家長(zhǎng)提升幼兒自主思考的能力

作為“孩子最好的老師”應(yīng)當(dāng)不斷鼓勵(lì)幼兒拓展自己的理性思維，進(jìn)行獨(dú)立思考和探索。家長(zhǎng)在STEM教育的融入下，不斷改變權(quán)威性的教育觀念，注重幼兒學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果的統(tǒng)一。將幼兒的知識(shí)理解作為教育活動(dòng)開(kāi)展的核心和關(guān)鍵，聚焦于幼兒自身的興趣秩序。

比如作為家長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)傳授一些模仿性、搭建性的方法和經(jīng)驗(yàn)。擺脫過(guò)去手把手的教授，讓幼兒理解教育的主要目的。從而促進(jìn)幼兒自主性地去探討物理學(xué)、工程學(xué)的基礎(chǔ)性知識(shí)，構(gòu)建自己的思維框架和結(jié)構(gòu)體系。

5.2 積極運(yùn)用新技術(shù)

教育方式的改革本身就在服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和生活模式，并為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造有力的學(xué)習(xí)工具。STEM教育作為創(chuàng)新階段教育的高級(jí)產(chǎn)物，積極運(yùn)用教育與通信載體有機(jī)結(jié)合，是學(xué)前教育融入STEM教育的發(fā)展路徑。當(dāng)幼兒在教師的監(jiān)督與管理下，使用智能工具時(shí)，比如在學(xué)習(xí)《聲音與光》的課程中，教師能夠教授學(xué)生用軟件測(cè)試自然界中不同的聲音和光度，并深入理解了光沿直線(xiàn)傳播、聲音的頻率和振幅的不同特性。通過(guò)運(yùn)用技術(shù)載體促進(jìn)STEM教育的歷程中，技術(shù)的運(yùn)用需要不斷促進(jìn)課堂的具體情境與幼兒學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容相結(jié)合，而不是技術(shù)簡(jiǎn)單地“復(fù)制粘貼”，硬件與軟件的學(xué)習(xí)技術(shù)中，應(yīng)當(dāng)不斷促進(jìn)計(jì)數(shù)功能的配合度和數(shù)據(jù)交換的適應(yīng)度，比如移動(dòng)設(shè)備，可以通過(guò)跨越時(shí)間和空間的形式，與現(xiàn)實(shí)中的生活情境緊密交融，從而促進(jìn)幼兒理解生活中的隱形規(guī)律。

5.3 政府教育職能的有效發(fā)揮

在促進(jìn)STEM教育層次上，美國(guó)作為教育的源起國(guó)，做好了自身的典范作用，立法部分完善對(duì)STEM教育在學(xué)期教育的立法，行政部門(mén)、相關(guān)的咨詢(xún)機(jī)構(gòu)風(fēng)起云涌，政府作為社會(huì)主義教育職能的領(lǐng)導(dǎo)者，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮重要的由于作用。通過(guò)集中社會(huì)各界的力量，積極出臺(tái)相關(guān)的政策和規(guī)范性文件，課程設(shè)置方面，由相關(guān)的教育部門(mén)達(dá)成統(tǒng)一的共識(shí)，為學(xué)前教育的改革提供扎實(shí)的政治基礎(chǔ)。通過(guò)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家政府支持STEM教育在學(xué)前教育中的應(yīng)用策略促進(jìn)我國(guó)學(xué)前教育STEM教學(xué)的進(jìn)步。

6.結(jié)語(yǔ)

STEM作為一種先進(jìn)性的教學(xué)模式，得到了知名教育學(xué)家、幼兒心理專(zhuān)家的實(shí)踐，在提升幼兒的探索能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力方面具有不可替代的作用。STEM教學(xué)蘊(yùn)含著主題活動(dòng)的貫徹，集體教學(xué)的區(qū)域劃分以及班級(jí)教育的改進(jìn)。作為一線(xiàn)教師應(yīng)當(dāng)不斷提升自己的綜合能力，加強(qiáng)STEM在幼兒早期教育中的意義認(rèn)識(shí)，促進(jìn)幼兒主動(dòng)學(xué)習(xí)到一個(gè)新臺(tái)階，提升幼兒的綜合能力發(fā)展到一個(gè)全新的水平。作為全球興起的教育潮流，通過(guò)形象地學(xué)科融合和真實(shí)的教學(xué)情境的體驗(yàn)的教育生成，引發(fā)了教育工作者、家長(zhǎng)和相關(guān)職能機(jī)構(gòu)的重視，從當(dāng)前教育現(xiàn)狀來(lái)看，學(xué)前教育中STEM教育在幼兒教育中的實(shí)踐仍然具有很大的發(fā)展空間。幼兒與學(xué)生的交流合作，學(xué)習(xí)資源的整合以及教師、家長(zhǎng)和學(xué)校的教育目標(biāo)定位和實(shí)施路徑的更新給教育的實(shí)施提出了新的挑戰(zhàn)，需要不斷通過(guò)教育實(shí)踐和更豐富的教育資源引領(lǐng)教育的進(jìn)步。