早期STEM教育與我國學前教育中的家族相似活動比較

王琳 李艷 姜友斌

[摘 要] 早期STEM教育中的教學活動與我國學前教育中“以自然為學習對象”的教學活動具有家族相似關系。本研究以工程思維和理論思維相結合的方式，運用內容分析法比較二者的相似性與差異性。結果發現二者有著相同的兒童發展觀與知識觀，均以“人化自然”為情境創設對象，通過歸納法選擇內容，注重具身認知的基礎性作用。與此同時，二者在整合模式、情境真實度、活動形式等方面存在明顯差異。我國學前教育中“以自然為學習對象”的教學活動應更注意科學知識與幼兒經驗和興趣的契合，采用“廣域課程”與“相關課程”互補的辦法，自覺整合技術、工程等內容;應更強調自然對象的客觀屬性與其社會生活意義的結合，運用陌生化手法創設真實的問題情境;應更多運用具身認知方式，關注幼兒認知發展的動態過程與個體差異，同時注意隱喻等離身認知方式的積極作用及其合理運用。

[關鍵詞] STEM教育;學前教育;教學活動;家族相似

一、問題提出

我國學前教育事業獲得極大發展，學前教育研究也更加深入，新的研究成果不斷問世，但一定程度上存在理論與實踐脫節的問題。[1]在反思學前教育理論和實踐關系時，有學者指出：借助有關理論設計的學前教育活動方案，被實踐工作者 “不接受、不理解、不認同和不推廣……是有其深層次原因的”。[2]其原因之一是：理論與實踐關系的研究尚未揭示出其中的豐富性和復雜性。葉瀾指出，“解決教育理論與教育實踐脫節的問題要用新的思維方式”。[3]

解決理論與實踐脫節的問題，需要清晰認識工程思維和理論思維的關系。工程思維是相對于理論思維而言的。教育活動方案（課程）類似于理工科的工程設計，其理論與實踐的關系不宜僅僅運用理論思維來認識。理論是用抽象概念建構起來的具有普遍性的觀念體系;工程則是用具體材料建構起來的具有個別性的實存體系。[4]用理論思維分析、設計工程方案，或者用工程思維建構理論體系，都會導致失敗。[5]當工程思維和理論思維結合起來，可以看到教育活動方案中的理論與實踐的關系：理論是一，實踐是多，一種理論可以對多個實踐有效;相對于一個實踐來說，實踐是一，理論是多，一種實踐必然牽涉多種理論。

本研究的意圖是以工程思維和理論思維相結合的方式分析早期STEM教學活動和我國學前教育中的家族相似（Family resemblance）活動，了解兩者在設計活動方案中處理理論和實踐關系的“異中之同和同中之異”。

美國的早期STEM教學是一種學科整合活動方案，它最早起源于1986年。當時美國為提升學生的科學技術水平、培養創新技術人才，在本科階段推行科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學科學（Mathematics）四個學科整合教育的設想，[6]這種教育理念和實踐后被簡稱為STEM教學。[7]此后，STEM教學推行到K12階段，并擴展到其他國家和地區。STEM教學引入我國后，對我國的教育領域也產生了一定的影響。

二、研究方法

（一）研究對象

采用“同質型”目的性抽樣的方法，選取《早期STEM教學：科學、技術、工程與數學的整合活動》（以下簡稱“早期STEM教學”）與《幼兒園建構式課程》（以下簡稱“建構式課程”）中具有家族相似關系的活動設計，作為研究樣本。“早期STEM教學”的作者穆莫是美國早期STEM教學的代表，其代表作品“早期STEM教學”譯介到我國后，產生了一定的影響。“建構式課程”由中國學前教育研究會組織編寫，潘潔、馮曉霞、唐淑任編委會主任，章紅等主編（2003年由華東師范大學出版社出版，2010年再版），屬于五種優質幼兒園課程出版物之一，位列江蘇省新華書店2013年江蘇省市場占有率的前五名，[8]使用率位列全國第五名。[9]

“早期STEM教學”的全部活動與“建構式課程”中的995個活動方案，均系“以自然為學習對象”，存在“家族相似”的同質關系。這兩個樣本均以建構主義為理論基礎，且已付諸實踐運用數年，可以借此認識理論與實踐關系的豐富性和復雜性。

維特根斯坦（Wittgenstein）指出，對于人的心智活動，“我想不出比‘家族相似更好的表達式來刻畫這種相似關系”。他認為，邏輯的、晶體般的純粹性，不是研究出來的，僅僅是一種理想化的要求。[10]我國學前教育以領域劃分學習內容，STEM教學則以學科組織內容，兩者之間不是一一對應，而是相似與差異互相交織。家族相似活動，具有內在的同質基因。本研究借助扎根理論的“條件矩陣”方法，[11]確定了兩者完全一致的核心“條件特征”：“以自然為學習對象”。這一同質基因使兩者具有進行比較研究的可行性。

