基于STEM教育理念的幼兒園數(shù)學教育活動實施對策研究

顏芳琴，陳亞萍

(1.黔南民族師范學院教育科學學院，貴州都勻，558000；2.盤州市職業(yè)技術學校，貴州盤州，553537)

STEM是科學(science)、技術(technology)、工程(engineering)和數(shù)學(mathematics)四門學科的簡稱，但它并不是四門學科的簡單組合，而是將各學科的思想融合在一起，打破學科之間的界限，將其滲透進活動，形成項目式活動。STEM教育為我國培養(yǎng)具有科學探究精神的人提供了理論基礎，其理念符合當今幼兒教育發(fā)展的需要，幼兒園運用STEM教育有利于培養(yǎng)幼兒的探索意識和思維能力?！吨袊鳶TEM教育白皮書》提出，要將STEM教育納入國家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。[1]從此文件可以看出，我國已經認識到獨立知識融合的重要性，也意識到要從小培養(yǎng)幼兒的綜合性思維、批判性思維。如何有效融入STEM教育理念，使其在幼兒園數(shù)學教育活動中發(fā)揮關鍵作用，合理地開展其活動，培養(yǎng)幼兒科學探究精神，是本研究的出發(fā)點與落腳點。本研究在調查STEM教育理念融入幼兒園數(shù)學教育活動的現(xiàn)狀的基礎上，分析在活動開展過程中存在的問題，探究如何將該理念有效地融入數(shù)學教育活動，豐富幼兒園數(shù)學教育活動的形式，以促進教師的專業(yè)性發(fā)展和幼兒真正地、全面和諧地發(fā)展。

一、現(xiàn)狀

為更深入地了解STEM教育融入幼兒園數(shù)學教育活動的情況和幼兒在此活動中的發(fā)展情況，本研究運用訪談法對貴州省4所幼兒園的43名教師進行了訪談，并運用非參與式觀察法對4所幼兒園中的10名教師開展的數(shù)學教育活動進行了觀察。本研究主要圍繞教師對STEM教育概念的理解、幼兒園將STEM理念融入數(shù)學教育活動的情況、STEM教育融入數(shù)學教育活動的形式展開。

(一)教師對STEM教育概念的理解

在訪談中，68.9%的教師認為，在五大領域中，科學領域的內容很難向幼兒解釋清楚，這要求教師有較強的專業(yè)知識。51.3%的教師不知道STEM教育是什么意思，對概念不了解，較少將STEM教育理念融入教育活動。

(二)STEM理念融入數(shù)學教育活動的情況

據調查，45.6%的教師認為，幼兒園將STEM教育理念融入了教育活動，讓幼兒更多地去探索，教師沒有過多地干預幼兒的活動。例如，在橋梁搭建活動中，幼兒要利用積木搭建橋梁，需要運用數(shù)學知識計算“如何把積木拼接在一起才能穩(wěn)固”，這需要幼兒不斷探索，擁有科學精神和一定的技術。在實際搭建時，幼兒要想辦法把橋梁銜接上，形成長長的橋，這又涉及工程方面的知識。簡單的橋梁搭建活動融合了四門學科的知識，這樣的活動體現(xiàn)了STEM教育的理念。52.4%的教師認為這種理念比較適合中小學，在幼兒園教育活動中滲透STEM教育理念有點過早，因為幼兒的認知水平有限，難以接受多學科的融合，達不到理想的效果。

(三)STEM教育融入數(shù)學教育活動的形式

從開展的形式方面來看，有些班級已經將STEM教育理念整合到數(shù)學教育活動中，有些班級將STEM教育理念滲透到“木工坊”里，讓幼兒在制作作品的過程中，自主探索需要的材料以及確定需要制作的作品。例如，在一次“木工課”中，有這樣的對話：

幼兒A對幼兒B說：“我們做成正方形的吧。”

幼兒B說：“正方形的不好看，我覺得長方形的好看一點，我們做成長方形的?！?/p>

教師注意到他們的討論，過來問道：“你們準備制作什么呀？”

幼兒A說：“我們準備制作一個相框。”

教師說：“好呀?！?/p>

幼兒C說：“但我們不知道做成什么樣子的相框?！?/p>

教師問：“那這可怎么辦呢？要不我們看一下我們生活中使用的相框是什么形狀的，你們再嘗試制作？”

教師給3名幼兒觀看各種樣式相框的圖片，為他們講解并簡單示范相框的大致制作過程，交代制作的注意事項。之后，3名幼兒有序地制作相框，并在相框上畫上自己喜歡的圖案和花紋進行裝飾，一個漂亮的相框就制作完成了。在制作過程中，幼兒分工合作，將制作相框的技術、需要的數(shù)量以及如何將零件進行組合，討論得清清楚楚，這一制作過程融入了SETM教育理念。

