德國“小科學家之家”項目的 理念、運作機制及啟示

許丹瑩 王興華

摘? ?要：STEM教育對國家的科技發展至關重要。德國從早期教育開始就持續培養公民的科學、數學和技術技能，從而使他們能夠做出獨立判斷、應對生活挑戰。“小科學家之家”項目是德國規模最大的早期教育項目，旨在增強3～10歲兒童的STEM教育機會。項目通過建立本地網絡，提供課程支持，開展教師培訓等舉措，促進兒童的STEM學習。

關鍵詞：STEM教育? MINT教育? “小科學家之家”項目 運作機制

一、前言

科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）構成的STEM領域產業對于國家經濟發展和國際競爭至關重要。在中國，科學教育也越來越受到重視。中國共產黨于十八屆五中全會通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》提出“創新是引領發展的第一動力”[1]，并強調要不斷推進“科技創新”。《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016—2020年）》指明“科學素質是實施創新驅動發展戰略的基礎”，并將“實施青少年科學素質行動”定位為重點任務。[2]

獲得STEM學位的人數成為國家實力的一個重要指標，但許多國家在該領域的專業并未受到足夠的歡迎。2019年經濟合作與發展組織（OECD）發布的《教育概覽》顯示，在25～64歲獲得高等教育學位的人群中，STEM領域學位所占比率呈下降趨勢。例如，2017年OECD成員國中25～64歲獲得工程、制造和建筑領域學位人群占所有獲得高等教育學位人群的16%，2018年該比例下降至14%。[3]

作為世界科技創新大國，德國提出了包含數學（Mathematik）、信息工程（Informatik）、自然科學（Naturwissenschaft）、技術（Technik）構成的本土概念MINT，早在20世紀50年代，德國就開始實施MINT職業教育和高等教育。德國獲得MINT領域高等教育學位的人口比率在國際上持續領先，2018年，德國25～64歲人群在信息通信技術、工程、制造、自然科學、數學與統計領域獲得高等教育學位的比率為35.1%，比OECD成員國平均值高11.1%[4]。大量數據表明，早期教育與生活經歷對學生未來是否繼續學習科學起著決定性作用[5]。德國MINT教育從早期教育就已開始。德國聯邦教育與研究部（Bundesministerium für Bildung und Forschung，BMBF）2019年出版的《用MINT走向未來！——MINT行動計劃》（Mit MINT in die Zukunft！Der MINT-Aktionsplan）中提出四大行動領域，構成了德國MINT教育的戰略框架。其中，“幼兒及青少年的MINT教育”作為行動領域之一，得到了BMBF的資金支持[6]。“小科學家之家”（Haus der kleinen Forscher）項目就是BMBF資助以推動MINT教育發展的項目之一，該項目針對3～10歲兒童，是德國規模最大的早期教育項目。[7]

二、“小科學家之家”項目介紹

（一）理念

1.項目使命與愿景

“小科學家之家”基金會堅持可持續發展的理念，旨在為全球的可持續發展作貢獻。在教育實踐上，基金會秉持面向未來的教育觀，培養能夠積極行動、應對全球挑戰的兒童。

“小科學家之家”項目致力于為德國3～10歲兒童提供MINT教育，其使命是：激發兒童思考、培養探究態度;讓兒童有機會在早期發現自己在MINT領域的潛力;為兒童能帶有反思地參與技術和社會變革奠定基礎，促進可持續發展。

“小科學家之家”項目的愿景是：參與項目的兒童都能參與探究活動并提出自己對世界的疑問;培養兒童面向未來的能力，使他們能夠獨立思考并負責任地行動。

2.項目理念

“小科學家之家”項目認為多數孩子天生具有好奇心，對自然現象感興趣。基金會基于以下兒童觀來進行課程資源研發：兒童是富有知識和技能的;兒童愿意學習;兒童在自我學習和發展中扮演積極的角色;兒童間是有差異的，擁有不同的個性和人格;兒童擁有選擇的權利。

“小科學家之家”項目以探究性學習為基本教學方式[8]，支持教育者與兒童進行探究活動，旨在提高兒童學習熱情和培養兒童解決問題的能力。參與探究不僅可以激發兒童對自然現象和技術問題的好奇心和熱情，而且可以培養兒童一生所需的基本生活技能，如語言技能、社交技能和精細運動技能。此外，它還可以增強兒童的自我效能感和內在力量。在探究的過程中，兒童不是通過成人或書本獲得“正確的”答案，而是通過對事物的觀察、比較和分類，而產生自己對世界的見解。

在教學方法上，“小科學家之家”項目受兩種教學原則——共同建構和元認知的指導。“小科學家之家”項目認為教育是一個社會過程。兒童不僅通過成人接受信息，而且通過自己探索和與其他兒童合作反思來學習。因此，在陪伴兒童進行探究學習時，教育者有以下重要任務：基于兒童先前經驗;和兒童對話;鼓勵兒童反思;給兒童自由的探索和探究空間。