借助“條件矩陣”方法進行文本分析時，首先尋找“早期STEM教學”中各個學科活動的同質基因。科學、技術、工程、數學等都屬于自然科學的范疇，這些學科的教育活動都以自然為學習對象。以此作為核心“條件特征”（條件矩陣中最里面的一圈），分析“建構式課程”中具有相似關系的活動內容。據此發現最接近的是科學領域的活動，這一領域的活動包括了科學與數學兩個學科，同“早期STEM”教學的內容完全相似，符合核心“條件特征”。

“建構式課程”中的健康、藝術、語言等領域也涉及自然現象或相關事物。譬如，健康領域的內容既有生理科學方面的，又有體育方面的;語言、藝術領域中既有社會性方面的，也有自然現象方面的。對于這些領域的活動，我們將認識自然作為“條件特征”中的必要條件。僅僅涉及自然，而不是以自然為對象進行探索的活動，則屬于條件矩陣中靠外面的圓圈，不符合核心“條件特征”。譬如，僅僅是借助自然現象或事物來比擬人的社會性，那就不具有同質基因，不屬于家族相似活動。反之，探索自然現象或事物時，借助擬人、比喻等方式進行學習，則屬于“條件矩陣”中里面的圓圈，具有符合核心“條件特征”的同質基因，是“以自然為學習對象”的家族相似活動。

用“以自然為學習對象”來命名家族相似活動的同質基因比較適宜。我國的學前科學教育經歷了不同的發展階段。分科教學階段，科學教育曾經被稱為“常識”教學，①隨之，又被稱為“科學教育”。然而，以“科學”這一稱謂同STEM教學之間建立聯系，容易產生理解上的困難。因為在STEM教學中，科學只是一門學科，我國的科學教育則包含了科學和數學兩個學科。

為了找到合適的命名，我們借助相關教育領域的命名作參照。由于學前教育同小學教育緊密銜接，我國的小學教育曾經將“以自然為對象”的活動稱為“自然”，②后稱為“常識”，③然后又使用了“自然”的稱謂。④在“常識”“科學”“自然”這三個稱謂當中， “自然”這個稱謂更適合本研究的需要。其一，“常識”這個概念容易導致外延的含混，自然科學活動有常識，社會性活動也有常識。其二，“科學”這一概念會引起STEM教學和我國學前教育對比時的混淆。前面已經指出，在STEM教學中科學只是其中的一個學科，但我國學前教育界將科學定為包含科學和數學兩個學科領域。其三，“科學”還容易造成不同領域學術交流的困難。盡管可以在學前教育范疇內明確其內涵和外延，但一般的三分法[12]將知識體系分成自然科學、社會科學和人文學科三個部分。以“科學”稱之，無法界定是哪一種科學（學科），導致學前教育與其他學術領域的交流困難。綜上辨析，“自然”這一指稱更符合研究的意圖，為此用“以自然為學習對象”作為 “家族相似”活動的同質基因。

（二）研究方法

運用內容分析法進行質性研究。內容分析的目的是借助工程思維和理論思維相結合的方式，了解兩個樣本的相似性與差異性及其內在的原因，以獲得理論和實踐之間“一和多”關系的認識。

運用扎根理論進行內容分析的主要工作是編碼、整理與類別化，包括三個階段。第一，開放式編碼。這一階段的首要任務是提煉概念，“建立共同的比較框架以便于進行分析”。[13]為此，研究借助“條件矩陣”方法對“早期STEM教學”中的全部活動進行概括、抽象，尋找學習內容方面的共同特征，提煉出“以自然為學習對象”這一共同本質，對“建構式課程”中的全部活動進行整理分析。我們發現這些活動內容有些屬于“條件矩陣”中最里面的圓圈，具有核心“條件特征”;有些屬于外面的那個圓圈，只有疏遠的“條件特征”。判斷的標準為：究竟是“以自然為學習對象”進行探索，還是借助自然事物或現象來認識社會現象、自我特征等。前者是“以自然為學習對象”，同“早期STEM教學”具有共同的家族基因，是有家族相似關系的活動，后者沒有同質基因，不屬于家族相似活動。為了給同質基因的命名，本研究梳理了學前教育和小學教育的幾種命名方式以及學術界的學科分類標準，選用了較為合適的命名“自然”。以此作為核心概念，將本研究兩個樣本的家族相似活動稱之為“以自然為學習對象”的活動。這一指稱既符合“早期STEM教學”全部活動的本質特征，又能將“建構式課程”中的相似活動清晰地分析出來、予以歸類。第二，關聯式編碼。活動方案中的實踐智慧是踐行活動的反思結果。[14]它關注理論知識與法則如何運用于具體場景。[15]為此，首先從活動形式場景對“早期STEM教學”所有活動進行編碼，據此得到六種形式：STEM學習區角、教室各處的STEM教學、戶外STEM教學、項目課程中的STEM教學、便捷的STEM教學、基于STEM教學的實地考察等。“建構式課程”中的家族相似活動，按照活動形式場景編碼為：集體教學、區域活動、日常活動等。兩個樣本的活動場景雖然各不相同，但都屬于“學習情境”范疇。學習情境包括學習內容、活動組織形式、學習方式以及問題呈現（或“問題情境創設”）等，借此梳理出六個范疇：內容選擇、內容組織、情境創設的對象與方法、學習情境中的問題呈現、活動組織形式、學習方式。第三，選擇式編碼。采用“演繹取向”和“歸納取向”[16]相結合的方式，將關聯式編碼中的六個范疇，重組為三個具有內在聯系的范疇：內容選擇與組織、情境創設與問題呈現、活動組織形式與學習方式。然后，進一步細分和確定研究的次范疇：[17]內容選擇中蘊含的觀念與思維方法;內容組織的方式和覆蓋面及其價值取向;情境創設中的對象、科學問題的設定，真實世界與虛構可能世界的情境以及興趣激發的陌生化手法等;不同活動組織形式與學習方式之間的關系。上述范疇和維度，均進行相似性和差異性的比較分析。通過兩個比較對象的互相審視，“看出異中之同或同中之異”，[18]揭示這兩個比較對象，在“解決共同問題”時何以采用相似或不同方法的原因。[19]同時，以“部分與整體的互相規定”[20]的解釋學思想方法，理解樣本案例中蘊含的實踐智慧，歸納出核心范疇“理論轉化為實踐方案的方法及其原因”。實踐智慧是活動方案設計者對于自身活動的一種“知”或“領會”。這種實踐性“知”或“領會”為理論活動提供了基礎。[21]

