美國早期STEM 教育實施與啟示

馬亞玲，潘晨珺，薛李納

(1.青海師范大學 教育學院，青海 西寧 810016；2.青海省高等職業技術學院，青海 樂都 810799；3.鄭州科技學院，河南 鄭州 450100)

當前，科技創新成為經濟全球化發展的內驅力，各國將科技創新人才的培養視為教育的重要內容，在經濟發展的驅動下，美國開始實施SIEM教育，在實踐中，其產生的積極影響也引起了世界范圍內的廣泛關注。

一、美國早期STEM 教育實施

源于美國NSF即美國國家科學基金會的STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)的縮略詞，STEM教育是指NSF在科學、技術、工程和數學學科中的相關教育項目。近年來，STEM 教育在美國成了關注的焦點，從美國國家教育數據研究中心2009年公布的國際數學與科學研究趨勢中顯示，美國學生在數學和科學方面落后于很多發達國家的同齡人。這種學生科學素養與美國大國地位不相符合的現實，引起了美國政府的憂慮。美國專家們在對兒童早期數學興趣研究(Clements and Sarama，2007)和科學學習能力的研究(Moomaw and Davis，2010)中指出在早期兒童發展對數學、科學的興趣和兒童對自身的有效感覺，是兒童早期學習的重要支持。

(一)美國早期兒童STEM政策支持

自STEM教育實施以來，美國政府對“STEM”教育逐漸加大關注及投入。美國參議院和眾議院把對“STEM”教育的政策和資金支持寫入了《美國創造機會以有意義地促進技術、教育和科學之卓越法》，美國國家科學院研究委員會與美國州長協會不間斷地出臺具體行動策略的指導文件，“STEM”教育成為美國當前基礎教育改革的重中之重。《科學，技術，工程和數學：全球領導力教育》(Science，Technology，EngineeringandMath：EducationforGlobalLeadership)[1]指出，美國在很大程度上通過其科學家、工程師和創新者的天才和辛勤工作發展成為全球領導者，但由于美國的年輕人沒有足夠的機會獲得優質的STEM學習機會，而且很少有學生認為這些學科是他們職業生涯的跳板。因此，奧巴馬總統明確提出了STEM教育的優先事項：十年內，美國學生必須“從科學和數學的中間位置走向最高層”。奧巴馬政府也在努力實現各地之間公平的目標，公平分配優質的STEM學習機會和才華橫溢的教師以確保所有學生都有機會學習并受到科學、技術和數學的啟發，有機會充分發揮潛力。同時成立專門的STEM教育機構，增加聯邦投資，在五年中影響以下領域：(1)改進學前教育至12年級的STEM教學；(2)增加并維持公眾和青年與STEM的接觸；(3)提高本科生的STEM經驗；(4)在STEM領域創建更具代表性的服務團體；(5)為明天的STEM勞動力設計研究生教育。促進在全國范圍內傳播和采用有效的STEM教學實踐；促進STEM教育體驗，優先考慮實踐學習，以提高學生的參與度和成就感。

