近五年國內(nèi)學前STEM教育研究熱點和前沿演進

張亞杰 滑婧旸

【摘要】近年來STEM教育為幼兒教育提供了一種全新的教育視角，引發(fā)了我國學術(shù)界對幼兒STEM教育的探討。為更客觀、清晰地了解近五年我國學前STEM教育的研究熱點和趨勢，本文采用文獻計量法、內(nèi)容分析法、引文空間法對學前STEM教育相關(guān)文獻進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當前我國學前STEM教育的研究主要集中在STEM教育課程設計、STEM教育與幼兒學習的關(guān)系、提升學前教師STEM素養(yǎng)、國外學前STEM教育經(jīng)驗借鑒、學前STEM教育實施現(xiàn)狀五個方面。未來學前STEM教育研究應重視跨學者、跨機構(gòu)之間的合作，探索本土化學前STEM課程建構(gòu)標準，探究如何培養(yǎng)學前教育專業(yè)學生的STEM核心素養(yǎng)，注重對學前STEM教育評價標準的架構(gòu)、整合和完善等。

【關(guān)鍵詞】學前STEM教育；研究熱點；前沿演進

【中圖分類號】G610 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-6017（2022）07/08-0003-06

【作者簡介】張亞杰（1975-），女，河南平頂山人，河南大學教育學部學前教育系副系主任、副教授、碩士生導師，博士；滑婧旸（1996-），女，河南周口人，河南大學教育學部碩士研究生。

一、引言

STEM起源于美國，是一門融合科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）多學科的綜合教育。美國相繼出臺一系列國家法案來支持STEM集成戰(zhàn)略的實施，在美國發(fā)展進程中起到了關(guān)鍵引領(lǐng)作用[1]。也有學者提出融入藝術(shù)（Art）學科形成STEAM教育[2]。本研究所指的STEM教育包括了這一類一脈相承的演化概念，后文不再加以區(qū)分。

學前STEM教育以幼兒的真實生活世界為情境導向，以幼兒所處環(huán)境中的真實問題為驅(qū)動，教師引導幼兒進行跨學科、跨領(lǐng)域?qū)W習，調(diào)動幼兒所學各項知識與已有能力去解決問題，把幼兒培養(yǎng)成完整的人。我國STEM教育研究起步相對較晚，陳超（2008）[3]對美國世界一流大學戰(zhàn)略進行詳述，引發(fā)了我國各類學者對STEM教育理論的關(guān)注和研究。郝和平（2016）[4]對美國幼教界的STEM教育進行了研究和剖析，也讓更多學者關(guān)注到幼兒STEM教育領(lǐng)域。

現(xiàn)有的基于知識圖譜視角來探討學前STEM教育的文獻[5]分析了該領(lǐng)域已有文獻的分布特征、研究熱點與發(fā)展趨勢，更重視從知識圖譜的角度著手分析。相關(guān)綜述研究數(shù)量相對較少，鮮有文獻從文章內(nèi)容上對主題進行深層挖掘與解析。因此，本研究采用定量和定性相結(jié)合的方法，力求對近五年我國學前STEM教育領(lǐng)域的研究主題和前沿演進進行全面、直觀的分析，主要圍繞相關(guān)文獻的年度發(fā)文量、核心作者和核心機構(gòu)、熱點主題、前沿演進等方面展開。

二、研究方法

（一）研究樣本

為保障原始數(shù)據(jù)的全面性和客觀性，本研究以“幼兒STEM”和“學前STEM”為主題詞在中國知網(wǎng)（CNKI）檢索相關(guān)的學位論文和期刊論文，將時間跨度限定為2017年1月1日至2021年11月10日，共得到學術(shù)期刊68篇、學位論文57篇，在人工剔除5篇期刊論文和2篇學位論文之后，共得到學術(shù)期刊63篇、學位論文55篇，總樣本數(shù)為118篇，以此作為本研究的全部分析數(shù)據(jù)。

（二）研究方法

為更好地了解國內(nèi)幼兒STEM教育研究已經(jīng)積累了哪些成果，還有哪些科研理論需要進一步完善，本研究運用文獻計量法、內(nèi)容分析法、引文空間法等從知識圖譜可視化分析技術(shù)視角出發(fā)，對文獻數(shù)據(jù)進行定量研究，并在此基礎(chǔ)上進行定性分析，對前人研究的基本特點和成果進行總結(jié)，力求客觀、全面地反映出學前STEM教育這一研究領(lǐng)域的分布情況，以期能夠準確地對我國學前STEM教育未來的研究趨勢與發(fā)展方向加以把握，對我國未來幼兒STEM教育研究有所啟發(fā)。