三、研究結果與分析

內容分析結果包括相似性和差異性兩個方面，以下將從這兩個方面呈現結果。

（一）相似性分析

相似性主要體現在三個方面，一是內容選擇的相似性;二是問題情境創設的相似性;三是學習方式的相似性。

1. 內容選擇的相似性。

兩個比較對象都不是按照現成的知識體系選擇內容，而是以學習者的已有經驗和興趣為基礎，以學習目的為意圖，選擇學習內容。

內容分析表明，“早期STEM教學”同“建構式課程”的建構主義學習理論相一致，這是內容選擇相似性的根本原因。“建構式課程”依據“既非自然發生，又非純粹塑造”[22]的兒童發展觀，強調學習的目的性和學習者的理解，而且將理解作為學習的基礎和前提。“早期STEM教學”作者也依據建構主義理論，強調學習者的學習是“通過新舊經驗的互動實現的”。[23]內容分析還表明，兩個比較對象知識觀相一致，均以歸納法而不是演繹法來選擇內容。

2. 問題情境創設的相似性。

問題情境創設的相似之處是：以“人化自然”（Humanized Nature）為對象。“人化自然”與“自在自然”（Nature in Itself）相對應。“自在自然”是獨立于人類主體之外的自然界。馬克思從人與自然的對象性關系出發，提出了“人化自然”的概念。他認為，自然對象一旦成為人的認識對象或改造對象，就成了“人化自然”。[24]例如，“早期STEM教學”與“建構式課程”都將“自然物的形狀”作為學習情境的對象。當學習主體圍繞“形狀”這一屬性進行探究，就會按照抽象的幾何形狀進行觀察、分類、統計等探究實踐。他們會發現自然物呈現不同的幾何形狀，同一形狀的事物有的細瘦、有的粗壯。當人工制品也呈現出來，他們會發現自然物中很少存在的正方形和長方形，在“人造物”中卻是常見的。環境中的動植物、石頭、水、空氣等自然對象，只要尚未進入主體的自覺認識之中，仍是一種獨立存在的“自在自然”。

3. 學習方式的相似性。

學習方式上的相似之處是：注重具身認知的基礎性作用。具身認知強調心智的體驗性，認為人類的認知能力是基于身體經驗的，人類的思維和理性是在對外部世界的感知體驗過程中逐步形成的。[25]“早期STEM教學”同“建構式課程”，都注重學習者與學習環境之間的互動作用，而不是將認知僅僅看作大腦對信息的表征與運算。

（二）差異性分析

差異性主要體現在三個方面，一是內容組織的差異性;二是問題情境創設的差異性;三是活動組織形式與學習方式的差異性。

1. 內容組織的差異性。

從內容的組織方式看，“早期STEM教學”是跨學科的“廣域整合”模式，[26]一個活動中整合兩個及以上的學科內容。“建構式課程”采用的是“相關課程”模式，大多是保留了學科或領域獨立性的不同活動之間彼此相關的整合。一個活動雖然也有整合幾個學科的，但更多的是保留各領域或學科的獨立性，各個活動之間形成彼此相關的整合。這種相關整合是依照主題意圖和集體教學的線索組織成各領域內容之間的相關聯系。由于課程模式不一樣，“建構式課程”單個活動整合學科內容的數量遠不如“早期STEM教學”。

從內容的覆蓋面看，主要的差異是：“早期STEM教學”不僅整合科學、數學等學科內容，還自覺地整合了技術、工程等內容，并根據相關學科知識，提出具體的學習要求。在“建構式課程”的995個家族相似活動中，科學、數學各占三分之一左右，工程和技術自在地滲透于教學活動、區域活動、日常活動之中，但沒有直接指明，也沒有自覺地根據技術、工程等學科知識提出具體的學習要求。