2016年9月美國教育部發布《STEM2026：STEM教育中的創新愿景》(STEM2026：AvisionforInnovationInSTEMEducation)[2]，要求各州政府、教育部門、社會機構等加大對STEM的財政撥款和研究資助，倡導各相關機構能夠提供更多如電視節目、APP等學習STEM的資源，促進STEM教育發展。2017年1月美國早期兒童STEM工作組(The Early Childhood STEM Working Group)[3]出臺《早期STEM教育不容小覷：為所有幼兒提供高質量STEM學習經驗》(Early STEM Matters：Providing High-Quality Experiences for All Young Learners)研究報告，此報告詳細闡述了開展早期STEM教育應遵循的四個指導原則，厘清了早期STEM教育應設法避開的認識誤區，并且指出了開展早期STEM教育的方向是什么。2017年9月特朗普總統簽署了一份總統備忘錄，要求每年至少撥款2億美元發展STEM教育和計算機科學教育。白宮科學與技術政策辦公室于2018年6月邀請各州在STEM教育方面具有杰出貢獻及引領STEM教育發展的人士進行了討論，會議指出了四個美國STEM教育的最新努力方向：第一，在教育和工作之間建立更牢固的聯系；第二，專注于創新和創業；第三，將計算機科學整合到STEM教育中；第四，制定改善所有美國人STEM素養的計劃，務必保證今天從進入幼兒園到退休的所有學習者，都可以享受到質量高的STEM和計算機科學教育。該會議還發布了《2018年白宮、州、聯邦STEM教育峰會綜述》(SummaryofThe2018WhiteHouseState-FederalSTEMEducationSummit)[4]。2018年11月8日美國教育部宣布，它不僅履行了特朗普總統關于在高質量科學、技術、工程和數學(STEM)，包括計算機科學、教育方面投資2億美元的指令，而且超過了這一指令的要求。總的來說，美國在2018年投入了2.79億美元發展STEM教育。美國教育部長貝齊·德沃斯(Betsy DeVos)說：“所有學生都有機會獲得高質量的STEM教育是很重要的。這些財政投入以及本屆政府對STEM的重視程度提高，將有助于確保學生在終身教育之旅的早期就接觸到STEM，并將擁有在21世紀經濟中取得成功所需的技能。本屆政府知道，強有力的STEM教育是通往職業成功的途徑，這就是為什么它致力于確保所有學生平等地接受強有力的STEM教育。”[5]美國從政府與教育部門層面上更強調STEM教育與學生未來發展及國家經濟發展的關系，從政府到地方都積極采取措施支持STEM教育的發展。

二、美國早期兒童STEM 教育的實施

美國STEM 教育自20世紀80年代開始實施，就在中小學廣泛實踐，并已在國家經濟實力與人才創新等方面有了顯著提高。早期教育是一個新的國家性的責任。近年來,研究表明兒童都表現出做好了在生命早期進行STEM學習的準備以及認識到許多學科之間交叉研究的重要性，早期的大腦和技能建立的經驗對于兒童的發展至關重要，高質量的早期STEM教育經驗可以支持不同領域知識的增長，執行功能和讀寫能力的發展也會呈現出多樣性。鑒于此，強調培養學前兒童的STEM素養已經成為美國學前教育發展的新趨勢。

(一)早期兒童STEM教育指導原則

為使學齡前兒童普遍獲得高質量、適合發育的STEM教育，美國早期教育STEM工作小組(The Early Childhood STEM Working Group)，開展了為期兩年的研究，并發布了題為《早期STEM教育不容小覷：為所有幼兒提供高質量STEM學習經驗》(EarlySTEMMatters：ProvidingHigh-QualityExperiencesforAllYoungLearners)的研究報告，提出了早期STEM教育應避免的錯誤，指出了開展早期STEM教育的方向與指導原則[6]：

1.兒童需要成年人來發展他們的“自然”STEM傾向。盡管幼兒常常表現出對世界的強烈的天生好奇心，也經常表現出獨立學習的能力，但是他們需要成年人的幫助來培養、引導和建立自己的興趣，以確保充分的早期STEM體驗。

2.表征和溝通是STEM學習的核心。STEM教育必須以討論、可視化和其他形式的表達(例如，繪畫、寫作)為特色，以促進學習，從而做到重要概念和實踐的概括。

3.成人對STEM的信念和態度會影響孩子對STEM的信念和態度。多數成人認為他們在STEM相關領域沒有能力或技能，并且可能會避開這些領域甚至在社交場合聲稱這種教育無能的。重要的是通過提高學習和做STEM的能力，建立成人和兒童的自我效能來改變這種態度和信念，尤其是在STEM教育傳統上代表性不足的群體中，例如女性和少數民族，這樣做將使現在和將來產生更高質量的STEM教育。

4.指導原則指出關于幼兒和STEM教育的總體概念，同時專門用于糾正對兒童早期普遍存在的STEM學科的各大誤區。這些原則同時反映了早期兒童教育STEM教育中被忽視或遺忘的最佳做法。