三、研究結(jié)果與分析

（一）近五年我國學前STEM教育研究的年度發(fā)文量

年度發(fā)文量可以直觀表現(xiàn)出某一研究領(lǐng)域在當年的受關(guān)注程度，清晰地探測到該主題的發(fā)展狀況，是衡量我國學前STEM教育研究熱度和發(fā)展趨勢的一個重要指標。圖1是對我國學前STEM教育領(lǐng)域自2017年以來學術(shù)期刊和學位論文的年度發(fā)文量進行的統(tǒng)計分析。從該領(lǐng)域發(fā)文的總量和增量來看，無論是學術(shù)期刊還是學位論文都體現(xiàn)出了相同的趨勢，在研究熱度和發(fā)展歷程上呈現(xiàn)出完全一致性。首先，就發(fā)文的數(shù)量來說，學前STEM教育領(lǐng)域發(fā)文量雖然呈現(xiàn)出遞增趨勢，但由于我國STEM教育起步較晚，將其應用于學前領(lǐng)域的時間就更短，因此總發(fā)文的數(shù)量相對于其他領(lǐng)域來說較少，也由此說明該領(lǐng)域是一個新興的研究關(guān)注點。其次，學術(shù)期刊和學位論文的發(fā)文量都是在2020年達到近五年內(nèi)的峰值，分別是24篇和25篇，初步分析可能是由于國內(nèi)學者和幼兒教師經(jīng)過對STEM教育理念的內(nèi)化，可以相應地實施STEM項目，對兒童開展一些個案研究。

（二）近五年我國學前STEM教育研究的核心作者和核心機構(gòu)

1. 近五年我國學前STEM教育研究的核心作者

國內(nèi)學前STEM教育研究文獻的作者共現(xiàn)知識圖譜如圖2所示。從中可清晰看出，關(guān)于學前STEM教育研究文獻的作者分布較為零散，各作者節(jié)點之間的連線只有幾條，尤其體現(xiàn)在2017年至2020年，在2021年節(jié)點連線達到了14條。這說明該研究領(lǐng)域的作者合作較少，多為2～3人間的小規(guī)模合作，沒有形成一定規(guī)模的學術(shù)共同體，大多數(shù)的作者還是獨立研究。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，發(fā)文量排在前五的作者有楊曉萍、楊柳玉、宋麗博、彭杜宏、華紅艷，均為2篇，未形成明顯的核心作者群。

2. 近五年我國學前STEM教育研究的核心機構(gòu)

在機構(gòu)合作研究方面（見圖3，下頁），整個圖譜的網(wǎng)絡比較零散，只有少數(shù)幾個研究機構(gòu)之間存在合作，如北京教育學院和首都師范大學，總體沒有形成明顯的聚類。這反映出該領(lǐng)域的研究基本為獨立研究，研究人員和研究機構(gòu)的合作意識較為薄弱，研究成果的分享性和流動性存在一定局限。表1（見下頁）列舉了近五年來發(fā)文量排名在前20的發(fā)文機構(gòu)，其中，上海師范大學以13篇的發(fā)文量成為該領(lǐng)域發(fā)文量最高的學術(shù)機構(gòu)，西南大學以9篇的發(fā)文量位居第二，其余機構(gòu)的發(fā)文量均在2～4篇。這表明在學前STEM教育研究領(lǐng)域中，各大師范院校為該研究領(lǐng)域的主力軍，并取得了一些學術(shù)成果。同時，一些幼兒園已開展相對應的STEM活動，并進行了相關(guān)研究。