2. 問題情境創設的差異性。

這方面的差異性體現在兩個方面：一是真實世界情境與可能世界情境的差異;二是顯現問題方法的差異。

第一，“早期STEM教學”創設的是“真實世界”（Real World）情境;而“建構式課程”中家族相似活動創設的是“可能世界”（Possible Worlds）與“真實世界”相結合的情境。萊布尼茲（Leibniz）把世界分為真實世界與可能世界以及不可能世界（尚未實現且永遠不會實現的世界）。多勒澤爾（Dolezel）等將可能世界理論引入文藝理論，提出了一種特殊的可能世界——虛構敘述世界（Fictional Narrative Worlds）。[27]本文所指的可能世界是指將真實的自然界人格化的虛構敘述世界。同樣是以蔬菜為學習對象，“早期STEM教學”創設的情境是認識真實世界的情境。如以分類為主的 “種子分類和種植”，以測量為主的“測量南瓜”，比較蔬菜質地和味道的“蔬菜湯”，實地觀察 “食物是如何在菜園生長的”等。建構式課程中家族相似活動創設的情境既有可能世界，又有真實世界。其可能世界的情境創設大致分為兩種，一種將真實事物比擬為人格化角色，但探究過程并非虛構的情節。如觀察蔬菜外形的“蔬菜一家子”“大蒜哥哥、蔥弟弟、韭菜妹妹”，按照模式排序的“蔬菜排隊”等。另一種情境中，不但探究對象是人格化角色，蔬菜形狀、質地的探究過程也是舉重、體操、排球賽等虛構的情節。除了上述兩種可能世界的情境創設，“建構式課程”也創設真實世界的情境。

第二，問題情境顯現的差異性。“早期STEM教學”直接自然地顯現問題，通過教師提問的方式幫助學習者發現情境中的問題。“建構式課程”則在此基礎上，自覺地運用“陌生化”手法來顯現問題，激發學習興趣。以認識石頭的活動為例，“早期STEM教學”選取奇異的瑪瑙、琥珀、硅化木等石頭激發學習者的探索興趣。“建構式課程”中的家族相似活動則選取隨處可見的石頭創設學習情境，同時結合“陌生化”手法來顯現問題。在以“玩石頭”為脈絡的系列活動中，學習者聆聽關于石頭的故事、拼疊石頭、敲擊石頭、用顏料涂染出石頭畫……

3. 活動組織形式與學習方式的差異性。

“建構式課程”的活動組織是以班集體教學為主，輔以小組或個別形式的區域活動和日常活動。“早期STEM教學”則是以小組或個別為主的活動形式。組織形式的差異直接導致兩者的學習方式差異：隱喻運用的不同。“早期STEM教學”只是運用比擬詞來隱喻自然事物和現象，“建構式課程”則更自覺地借助虛擬敘事的隱喻方式設計活動，幫助學習者實現抽象概念的理解。

如學習磁鐵性能時，“早期STEM教學”將磁力棒比喻成人格化的物體，它會奇妙地撿拾金屬物體;認識蚯蚓習性時，將蚯蚓生活的處所比擬為人類生活中的隧道。“建構式課程”中的家族相似活動則運用虛擬敘事方式設計成系列的活動，誘導學習者認識未知世界、建立概念。如在認識物體運動的活動中，借助“滾滾”和“蹦蹦”這兩個擬人化角色的運動過程及互不服氣的爭吵，將它們的水平運動和垂直運動的方向、狀態以及作用力揭示出來。

四、討論與建議

（一）討論

1. 內容選擇和組織。

（1）內容選擇。

內容選擇的相似性，根源于相同發展觀與知識觀基礎上的歸納法運用。學前兒童的學習是認知的初始階段，不適合以演繹法為主來安排內容。固有知識是按照演繹法構建的，按照這一體系去選擇學習內容“不能培養高級思維和問題解決的技能，而只是培養了順從的和膚淺的理解”。[28]培根（Bacon）首倡的認知方法是獲取新知識的重要方式，這種方法“采用直接觀察的方法，觀察許多個別的現象，以取得事實和證據，俾獲致一般的結論或原理，這種歸納歷程，系由觀察特定的現象開始，終而獲致原理、原則”。[29]洛克強調說，演繹法可以檢驗一個論證是否正確，但是它絲毫不能增加我們的知識。[30]培根倡導的方法不僅訴諸感性，也蘊含著理性的意味。馬克思和恩格斯指出，歸納法是以感性經驗為基礎的，同時蘊含著理性，因為“歸納、分析、比較、觀察和實驗是理性方法的主要條件”。[31]

內容分析表明，兩個樣本采用歸納法時，并不一味追隨學習者的興趣，忽視學科知識的作用，而是將重點放在關注學習者的興趣，將他們的興趣引向問題探究，因為“‘興趣容易實現人與興趣對象之間即‘事件之間的信息交流，容易延續人對事件所蘊含的相關信息的探究，容易把人導向問題的挑戰”。[32]