(二)早期兒童STEM課程標準框架——以馬薩諸塞州為例

馬薩諸塞州中小學教育部在國家與教育工作者密切合作的基礎上，設置了專門的闡明數學、科學和技術/工程(STE)以及數字素養和計算機科學(DLCS)的高質量學習標準和專門的STEM辦公室，對中小學STEM教育進行支持，建立了學習標準和課程框架。

2017年6月馬薩諸塞州中小學教育部發布了《2017年馬薩諸塞州數學課程框架》[7]，反映了審查小組、公眾意見和內容顧問所得知的對之前框架的改進；其中詳盡地表述了學生應該知道的和能夠在每個年級做什么，馬薩諸塞州課程體系的重點學科是數學，因此在《州立共同核心標準》(CCSS)的基礎上，馬薩諸塞州中小學教育部開發了數學課程標準。由于數學是美國STEM教育的重要部分，因此馬薩諸塞州在開發過程中詳細考慮到了從學前階段到K—12階段應具備的知識與能力。借鑒了馬薩諸塞州之前最好的標準，同時顯現出聯邦數百名K—12和高等教育教師的共同努力，STEM教育的學前階段仍強調跨學科的內涵，2017年標準不僅對數學進行修訂，對早期教育階段馬薩諸塞州的科學與技術、工程標準分別做了表述。

PK級2017年數學課程框架與2010年版本修訂細節

PK級2017年數學課程框架中更加關注“識別數字”、對“零”的認識等數學學習中的基礎和代數思維。

2016年4月，馬薩諸塞州中小學教育部發布了《2016年馬薩諸塞州科學和技術/工程課程標準》(簡稱2016年STE標準)，2016年的標準依據科學和工程的現實，不僅保留了之前的STE標準的大部分內容，而且更新了反映該領域新的發現，Pre-K科學和技術/工程課程標準(簡稱Pre-KSTE標準)是基于下一代科學標準(NGSS)。Pre-KSTE標準是針對9個月至5歲學齡前幼兒的最高質量的幼兒早期學習和發展標準，為幼兒的健康成長提供了諸多領域的期望，為幼兒從出生到幼兒園的早期教育的連續性發展提供支持。同時，這些早期學習和發展標準為社區和家庭以及非正式和正式環境中的幼兒的學習和成長機會奠定了基礎。STE標準的設計包括三個相互關聯的組成部分：對學科核心思想的概念性理解、科學和工程實踐，以及在自然和設計世界中的應用。

(三)早期兒童STEM活動設計

一個綜合的STEM課程是圍繞科學探索的，要鼓勵兒童去提問，進行探索，形成推論。教師通過提供有趣的，可以激發兒童在原有知識基礎上的課程材料來支持兒童的科學探索。教師在課程實施過程中與兒童的互動與對話，可以擴大兒童的科學探索，科學探索由預測、觀察、實踐、比較、測量、推斷和交流組成，兒童可以對以往的經驗形成指導科學探索的想法和期望，通過仔細觀察物體的特征，創造一個環境來調查或操作物體，獲得知識，通過對觀察和實踐對象的比較，進一步明確知識，形成一種方法去比較和量化物體特征屬性，根據反復地觀察和實驗形成一種假設，通過談話、繪畫或重現情境來分享探索中獲得的知識。就“樹”的主題為例，從兒童對操場樹上開的花的顏色變化的疑問，引起一個項目主題，開始了與生命科學標準有關的科學研究之旅。作為他們想要在教室里建一個栩栩如生的樹的模型愿望的一部分，兒童遇到的問題，導致他們發現了真正樹木的組成部分。首先，他們意識到樹木需要根來作為支撐，后來發現樹木有堅固的內核。在此過程中，孩子們是通過解決現實生活中的問題來發展這些概念的，他們將這些內容內化為自己的知識。雖然這個活動中樹的組成、樹木隨時間的變化，蜘蛛與蜘蛛網屬于生命科學領域，但是其中樹葉圖案和對稱，樹周長的測量包含著數學領域的內容，制造樹木模型時工具的使用，數碼攝像、幻燈、投影儀的使用屬于技術，制造樹木模型時穩定和平衡的結構概念又是工程領域設計的內容與知識。

