STEM理念下幼兒園如何開展科學教育

■靖江市第一實驗幼兒園 鞠 艷

數字時代給教育發展和人才培訓帶來機遇的同時也帶來了挑戰。STEM教育和深度學習是基于當前教育改革和人才發展的需求而產生的。STEM教育強調培養學生的科學素養、創新能力和解決實際問題的綜合能力，這是實現幼兒深入學習的有效途徑。

受教育改革風向引導，學前教育逐步開展以探究教育為核心的綜合素質教育。與此同時，STEM教育逐漸出現在人們的視野中，其獨具一格的教育理念對我國目前科學教育的實施產生了極為深刻的影響，推動著我國科學教育的發展。STEM教育實踐是“學校和教育工作者為創造STEM學習環境，從而培養孩子STEM能力和培養STEM性格而采取的有意行動”。人們普遍認為，現實世界的探究和基于問題的學習對孩子的STEM能力和性格有積極影響。教育研究者呼吁在STEM教育中更多地使用數字技術，因為數字學習實踐擴展了可用的學習環境，促進了解決問題和高階思維技能的發展，以及提高孩子對STEM的興趣和動力。那么如何在幼兒園科學教育中去開展STEM理念的科學教育活動成了大多數幼兒園即將面臨的難題。并且已經有實驗證明，早期的科學知識及經驗可以遷移到幼兒教育中，所以幼兒教育者也應與時俱進地開展科學課程，以便在拓展幼兒知識的同時，培養他們對世界的好奇心和探究欲，全面提高他們的科學素養，為日后的學習打下良好的基礎。

一、幼兒園科學教育的特點

幼兒園教育活動是由教師和孩子共同參與和完成的，教師根據幼兒的目標和課程進行規劃。幼兒園教育活動由非正規教育活動和正規教育活動組成，其中，非正規教育活動是教師參與的社會活動和兒童自愿學習的活動，正規教育活動是以本課程為基本形式的集體或小組活動，在組織教育活動時，應根據孩子的教育內容和興趣，靈活地開展這兩種類型的教育活動。相較于STEM教育，幼兒園科學教育更是有著其獨具一格的特點。第一，從目標來說，幼兒園科學教育的目標符合幼兒的身心發展，且其目標具有長遠性——情感態度目標培養了幼兒的好奇心和探究欲，科學方法目標使幼兒學會科學探究的基本方法，而知識經驗目標則是讓幼兒在學習中掌握科學知識的基本概念，有助于其在生活中去探究學習。第二，從內容來說，幼兒園科學教育的內容更加生活化，其內容源于幼兒實際生活中的現象及問題，注重從身邊的小事開始，培養幼兒對科學探究的熱情及良好態度。第三，從方法來說，是豐富多樣的。就幼兒這個階段來看，觀察、實驗、種植與飼養以及一些科學游戲和早期科學閱讀是比較可行的，在此過程中，幼兒的好奇心就會被激發起來，也有助于讓幼兒在探究的過程中體驗到探究的樂趣。第四，從過程來說，其過程具有探索性，幼兒園科學教育主張幼兒主動探究，而教師則是以參與者的角色進行引導和輔助幼兒探究，使幼兒在探究的過程中更加直觀地感受科學，在玩中學，在學中樂。

二、STEM教育與幼兒園科學教育的關系

（一）幼兒園科學教育本身包含STEM教育

幼兒園科學教育本身包含STEM教育。主要表現在以下三個方面：第一，幼兒本身就具備學習STEM的能力，幼兒先天就像科學家一樣具有好奇心和探究欲，從出生到成長一直通過探究和學習認識世界。第二，幼兒園科學教育的一大關鍵就是從實際出發。立足于日常生活中的時間與問題，通過教師的引導，培養幼兒發現、思考并解決問題的能力。在這個過程中，激發學習興趣、鍛煉多角度思維以及加強同伴合作都是非常重要的環節。從這個角度來看，科學教育與STEM教育是不謀而合的。第三，從教育內容來看，幼兒園科學教育本身就包含數學，一日生活中的玩沙、玩水、玩滑輪、建構積木、七巧板等活動均涉及STEM教育所涵蓋的領域。

