STEM教育對幼兒科學活動的啟示研究

徐碧晗

（東北師范大學 吉林長春 130000）

《3-6歲兒童學習與發展指南》中將科學探究和數學認知作為科學領域的兩個子領域，其中科學探究的核心是探究，數學認知的核心是問題解決，并指出：“幼兒的科學學習是在探究具體事物和解決實際問題中，嘗試發現事物間的異同和聯系的過程。幼兒科學學習的核心是激發探究興趣，體驗探究過程，發展初步的探究能力。”因此，幼兒園科學教育活動的設計與實施必須貫徹其精神，將探究和問題解決作為核心內容，在探究和解決問題的過程中激發幼兒科學學習的興趣、掌握科學探究和解決問題的方法，促進幼兒科學素養和問題解決能力的形成。這其中所強調的科學教育精神也與STEM教育理念不謀而合，具有高度契合性，利用STEM教育的理念去培養和提高幼兒的科學素養和探究能力是可行的。因此，本文就將通過對STEM教育特點的闡釋，將STEM教育與幼兒科學活動聯系起來，論述STEM教育為幼兒園開展科學活動所帶來的啟示。

一、STEM教育特點

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱，強調多學科的交叉融合。STEM教育并不是科學、技術、工程和數學教育的簡單疊加，而是要將四門學科內容組合形成有機整體，以更好地培養學生的創新精神與實踐能力[1]。

許多研究者對STEM教育的特點也都進行了總結和歸納，但尚未有一個確定的標準。如余勝泉等人認為，STEM的核心特點有：跨學科趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、實證性和技術增強性。于曉雅在《STEM教育的國內外研究與實踐》給出了美國瓦利市州立大學官網對STEM教育的定義：STEM教育是學生參與的學習，是基于項目的學習，是跨學科的，積極的，最終能夠運用科學方法和思維解決問題的[2]。本文中基于以往研究者對于STEM教育特點的理解，將STEM教育特點中最適合開展幼兒科學活動的特點進行闡釋，展示其與幼兒科學活動的適配性。

1.跨學科整合

跨學科整合是STEM教育最核心的特征，它打破了傳統分科教學的界限，將多門學科整合起來進行教育教學，STEM教育關注的不是某一學科的內容，而是將重點放在解決問題上，讓學生能夠從多學科綜合的角度上解決具體問題，提高問題解決的能力，拓寬學生的視野。相比于傳統的分科教學，跨學科整合讓學生在一堂課中獲得多門學科的經驗，并將多門學科的知識和經驗融會貫通。

小學及以上階段的課程是有國家統一規定的課程標準和大綱的，但幼兒園階段的課程沒有統一標準和授課內容，更多的是希望幼兒能通過在幼兒園的學習，培養他們對學習的興趣、培養他們解決問題的能力，促使他們養成好的學習習慣、形成良好的性格品質。因此幼兒園階段的教學也應該是有趣的、多樣化的、跨學科整合的，這樣才能促進幼兒知識經驗的相互滲透、相互融合，培養幼兒知識遷移和解決問題的能力。

幼兒園課程還非常強調生活性，從幼兒生活中取材設計課程，而在生活中解決問題往往不可能只涉及某一學科的內容，因此從這個角度來看，跨學科整合、綜合運用多學科的知識經驗也是非常必要的。

因此，教師在開展科學領域課程時，應該利用STEM教育跨學科整合的特點，將多學科的核心經驗融入其中，讓幼兒能在這個過程中自然而然地形成一種系統的、全面的、綜合性的學科視角和學科思維，為今后的學習生涯奠定良好基礎。

2.基于真實情境

STEM教育中非常強調為學生提供一種真實情境，在進行教學時通常會提出一個現實中難以解決的重大現實問題，讓學生用自己的方式去提供多種解決的方案，并在這個過程中學生能通過直接感知、實際操作與親身體驗加深對科學問題或現象的理解，并在反復探討、反復改進方案的過程中，極大地豐富幼兒的感性經驗，加強學生與生活環境之間的親密聯系，延展學生學習的空間和時間，最終提高學生的問題解決能力。

一方面，3-6歲的幼兒正處于具體形象思維的階段，STEM的教學特點對于幼兒園課程來說是非常適用的，如果將科學領域的課程復雜難懂、過于抽象、不切實際，幼兒就不會再對科學感興趣了，也會缺乏科學精神、探究精神。

