STEM理念下幼兒園如何開展科學(xué)教育

■靖江市第一實(shí)驗(yàn)幼兒園 鞠 艷

數(shù)字時代給教育發(fā)展和人才培訓(xùn)帶來機(jī)遇的同時也帶來了挑戰(zhàn)。STEM教育和深度學(xué)習(xí)是基于當(dāng)前教育改革和人才發(fā)展的需求而產(chǎn)生的。STEM教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的綜合能力，這是實(shí)現(xiàn)幼兒深入學(xué)習(xí)的有效途徑。

受教育改革風(fēng)向引導(dǎo)，學(xué)前教育逐步開展以探究教育為核心的綜合素質(zhì)教育。與此同時，STEM教育逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，其獨(dú)具一格的教育理念對我國目前科學(xué)教育的實(shí)施產(chǎn)生了極為深刻的影響，推動著我國科學(xué)教育的發(fā)展。STEM教育實(shí)踐是“學(xué)校和教育工作者為創(chuàng)造STEM學(xué)習(xí)環(huán)境，從而培養(yǎng)孩子STEM能力和培養(yǎng)STEM性格而采取的有意行動”。人們普遍認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)世界的探究和基于問題的學(xué)習(xí)對孩子的STEM能力和性格有積極影響。教育研究者呼吁在STEM教育中更多地使用數(shù)字技術(shù)，因?yàn)閿?shù)字學(xué)習(xí)實(shí)踐擴(kuò)展了可用的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)了解決問題和高階思維技能的發(fā)展，以及提高孩子對STEM的興趣和動力。那么如何在幼兒園科學(xué)教育中去開展STEM理念的科學(xué)教育活動成了大多數(shù)幼兒園即將面臨的難題。并且已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證明，早期的科學(xué)知識及經(jīng)驗(yàn)可以遷移到幼兒教育中，所以幼兒教育者也應(yīng)與時俱進(jìn)地開展科學(xué)課程，以便在拓展幼兒知識的同時，培養(yǎng)他們對世界的好奇心和探究欲，全面提高他們的科學(xué)素養(yǎng)，為日后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

一、幼兒園科學(xué)教育的特點(diǎn)

幼兒園教育活動是由教師和孩子共同參與和完成的，教師根據(jù)幼兒的目標(biāo)和課程進(jìn)行規(guī)劃。幼兒園教育活動由非正規(guī)教育活動和正規(guī)教育活動組成，其中，非正規(guī)教育活動是教師參與的社會活動和兒童自愿學(xué)習(xí)的活動，正規(guī)教育活動是以本課程為基本形式的集體或小組活動，在組織教育活動時，應(yīng)根據(jù)孩子的教育內(nèi)容和興趣，靈活地開展這兩種類型的教育活動。相較于STEM教育，幼兒園科學(xué)教育更是有著其獨(dú)具一格的特點(diǎn)。第一，從目標(biāo)來說，幼兒園科學(xué)教育的目標(biāo)符合幼兒的身心發(fā)展，且其目標(biāo)具有長遠(yuǎn)性——情感態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)了幼兒的好奇心和探究欲，科學(xué)方法目標(biāo)使幼兒學(xué)會科學(xué)探究的基本方法，而知識經(jīng)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)則是讓幼兒在學(xué)習(xí)中掌握科學(xué)知識的基本概念，有助于其在生活中去探究學(xué)習(xí)。第二，從內(nèi)容來說，幼兒園科學(xué)教育的內(nèi)容更加生活化，其內(nèi)容源于幼兒實(shí)際生活中的現(xiàn)象及問題，注重從身邊的小事開始，培養(yǎng)幼兒對科學(xué)探究的熱情及良好態(tài)度。第三，從方法來說，是豐富多樣的。就幼兒這個階段來看，觀察、實(shí)驗(yàn)、種植與飼養(yǎng)以及一些科學(xué)游戲和早期科學(xué)閱讀是比較可行的，在此過程中，幼兒的好奇心就會被激發(fā)起來，也有助于讓幼兒在探究的過程中體驗(yàn)到探究的樂趣。第四，從過程來說，其過程具有探索性，幼兒園科學(xué)教育主張幼兒主動探究，而教師則是以參與者的角色進(jìn)行引導(dǎo)和輔助幼兒探究，使幼兒在探究的過程中更加直觀地感受科學(xué)，在玩中學(xué)，在學(xué)中樂。