（2）內容組織。

內容組織差異的緣由體現在兩個方面，一是價值取向的不同;二是技術、工程等內容組織的差異。

第一，內容組織差異的價值取向緣由。“早期STEM教學”的“廣域課程”同我國“相關課程”的內容組織差異，根源于 “從個體到社會”和“從社會到個體”的不同價值取向。STEM教學起源于美國，而“美國的課程及其理論將個人視作價值的主體，相信每個人都具有價值，高度重視個人的自我體驗、自我建構、自我控制和自我發展等特征。與美國不同，在中國具有歷史傳統并被廣泛認同的是‘從社會到個體的價值取向。它首先強調社會發展的重要性……然后才關注個體的自由成長與發展”。[33]

“從社會到個體”的價值取向具有一定的代表性。學前教育課程結構的調查表明，在15所不同類型幼兒園的樣本中，87%的幼兒園課程是以主題教學活動為基礎的。“13所幼兒園以主題教學活動為基礎課程，另外2所幼兒園以領域課程為基礎課程。”[34]陳時見將主題課程內容分為“共同性活動”和“選擇性活動”兩種。他認為主題課程中的共同性活動整合五個領域的內容，是“幼兒園課程的基礎，是保證所有兒童都得到基礎性發展的必要條件;選擇性活動是共同性活動的深化和拓展，是在兒童擁有基礎性知識經驗的基礎上，專門為具有相應興趣、潛能和特長的兒童而設置的活動內容。”[35]我國學前課程中，占據大多數的主題課程體現了以“共同性活動”為基礎，個性化的“選擇性活動”為輔助，“從社會到個體”的價值取向。這與STEM教學“從個體到社會”的取向明顯不同。

第二，技術與工程內容組織差異的緣由。“早期STEM教學”自覺地整合技術、工程等內容，“建構式課程”則沒有自覺地組織這方面的內容。其深層緣由是前者區分了科學、技術、工程三個概念，后者沒有明確技術與工程的概念及其與科學概念之間的關系。“早期STEM教學”中運用的技術等概念也不夠準確，將技術看作運用器物性工具的方法。為了兩個比較對象最大限度地相似，本研究仍然按照“早期STEM教學”中運用的技術概念確定“建構式課程”中的家族相似活動。

在對科學、技術、工程三個概念的理解中，技術概念的理解起到關鍵性的影響。科技哲學關于技術概念的解釋有四個要點：其一，器物性工具是技術運用的工具，人的身體器官也是一種工具;[36]其二，技術運用的結果可能是物質產品，也可能是一種科學認識;其三，技術運用的目的，是為了認識或改造自然;其四，技術運用是以知識為基礎的。[37]概而言之，技術是指以認識或改造自然為目的，以知識為基礎的手段和方法。工程則必然有物質產品，更側重于利用和改造自然的目的，是“人類利用自然和改造自然的實踐過程”，[38]或者說是“有目的、有組織地改造世界的活動。”[39]科學與技術、工程有著內在聯系，科學是技術的基礎;技術是科學的手段和方法;工程促進技術的發展，技術是工程的支撐。

技術、工程等概念及其與科學之間的關系，不僅需要根據科技哲學等理論予以辨析，還需要將真實世界中的技術運用以及工程實踐同兒童游戲結合起來考察。

2. 問題情境創設。

本節討論三個方面，一是情境創設的 “人化自然觀”的價值;二是情境創設中的問題結構與設定;三是情境創設中，兩個世界的關系與“陌生化”手法運用。前兩個方面基于相似性分析結果，后一個基于差異性分析結果。

（1）情境創設中，兩個比較對象都體現了“人化自然觀”。將探究對象視作“人化自然”具有兩方面的意義。一是清晰界定學習情境，不會將獨立存在的自然也看作“創設”的情境;二是能揭示自然所具有的生活意義。

“自在自然”和“人化自然”的區別主要有兩點。其一，自然對象是獨立的存在，還是已經同人之間發生了對象性關系;其二，在對象性關系中，是否借助科學知識，以獲得抽象的認識。沙子、石頭等隨處可見，只有在科學知識支持下，對其進行探究，并獲得抽象認識，才成為“人化自然”的探究對象。“人化自然觀”的確立，有利于認識自然的生活意義，使情境創設同兒童的生活體驗緊密結合。

（2）學習情境中的科學問題設定。兩個比較對象的科學問題設定比較相似，都區分了日常經驗中的一般疑惑和科學問題。以下說明設定科學問題的規范，科學問題同生活經驗中的一般疑惑是有區別的，它有特定的結構。“一切科學問題都具有問題的指向、與特定疑問詞相聯系的‘問項和求解的答域（亦稱為“應答域”）三要素。”問題的指向是指研究的對象;問項是與特定的疑問詞相聯系的“疑問項”，即提問的內容;答域是指需要探究（求解）的答案的范圍。[40]情境創設中，問題指向越明確，答域限定得越具體，答域的范圍越小，探究的目的就越是明確。

（3）情境創設中的兩個世界與“陌生化”手法。兩個比較對象的這方面差異，源自對兩個世界和“陌生化”手法的認識有區別。情境創設中，可能世界中的虛擬角色既有社會屬性也有自然屬性，其自然屬性同探究對象本身的客觀實在性直接關聯，這種相關性可以幫助學習者認識客觀事物的自然屬性。虛構敘述世界中，虛擬角色的愿望、計劃、行動及其過程會產生“證同效應”和“誘導效應”，[41]引導學習者循著角色的心理動機和行動方式對自然界進行探究。正如海德格爾所說，藝術不僅呈現事物和現象，還揭示它們所具有的生活意義。[42]同自己生活相關的有意義的探究，才可能是主動的學習。

