STEAM學習材料的研究分析

洪 燕 李文秋 王燦燦 宋昊天

（1.徐州幼兒師范高等專科學校 江蘇徐州 221004；2.徐州市平山路幼兒園 江蘇徐州 221140）

一、問題提出

STEAM教育，指綜合了科學、技術、工程、藝術、數學五大領域的融合性教育。STEAM教育在早期教育階段開展的可行性和必要性得到了普遍的肯定。研究得出在小學低年級甚至兒童階段就實施STEM整合式學習至關重要，越早接觸STEM相關領域的活動，越有利于學習者綜合能力的發展。我國學者針對學前STEAM教育進行了研究。張新立等研究者調查顯示幼兒教師總體上對STEAM教育認識不高。教師自身學科知識的局限與課程資源的開發是開展STEAM教育的障礙與難點。在實踐中，幼兒園往往傾向于直接購買、使用材料來開展STEAM教育，也就是說冠以STEAM教育“頭銜”材料的質量會較大程度影響幼兒園STEAM教育的質量。我們研究小組決定以學前階段的STEAM科學學習材料為研究視角，進行STEAM教育的研究。

二、研究設計

（一）研究問題

本研究主要研究問題是分析市場上暢銷的STEAM學習材料是否符合STEAM教育的精神，是否能夠滿足STEAM教育的要求，并探討STEAM教育理念下幼兒科學學習材料的發展方向。

（二）研究對象的選擇

本研究的研究對象是“冠以STEAM教育之名”的、暢銷的幼兒學習材料，本研究主要以STEM或STEAM教育為檢索詞，銷量和評價為輔，在淘寶、京東等網絡銷售平臺，篩選研究對象。所選材料必須符合以下條件：1.針對學前期，2.明確標明是STEM或STEAM學習材料，3.區別于圖書，不僅有操作手冊，必須有配套操作材料。根據以上的條件，主要選擇了以下三種材料，針對3～7歲的《做中學》有三套材料，《火星豬》主打為5歲及以上兒童設計的家庭實驗，針對3～8歲兒童設計的《蝙蝠兔》STEAM學習材料。

（三）研究方法的使用

本研究主要用內容分析法和訪談法。首先根據STEAM教育的理念和特點，以及現代教育理念對幼兒學習材料的要求，提出分析STEAM學習材料的層次框架和要求，以框架為基礎對購買的STEAM學習材料進行內容分析，分析其STEAM教育的適切性，并有針對性地對幼兒園教師進行訪談，為材料的分析提供相應的支持。

三、研究結果

（一）STEAM教育理念下幼兒學習材料的分析原則與框架

對于幼兒科學學習材料的研究，多用調查法從問題和策略角度研究，提出存在的問題。例如陳利云指出材料存在“包辦”“無層次”的問題。付麗平從科學區域材料的多樣性、趣味性、層次性、多變性等方面進行了探究，提出提高幼兒探究能力的策略；基于以往的研究，本研究提出分析STEAM學習材料的層次框架和要求，以原則的形式表現，下層原則是STEAM學習材料的基礎要求，上層原則是STEAM學習材料的理想化追求和努力方向，試圖明確對STEAM學習材料“及格線”要求和“理想化”的追求。

1.目的性

2018年12月美國白宮發布《STEM教育—北極星計劃》，該計劃再次強調STEM教育跨學科性，生活問題的解決，并且提出：“STEM不僅傳授批判性思維，還要傳授毅力、適應能力、合作能力、組織能力和責任感等行為能力?！盨TEAM學習材料也應能夠支持該目標的達成。根據現代目標體系的層次和三維結構組成，基于此，本研究會分析STEAM學習材料中是否有標注著明確達到的目標，所涉及的維度，目標之間關系等。

2.安全性

《幼兒園教育指導綱要（試行）》中明確提出，幼兒園必須把保護幼兒的生命和促進幼兒的健康放在工作的首位。安全在STEAM學習材料的評價中屬于重中之重，是基礎性的原則。

3.融合性

STEAM教育融合性是其區別于其他教育方式的主要特征，主要包括跨學科的融合和與融入真實生活?？鐚W科的融合顧名思義，就是將科學，技術，數學，藝術，工程這五個學科融合于一體，并以具體項目的形式供幼兒實踐操作。融入真實生活則是將STEAM教育融合于幼兒的生活中，以跨學科的視野解決生活中的問題。從材料的角度分析，主要分析STEAM學習材料的各個學科之間的融合程度以及是否有指向生活中的現象和問題。