（二）運行機制

1.運行內容

“小科學家之家”項目的主要工作包括以下內容：為幼兒教育工作者、小學教師以及其他感興趣的機構持續開發和提供專業發展和教學資源;在利益相關者的幫助下建立和發展可持續的地方網絡;為地方網絡合作伙伴提供咨詢和服務;為教育機構提供“小科學家之家”的認證服務，以支持教育機構的質量發展。

（1）開發和提供專業發展和教學資源

“小科學家之家”教學資源的開發和現代研究緊密結合，融合早期教育、發展心理學、教學法和學習研究領域的研究成果。同時，設立由獨立學者和科學家組成的顧問委員會，引入領域專家保證課程的專業性。基金會定期從專家那里獲得建議和評估，不斷發展教學理念。

2011年開始，“小科學家之家”項目在全國范圍提供教師專業發展計劃。項目采用以實踐為導向的方法，支持幼兒教育人士和小學教師促進兒童的探究和學習。項目參與者可以獲得相關培訓、個性化支持，以及免費獲取基金會的所有教育資源。此外，基金會還提供社群平臺讓教育工作者交流經驗和想法。項目還支持教育機構的持續發展，為兒童創造良好的學習環境。

（2）可持續的合作網絡互動

一些學術協會、大型基金會和政府部門高度認同“小科學家之家”項目的愿景，并以協助推廣、資助資金、拓展項目、學術支持等方式支持項目的開展。它們被稱作“小科學家之家”項目的合作伙伴，具體包括亥姆霍茲協會（Helmholtz Association）、西門子基金會（Siemens Stiftung）、迪特馬爾希望基金會（Dietmar Hopp Stiftung）等。這些合作伙伴組成了“小科學家之家”基金會的董事會，主導項目的課程開發。

此外還有遍布全德的200多個組織作為“小科學家之家”的地方網絡合作伙伴，支持基金會具體教育工作在地方的落地，具體包括當地市政府、兒童早期照料與教育中心、青年福利機構、工商業聯合會、科學中心、博物館、工商企業等[9]。這些地方網絡合作伙伴承擔所在地區的財務責任，但不追求商業利益。它們協助所在地區組織和舉辦教育活動，并為讓更多的早期教育機構、早期教育工作者加入項目而努力。

（3）“小科學家之家”認證服務

定期帶學生參與“科學發現之旅”的兒童早期照料與教育中心、小學和課后中心，可以申請認證為“小科學家之家”機構。“小科學家之家”基金會為其頒發證書并隨附標牌，目的是支持這些教育機構的質量發展。同時，認證成為“小科學家之家”機構以后，相關機構承諾將持續開展以探究為基礎的科學教育和科學素養培養項目。

2. 運行方式

如圖1所示，項目的運行集結了多方力量，緊密依靠地方網絡。項目課程由基金會工作人員開發，再由專家審核優化。該項目的教學方法結合了現代幼兒教育、發展心理學、教學和學習研究領域的許多發現。“小科學家之家”基金會將自己視為一個學習型組織，從各個學科的知名專家那里獲得建議和評估，從而使自己能夠不斷發展教學理念。當地的導師在接受基金會的培訓后，開始為各類教育機構的教育者和教師開展專業成長工作坊。教育機構包括決定參與“小科學家之家”項目的兒童早期照料與教育中心、小學和課后中心。遍布全國的地方網絡合作伙伴會在當地對各類教育機構進行招募和認證，并對培訓進行組織和支持。同時，社區內企業、市民等也可以通過多種渠道，以提供人力資源支撐、捐贈等多種方式參與到項目中。

截至2020年3月31日，項目網絡結構中包含213個本地網絡合作伙伴。項目開展的持續專業發展計劃已經為德國91%的兒童早期照料與教育中心、86%的課后中心以及74%的小學提供服務。來自超過32900個兒童早期照料與教育中心、小學和課后中心的約8.1萬名早期兒童教育工作者和小學教師參與了持續專業發展培訓。項目惠及大約270萬兒童，其中學前兒童約170萬。大約5400個兒童早期照料與教育中心、小學和課后中心被認證為“小科學家之家”，其中，早期教育機構和照料中心超過5400家。[10]

三、啟示

“小科學家之家”項目的成功實施在很大程度上源于多方資源的利用。同時，德國本身開放、重視科技環境的文化環境也提供了保障。

（一）本地網絡，多方參與

“小科學家之家”項目自開展以來覆蓋了德國絕大多數地區，很大程度上取決于本地網絡的構建。基金會通過聯動各個地方的利益相關方構建當地網絡。地方網絡伙伴可以根據地方情況，招募合適的機構，同時支持培訓和認證。這樣，基金會不需要直接與每個教育機構對接，就可通過本地網絡傳遞資源和提供支持。項目在開展中提供了多方參與的渠道，除了董事會、捐贈者、網絡伙伴的責任，基金會還積極促進市民、家長等以多種方式參與到項目中。