《Teaching STEM in the Early Year-Activities for Integrating Science，Technology，Engineering，and Mathematics》中提出，兒童可以通過在STEM學習中心尋找材料，并在整個課程包括戶外調查材料、參與科學探究。此外，STEM學習可以作為一個課程計劃的主要組成部分，也是實地考察的重點，簡單調整常規的課堂活動也可以形成STEM學習成果。

1.創建STEM學習中心

教師在原有科學區域的基礎上創建，建立在兒童興趣之上，加入數學中的測量工具或數據分析圖表，技術方面為兒童提供多種工具，使兒童利用工具，包括電子技術和攝像機，這些不僅可以體現在兒童STEM活動的過程中，并且可以讓兒童反復觀看和分析實踐活動。

2.教室中的STEM探索

科學和數學根植于課堂的各個領域，教師應該在一天中充分合理地利用這些學習機會豐富兒童經驗，通過各種工具把兒童引向簡單的機械方面的活動。如在烹飪中，兒童會對冷熱溫度引起的不同材料的變化、材料使用時的測量和量化產生興趣。在積木區，兒童可以探索簡單的機器，如斜坡和滑輪。同時，他們從事與工程有關的項目可以研究天然建筑材料，比如各種剛性、軟性和半剛性的材料，同時積木區的游戲和幾何及測量概念的應用密切相關，此外在感官區兒童可以比較液體和干燥材料，可以實驗空氣和水的壓力，通過藝術活動可以觀察材料的性能、創造圖案，并參與探索包括地球科學、物理和生命科學。最后通過音樂，兒童可以創造圖案探索樂器的物理性質。

3.室外的STEM

戶外的場地為STEM教育提供了室內無法提供的兒童探索機會，兒童可以觀察樹蔭、泡泡和昆蟲、鳥類等多種生物。戶外場地可以讓兒童在更大范圍內探索，簡單機器、滑輪可以被用于運輸材料到更遠的地方，斜坡開展全身探索活動。戶外植物活動的持續時間通常比室內要長，而且他們可以與自然光和天氣相聯系。

4.將STEM整合到教師的項目活動中

許多幼兒園的教育逐漸開始趨向于項目活動。項目主題的引入主要是在于教師對兒童興趣的感知，或者兒童共用感興趣的一個問題。項目的重點在于調查，通常會有一個中心的問題，兒童通過調查來回答這個問題，而教師通過調解討論、提供需要的材料、介紹新的但又有聯系的經驗和學習文件，來支持和指導兒童回答這個問題。在項目過程中，科學幾乎總是被涉及，但數學也是一個很重要的維度，有時一個項目在圍繞一個科學領域進行，也有看起來和科學無關，比如戲劇的表演，雖然他的重點看起來不是科學，但是在準備過程中可能需要背景和道具的設計，當兒童選擇材料并制作道具時，他們會遇到平衡和材料性能的相關科學和技術問題，可能還需要在設計服裝和舞蹈背景時測量，因此教師可以利用教師的項目活動來可得數學、科學技術等領域的技能。

5.靈活的STEM活動

在幼兒園的一日活動中，老師會將課程和教學與標準綱要中的一些內容，融入一日活動中，然而STEM學科的許多新學習機會沒有得到充分重視，在日常活動中可以通過輕微改變或集中精力，調節調整教學內容，來豐富科學數學和技術方面的經驗。

6.實地考察

實地考察可靈活地為兒童提供參觀他們以前沒有經歷過的環境，或提供更充分的探索他們社區的活動。一些實地考察已經有了科學內容，比如動物園、農場公園，兒童的學習可以通過在經驗中加入數學、技術、工程，使學習內容更加豐富。有些實地考察，比如說散步可能一開始并不是以STEM為導向的，當有了適當的計劃，就可以通過教師鼓勵他們進行密切的科學調查，比如觀察和記錄社區的植物和動物，或者兒童可以專注于各種建筑物的設計和結構，將兒童和他們周圍的科學工程數學技術聯系起來。STEM教育的活動設計是教師在原有科學活動的基礎上，更新學科的課程目標和學習標準，可以幫助兒童理解數學科學，將工程技術融入兒童的生活中，使每個領域的學習相互促進。