4.系統性

STEAM學習材料的系統性設計貫穿整個教育環節，由縱向設計與橫向設計交匯而成，其中縱向設計體現為層次性，橫向設計體現為程序性。

（1）層次性

層次性就是其難度的層次性。STEAM學習材料中所蘊含的知識、能力自然應易到難，存在關聯性，做到階梯式且符合年齡發展。

（2）程序性

STEAM教育的科學、數學、藝術、技術、工程學科的有機整合，有機促進是其程序性的主要體現。

5.操作性

根據幼兒的身心特點和教育教學要求，是否具有操作性是STEAM學習材料原則中很重要的一點。STEAM學習材料的應用場域不僅在幼兒園的教育，也可以應用在家庭教育中，所以操作性的原則中應該包括互動性，可表現為師幼、親子、同伴互動。

（1）互動性

STEAM學習材料的互動性指的是該材料能使幼兒與其他人產生交流及互動，共同完成操作。一般指具體可分為師生互動、親子互動和同伴互動。

（2）自主性

STEAM學習材料的自主性指的是該材料有著完整清晰且能被幼兒理解的指導與說明，使得幼兒可以不在外界的幫助下可以獨立完成整個項目。

6.游戲性

STEAM學習材料的游戲性包括兩個含義，第一是幼兒初期接觸材料時所需要的材料的美觀性，第二是幼兒多次接觸材料時所需要的材料的趣味性。

7.STEAM學習材料的層次框架

STEAM學習材料的層次框架首先建立在目的性原則的基礎上，STEAM學習材料的安全性是最基本要求；操作性中的互動性和自主性是并行關系；STEAM學習材料的融合性是STEAM教育最顯著的體現，其中融入真實生活某種程度等同于跨學科融合的應用，層次高于跨學科的融合；STEAM學習材料的融合性集中體現在系統性的層次性（縱向）和程序性（橫向）的交織中；能夠滿足以上所有原則的游戲性則是對STEAM學習材料的較高要求[1]。

（二）基于分析框架對STEAM學習材料的分析結果

1.從材料的目的上來看

三款材料《做中學》《火星豬》《蝙蝠兔》在每個操作項目和實驗上都提出了明確的目標。從目標的三維結構分析，《火星豬》《蝙蝠兔》主要局限于科學原理或是科學思維，《做中學》分別涉及了科學、技術、工程、藝術、數學的領域，而在能力培養方面都偏重于動手操作能力的培養，《做中學》提出培養問題解決能力[2]。

2.從材料的安全性上來看

在安全性上，三套材料中《做中學》以木材和塑料的固體材料為主，用布袋包裝，相比較后兩者的化學材料而言安全性更高，《蝙蝠兔》《火星豬》以化學實驗為主的材料，避免了危險性液體材料的使用，保證了一定的安全性。

3.從材料的融合性上來看

在融合性上，相比于STEAM學習材料各領域有機結合的特點，《做中學》在分領域目標中具有更大的嚴謹性。而《火星豬》和《蝙蝠兔》局限于科學和數學中，在融入生活方面，均列舉了生活中的一些現象，但并不指向真實問題的解決。

4.從材料的系統性上來看

在系統性上，層次難易程度的遞進在《做中學》中略有體現，其自制玩具的成品具有簡單到復雜的變化，但三套其所涉及的概念、原理并無承接關系，《蝙蝠兔》與《火星豬》各個實驗間的系統性差。這兩套材料內容上看更像是實驗項目的堆砌，實驗之間缺乏難易變化或是其他聯系，無法體現系統性中層次性于程序性的縱橫關系[3]。

5.從材料的操作性上來看

三套材料都需要幼兒動手操作完成，在互動性上，每套材料的操作要求皆是文字表達形式，決定了在幼兒操作中必須有師幼互動和親子互動，其幼兒的合作和競爭等同伴互動的形式體現不明顯。幼兒不能獨立使用材料，自主性較低。

6.從材料的游戲性上來看

在游戲性上，以《做中學》為代表的DIY玩具材料顯然具有可重復使用的性質，其耐玩性相比較后者化學材料的高消耗更具經濟效益和利用率。耐玩性低是實驗類產品的通病。

7.整體分析

本研究主要選取了三種典型材料進行分析，以期能夠“管中窺豹”地回答“STEAM學習材料是否符合STEAM教育的精神，是否能夠滿足STEAM教育”的要求的問題。根據研究框架分析，三種典型材料滿足安全性和一定的融合性要求，其中融入生活，解決真實生活問題體現不明顯，三種材料皆缺乏一定的系統性設計，在操作性中互動性體現不足，不支持幼兒自主探究，游戲性體現不足。我國市場上STEAM學習材料還有較大的發展空間。

四、結束語

由于疫情等特殊因素，STEAM學習材料投入幼兒園，從幼兒的角度對STEAM學習材料進行分析計劃并未實現，并且研究團隊的人員組成缺乏市場調查人員或幼兒科學學習材料包研發人員。希望未來有機會進行更為完善、系統的研究。