“陌生化”手法的運用，對學習情境創設的成功起到了重要作用。運用“陌生化”手法可以使個體對熟悉的對象重新感到新異、奇特，產生持續的學習興趣。人們對熟悉的事物往往是習慣地、自動化地知道事物，而失去探索的興趣;當新異的刺激出現，人們才會再次出現探索欲望。這種習慣化（Habitualization）和去習慣化（Dishabituation）的認知特點是人的本能。[43]在日復一日的生活中，人的感知能力鈍化，不再鮮活地感知世界。為了阻遏這種習慣化趨向，什克羅夫斯基（Шкловский）提出，應該運用“陌生化”手法重新“喚回人對生活的感受，使人感受到事物”，以實現真切而又細致入微地認識周圍世界的意圖。[44]這種手法的運用，還可以使學習者習得從平淡無奇中發現新異奇特的創造性。

3. 活動組織形式與學習方式。

活動組織形式與學習方式有著相互作用的關系。兩個比較對象都運用具身認知與離身認知方式進行學習。相對而言，“早期STEM教學”以個別與小組形式為主，運用具身認知方式更多，“建構式課程”以班集體形式活動為主，運用離身認知方式更多。由于離身認知更為抽象，“建構式課程”更充分地發揮隱喻認知在感性認識與概念之間的“擺渡者”作用。

（1）具身認知與離身認知的關系。一是兩者互相對應;二是具身認知具有基礎性的核心作用。離身認知觀以計算機同人的大腦相類比，“視認知為信息的表征和操控，類似于計算機的符號加工”。具身認知強調身體在認知中的核心作用，“而且重視身體與環境（世界）的相互作用”，[45]“認知既是具身的，也是嵌入的，大腦嵌入身體、身體嵌入環境，構成了一體的認知系統”。[46]對學前教育而言，具身認知直接對應動手操作和親身體驗的活動，離身認知則主要體現在運用言語、圖示等符號進行概念的解釋和說明中。

（2）隱喻認知的“擺渡者”作用。離身認知方式主要用詞語（語言符號）解釋概念，因此需要借助隱喻認知方式建立已有經驗與新認識或抽象概念之間的聯系。維果茨基說，直接用詞語解釋的方式去建立概念，猶如“直接地和粗暴地，機械地像掰開花瓣般地翻開概念”。這種方法是無法幫助兒童形成概念的。[47]隱喻認知猶如“思維的梭子，靈巧地穿梭在已知世界和未知世界”之間，在既定概念同尚未編碼的新概念之間往返擺渡，使兩者之間建立起緊密的聯系，編織為一個整體。[48]隱喻認知不僅是科學概念形成的可行路徑，而且是必經之途，因為“隱喻、類比、模型是新概念誕生的助產士，是指導科學探索的強有力的手段”。[49]“隱喻的本質是通過另一類事物來理解和體驗某類事物”，幫助人們從自己熟悉的、具體的事物、現象出發，去理解不熟悉的、抽象的對象。[50]隱喻并不陌生，明喻、換喻、提喻、諺語、寓言、擬人、類比、模擬等都屬于認知隱喻的范疇。[51]前面提到的虛構敘述也是隱喻認知的一種方式。建構式課程更多地采用班級集體活動形式和離身認知方式，因此更需要重視和運用隱喻認知方式。

（二）建議

1. 內容選擇與組織。

（1）內容選擇時，應注意科學問題中科學知識與學習者經驗、興趣的契合關系。探究活動的問題，來源于兒童的好奇與一般的疑惑，但不是所有的疑問都能成為科學探究的問題，只有科學知識與學習者興趣相契合，且適合學習者認知水準和發展需要的，才是值得探究的“科學問題”。從這個意義上講，科學問題不是隨機產生的，而是幫助者預先選擇的。

沒有科學知識的指引，問題的指向是難以明確的。“‘問題的指向是不明確的或沒有意義的，那么就會是一個偽問題。”[52]譬如，探究交通工具或者物體的運動現象，看似交通工具更直觀，其實不然。交通工具的認知必然涉及名稱，而其命名主要是從社會功能、動力、運行方式等出發的。直接從交通工具切入，很難同年幼兒童的具身認知方式匹配。聚焦于交通工具的輪子，更容易實現科學知識與兒童的經驗相匹配，更容易采用操作性的具身認知方式。同樣，對機械的直接認識，不如以具身認知方式，認識物體運動規律更合適。比如將濃度適宜的顏料滴在紙上，無論怎么轉動紙張，顏料都會朝下流動，發現物體下落的方向和必然性，由此認識地球引力。擊鼓時，觀察鼓上的米粒，可以發現物體振動的頻率和振幅。內容選擇應該注意“科學理論與經驗事實的匹配”，[53]具體而言，科學知識與兒童獲得經驗時所蘊含的認知方式越是契合，越可能是有趣、有意義的學習內容。