另一方面，幼兒本身就是充滿好奇的，熱愛探險的，教師能夠做的就是保護幼兒的這份好奇心、探究欲，用各種辦法讓幼兒對科學探究產生興趣、維持熱情、并將這份熱情延續到今后的學習生活中去。而基于真實情境就是一個非常不錯的方法，教師在開展科學領域活動時，從幼兒生活取材，基于幼兒的現實生活設計一個真實情境，讓幼兒在這個前提下去探究、去思考，并提出解決問題的方案。幼兒在這樣的情境下自然而然會產生興趣和探究欲，也愿意積極參與其中，提出自己的想法并有所行動。

3.注重團隊合作

注重團隊合作，講求協作性，也是STEM教育的一個重要特點。在STEM教育過程中，學生通常以小組合作的形式去探討解決問題的辦法，去展示小組合作的成果。STEM教育所要解決的通常是基于真實情境的較為復雜的問題，因此更需要團體的力量，小組成員一起收集資料、集思廣益、分工合作、設計方案、解決問題。在STEM教育理念指導下，幼兒之間的合作變得更加有意義，合作不再是教師為了方便管理而強行安排的，而是基于幼兒間相似的想法與構思，為拓寬思路、群策群力而自然產生的。教師在這個過程中不是缺位的，而是支持者和引導者，要運用教育智慧，為幼兒的探究提供合適支架，支持幼兒的深度合作和深入探究。

在幼兒園往往也傾向于以小組的形式組織活動，一方面，有利于培養幼兒人際交往以及合作溝通的能力。另一方面，我國幼兒園每班的幼兒人數普遍在20人左右，師幼比比較大，采用團隊協作的方式更方便教師管理幼兒。因此往往會出現教師為了方便管理，機械地組織幼兒以小組形式進行科學探究或實驗，即只是采用了小組的形式，卻忽視了通過小組合作促進幼兒相關能力發展的本質目的。

科學領域的內容對幼兒來說比較復雜，如果幼兒獨自操作可能既不理解原理又不感興趣，只是單純地去玩實驗材料，游離在課堂之外，對于科學的探究停留在表面，無法深度學習。如果以小組合作的形式共同探究，幼兒之間會互相模仿，互相學習，能夠在合作中與同伴一起解決問題，交流彼此的想法和知識經驗，共同進步、互相幫助，減少幼兒走神的情況，幼兒也會更容易感受到科學的樂趣，從而愛上科學、愛上探究。

二、啟示

1.反思幼兒園現有科學活動存在的問題

（1）科學教育缺乏整合性

幼兒園科學教育整合性的缺乏體現在目標、內容和組織與實施的各個環節中。

在目標上，缺乏目標內在的整合和與其他領域目標的整合。一方面，同一活動中，知識目標、情感態度目標和能力目標聯系并不密切，彼此之間沒有建立起內在聯系，甚至出現以獲得知識為主，情感態度和能力目標時有時無的情況，目標內在缺乏整合性。另一方面，科學教育活動的目標與其他領域目標的整合不足，與數學、藝術和語言領域的整合偏多，與其他領域目標整合偏少。

在內容上，科學領域教育課程通常是與數學內容相結合，很少與其他領域的內容相整合，如科學領域開展的影子活動，其中影子的長短、形狀、大小等等概念都涉及數學，但對其他領域的內容就很少涉及了。且同樣的科學內容可能會在小中大班重復進行，只是會根據年齡的大小稍微加深難度，設置不同的教育目標，主要教學內容變化不大，很容易讓幼兒失去興趣，也難以發生深度學習。

在組織與實施上，缺乏對教學資源的有機整合。沒有充分整合利用幼兒園已有的教學途徑、家庭和社區資源。具體體現在教學途徑單一，多以集體教學活動為主開展科學教育，沒有將幼兒園的戶外活動、建構游戲、一日生活等途徑加以充分利用。其次，對于家庭和社區資源的利用不充分，沒有將家庭和社區資源進行有機整合，家園社合作不充分。

（2）創設的情境缺乏趣味性和探究性

就像前文提到的，教師在授課時是會創設問題情境的，但其創設的情境往往缺乏趣味性和探究性，設置的情境要么脫離現實，缺乏與幼兒經驗和現實生活的有機聯系，幼兒難以真正理解所謂的科學原理，即使教師提供了豐富的探索材料，也做了詳細的講解和示范，在某些活動中幼兒的興趣和探究欲望依然不強。要么探究的問題過于表面，淺嘗輒止，對于幼兒來說太過簡單，無法產生興趣。

