STEM教育理念融入學前教育教學實踐面臨的困境與思考

農雨寧

(廣西科技師范學院 教育科學學院，廣西 來賓 546100)

STEM(S代表的是Science，科學；T代表的是Technology，技術；E代表的是Enginnering，工程；M代表的是Mathmatics，數學)教育是一種跨學科的教育理念，最早起源于美國。1986年，美國國家科學基金會發表《尼爾報告》提出“科學、數學、工程和技術集成”的綱領性建議，成為提倡STEM教育的開端。中國教育科學研究院2017年發布了《中國STEM教育白皮書》分析了我國STEM教育的背景和現狀，明確指出STEM教育在學校實施中面臨的最大瓶頸就是教師問題。在學前教育師資職前培養中，使學生樹立STEM教育理念，并將STEM教育理念融入教學，仍然存在諸多困境。

一、STEM教育理念融入學前教育面臨的困境

1.缺乏專業的指導教師

我國對STEM教育理念的引入與研究起步較晚，2008年才開始研究STEM教育并在發達城市逐步興起，并且大部分對理念的嘗試運用主要集中在中小學階段。相對于中小學，學前教育階段的研究起步相對較晚，因為我國幼兒園教育沒有明確的學科劃分，與STEM教育相應的學前教育基礎課程的實踐稀缺。[1]

在學前教育師資職前培養中，將STEM教育理念融入課堂教學，要求教師具備較為精深的理念素養。但是，學前教育專業的任課教師對STEM教育理念的獲得與理解完全依賴于外出學習、參與學術研討會和相關文獻作為參考。因此現有教師對理念的掌握也較為粗淺和表面，缺乏實踐經驗作為指導，對于教學過程中學生提出的問題也難以作出全面的解答，教師掌握理念的專業程度一定程度上制約了學生對理念的理解和掌握。

2.學生的基礎知識較為薄弱

STEM作為一個綜合性的教育理念，它要求教師對科學、技術、工程、數學等領域較為敏感且熟悉，才能綜合這幾門學科的內在邏輯聯系，并將其運用到教學活動設計過程中。2017年秋學期起，我校開始招收學前教育專業本科層次學生，生源分為高考生源和中職對口生源兩種。高考生源中學前教育專業學生錄取時不論學科基礎，文理兼收，招生過程中并沒有專門提出對這幾門學科有特定的要求，相對來說學生對科學和數學的知識較為熟悉，但是技術和工程方面的知識是較為薄弱的。另外一種生源是中職對口本科，這一類型的生源優點在于中職階段已經接受了三年的學前教育專業課程學習和相關專業技能的訓練與實習實踐，具備一定的專業基礎。但是這一批學生在初中畢業后進入中職學校學習學前教育專業，不再接受系統的通識教育相關知識的學習與訓練，因此中職期間對科學、數學、工程和技術這幾個方面學科知識的積累較為薄弱。在STEM項目開展過程中，幼兒不可避免地會遇到科學原理、數學知識、技術方法等相關概念，其中一些概念問題得以解決的關鍵所在。因此教師需要對核心概念知識進行解釋，幫助幼兒獲得初步的認知體驗。[2]倘若幼兒教師自身對學科的基礎知識的理解尚未透徹的前提下，還需要對幾門學科進行綜合運用更是難上加難。因此，高校教師在課堂講授中融入STEM教育理念時，不僅需要講解STEM教育理念本身的內涵，教學活動設計和實施的要點，還需要講解普及這這些學科的基礎知識，這就使得理念融入教學內容的過程顯得尤其漫長且困難。

3.各學科領域教學中缺乏學習交流的氛圍

STEM教育理念本身注重的是學科之間的整合與運用，學生需要對科學、技術、工程、數學這幾門學科的知識要有所理解和把握。根據《幼兒園教育指導綱要(試行)》文件的規定，在幼兒園課程主要圍繞健康、語言、社會、科學、藝術等五大領域課程來實施。幼兒園的課程與STEM教育理念交叉的主要科學領域，數學是科學領域的重點內容之一，而科學領域也是學前教育專業學生在領域課程學習中最難以學習和掌握領域，因為涉及到很多科學基礎知識、科學實驗的操作和特定邏輯結構，缺乏專業背景的學生難以將科學知識教授給幼兒。