（二）教研結合，質量監測

“小科學家之家”基金會重視研究支持，所有教學資源經過工作人員開發、科學顧問委員會的專家進行審核后發布。同時，“小科學家之家”基金會將自己視為一個學習型組織，從各個學科的知名專家那里獲得建議和評估，從而不斷發展教學理念。項目的教學方法結合了現代研究在幼兒教育、發展心理學、教學和學習研究領域的許多發現。

另外，“小科學家之家”基金會重視實踐者、研究者等群體的項目反饋以保證項目質量監測的有效性，從而支持更高質量的課程開發。進行的質量監測包括持續和系統地收集各方對于基金會提供的專業發展研討會、教學資源以及專業發展計劃的反饋意見。

（三）賦能教師，角色引導

作為一個兒童早期教育計劃，“小科學家之家”基金會通過賦能教師，來為兒童提供持續的有質量的陪伴和引導。“小科學家之家”基金會將兒童看作有能力的、積極學習的、好奇的、開放的個體，基于該兒童觀開發教育資源，并致力于傳遞這樣的理念給教師和教育者。專業發展工作坊中，早期兒童教育者和小學教師會親歷探索和分享的過程，通過體驗領略基于探究學習的奧妙，再傳遞給兒童。同時，豐富的課程資料、主題卡片等可以很好地支持早期兒童教育者和小學教師引導、陪伴兒童完成基于探究的科學學習。

（四）可持續發展，文化支持

“小科學家之家”項目重視品質的培養，使學習效果得以可持續。項目讓兒童參與數學、技術、科學問題的探究，培養了他們的好奇心，促進他們學習和思考。此外，他們也會在過程中獲得自我效能感，感到被認可。同時，項目支持兒童從日常生活和自然現象中發現問題，并鼓勵家長、社區參與到項目中。這樣保證兒童的探究范圍不是在教育機構構建的象牙塔中，而是在真實的生活中。并且，家長和社區也有機會了解項目理念，支持兒童在教育機構外的持續探究。

此外，德國的文化環境支持“小科學家之家”項目的持續發展。德國的MINT教育系統貫穿學前教育、基礎教育、高等教育和職業教育整個教育過程。“小科學家之家”項目致力于讓德國所有兒童都有機會發現自己在MINT方面的才能。他們可以在成熟的MINT教育體系中發展才能，逐漸獲得從事MINT職業的競爭力。同時，德國是一個重視科技、強調環保和可持續發展的國家，這種文化滲透在社區生活的方方面面，如嚴格的垃圾分類和回收制度。這種文化支持可以讓兒童在生活中強化項目學習內容。

參考文獻：

[1]新華社.中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議[EB/OL].（2015-11-03）[2020-11-04].http：//www.gov.cn/xinwen/2015-11/03/content_5004093.htm.

[2]國務院辦公廳.全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016—2020年）[EB/OL]. （2016-02-25）[2019-12-04].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-03/14/content_5053247.htm.

[3]OECD. Education at a Glance 2019： OECD Indicators[DB/OL].（2019-09-10）[2019-12-04]. https：//doi.org/10.1787/f8d7880d-en.

[4]OECD. Fields of study among tertiary-educated adults by age group[EB/OL].[2020-11-04].https：//stats.oecd.org/Index.aspx？datasetcode=EAG_ NEAC.

[5]MALTESE A V， TAI R H. Eyeballs in the fridge： sources of early interest in science[J]. International Journal of Science Education， 2010，32（5）： 669-685.

[6]Bundesministerium für Bildung und Forschung. Mit MINT in die Zukunft[R].Berlin： Druck-und Verlagshaus Zarbock GmbH & Co. KG， 2019.

[7]Haus der kleinen Forscher Foundation. About us[EB/OL].[2020-12-03].https：//www.haus-der-kleinen-forscher.de/en/about-us/the-foundation.

[8]Haus der kleinen Forscher Foundation. ？譈ber forschendes Lernen[EB/OL].[2020-12-03].https：//www.haus-der-kleinen-forscher.de/de/praxisanregungen/hintergruende-zum-forschenden-lernen.

[9]Haus der kleinen Forscher Foundation. Local partners all over Germany[EB/OL].[2020-12-03].https：//www.haus-der-kleinen-forscher.de/en/about-us/partners/local-network-partners.

[10]Haus der kleinen Forscher Foundation. Facts and figures[EB/OL].（2020-03-31）[2020-11-04].https：//www.haus-der-kleinen-forscher.de/fileadmin/Redaktion/3_Aktuelles/Presse/Infomappe_Hintergrundinfos/Zahlen_Fakten_Q1_2020_ENG.pdf.

編輯 朱婷婷? ?校對 王亭亭