（三）近五年我國學前STEM教育研究的熱點主題

研究熱點是指在某一時間段內(nèi)，一定數(shù)量的、具有某種內(nèi)在聯(lián)系的文獻所共同探討的研究問題。關(guān)鍵詞體現(xiàn)了作者對其所寫文章的主題及核心內(nèi)容的高度凝練，出現(xiàn)頻次高的關(guān)鍵詞可以用來大致確定某一個研究領(lǐng)域的熱點問題。本研究通過CiteSpace軟件對2017～2021年我國學前STEM教育研究文獻進行關(guān)鍵詞聚類分析，選取前10個最大的聚類進行展示，得到圖4。聚類詞前數(shù)字越小，表明該聚類詞出現(xiàn)頻次越高。這些聚類詞在一定程度上反映出近五年我國學前STEM教育領(lǐng)域的研究熱點，包括“STEM教育”“幼兒園”“STEAM教育”“聯(lián)邦政府”“幼兒園科學教育”“策略分析”“教學思路”“幼兒園科學活動”“美術(shù)核心素養(yǎng)”“行動研究”10個聚類標簽。

在關(guān)鍵詞聚類知識圖譜的基礎(chǔ)上，本研究進一步得到近五年我國學前STEM教育研究文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡聚類表（見表2），聚類標簽詞提取采用LLR算法。結(jié)合對表2各聚類中關(guān)鍵詞及文獻內(nèi)容的分析，本研究將近五年我國學前STEM教育研究的熱點主題大致歸結(jié)為以下五個方面。

1. 國內(nèi)學前STEM教育課程設計研究

STEM活動作為近年來新引入的教育方式，在與我國幼兒本土課程相融合的過程中，引發(fā)了一些新的思考。翟蕊蕊[6]基于STEM教育理念，參考ADDIE教學設計模式為幼兒園構(gòu)建包括分析、設計、開發(fā)、實施、評價在內(nèi)的科學領(lǐng)域活動框架，并在濟南市H園開展教學實踐，為教師提供活動范例。胡英慧[7]和嚴巨學[8]通過自己設計的課程進行研究和探討，優(yōu)化幼兒園STEM課程，給出了符合我國國情的學前兒童STEM課程的研究設計思路。賈亞南[9]圍繞“幼兒園大班如何開展STEAM課程”展開研究，設計STEAM課程示例和實踐，證實STEAM教育在一定程度上具有可行性。孫紅艷、樊俊杰[10]和宋爍琪[11]都強調(diào)了學前STEM課程要與本土相適應、相融合，設計開展植根于當?shù)匚幕挠變篠TEM課程很重要。

2. 學前STEM教育與幼兒學習的關(guān)系研究

學前STEM教育與幼兒學習的關(guān)系研究主要集中在其與幼兒學習品質(zhì)的關(guān)系及其與幼兒深度學習的關(guān)系上。幼兒學習品質(zhì)是指幼兒在參與整個活動過程中所有的心理特征的總和。其所包含的要素主要有：學習態(tài)度、習慣、方法、能力、行為等[12]。幼兒在活動過程中表現(xiàn)出的積極態(tài)度和良好行為傾向是終身學習與發(fā)展所必需的寶貴品質(zhì)，也是影響幼兒可持續(xù)發(fā)展的核心因素[13]。陳大琴[14]和王媛、王馨雨[15]等認為兒童早期STEM教育因具有趣味性、問題性、協(xié)作性、融合性等特征，對培養(yǎng)幼兒學習品質(zhì)具有重要意義。深度學習緣起于人工智能、機器學習領(lǐng)域，近年來應用于幼兒學習領(lǐng)域，與STEM教育理念具有高度的重合性，因此越來越多的學者關(guān)注到從STEM項目引發(fā)的幼兒深度學習的探討。雷有光[16]等基于深度學習和STEM教育的內(nèi)在關(guān)系，對幼兒深度學習的過程進行研究，呈現(xiàn)了幼兒整合性學習的發(fā)展過程以及各要素和環(huán)節(jié)之間的交互關(guān)系。蔣小麗[17]和祖靜[18]等對引發(fā)幼兒深度學習的條件和機制進行了探討，STEM項目基于幼兒自身真實的生活環(huán)境，解決與幼兒自身聯(lián)系較為密切的問題，引發(fā)幼兒探究的興趣，將先前經(jīng)驗和環(huán)境資源進行整合，而這幾種特征是引發(fā)幼兒深度學習的關(guān)鍵。