(四)早期兒童STEM教育實施的對策

美國早期教育STEM工作小組在《STEMStartsEarly》(Elisabeth R.Mcclure等)提出為了能在早期教育中實施有效的STEM教育，將其整合到早期教育中，在綜合考慮兒童所有因素基礎上要多方面推動早期兒童的STEM 教育：

1.通過宣傳和信息傳遞提高幼兒STEM教育的形象和理解。為幼兒提供廣泛的支持，獲得高質量的STEM體驗，首先要引發對此的認識和討論。這反過來將導致主要利益相關者(包括家長、教師、行政人員和政策制定者)對幼兒園的高質量STEM的需求。

2.改進為幼兒教師提供的職前和在職STEM相關培訓和支持。幼兒教師需要在內容和教學方面做好充分準備，以便讓所有孩子都能在幼兒園獲得高質量的STEM體驗。在逐漸改進早期兒童計劃的同時，不斷改變教師資格認證要求，包括STEM學科的準備和持續支持。

3.建立倡議、資源和支持，促進父母和家庭參與幼兒的STEM教育。孩子在家中STEM的早期經歷以及在孩子幼兒期創造高質量STEM教育的需求方面，家長發揮著重要作用。父母往往在支持兒童早期STEM教育的知識或信心方面存在不足。這需要提供強有力的支持，圍繞STEM建立成人和兒童的自我效能，激發各個家庭積極參與STEM，積極傳達STEM經驗在幼兒期的重要價值，使家庭在其子女學校中進行高質量的STEM教育能夠產生期望并積極倡導。

4.為從業者提供高質量的早期STEM資源和實施指南。幼兒教育工作者經常無法獲得高質量的STEM教育資源，缺乏有關STEM資源質量的指導，并且缺乏對有效利用現有資源的支持。教育工作者需要具有什么能構成高質量STEM資源的清晰簡明的信息，他們需要訪問和支持實施現有的和新開發的高質量資源。

5.確保早期學習和發展標準，明確解決STEM學科并符合K-12標準。目前，國家級早期學習標準和指南在對STEM學科的認可方面仍存在不同，這些學科是幼兒學習的重點領域，也是科學、技術、工程和數學中K-12標準的一致性。標準和指南會影響教師和校長對最年幼學生的優先考慮。如果STEM在早期學習標準中得到認可和重視，它將為學前教育的這些領域帶來更多的關注和時間。假如此標準與K-12標準完全一致，則會增加兒童學前教育經驗，為兒童在幼兒園及以后做好準備工作。

6.制定并支持一項研究議程，為早期兒童STEM教育的發展軌跡，有效資源和最佳實踐提供信息。當前，需要一個強有力的研究基礎來指導與兒童早期STEM教育相關的政策和投資。資助機構優先考慮的必須是研究，通過不斷研究來彌補目前兒童早期科學、技術、工程和教學知識方面的缺口。這包括支持研究者與從業者加強交流合作，從而保證高質量的研究能夠解決幼兒教室的現實問題，并將研究結果發布給需要它的人，即發布給教師、管理人員、課程開發人員、專業發展提供者和預先服務教師教育工作者。可以通過相關課程、關于專業發展的材料以及從業者可以用來增強其工作的產品等形式，把研究結果提供給這些受眾。

三、對我國早期STEM 教育的啟示

當前，STEM教育已經在我國很多地方實施，如何在兒童早期實施符合我國教育實際的STEM教育，如何將國外教育中有效的教育實施原則、方法本土化，需要研究者思考與實踐。

(一)支持早期兒童科學素養的培養

早期STEM教育的實施，其目標的描述是一個核心要點，早期兒童STEM教育過程中所要達到的目標，應該體現國家地方制定的重要文件和方針中，促進兒童發展的積極內容。以STEM教育高位價值來引領早期兒童教育核心素養的培養，站在“全面發展”的高度來構建本土化的STEM教育體系。