二、STEM教育與幼兒園科學(xué)教育的關(guān)系

（一）幼兒園科學(xué)教育本身包含STEM教育

幼兒園科學(xué)教育本身包含STEM教育。主要表現(xiàn)在以下三個方面：第一，幼兒本身就具備學(xué)習(xí)STEM的能力，幼兒先天就像科學(xué)家一樣具有好奇心和探究欲，從出生到成長一直通過探究和學(xué)習(xí)認(rèn)識世界。第二，幼兒園科學(xué)教育的一大關(guān)鍵就是從實(shí)際出發(fā)。立足于日常生活中的時間與問題，通過教師的引導(dǎo)，培養(yǎng)幼兒發(fā)現(xiàn)、思考并解決問題的能力。在這個過程中，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、鍛煉多角度思維以及加強(qiáng)同伴合作都是非常重要的環(huán)節(jié)。從這個角度來看，科學(xué)教育與STEM教育是不謀而合的。第三，從教育內(nèi)容來看，幼兒園科學(xué)教育本身就包含數(shù)學(xué)，一日生活中的玩沙、玩水、玩滑輪、建構(gòu)積木、七巧板等活動均涉及STEM教育所涵蓋的領(lǐng)域。

以生活形式呈現(xiàn)的情景會激起孩子強(qiáng)烈的好奇心。孩子通過視覺和觸摸等各種感官獲得對情境的可感知體驗(yàn)。這種感知體驗(yàn)使孩子能夠分享他們現(xiàn)有的生活經(jīng)歷和學(xué)習(xí)對象，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和動力。如果不保持學(xué)習(xí)的積極性，幼兒的興趣會很快消失，所以有必要將幼兒的注意力從情境意識轉(zhuǎn)移到情境問題上，這樣可以讓幼兒更早地形成科學(xué)的意識。通過經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、不斷培養(yǎng)學(xué)習(xí)熱情的過程，為后續(xù)學(xué)習(xí)提供了重要的情感和動機(jī)支持。孩子在解決問題的過程中通過探究和發(fā)現(xiàn)獲得新的體驗(yàn)。新舊體驗(yàn)相互聯(lián)系、影響并最終與新體驗(yàn)和獲得理解的基本認(rèn)知結(jié)構(gòu)相結(jié)合。聚焦問題的高質(zhì)量調(diào)查是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知整合的關(guān)鍵。在調(diào)查中，孩子們體驗(yàn)事物的本質(zhì)和特征，發(fā)現(xiàn)方法使用的后果，以加深他們對問題的理解。

深度學(xué)習(xí)非常重視反思在學(xué)習(xí)中的重要作用，強(qiáng)調(diào)通過學(xué)習(xí)者之間的深度互動和反思來學(xué)習(xí)的內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)元認(rèn)知和高階思維的發(fā)展。因此，讓孩子在通過開放式問題探索的過程中反思自己是非常必要的，這樣他們才能回顧探索的過程，從多個角度考慮解決問題的方法，提高思維的靈活性、深刻性。

（二）STEM教育為幼兒科學(xué)教育提供了發(fā)展支持

STEM教育中的綜合課程，特別是數(shù)學(xué)和科學(xué)，具有難以與其他學(xué)科相結(jié)合的催化作用?？茖W(xué)教師的新任務(wù)是加強(qiáng)與其他學(xué)科的融合。例如，使用各種基于信息的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸入和輸出設(shè)備來處理音頻、視頻、靜止圖像和字母數(shù)字，加強(qiáng)科學(xué)和數(shù)學(xué)在STEM培訓(xùn)模型中的整合，促進(jìn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)、多媒體演示和技術(shù)可視化。

STEM教育對幼兒園科學(xué)教學(xué)的發(fā)展支持主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，創(chuàng)設(shè)問題情境。STEM教育注重為孩子創(chuàng)設(shè)一個問題情境，讓學(xué)習(xí)者自己去探究。有了STEM教育的情境營造，幼兒科學(xué)教育彌補(bǔ)過往的不足，給幼兒真實(shí)、生動的探究體驗(yàn)。第二，注重反思。通過對一件事的反思，鍛煉思維并且獲取進(jìn)步的經(jīng)驗(yàn)?；赟TEM理念的幼兒科學(xué)教育可以更加地關(guān)注幼兒的實(shí)踐和反思，讓幼兒在反思與交流中進(jìn)行二次探究，更加牢固地掌握知識點(diǎn)。第三，注重實(shí)踐。實(shí)踐能讓學(xué)習(xí)變得有意義，而不再是停留在獲取知識層面，更重要的是讓學(xué)習(xí)者在今后的學(xué)習(xí)中能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識，并以此作為解決問題的鑰匙。因此，在教學(xué)過程中，除了關(guān)注幼兒的操作、探究與反思環(huán)節(jié)，還要為幼兒提供一個解決問題的環(huán)節(jié)，讓幼兒利用所學(xué)的知識解決問題，體驗(yàn)解決問題的樂趣，獲得成功的樂趣，真正實(shí)現(xiàn)知識的遷移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)。