3. 提升學前教師STEM素養(yǎng)研究

大量研究表明，幼兒教師的質(zhì)量直接決定著幼兒的發(fā)展質(zhì)量，因此幼兒教師掌握大量科學的STEM知識，擁有科學的STEM教育思維，對開展高質(zhì)量的幼兒STEM活動起著關(guān)鍵的決定性作用。李躍枝[19]對當?shù)?名幼兒教師進行了行動研究，以期探討如何能夠在實踐過程中提升幼兒教師的STEM教學能力。趙子云[20]通過問卷調(diào)查法對學前教師專業(yè)現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)分析，認為影響學前教師專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展的原因主要包括教師主觀因素和教育資源不均、幼兒園體制僵化等客觀因素兩方面。李玲、蔡永輝[21]和宋麗博[22]在STEM教育背景下，對學前教育專業(yè)學生所必備的核心素養(yǎng)進行了研究，并進一步構(gòu)建了培養(yǎng)體系，為其專業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4. 國外學前STEM教育經(jīng)驗借鑒研究

STEM教育起源于美國，在將近30年的發(fā)展過程中，其價值理念、活動建構(gòu)、項目評價等一系列體系已趨近成熟與完善，好的教育經(jīng)驗值得學習和改進。我國對STEM教育的研究主要以美國為范式，但由于近年來STEM教育作為新風潮在各個國家開始盛行，因此也有部分學者對實施STEM教育效果較為顯著的國家展開了研究，以此作為經(jīng)驗范本，以期對我國學前STEM教育進行本土化應用提出新的思考點。孫銀鈴[23]從美國早期STEM教育的發(fā)展背景、戰(zhàn)略規(guī)劃、經(jīng)費支持、師資隊伍這幾個方面著手分析，對我國的教育改革發(fā)展進行思考。韋倩倩[24]梳理了澳大利亞幼兒園STEM教育的發(fā)展動因、目標原則、實施策略和保障措施，為我國幼兒園開展STEM教育提供參考和借鑒。

5. 學前STEM教育實施現(xiàn)狀研究

STEM教育自引入我國幼兒教育領(lǐng)域以來，與國內(nèi)一些幼兒園的課程模式、幼兒教師觀念等產(chǎn)生了一些碰撞。一些學者對我國幼兒STEM教育實施現(xiàn)狀進行了研究和剖析。崔璐[25]調(diào)查了STEAM教學活動在某所幼兒園中的開發(fā)利用現(xiàn)狀，結(jié)果表明，該幼兒園在教育內(nèi)容上缺乏體系化，在教育評價上缺乏多元化，在教師結(jié)構(gòu)上存在不均衡化，在教育形式上存在單一化。秦賽[26]結(jié)合國內(nèi)外文獻與教學案例對學前STEM教育理論與教學模式進行探析，認為我國之所以缺少高質(zhì)量的學前STEM活動，主要是因為教師未形成正確的科學教育和科學探究的觀念，政府層面缺乏對STEM教育的重視等。張新立、朱萌[27]等進行了問卷調(diào)查研究，旨在了解幼兒教師對STEM教育的認識、態(tài)度和實踐，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大部分幼兒教師缺乏STEM素養(yǎng)和正確的認識，所在幼兒園由于經(jīng)費、政策、求助渠道等各方面的阻礙而無法正常開展STEM活動。

（四）近五年我國學前STEM教育研究的前沿演進

了解某一研究領(lǐng)域的前沿演進可以為研究者提供該學科研究的最新動態(tài)，預測其研究趨勢并以此作為需要進一步探索的問題。在CiteSpace軟件中，突現(xiàn)詞是在一定時間段內(nèi)被引頻次突然增多的關(guān)鍵詞，能夠反映該時間段內(nèi)的研究趨勢。由圖5可看出，突現(xiàn)詞“STEM教育”“美國馬薩諸塞州”出現(xiàn)時間最早，為2017年。2018～2019年的突現(xiàn)詞為“互聯(lián)網(wǎng)+”“核心素養(yǎng)”“美術(shù)能力”，說明在這一時間段，大部分的研究主題已經(jīng)不再是對STEM教育理念和要素的分析，而是轉(zhuǎn)向了STEM教育對幼兒核心素養(yǎng)的影響的探討。2018～2020年的突現(xiàn)詞有“STEAM”“實踐性知識”“職前幼兒教師”，說明該階段大部分學者持續(xù)對培養(yǎng)幼兒教師STEM科學思維和知識進行討論和研究。2018～2021年的突現(xiàn)詞有“學前兒童科學教育”“行動導向”，說明二者為我國學前STEM教育目前研究的主要趨勢。