以生活形式呈現的情景會激起孩子強烈的好奇心。孩子通過視覺和觸摸等各種感官獲得對情境的可感知體驗。這種感知體驗使孩子能夠分享他們現有的生活經歷和學習對象，產生學習的興趣和動力。如果不保持學習的積極性，幼兒的興趣會很快消失，所以有必要將幼兒的注意力從情境意識轉移到情境問題上，這樣可以讓幼兒更早地形成科學的意識。通過經驗發現問題、分析問題、不斷培養學習熱情的過程，為后續學習提供了重要的情感和動機支持。孩子在解決問題的過程中通過探究和發現獲得新的體驗。新舊體驗相互聯系、影響并最終與新體驗和獲得理解的基本認知結構相結合。聚焦問題的高質量調查是實現認知整合的關鍵。在調查中，孩子們體驗事物的本質和特征，發現方法使用的后果，以加深他們對問題的理解。

深度學習非常重視反思在學習中的重要作用，強調通過學習者之間的深度互動和反思來學習的內容，從而實現元認知和高階思維的發展。因此，讓孩子在通過開放式問題探索的過程中反思自己是非常必要的，這樣他們才能回顧探索的過程，從多個角度考慮解決問題的方法，提高思維的靈活性、深刻性。

（二）STEM教育為幼兒科學教育提供了發展支持

STEM教育中的綜合課程，特別是數學和科學，具有難以與其他學科相結合的催化作用。科學教師的新任務是加強與其他學科的融合。例如，使用各種基于信息的計算機數據輸入和輸出設備來處理音頻、視頻、靜止圖像和字母數字，加強科學和數學在STEM培訓模型中的整合，促進科學發現、多媒體演示和技術可視化。

STEM教育對幼兒園科學教學的發展支持主要體現在以下幾個方面：第一，創設問題情境。STEM教育注重為孩子創設一個問題情境，讓學習者自己去探究。有了STEM教育的情境營造，幼兒科學教育彌補過往的不足，給幼兒真實、生動的探究體驗。第二，注重反思。通過對一件事的反思，鍛煉思維并且獲取進步的經驗。基于STEM理念的幼兒科學教育可以更加地關注幼兒的實踐和反思，讓幼兒在反思與交流中進行二次探究，更加牢固地掌握知識點。第三，注重實踐。實踐能讓學習變得有意義，而不再是停留在獲取知識層面，更重要的是讓學習者在今后的學習中能夠靈活運用所學知識，并以此作為解決問題的鑰匙。因此，在教學過程中，除了關注幼兒的操作、探究與反思環節，還要為幼兒提供一個解決問題的環節，讓幼兒利用所學的知識解決問題，體驗解決問題的樂趣，獲得成功的樂趣，真正實現知識的遷移，進而實現有意義學習。

三、STEM理念下幼兒園開展科學教育的建議

STEM教育中，跨學科的整合學習是其最核心的價值取向，因此，教師應注重幼兒在真實的生活情境中發現問題，并鼓勵幼兒在問題的驅動下去自主探索，從而解決問題。結合STEM教育理念，筆者認為，幼兒園開展科學教育可以從以下幾方面來進行。

（一）營造環境氛圍，培養科學素養

科學素養是指在日常生活、社會事務以及個人決策中所需要的對科學概念和科學方法的認識和理解，并在此基礎上形成的穩定的心理和品質。結合STEM教育理念，幼兒園的科學教育應該注重培養幼兒的科學素養。而良好的環境氛圍可以促進幼兒科學活動的順利開展，為幼兒提供更多探索和學習的平臺。因此，科學活動中，教師要注重營造良好的環境氛圍，激發幼兒的探究欲望。首先，教師要尊重幼兒的主體地位，引導他們積極參與環境創設，通過靈活、多樣化的形式，鼓勵孩子根據自己的興趣進行創作。例如，春天來了，要想了解動植物的生長過程，首先，教師要和幼兒一起營造萬物復蘇的環境，并指導他們把不同的種子埋在種植園地的泥土里，通過每天的觀察，直觀地感受種子發芽的整個過程。同時，教師還可以把他們經常看到但沒有觸摸過的小蝌蚪放進魚缸里，觀察蝌蚪是如何變成青蛙的，并引導他們用表征的形式將“蝌蚪變成青蛙”的過程記錄下來。通過這樣的形式，激發幼兒了解自然，觀察自然、發現自然、熱愛自然的情感，潛移默化中培養了幼兒對科學活動的興趣。其次，教師應注重對幼兒整合性思維的培養。在幼兒園科學教育中，教師應引導幼兒利用已有的認知經驗進行自主探究，解決真實情境中的問題，而不僅僅是完成科學教育中的目標。例如，在科學活動“桌子有多長”中，幼兒根據已有經驗，選擇工具進行測量，但因為兩個幼兒測量的結果都不一樣，測量活動陷入瓶頸期。此時，教師要給予幼兒足夠的耐心，鼓勵他們再次嘗試、探究，從而發現問題，并通過分組合作、表征記錄等方式去研究問題，解決問題，當然，教師還要幫助幼兒拓寬思維，對幼兒的發現要及時給予肯定，不斷提高其幼兒科學探究的能力。最后，教師還要注重培養幼兒對科學的探索精神，鼓勵他們積極參與活動，大膽表述自己的發現，通過提問和交流，與同伴積極互動，提高幼兒發現問題、解決問題的能力，在輕松、愉悅的環境氛圍中，培養幼兒的科學素養。