三、STEM理念下幼兒園開展科學(xué)教育的建議

STEM教育中，跨學(xué)科的整合學(xué)習(xí)是其最核心的價(jià)值取向，因此，教師應(yīng)注重幼兒在真實(shí)的生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，并鼓勵幼兒在問題的驅(qū)動下去自主探索，從而解決問題。結(jié)合STEM教育理念，筆者認(rèn)為，幼兒園開展科學(xué)教育可以從以下幾方面來進(jìn)行。

（一）營造環(huán)境氛圍，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)是指在日常生活、社會事務(wù)以及個人決策中所需要的對科學(xué)概念和科學(xué)方法的認(rèn)識和理解，并在此基礎(chǔ)上形成的穩(wěn)定的心理和品質(zhì)。結(jié)合STEM教育理念，幼兒園的科學(xué)教育應(yīng)該注重培養(yǎng)幼兒的科學(xué)素養(yǎng)。而良好的環(huán)境氛圍可以促進(jìn)幼兒科學(xué)活動的順利開展，為幼兒提供更多探索和學(xué)習(xí)的平臺。因此，科學(xué)活動中，教師要注重營造良好的環(huán)境氛圍，激發(fā)幼兒的探究欲望。首先，教師要尊重幼兒的主體地位，引導(dǎo)他們積極參與環(huán)境創(chuàng)設(shè)，通過靈活、多樣化的形式，鼓勵孩子根據(jù)自己的興趣進(jìn)行創(chuàng)作。例如，春天來了，要想了解動植物的生長過程，首先，教師要和幼兒一起營造萬物復(fù)蘇的環(huán)境，并指導(dǎo)他們把不同的種子埋在種植園地的泥土里，通過每天的觀察，直觀地感受種子發(fā)芽的整個過程。同時，教師還可以把他們經(jīng)?？吹降珱]有觸摸過的小蝌蚪放進(jìn)魚缸里，觀察蝌蚪是如何變成青蛙的，并引導(dǎo)他們用表征的形式將“蝌蚪變成青蛙”的過程記錄下來。通過這樣的形式，激發(fā)幼兒了解自然，觀察自然、發(fā)現(xiàn)自然、熱愛自然的情感，潛移默化中培養(yǎng)了幼兒對科學(xué)活動的興趣。其次，教師應(yīng)注重對幼兒整合性思維的培養(yǎng)。在幼兒園科學(xué)教育中，教師應(yīng)引導(dǎo)幼兒利用已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自主探究，解決真實(shí)情境中的問題，而不僅僅是完成科學(xué)教育中的目標(biāo)。例如，在科學(xué)活動“桌子有多長”中，幼兒根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，選擇工具進(jìn)行測量，但因?yàn)閮蓚€幼兒測量的結(jié)果都不一樣，測量活動陷入瓶頸期。此時，教師要給予幼兒足夠的耐心，鼓勵他們再次嘗試、探究，從而發(fā)現(xiàn)問題，并通過分組合作、表征記錄等方式去研究問題，解決問題，當(dāng)然，教師還要幫助幼兒拓寬思維，對幼兒的發(fā)現(xiàn)要及時給予肯定，不斷提高其幼兒科學(xué)探究的能力。最后，教師還要注重培養(yǎng)幼兒對科學(xué)的探索精神，鼓勵他們積極參與活動，大膽表述自己的發(fā)現(xiàn)，通過提問和交流，與同伴積極互動，提高幼兒發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在輕松、愉悅的環(huán)境氛圍中，培養(yǎng)幼兒的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）利用生活情境，提供多元選擇