四、啟示與展望

（一）重視跨學者、跨機構(gòu)之間的合作

由年度發(fā)文量分析可知，我國學前STEM教育研究的相關(guān)文獻總體呈平穩(wěn)增長趨勢，但由于幼兒STEM教育的引入時間較短，該理論的普及、接納與應用仍需很長一段時間。當前我國幼兒STEM教育研究內(nèi)容和學者分布都比較松散，沒有構(gòu)成領(lǐng)域內(nèi)的學術(shù)共同體，現(xiàn)有研究成果流動性較差，各機構(gòu)和各作者之間的知識共享意識較為薄弱，未形成結(jié)構(gòu)比較完整的知識體系，導致出現(xiàn)一些不必要的重復研究。未來各學者和各機構(gòu)之間應增強合作意識，就研究成果與研究經(jīng)驗及時進行交流與分享，提升我國學前STEM教育研究的進度與效率，使得我國幼兒STEM教育研究能夠相互交叉、有所交融，推進我國學前STEM教育研究體系更加全面、系統(tǒng)和規(guī)范。

（二）探索本土化學前STEM課程建構(gòu)標準

STEM教育最早起源于美國，在借鑒國外STEM課程模式時，學者需要結(jié)合國內(nèi)本土概念和特點對幼兒STEM課程進行合理建構(gòu)，開發(fā)適合我國幼兒教育的特色STEM課程案例。現(xiàn)有文獻大多集中在個案研究，或是對不同領(lǐng)域課程的探討，缺少對我國幼兒園STEM課程標準的本土化研究。同時相較于國外已經(jīng)建立較為完善的學前STEM課程設計標準，我國政府層面的幼兒STEM課程標準仍處于探索時期，這就需要研究者未來共同深入探討，推動國家、各級政府和幼兒園建立適合我國幼兒園的、本土化的STEM課程標準。

（三）探究如何培養(yǎng)學前教育專業(yè)學生的STEM核心素養(yǎng)

幼兒教師是實施學前STEM教育的根本保證，其素養(yǎng)直接影響幼兒在STEM教育活動中的表現(xiàn)。趙子云[28]指出，學前教師缺乏技術(shù)工程學科知識及教育組織能力，在科學教育活動設計上表現(xiàn)出較大困難。周敏[29]采用扎根理論研究了幼兒教師在STEM實踐中的教育反思問題，認為由于工程教育的缺乏，部分教師難免產(chǎn)生畏難情緒。學前教師對STEM教育的內(nèi)化理解程度直接決定著幼兒的學習成效和后續(xù)學習的主動性，因此，培養(yǎng)和提升學前教育專業(yè)學生的STEM核心素養(yǎng)已成為重中之重。目前我國師范類院校對學前教育專業(yè)學生STEM核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方案仍存在較多問題，面對當前現(xiàn)狀，學者亟須在已有研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)一套根植于我國國情及教育背景的培養(yǎng)方案，以確保能夠切實提升學生的STEM核心素養(yǎng)。

（四）注重對學前STEM教育評價標準的架構(gòu)、整合和完善

現(xiàn)有文獻中尚未有專門針對幼兒STEM教育評價指標和標準的研究，雖然有一些個案研究提到了STEM評價，但其對于STEM活動的評價較為籠統(tǒng)，大多基于研究者的主觀判斷，采用形成性評價和總結(jié)性評價，沒有具體的評價內(nèi)容和評價標準。課程評價在幼兒STEM教育活動中起著至關(guān)重要的作用，教師在實施過程中進行評價能夠及時調(diào)整優(yōu)化教學策略，在實施后進行評價有助于反思及提高幼兒的思維能力。未來研究應聚焦于對學前STEM教育評價標準的架構(gòu)、整合和完善，建立質(zhì)性和量化相結(jié)合的評價標準，開發(fā)多元化動態(tài)評價模式，幫助教師在實施STEM活動時能夠更加清晰地了解幼兒發(fā)展水平，適時調(diào)整教育策略以更好地促進幼兒的發(fā)展。

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本文系2019年度河南省哲學社會科學規(guī)劃一般項目“幼兒園STEM教育的理論體系建構(gòu)及實證研究”（項目編號：2019BJY005）的研究成果。

通訊作者：張亞杰，jielingxuan@126.com

（責任編輯 王平平）