由于Liu et al.（2011）研究假定4個氣象要素是相互獨立的變量，故可采用式（5）計算氣象要素的敏感度系數(shù)。然而，變量之間并非完全獨立，其相互作用也可能對 ET0趨勢產生影響（Ning et al.，2016），忽略該部分可能會導致誤差。此外，本研究以參考蒸散發(fā)作為主要參數(shù)，提供了氣候變量和ET0之間的數(shù)學表達式，為敏感度計算奠定基礎，但參考蒸散發(fā)與真實的蒸散發(fā)量不一致，故貢獻率分析存在一定不確定性（Martí et al.，2015）。

二、存在的問題

調研發(fā)現(xiàn)，4所幼兒園在數(shù)學教育活動中融入了STEM教育理念，但在開展活動的過程中存在質量參差不齊的情況。STEM教育理念融入數(shù)學教育活動還處于萌芽狀態(tài)，主要停留在理論層面，教師較少結合幼兒的身心發(fā)展情況展開STEM教育教學活動，缺乏設計經驗與實踐機會。大多數(shù)教師對STEM教育的理解局限在非正式教育，沒有真正認識到將STEM教育融入幼兒園數(shù)學教育活動對幼兒成長發(fā)育的益處。此外，有43.27%的教師只是簡單地提出了STEM教育的概念，并未落實，忽略了其學科的創(chuàng)意性和創(chuàng)新性。

(一)教師對STEM教育概念的理解不夠深入

訪談發(fā)現(xiàn)，35.57%的教師認為只要在數(shù)學教育活動中用到STEM教育理念中的一項指標就算融合了STEM教育，忽視了STEM教育的整體性。訪談發(fā)現(xiàn)，49.18%的教師對幼兒園數(shù)學教育活動缺乏科學合理的定位，整合式的活動受到一定的限制。教師往往認為幼兒生活經驗不豐富，操作技術不到位，無法完成整合型活動內容，因此在幼兒園數(shù)學教育活動中，教師按照成人的思維進行教學設計，難以體現(xiàn)幼兒的特點，忽略了STEM教育融入數(shù)學教育活動的操作性。例如，教師時常將活動內容進行拆分，讓幼兒完成單一的活動目標，當每個活動目標都完成后，教師對整個活動進行解釋，這是傳統(tǒng)的教育方式。從目標達成來看，整個活動是幼兒在操作，但實際上動腦的是教師，幼兒處于被支配的狀態(tài)。幼兒沒有主動權，教師的主導變成了灌輸，幼兒主動學習的欲望沒有被激發(fā)出來，主體地位沒有充分體現(xiàn)出來，這樣的學習方式是不利于幼兒更好地學習的。[2]這也說明，教師沒有從本質上理解STEM教育理念的內涵，在指導幼兒學習和實踐的過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題。

(二)教師忽視跨領域、跨學科的整合

當前，我國幼兒園數(shù)學教育活動的內容表現(xiàn)出兩種典型的價值取向：一是學科取向，二是生活取向。[3]學科取向是指在數(shù)學教育活動中，以科學領域中數(shù)學認知的內容作為活動開展的主要內容，將幼兒園數(shù)學教育活動的內容停留在具體的知識層面。例如，讓幼兒學會數(shù)數(shù)、知道數(shù)量之間的關系等抽象的活動，強調獲得數(shù)學知識，進行淺層次的游戲化。生活取向是指教師將幼兒生活經驗融入數(shù)學教育活動，讓幼兒直接地感知數(shù)學來源于生活，也用于生活，有意識地培養(yǎng)幼兒的數(shù)學邏輯思維能力，為幼兒后期學習數(shù)學打下堅實的基礎。學科與學科之間缺乏聯(lián)系，幼兒園數(shù)學教育、社會數(shù)學教育及家庭數(shù)學教育間存在嚴重壁壘，減損了幼兒學習的真實性和創(chuàng)造性。[3]例如，在“我會分類”的活動中，教師要求幼兒對不同結構的漢字進行分類，但分類要求按照成人的思維進行設計，幼兒無權選擇分類的材料與活動的內容，幼兒的活動空間受到限制，這既忽略了幼兒的發(fā)展特點，也對學科特點缺乏科學合理的認識和定位。從此活動中可看出，幼兒園課程以分科設置為主，學科化的數(shù)學活動脫離了幼兒的生活經驗，使數(shù)學的學習遠離幼兒的需要，并沒有從幼兒的生活出發(fā)，不能讓幼兒學會用數(shù)學知識解決生活中的問題，不注重與生活經驗的結合，不注重學習對各學科之間的整合，導致幼兒獲得單一的學科知識對生活的作用難以有效發(fā)揮。