根據學前教育專業學生目前的課程學習安排中，除了公共課有混班教學安排之外，專業課學習均是以班級單位的授課模式，與STEM理念相關的數學、物理、化學、生物、物聯網工程、電子信息工程等專業的學生沒有專門協同合作的課堂教學，和其他專業學生交流都是非正式的、隨意的，沒有針對共同問題，從不同學科角度展開解決問題的措施。導致在活動設計中，運用STEM教育理念時找不到這幾個學科的交叉點。如果學前教育專業學生在專業課程學習過程中能夠與交叉學科專業的同學進行交流學習，那于學生而言無論是對理念的理解還是理念融入教學活動的設計與實施方面將有重大的促進作用。

二、STEM教育理念融入學前教育教學的思考

1.以興趣為導向的多學科知識儲備

根據國家教育部2012年頒布的《幼兒園教師專業標準》這一重要文件，幼兒教師需要具備“專業理念與師德”“專業知識”“專業能力”三個維度對幼兒教師的專業素質提出了基本要求。其中，在“專業知識”這個維度內容之一提到“具有一定的自然科學和人文科學知識；具有一定的現代信息技術知識”。[3]根據學前教育的特殊需要，幼兒園教師的專業知識應該由三個部分構成：廣博的科學文化知識、扎實的教育科學基本知識、精深的學前教育專業知識。[4]另外關于幼兒園教師資格考試的考核內容中，對幼兒教師的知識素養提出了的明確要求。幼兒教師資格考試的“綜合素質”一項考核內容模塊四：文化素養，要求幼兒教師具備廣博的科學文化知識。

從相關的文件和研究中可以發現，由于學前教育專業的特殊性，幼兒園教育有別于中小學教育的分科教學，因此所需的知識儲備應該是全科、博學、通識的。在日常教學中，特別是承擔專業課程教學中的科學領域和數學領域的任課教師，在課堂上展示一些適合幼兒年齡特點的科學小實驗，激發學生對科學、技術、工程、數學這幾門學科的興趣，同時有意識布置學生相關的課后任務，引導學生在課余時間可通過查閱書刊、搜索網絡資源、動手操作等各種方式積累這幾門學科的基礎知識，不斷豐富自身在相關學科的知識儲備，才能夠圍繞主題內容對知識展開跨學科的知識整合。

2.以案例為核心的教學設計能力培養

“教學是一門設計科學”“教師即設計師”“為學習而設計”等觀點彰顯了設計的核心。Huizinga等人發現教師在協同設計跨學科課程時缺乏課程設計知識、教學內容知識以及課程一致性知識等設計知識。[5]因此，教學設計能力的培養是STEM教育教師培養的關鍵。

雖然STEM教育理念在國外興起已有將近四十年的時間，傳入國內的時間也有相當一段時間。但是對于在校的學前教育專業學生來說，還仍然是比較陌生的理念，學生在日常學習中接觸相關知識甚少，大部分同學甚至沒有聽說和了解過這一詞匯詞。面對學生這一知識基礎，要將STEM教育理念融入教學設計，采取一些實際的教學設計案例進行分析，使抽象的概念應用變成一個具體化的教育活動設計，學生在設計教育活動時可參考案例設計的實施。如以下案例以“小區亮起來”活動項目為例，在活動設計過程中需實現綜合學科知識的有效滲透，以活動為載體，幫助幼兒積攢豐富的知識，并且提升實操能力。給幼兒提供活動材料，如電池、膠帶、紙盒、小燈泡等，鼓勵幼兒以工程設計知識設計自己心目中的小區，從科技學科上進行燈光控制研究，最終在燈具數量統計、燈具擺放位置上實現幼兒對數學學科知識的靈活運用。[6]通過案例向學生介紹STEM教育理念融入教學設計的幼兒園教育活動實踐，使學生在活動設計時有可參考的模板，設置相應的問題情境，去鼓勵并引導幼兒綜合運用各個學科知識解決問題。這樣便可將抽象的概念知識具體化到教育實踐中讓學生發現，原來理念的運用就在日常教育活動中。