（2）學習內容的組織，可以采用“廣域課程”與“相關課程”模式互補的辦法。我國的學前課程大多采用保留領域（或學科）獨立性的相關課程模式，重視“共同性活動”，將“選擇性活動”視作補充。這種特點難以在短期內消失。比較現實的可能是將廣域課程的理念逐步滲透到項目活動之中，隨著項目活動設計和實踐的積累與完善，產生出比較系統的“廣域課程”，以同“相關課程”互為補充，為實踐提供更多的選擇。

（3）清晰認識科學、技術、工程等概念及其相互關系，自覺整合技術、工程等內容。技術是以利用和改造自然為目的，以知識為基礎的手段和方法，無論是使用人的器官還是器物作為工具，其結果是否制作了產品，都是技術的運用。同樣，只要是運用了技術手段或方法，有目的地改造自然的活動都可以看作是工程。隨著概念的清晰，對滲透了技術、工程等內容的活動，應根據相關學科知識提出明確的學習要求。同時，應該更自覺、更充分地將技術與工程等內容組織到科學領域的活動之中。

2. 問題情境創設。

（1）確立“人化自然觀”，把自然對象的客觀屬性及其社會生活意義結合起來進行探究。在自然的客觀屬性同人以及社會之間劃分不敢逾越的界限，就容易忽視自然對象的社會生活意義。“人化自然觀”突破了這種認識局限，幫助我們認識自然與人的生活的關系。結合生活意義對自然的客觀屬性進行情境創設，就會自覺地將空氣、石頭、風雨雷電以及動植物等看作兒童的玩伴和朋友，設計出既有趣又有意義的活動。以“人化自然觀”，尤其是以人格化形式創設可能世界的學習情境時，不能忽視對象的客觀實在性。譬如，把植物看作朋友，不能過多地著眼于朋友的社會屬性，而應把植物的客觀屬性認識作為情境創設的目的和重點。運用“人化自然觀”設計問題情境，要注意自然對象的“人化”特點，也要注意對象的客觀實在性，并且把客觀的自然屬性認識作為實踐活動的目的。

實踐中，尤其要注意“自然物”和“人造物”[54]的關系。人造物是人化自然，自然物中被人自覺地認識的也是人化自然。也就是說，“人化自然”的“化”不能僅僅看作“被改造、被制造”，應該把 “被認識”也看作是“人化”的一種實踐活動。[55]力學現象、幾何圖形等都是人類認識活動的產物，屬于人化自然。

（2）學習情境中的問題設定需要有明確的指向。問題設定時，“已知因素處于首要地位，未知因素是其核心”。[56]已知因素是指科學知識，未知因素是指主體的疑惑，需要尋求的答案。科學知識是尋求未知答案的前提，幫助者不具備必要的知識，無法支持學習者沿著正確的路徑進行探索。設定問題時，應該明確指向，限定答域。譬如，“空氣是怎么樣的”這個問題的指向是空氣;問項是“怎么樣”;答域是指空氣的無色無味、自由流動等特征。認識空氣的形態，需要先知道空氣在哪里。對于學前兒童來說，這個問題事實上包含了兩個以上的答域：空氣在哪里和空氣的形態。這樣的問題適合拆解開來，將答域限定得具體一些。先了解空氣在哪里，再認識空氣的形態。當兒童知道空氣無處不在（覆蓋在地球表面），但是看不見、摸不著，沒有味道后，就可以進一步認識，它是無色無味的，不是固態的，而是自由流動的。了解了空氣在哪里及其形態，還可以進一步認識它的力量，如可以吹走氣球，讓風箏、飛機不掉下來。

實踐表明，問題指向越明確，答域的限定范圍越具體，活動的目的和意義越清晰，學習者獲得的理解越可能是科學、準確的。

（3）在情境創設中運用兩個世界與“陌生化”手法。第一，將真實世界與可能世界結合起來創設情境。這一方式有利于引發證同效應和誘導效應。當學習者在虛構敘述世界中，感受到虛構角色的意愿、計劃與行動以及探索自然對象的樂趣，就會與角色之間產生“視域融合”，無間距地投入認知、操作、游戲等活動之中。第二，情境創設中的“陌生化”手法運用，需要根據不同的探究對象來確定。探究對象本就奇異，可以直接呈現奇異之處。探究對象唾手可得、見慣不驚，就要運用“陌生化”手法，以激發學習者的探究興趣。

3. 活動組織形式與學習方式。

運用具身認知學習方式時，應該關注認知的動態性與個體性差異;運用離身認知學習時，應注意隱喻認知方式在幫助兒童形成抽象概念時的“擺渡者”作用及其過程和具體方法。

（1）關注具身認知的動態性與個體的差異性。[57]身體經驗的還原是概念理解與加工的基本形式，隨著經驗的豐富，兒童的概念理解不斷深入、準確。為此，活動中應該持續地促成觸、聽、視、味、嗅多通道的感知，以使學習者的具身經驗更為豐富。個體的具身認知有差異，所獲得的概念理解也就有差異，幫助者應依據科學知識與學習者進行互動交流，使個體的認知和概念理解減少含混與歧義。