(三)教師開展數(shù)學教育活動的形式單一

訪談發(fā)現(xiàn)，63.41%的教師以集體教學活動的形式展開數(shù)學教育活動，他們認為幼兒在活動中積極與教師互動，而且回答對教師的問題，就說明幼兒對此內容理解了，這就是有效的教學活動了。教師的教學方式依然偏向傳統(tǒng)模式，即教師做模型，幼兒順著教師的思路進行活動，幼兒在活動中思考的時間少，只需要按照教師的思路回答問題就能得到表揚。長此以往，會在一定程度上限制幼兒的思維，既與STEM教育理念相悖，也違背跨學科跨領域教育“動手動腦的探索式”教學宗旨。[4]例如，在“我會數(shù)一數(shù)”課程教學中，教師在幼兒關鍵的數(shù)數(shù)階段只采用了集體教學的方式“教”幼兒數(shù)數(shù)。這樣，幼兒習慣性地數(shù)，口中的數(shù)與實際指的物品個數(shù)不一致，教師雖聽著幼兒數(shù)數(shù)的順序是正確的，但幼兒沒有完全理解數(shù)字的含義。教師對數(shù)學教育活動開展形式的理解過于狹隘，開展數(shù)學教育活動的形式單一，導致幼兒思維水平的發(fā)展受到限制，對數(shù)學本質的認識也停留在表面，不能在生活中很好地運用數(shù)學知識解決問題。

三、實施對策

數(shù)學教育能讓幼兒用數(shù)學的思維解決生活中的具體問題，感知數(shù)學在生活的作用，合理地將所學數(shù)學知識運用到實際生活中，達到學以致用的效果。教師需有扎實的專業(yè)功底，能從幼兒的角度出發(fā)精心地設計教育活動，促進幼兒綜合性思維的形成。教師要重視STEM教育理念的學習，重視跨領域、跨學科知識的整合，豐富數(shù)學教育活動的形式，為幼兒學會分析問題、解決問題提供真實的環(huán)境。

(一)重視STEM教育理念學習

教師對STEM教育的理解程度直接影響幼兒園實施STEM教育的效果，因此，只有對教師進行相關的培訓，使教師從專業(yè)的角度了解STEM教育的起源、含義以及將其滲透到各領域的方法，才能保證STEM教育有效地融入數(shù)學教育活動。第一，幼兒園可開展STEM教育專題培訓，采取“請進來，走出去”的形式，用“專家引領、教師討論”的方法，使教師理解STEM教育的內涵，能用STEM教育開展教學。第二，開展理論式專題學術會。幼兒園可邀請國內外專家參加學術會，講解STEM教育的起源，這有利于教師從本質上理解STEM教育對幼兒成長的幫助。我國的一些幼兒園已經開始開展STEM教育，而且開展得非常好，因此，教師在參加學術會的過程中，可借鑒國內的實踐經驗，快速了解適合我國開展STEM教育的方法，將其有效地遷移到自己的教育活動中。第三，給教師提供外出學習的機會。幼兒園可讓教師在了解STEM教育理論的基礎上實地學習，觀摩優(yōu)秀幼兒園開展STEM教育活動的形式與方法，促進教師有目的、有計劃地開展STEM教育活動。第四，請專家對教師開展的STEM教育活動進行評估，評價教師教育教學活動的實施情況。教師在開展活動過程中易出現(xiàn)理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象，請專家進行現(xiàn)場指導，有利于讓幼兒園教師知道問題在哪里，及時進行改正，從而促進活動的有效開展。這些途徑有利于提高教師對STEM教育的認知水平，為教師開展高質量的數(shù)學教育活動提供堅實的基礎，這樣，幼兒園才能培養(yǎng)出一批真懂STEM教育、真用STEM教育、真思STEM教育的教師。

(二)注重跨領域、跨學科整合

(三)豐富數(shù)學教育活動形式

教師開展數(shù)學教育活動的形式對幼兒數(shù)學思維的發(fā)展有著不可忽視的作用。教育活動的形式直接影響幼兒數(shù)學知識獲得的成效。因此，教師應根據STEM教育理念及數(shù)學認知的特點選擇合適的形式開展高效的教育活動。第一，教師可開展集體教育活動。集體教育活動主要是針對學科專業(yè)性強的活動，教師可先將理論清楚地傳授給幼兒，再讓幼兒進行實踐活動。第二，教師可以小組合作的形式開展教育活動。教師可明確提出要求，引導幼兒展開探索，讓幼兒在活動中發(fā)現(xiàn)問題、探索解決問題的方法，在與同學和教師的交流討論中，探討出最佳的解決方案。這既能培養(yǎng)幼兒的合作能力，也能為幼兒留出自主探索的空間，為幼兒的社會性發(fā)展打下堅實的基礎。第三，教師應為幼兒提供個別化探究的空間。教師給幼兒獨立思考的空間，讓其有針對性地解決問題，有利于幼兒形成愛思考、愛探究的良好習慣。個別化探究是小組合作的基礎，幼兒有獨立思考的能力后，才能進行良好的小組合作，在游戲中解決對應的問題，達成目標。

總之，STEM教育與幼兒數(shù)學教育活動的有效融合，需要教師對STEM教育有全面的認識，能將不同的生活領域與學科知識進行整合，豐富數(shù)學教育活動的形式，培養(yǎng)幼兒的整合性思維和科學探究的能力。將數(shù)學專業(yè)知識與STEM教育理念融合，可有效地讓幼兒感受數(shù)學的有趣與有用，有助于幼兒生活經驗的積累，降低數(shù)學知識的專業(yè)難度，激發(fā)幼兒探究的動力，增強幼兒學習的自覺性。