（二）利用生活情境，提供多元選擇

STEM教育注重在真實的生活情境中開展科學教育活動。因此，教師在日常生活中要善于觀察和思考，更好地把科學教育與實際生活相聯系。一方面，在選擇科學教育活動時，教師應考慮活動是否貼近幼兒的生活、是否在真實的情境中開展；另一方面，教師應有生成問題的意識，通過適當的提問、討論、交流，引導幼兒利用科學知識解決問題。例如，每個月末，幼兒會帶被子回家清洗，而將被子從三樓搬至操場是一項大的工程。這次，保育教師在搬被子的過程中有三名男孩看到了，他們便商量著來幫忙，不一會兒就累得滿頭大汗。這時，教師問：“你們來回跑了這么多趟，感覺怎么樣呀？有什么辦法能夠輕松地把被子搬到操場呢？”A幼兒說：“我們可以用操場上的小車來運。”B幼兒說：“不行，小車太小了，裝不下被子，而且，從一樓大廳到操場，中間還有個大臺階，車子肯定推不過去的。”C幼兒說：“我想到一個好辦法，食堂的阿姨不是都用大大的推車給我們送飯的嗎？我們可以借來用。”B幼兒說：“不行不行，推車那么大，臺階更下不去了。”A幼兒說：“城堡那邊有大木板，可以把大木板鋪在臺階上，這樣就做了一個斜坡，車子肯定能推過來的，我們試一試吧！”于是大家開始分工合作，尋找合適的材料，并在一起討論如何搭建斜坡。斜坡搭好后，他們發現斜坡寬度不夠，只能承受半個車子的重量，于是他們再次進行討論，不斷調整方案，最后斜坡終于搭建成功，提高了搬運被子的效率。回到教室后，幼兒仍興奮地討論著關于斜坡的話題，并且在同伴間分享自己生活中見到的斜坡。在這個案例中，幼兒之所以會對斜坡搭建活動產生濃厚的興趣，并愿意一次次進行嘗試，自主探究解決問題的方法，是因為這是真實生活情境中存在的問題。而教師通過有效的提問，幫助幼兒拓展了思維，不僅使幼兒想到了搭建斜坡的方法，輕松運送被子，而且還加深了幼兒對斜坡作用的理解。因此，幼兒園科學教育不僅是在集體教學中傳授科學知識，而更應滲透于一日生活中，以解決真實生活情境中的問題為目標，這樣才能真正激發幼兒的科學探究興趣，培養幼兒良好的學習品質。

（三）適度進行指導，把握合作角色

開展基于STEM教育理念的幼兒園科學活動，教師應以合作者的身份參與其中。一方面，教師要努力創造條件，給予每個孩子參與活動的機會，給他們提供自主探索的空間，讓幼兒真正體驗到科學活動的樂趣。另一方面，教師要給予幼兒充足的探究時間。當幼兒遇到問題時，教師不是直接將答案告訴幼兒，而是適度指導，組織幼兒進行討論，鼓勵他們與同伴交流，分享自己的想法，引導他們在與同伴的互動中解決問題，從而推進科學教育活動的深入開展。同時，教師應正確把握合作者的角色，通過適度的指導激發幼兒對科學活動的興趣、培養其自主探究的能力。

四、結語

《幼兒園教育指導綱要》中指出，幼兒的科學教育是科學啟蒙教育，重在激發幼兒的認識興趣和探究欲望。幼兒園科學教育不僅是關注幼兒學到了多少科學知識，更重要的是培養幼兒對科學的興趣，激發科學探究的欲望，學會自主探究的方法，提高解決問題的能力。STEM科學教育是兒童學習科學的最基本方式，是尋找科學學習的最常見的行為。STEM理念下幼兒園科學活動的開展有助于萌發幼兒對科學活動的興趣，提高他們的動手操作能力和思維能力。只有敢于探索、不斷創新，才能真正提高幼兒園科學教育的質量。