3.以實踐為重點的教學過程實施

STEM教師的培養需要理論和實踐的有機結合，理論提供了前提和基礎，實踐是對理論的實施與檢驗。有了實踐，學生才能夠切身體會到理念在幼兒園教育中是實際運用。特別是STEM理念的特殊性，它包含著科學、技術、工程、數學的學科都是操作性強和理論抽象的概念，更需要實踐作為支撐。但是根據目前人才培養方案設置，學生在最后一年才進入幼兒園進行教育實習，實踐環節還是相當缺乏的。可以借鑒英國的學習方式，教師的課程學習與教學實踐要并行，教學實踐應當是教師整個師范生涯都積極踐行的學習模式。[7]在專業課程教學過程中，教師要靈活安排每一門課程的理論學時和實踐學時，聯合幼兒園，及時把實踐學時安排到幼兒園中，與幼兒園教師共同探討并踐行STEM教育理念在幼兒園中的運用，學生將自己的教學設計運用到幼兒園中，兼顧了理論學習和教學實踐的探索，理論與實踐的不斷碰撞和相互滲透，使教學過程更加有針對性和實用性。

4.建立院系合作的協同育人模式

由于STEM理念在各個國家的教育領域盛行，人們逐漸認識到對理念的發展有決定性影響意義的因素就是師資力量。針對教師STEM教師師資短缺的問題，美國、澳大利亞、英語都相繼頒布了一些相關政策和法案。特別是美國作為STEM教育理念發源地也是理念發展的大國，總結了自STEM理念發展以來，發現美國STEM教育教師的特點，包括：重視STEM師資力量的培養，積極投入專項資金，專業培養方式多樣化，鼓勵多邊合作聯合培養。[5]這是從國家層面政策上為支持教師的培養所提供的保障。

此外，還需從師資職前培養的源頭著手。既然STEM理念是一種多學科融合的理念，那在學前教育師資培養過程中就開始注重學生多學科綜合應用的能力。但是目前學校的學前教育與科學、技術、工程、數學這些相關專業都分設在不同的學院，這種狀況導致學科之間的交流存在一定的障礙。因此，為了培養將來的學前教育STEM教師，需要打破當前存在的這些壁壘，加強學前教育與數學與計算機科學學院、食品與生化工程學院、機械與電器工程學院等其他工科學院之間的合作。讓學前教育、數學、生物學、化學、物理學、計算機科學、電器工程等來自不同專業基礎的學生進行聯合培養。此舉不僅加強了這些教師的專業背景，確保他們有扎實的學科知識，又夯實了教育學背景，保障他們的教學能力。

5.采取多領域課程綜合的教學模式

根據《幼兒園教育指導綱要(試行)》文件內容，幼兒園教育內容可以相對劃分為健康、語言、社會、科學、藝術等五個領域，各個領域的內容相互滲透。作為培養未來幼兒園教師的高校，在培養人才過程中需要根據國家的意志和社會的需求修訂人才培養方案。五大領域課程是人才培養方案中的教師教育課程模塊，主要安排在大三時進行學習，由不同的教師根據特長和研究方向承擔各領域的教學任務，對學生進行講授。

然而，這種相互分離的教學模式使健康、語言、社會、科學、藝術五大領域的教學內容割裂開來，不利于培養學生對領域間知識的綜合運用能力，而學科知識的綜合運用能力是STEM教育理念的一個核心。對此，可以將五大領域的課程設置改為“幼兒園教育活動設計與指導”，將原來相互獨立的五大領域課程整合為一門綜合課程，由原來擔任各領域課程的教師共同承擔此教學任務，教學過程中涉及到各領域關于共性的知識點進行集中講解，并根據具體的主題展開教學活動設計，負責各領域的教師進行集體備課，針對主題內容從不同的領域知識和關鍵經驗展開設計與研討，這樣正契合STEM教育理念本身的核心思想，綜合運用學科知識解決問題的能力。

三、結語

根據已有研究證明STEM教育理念對教育事業的發展具有重要的價值。學前教育是我國基礎教育的重要組成部分，在整個教育事業過程中起著奠基作用。學前教育事業的發展需要不斷汲取一些先進的教育理念，這些理念則需要在培養幼兒園教師職前培養的課程學習中就開始潛移默化實施。STEM作為一個國外引入的新理念，從接觸到了解再到實施運用需要一個過程，特別是在學前教育領域的研究實驗和研究成果相對缺乏的情況下，教學實踐道路的探索更顯曲折。雖然在STEM教育理念融入學前教育教學過程中會面臨一些困難，但是隨著業界的學者研究的深入，相關的經驗不斷積累，理念的運用將會有更多具有參考意義的經驗。