（3）教師主導偏多，缺乏有效指導，幼兒缺乏參與感

首先，在科學活動中，更多的是由教師主導活動流程，給幼兒演示實驗操作，讓幼兒進行操作，在課程結尾讓幼兒展示成果并進行講解和評價幼兒的自主探究缺乏開放性，科學的原理和需要探究的問題通常不是來源于幼兒發現和探索，而是由教師來決定，幼兒全程參與感比較弱，完全按照教師的要求一步一步做，對于教師所講解的原理也無法真正理解，只是在當堂課有印象，很快會忘記。在科學教育活動組織與實施的過程中，幼兒活動的主體性缺失。在科學教育活動組織與實施的過程中，教師仍偏重于采取講解和演示的方法對幼兒灌輸科學知識，幼兒在活動中的主體地位遭到忽視，自主探究缺乏開放性，探究什么、怎么探究、和誰探究、探究多久，實質上仍是受教師安排，由教師主導。雖然教師們都認為在科學教育活動中，應該以幼兒的自主探究為主，教師應該是引導者、支持者、合作者的角色，但是在實際的教育實踐過程中，教師往往難以做到言行一致。其次，由于每節課教師都會有自己的教學計劃，教師在上課的時候也會比較著急，急于推進教學進程，即使給予幼兒互相交流、自主探究、動手操作的機會，時間也不會太長。除此之外，當幼兒有問題的時候，由于教師本身的科學素養有限，教師也很難給予切實有效的指導等等這些問題都會導致幼兒缺乏參與感，收獲不大。

2.STEM教育理念下幼兒科學活動改進的建議

（1）打破學科界限，增強科學活動整合性

針對上述提出的問題，首先要改進的就是學科內容缺乏整合性的問題，但這里說的整合性也并非要將所有領域的內容都融入科學活動中，將好好的課程變成大雜燴。因為在現實生活中，想要解決問題不可能只涉及單一領域的內容，所以我們這里強調的是要盡可能自然有效地將多門學科內容整合起來，共同去解決某一個科學問題或探究某一個科學現象。

為了避免科學活動整合的形式化，教師首先要真正地了解每節課要探究的科學問題或現象，去搜集資料，了解和掌握所要教授的科學問題和現象的特點和實質，掌握科學領域的核心概念和特征，然后再去思考怎樣能將其他領域的內容有效地融入其中。

（2）注重創設真實、有趣的問題情境

要創設真實、有趣的問題情境，首先要取材于生活，教師要在日常生活中關注幼兒的一舉一動，發現幼兒感興趣的問題和現象，還要通過與幼兒的日常交流與溝通，去了解大多數幼兒都感興趣的話題，從而從幼兒的興趣出發，創設真實、有趣的問題情境。

其次，根據維果斯基的最近發展區理論，幼兒要想不斷發展進步，就要始終圍繞著幼兒的最近發展區去設計課程、創設情境，讓幼兒始終處于最近發展區之中，創設難度適中、有一定探究性和挑戰性的問題情景，這樣才能讓幼兒始終保持對科學課程內容的興趣和求知欲，進而發展幼兒的問題解決能力和科學探究能力。

（3）鼓勵并支持幼兒自主探究，給予有效指導

首先，STEM教育非常注重幼兒的主體地位，鼓勵幼兒的探究，因此教師應該轉變觀念，要鼓勵幼兒、相信幼兒的能力，尊重幼兒的自主探究。很多時候教師對幼兒講解科學知識，主導課堂，是因為不相信幼兒的能力，認為幼兒無法解決遇到的各種問題，但實際上只要問題難度適中并且相信幼兒，給幼兒時間，幼兒是有能力解決問題的。

其次，教師可以給幼兒營造一種良好的學習氛圍，為幼兒的自主探究創造條件，引導幼兒以小組合作的形式去進行探究，為幼兒創造與同伴交流和合作的機會。除了為幼兒營造同伴之間的學習氛圍外，教師還要為幼兒營造自主開放的學習氛圍，鼓勵幼兒大膽發言，給予幼兒更充足的時間和機會，讓幼兒能自由地探索。教師要在這個過程中細心觀察、耐心傾聽，不要輕易打斷幼兒的實踐探索，對幼兒的奇思妙想表示肯定和支持。教師還要為幼兒提供豐富且低結構的材料，讓幼兒可以自由地選擇需要的材料進行探究，培養其想象力、創造力和動手操作能力。

最后，在STEM教育中，教師要能夠及時發現教育契機，在幼兒遇到問題時給予幫助，有效指導幼兒。教師要學會觀察幼兒，要能夠發現幼兒的困境，也要能分辨幼兒是否需要幫助，在幼兒沒有真正向教師求助時，教師不要急于去糾正幼兒的探索，教師要給幼兒思考和試誤的機會。