（2）隱喻認知的運用，應注意其在概念形成過程中的過渡作用和由此及彼的特點。隱喻認知在具身經驗與符號化概念之間所建立的聯系，雖然具有日常概念的意味，卻已處于日常概念到科學概念之間的過渡階段。[58]以日常概念為基礎形成科學概念的過程，是由大到小，從整體到局部，由外延而至內涵的。維果茨基說：“兒童在自己的概念發展中根本不是走從局部到整體的邏輯道路。兒童先是掌握‘花，然后才掌握單詞‘玫瑰，先掌握較為概括的，然后再掌握較為局部的、個別的東西。”[59]隱喻認知的第一階段是“求同”，“沒有現象與本質、原因與結果、局部與整體，乃至此物與彼物的區別，千差萬別、紛繁復雜的世界在隱喻的視野中被高度簡約化、同一化了”。[60]當原有概念不能表達不斷深入的認識，新的概念以及隱喻或指稱新概念的詞語就創造出來了。因此在運用隱喻方式幫助兒童學習時，應通過熟悉的事物或現象、由此及彼地理解陌生的對象，先理解屬概念，然后理解種概念。

在個別或小組的操作性活動中，適合用比擬詞的隱喻方式;集體教學活動中，適合運用虛構敘述的隱喻方式。科學概念的形成是一個不斷發展的過程，如果沒有通過隱喻建立的日常概念，并習得隱喻的認知方式，此后的學習階段要形成科學概念將是困難的。

以上研究，透過活動設計方案蘊含的實踐智慧，展現出理論與實踐之間“一和多”的關系以及實踐的基礎性作用：一種理論不可能涵蓋實踐活動方案，離開實踐智慧，這種實踐性的“知”或“領會”，不可能指導真實的實踐活動。馬克思主義的實踐觀認為，實踐不僅是在理論指導下獲取感性材料和驗證真理性的手段，也不僅是理論體系中的一個奠基性要素。事實上，理論活動只是實踐活動的一個要素，一種特別的實踐活動。理論本身并無絕對的優先性，沒有獨立于實踐的基礎。[61]本文的深層次意圖是：揭示理論與實踐關系的豐富性和復雜性，并在實踐的基礎上實現理論和實踐的統一。

注釋：

①1932年中華民國政府教育部頒布的《幼稚園課程標準》規定幼稚園的課程包括社會和常識、音樂、游戲等共七項。

②1923年中華民國政府教育部頒布的“小學課程設置表”設置了自然課程。

③1936年中華民國政府教育部頒布的《小學課程標準總綱》中，正式設置“常識”學科。

④1992年中華人民共和國教育部頒布的《九年義務教育全日制小學、初級中學教學計劃試行》規定小學開設自然、語文、數學等九個學科。

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A Comparative Study of Family Resemblance Activities in Early Childhood STEM Education and Preschool Education in China

Lin Wang，1 Yan Li，1 Youbin Jiang2

（1Education College， Zhejiang University， Hangzhou 310058 China; 2Information Technology Center， Zhejiang University， Hangzhou 310028 China）

Abstract： The early childhood STEM education has a similar family relationship with the “nature as learning object” activities in preschool education in China. By combining engineering thinking with theoretical thinking， this paper uses content analysis method to compare the similarities and differences between them， and reveals the relationship between theory and practice in the design of such activities. A discipline theory can be transformed into a variety of practical schemes according to different practical experience and culture. An activity plan also contains a variety of subject theories and permeates the wisdom of practice. The results show that the similarity between STEM teaching activities and similar family activities in preschool education in China is reflected in the following aspects： 1） Select contents by induction based on the same concept of child development and knowledge. 2） Take “humanized nature” as the setting object. 3） Focus on the fundamental role of embodied cognition. The differences are as follows： 1） STEM teaching activities integrate contents in the mode of “the broad fields curriculum”， while similar activities in preschool education in China adopt the mode of “the correlated curriculum”. 2） The former creates real world situations to directly present problems; The latter creates the situation of combining the real world with the possible world and consciously uses the “defamiliarization” technique. 3） The former is mainly in the form of group and individual activities， with more embodied cognition; The latter is given priority to by collective teaching and has more disembodied cognition. Based on the analysis results， the following suggestions are proposed： 1） When choosing content， attention should be paid to the matching relationship between scientific knowledge and learners experience and interests. The organization of content can adopt the complementary approach of “the broad fields curriculum” and “the correlated curriculum”. Clear understanding of science， technology， engineering and other concepts， consciously integrate technology， engineering and other content. 2） The creation of problem situations should be explored by combining the objective attributes of natural objects and the significance of social life with the view of “humanized nature”. Questions should be set with a clear direction and a clear answer area. The combination of the two worlds and defamiliarization techniques are used to create the situation. 3） Individual and group activities should use more embodied cognitive style， while group teaching activities can use more disembodied cognition style. During embodied cognition learning， we should pay attention to the dynamics of cognition and individual differences. During disembodied cognition learning， we should pay attention to the function， process and concrete method.

Key words： STEM education， preschool education， instruction activity， family resemblance