2012年我國教育部頒布的《3-6歲兒童學習與發展指南》[8](以下簡稱《指南》)是幼兒園課程設計及評價的基礎，使教育者對兒童學習內容和學習目標達成了共識，其中科學部分主要體現以探究為中心的全面的科學觀，體現兒童科學探究能力發展的年齡特點，指出科學的本質在于探究。兒童不僅學習科學知識，也要學習科學方法和科學態度。三者緊密結合、融為一體。就兒童發展而言，科學教育要讓學生參與真實的科學實踐活動，在實際生活情境中學習解決問題的方法。要關注“大概念”(big idea)和組塊化的知識，從而形成高層次科學概念、原理、態度、價值觀等核心要素。同時，兒童對概念的理解是漸進的、分階段的。學前階段是學習進階(learning progression)的起步階段。需關注早期階段的學習進階：如何給幼兒循序漸進的科學學習提供經驗？美國馬薩諸塞州頒布的《學前兒童學習經驗指南》(GuidelinesforPreschoolLearningExperience)，將兒童的 STEM 素養劃分成六個領域，分別是“探究能力、地球和空間科學、生命科學、自然科學、技術和工程、數學”[9]，每個領域都指出了兒童應該能夠達到的發展指標，內容涵蓋得更加豐富、具體、可操作性更強，目標指向幼兒發展所需要的能力及核心素養的內化。

因此，我們在早期STEM教育實施中，將《指南》中以培養科學經驗和探究能力為目標的幼兒園科學教育與STEM教育目標緊密聯系，系統的有意識的探索兒童發展的環境。

(二)發展教師作為支架的能力與素養

美國專家(Mi-Hwa Park等人，2010)[10]研究表明，教師對STEM教學的準備以及他們對STEM重要性的認識，他們在STEM教學中可能遇到的困難和挑戰，與幼兒水平之間存在正相關關系，這一發現是專業發展實踐的必要條件，將加強教師了解幼兒STEM教育的重要性以及他們的知識，他們在STEM教學中可能遇到的STEM學科和挑戰。同時研究還表明，對STEM教學充滿信心的教師也可能遇到這種情況，他們在教室里實際教授STEM會遇到挑戰(Chesloff，2013；DeJarnette，2012)。通過適當的培訓，他們可能會更好地預測和準備好迎接這些問題的挑戰。

幼兒園教學的本真是“對話”與“交流”，互動教學方式是兒童探究的基礎，在教學中教師與兒童物理空間的一致，能促使兒童在更自由與平等的空間里，進行科學探索，獲得科學知識。傳統的幼兒園教室中教師獨角戲兒童配角的活動組織方式，已不能與兒童教育理念相吻合。因此，為了教師做好準備，需要做好與STEM相關聯的職前培養與職后培訓。

首先，早期STEM教師需要擁有作為支架角色的專業能力與素養，了解兒童認知發展(皮亞杰)和腦科學，為早期的大腦和技能發展建立經驗，提高對兒童發展重要性的了解。建立以兒童認知科學發展為基礎的兒童觀和學習觀，在兒童不同年齡階段給兒童真正探索體驗的權利，成為活動的主人。教師作為幼兒園教育中的支架應該將STEM教育與領域活動相互融合，并且將STEM編入現有的課程和游戲中。為了使兒童更主動地參與STEM學習，需要了解兒童科學探究能力發展的年齡特點、兒童習得知識的特征，設計STEM活動，通過互助合作、分享建構和對話交流等形式，引導幼兒在真實的生活情境中逐漸獲取科學認知、科學經驗和科學思維。教師應為幼兒提供更大的操作空間以及自由的氛圍，努力營造出較為輕松且有趣味的問題解決氛圍，與兒童一起親身實踐，積極參與兒童可能參與的學習環境和實踐。教師應該鼓勵兒童內在的好奇心和愉悅感，培養學生對科學問題發展軌跡和最佳教學實踐的敏感性。

其次，在師范生培養中，結合STEM教育在《幼兒園教師專業標準》與《幼兒園教育活動綱要》中的五大領域教育要求，結合STEM教育對教師的要求，綜合未來教師素養，培養學生課程和規劃、評估能力，掌握不同學科的主題，掌握兒童發展和學生的學習方法，并能使用各種非正式和正式的評估方法來衡量學生的學習和成長，理解發展差異化，增強學習體驗，并改進未來的教學。