STEM教育注重在真實(shí)的生活情境中開展科學(xué)教育活動。因此，教師在日常生活中要善于觀察和思考，更好地把科學(xué)教育與實(shí)際生活相聯(lián)系。一方面，在選擇科學(xué)教育活動時，教師應(yīng)考慮活動是否貼近幼兒的生活、是否在真實(shí)的情境中開展；另一方面，教師應(yīng)有生成問題的意識，通過適當(dāng)?shù)奶釂枴⒂懻?、交流，引?dǎo)幼兒利用科學(xué)知識解決問題。例如，每個月末，幼兒會帶被子回家清洗，而將被子從三樓搬至操場是一項(xiàng)大的工程。這次，保育教師在搬被子的過程中有三名男孩看到了，他們便商量著來幫忙，不一會兒就累得滿頭大汗。這時，教師問：“你們來回跑了這么多趟，感覺怎么樣呀？有什么辦法能夠輕松地把被子搬到操場呢？”A幼兒說：“我們可以用操場上的小車來運(yùn)?！盉幼兒說：“不行，小車太小了，裝不下被子，而且，從一樓大廳到操場，中間還有個大臺階，車子肯定推不過去的。”C幼兒說：“我想到一個好辦法，食堂的阿姨不是都用大大的推車給我們送飯的嗎？我們可以借來用?！盉幼兒說：“不行不行，推車那么大，臺階更下不去了?！盇幼兒說：“城堡那邊有大木板，可以把大木板鋪在臺階上，這樣就做了一個斜坡，車子肯定能推過來的，我們試一試吧！”于是大家開始分工合作，尋找合適的材料，并在一起討論如何搭建斜坡。斜坡搭好后，他們發(fā)現(xiàn)斜坡寬度不夠，只能承受半個車子的重量，于是他們再次進(jìn)行討論，不斷調(diào)整方案，最后斜坡終于搭建成功，提高了搬運(yùn)被子的效率?；氐浇淌液螅變喝耘d奮地討論著關(guān)于斜坡的話題，并且在同伴間分享自己生活中見到的斜坡。在這個案例中，幼兒之所以會對斜坡搭建活動產(chǎn)生濃厚的興趣，并愿意一次次進(jìn)行嘗試，自主探究解決問題的方法，是因?yàn)檫@是真實(shí)生活情境中存在的問題。而教師通過有效的提問，幫助幼兒拓展了思維，不僅使幼兒想到了搭建斜坡的方法，輕松運(yùn)送被子，而且還加深了幼兒對斜坡作用的理解。因此，幼兒園科學(xué)教育不僅是在集體教學(xué)中傳授科學(xué)知識，而更應(yīng)滲透于一日生活中，以解決真實(shí)生活情境中的問題為目標(biāo)，這樣才能真正激發(fā)幼兒的科學(xué)探究興趣，培養(yǎng)幼兒良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

（三）適度進(jìn)行指導(dǎo)，把握合作角色

開展基于STEM教育理念的幼兒園科學(xué)活動，教師應(yīng)以合作者的身份參與其中。一方面，教師要努力創(chuàng)造條件，給予每個孩子參與活動的機(jī)會，給他們提供自主探索的空間，讓幼兒真正體驗(yàn)到科學(xué)活動的樂趣。另一方面，教師要給予幼兒充足的探究時間。當(dāng)幼兒遇到問題時，教師不是直接將答案告訴幼兒，而是適度指導(dǎo)，組織幼兒進(jìn)行討論，鼓勵他們與同伴交流，分享自己的想法，引導(dǎo)他們在與同伴的互動中解決問題，從而推進(jìn)科學(xué)教育活動的深入開展。同時，教師應(yīng)正確把握合作者的角色，通過適度的指導(dǎo)激發(fā)幼兒對科學(xué)活動的興趣、培養(yǎng)其自主探究的能力。

四、結(jié)語

《幼兒園教育指導(dǎo)綱要》中指出，幼兒的科學(xué)教育是科學(xué)啟蒙教育，重在激發(fā)幼兒的認(rèn)識興趣和探究欲望。幼兒園科學(xué)教育不僅是關(guān)注幼兒學(xué)到了多少科學(xué)知識，更重要的是培養(yǎng)幼兒對科學(xué)的興趣，激發(fā)科學(xué)探究的欲望，學(xué)會自主探究的方法，提高解決問題的能力。STEM科學(xué)教育是兒童學(xué)習(xí)科學(xué)的最基本方式，是尋找科學(xué)學(xué)習(xí)的最常見的行為。STEM理念下幼兒園科學(xué)活動的開展有助于萌發(fā)幼兒對科學(xué)活動的興趣，提高他們的動手操作能力和思維能力。只有敢于探索、不斷創(chuàng)新，才能真正提高幼兒園科學(xué)教育的質(zhì)量。