最后，在職教師的培訓、職前和在職培訓必須是實質性的，建立在“真實性”和“反思”需求上的以項目活動為組織形式的培訓，教師能從培訓中體驗STEM教育項目主題進行的過程，相互關聯和不斷進行的培訓內容必須包含STEM的內容，STEM中兒童發展學習進程，以及優良的模式和實踐的教學法，對相關教師如科學領域教師進行STEM教育理念培訓，教師培訓中更多地參與對“教室交響樂”的感受，體驗是教師締造幼兒園教學活動交響樂的基礎，同時使教師之間建立以培訓為起點的STEM教育教師共同體。在實踐教學中，相互補充，構建STEM教育學習平臺，優化成員知識結構，促進教師專業發展。

(三)以項目探索為學習形式的早期STEM教育

就目前我國幼兒園教育活動設計來看，幼兒園科學領域活動的教育也在進行，包括科學活動中對物體沉浮的觀察與探究、磁鐵的認識、物體大小、形狀的比較、動植物生長周期的觀察、星球的認識等，工程技術方面積木的搭建，數學中數學統計與分類，等等。此類活動的組織對兒童科學知識的豐富起到了積極的作用。科學教育過程是探索和發現的過程。針對在人生奠基階段的兒童STEM教育的實施，對兒童綜合素養有積極的意義。源自兒童對物體觀察與試驗的STEM教育，是兒童在此過程中形成科學素養與思維的重要手段。

在兒童一日活動中，教師通過創設適當的環境來支持兒童進行科學探索，兒童在與活動材料互動時提出問題，不斷就問題，通過調查、實踐等一步步解決問題，擴大兒童的科學探究以及他們的思維能力，激發更深層次的探究，形成像科學家一樣的態度。解決問題的過程，基于問題的項目過程、項目內容的真實性及項目與現實世界的關系，賦予項目學習過程更多的意義，是問題不斷呈現、不斷被解決的過程。

幼兒園一日活動貫穿幼兒在園的一切活動，其中時時處處蘊含著教育，也是早期STEM教育實施的主要場域。STEM教育的核心理念為“整合”，就兒童全面發展角度來看，幼兒園一日活動中，同樣要將活動內容的整合作為活動實施基本方式。比如在幼兒園將數學、科學、工程和技術的整合，可以通過兒童用工具進行觀察、實驗和測量來進行。在數學活動中兒童通過用平衡稱、溫度計、量杯和計時器，都是早期兒童數量觀察中技術的應用。

(四)擴展早期STEM教育社會支持場域

1.家園共育形成合力。對于STEM 這個議題，許多家長和老師都經歷缺乏自信和性別假設的焦慮，這些情緒會轉移到他們的孩子和學生身上。了解教育在早期對兒童大腦發展和技能發展的重要性，家園共育中幼兒園教師利用各種資源為家長提供各種幫助，如提供在家庭中易于操作的STEM教育的例子：有趣的游戲——搭積木、園藝、猜謎——這些都能激發兒童的好奇心和求知欲。教師通過對STEM在生活中各方面的表述，豐富家長對其認識。家長和教師會從更加深入了解兒童的發展學習過程中獲益，從而形成教育合力。

2.構建教育網絡，突出兒童STEM教育的跨學科性、實踐性特點。首先，將科技館博物館和圖書館作為早期兒童STEM學習網絡。在這里，兒童可以延伸他們的STEM學習。博物館和其他學習環境對于家長和孩子來說都是有效的學習場所，即使是家長在這些場所簡短的指導，也會對“家長怎么支持STEM學習”產生重要的影響。其次，高質量的教育媒介，應用程序的開發和創建，可以將學校的學習延伸到家里或其他的地方，為那些可能支持兒童STEM教育的教師和父母提供重要的學習支架。

當前，我國許多早期教育機構課程模式種類各異，要使STEM教育在我國落地生根，需要政府部門、早期教育機構和家庭以及社會的共同支持與協作，加大投入，開發本土化早期STEM課程，整合社會資源，形成教育網絡，從而促使兒童未來更好的發展。