環(huán)球 | 當(dāng)STEM走進(jìn)幼兒園......

當(dāng)STEM教育已經(jīng)成為國際公認(rèn)的科學(xué)教育改革的重要內(nèi)容，學(xué)前STEM教育也越來越成為國際學(xué)前教育改革的重要趨勢。美國、澳大利亞等國均明確提出要高度重視學(xué)前STEM教育。

“學(xué)前STEM教育，不是無端興起新潮，不是無辜玩弄概念，而是實(shí)實(shí)在在地在為培養(yǎng)能夠適合未來社會(huì)生活的人打好基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。”

華東師范大學(xué)學(xué)前教育研究所所長朱家雄在他的博客上這樣寫道，但他同時(shí)指出：“對(duì)于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，幼兒園教師不是‘強(qiáng)勢群體，’甚至可以說是‘弱勢群體，’他們一般并不敏感，也不專長，因此要對(duì)最難以實(shí)施STEM教育的學(xué)前兒童實(shí)施這樣的教育，不僅要提供優(yōu)質(zhì)的課程和材料，還要為他們提供容易理解和操作的方法。”

學(xué)前STEM教育教什么，怎么教？一起來看看國際上最前沿的實(shí)踐。本文來源于《上海教育-環(huán)球教育時(shí)訊》2019年9月刊，有刪節(jié)，更多內(nèi)容，請參考雜志。

理念：幼兒發(fā)展與國際趨勢的雙重要求

對(duì)于學(xué)前STEM教育的內(nèi)涵，如果分學(xué)科來理解的話，科學(xué)指向的是一種思維方式，它主要涉及觀察和實(shí)驗(yàn)、提出問題、做出預(yù)測、探索事物如何運(yùn)作、分享發(fā)現(xiàn)等；技術(shù)指向的是一種做事的方式，它涉及識(shí)別問題、使用工具、進(jìn)行創(chuàng)造等；工程指向的也是一種做事的方式，它涉及問題解決、使用各種材料、設(shè)計(jì)和創(chuàng)造能夠工作的事物等；數(shù)學(xué)指向的是一種測量的方式，它涉及計(jì)數(shù)，排序，建立模式，探索形狀、體積以及尺寸等。

概言之，學(xué)前STEM教育是以幼兒的質(zhì)疑為驅(qū)動(dòng)，通過為幼兒創(chuàng)設(shè)情境化、問題化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使幼兒動(dòng)用多種感官，通過觀察、測量、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、使用工具等方式，來發(fā)展其熱愛科學(xué)、敢于探索的精神，以及批判性思維、問題解決、設(shè)計(jì)創(chuàng)造等21世紀(jì)技能。

關(guān)于促進(jìn)幼兒發(fā)展的應(yīng)有之義，可從學(xué)前STEM教育的重要性和可行性兩個(gè)層面來進(jìn)行分析。就其重要性而言，它既能促進(jìn)幼兒當(dāng)前多方面的發(fā)展，又能為幼兒未來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

一方面，幼兒園的STEM活動(dòng)被認(rèn)為是發(fā)展適宜性實(shí)踐的一部分，是所有幼兒都享有高質(zhì)量學(xué)前體驗(yàn)的基礎(chǔ)。STEM活動(dòng)有助于幼兒集中注意力，增加詞匯量，與他人合作，建立科學(xué)聯(lián)系。高質(zhì)量的STEM經(jīng)驗(yàn)?zāi)転橛變禾峁┛鐚W(xué)科領(lǐng)域（STEM學(xué)科內(nèi)外）發(fā)展批判性思維、執(zhí)行能力和解決問題技能的機(jī)會(huì)，同時(shí)還能為兒童提供機(jī)會(huì)在情境中練習(xí)他們正在發(fā)展的許多其他技能，如語言和識(shí)字技能。

另一方面，幼兒學(xué)習(xí)與他們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)有助于培養(yǎng)幼兒的好奇心，并能為其在基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。越來越多的研究表明，早期的STEM體驗(yàn)在改善兒童的知識(shí)、技能、態(tài)度方面起著重要的作用，這是他們未來的學(xué)習(xí)和工作所必需的。

就其可行性而言，幼兒之所以能夠進(jìn)行STEM學(xué)習(xí)活動(dòng)，一方面是幼兒的天性使然；另一方面是在成人的適當(dāng)支持下，幼兒自身所具備的認(rèn)知能力給予了其進(jìn)行STEM學(xué)習(xí)活動(dòng)的可能。

就前者而言，學(xué)齡前兒童是天生的科學(xué)家，他們有著像科學(xué)家那樣的探索意識(shí)，有著美好的想象力和天生的好奇心，他們試圖通過提問和直接經(jīng)驗(yàn)來探索，在觀察、探究和實(shí)驗(yàn)中不斷地獲得關(guān)于周圍世界的新知識(shí)。

兒童在嬰幼兒時(shí)期就有很多與STEM相關(guān)的學(xué)習(xí)，如讓磁鐵相互吸引或排斥。數(shù)學(xué)意識(shí)、科學(xué)探究、問題解決和批判性思維是STEM學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在學(xué)齡前期就已形成，例如，兒童在開始學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)之前就對(duì)數(shù)字有一些了解，他們可以說出自己的年齡、盤子中有多少個(gè)曲奇、兄弟姐妹的數(shù)量、基本的幾何形狀；兒童可以通過照顧班上的寵物，觀察每天的天氣，用水和泥土做試驗(yàn)等來學(xué)習(xí)生命和地球科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。在童年早期，工程對(duì)于兒童來說是天生的。學(xué)齡前的積木游戲和其他類型的建筑游戲早已為幼兒播下工程概念的種子。

就后者而言，幼兒如果在精心策劃的、刺激的、適宜性發(fā)展的活動(dòng)中得到特別的支持，就可以在STEM中達(dá)到更高水平的理解。研究證實(shí)，早期指導(dǎo)和支持兒童對(duì)世界的好奇，重視讓兒童獲得基礎(chǔ)STEM技能的機(jī)會(huì)，能夠使他們在今后所有這些學(xué)習(xí)領(lǐng)域中都更加成功。

只要成人為兒童提供適當(dāng)?shù)摹澳_手架”，學(xué)齡前兒童不僅自然傾向于探索嵌入日常生活中的STEM概念，而且還具有將這些現(xiàn)實(shí)世界的經(jīng)驗(yàn)與潛在的科學(xué)概念聯(lián)系起來的認(rèn)知能力；當(dāng)成人有意識(shí)地培育幼兒的好奇心并支持他們學(xué)習(xí)時(shí)，幼兒可以有意義地參與涉及探究和設(shè)計(jì)的活動(dòng)。

方法：學(xué)前STEM課堂的3個(gè)入口

學(xué)前STEM課程如何實(shí)施？美國馬薩諸塞州的學(xué)前STEM教育經(jīng)驗(yàn)，從感官探索與問題引領(lǐng)切入，為我們提供了3個(gè)進(jìn)入的方法。

（一）五類問題循序漸進(jìn)，情境創(chuàng)設(shè)不斷激疑

學(xué)前STEM課程的實(shí)施過程是幼兒和教師一起提出問題和解決問題的過程，教師要循序漸進(jìn)地以觀察性問題、測量和計(jì)算性問題、比較性問題、行動(dòng)性問題、問題解決性問題這五類問題來創(chuàng)設(shè)不斷深入的情境，激起幼兒的好奇與疑問，從而在STEM活動(dòng)中發(fā)展其探究意識(shí)、想象能力、遷移能力等STEM素養(yǎng)。

具體而言，在STEM活動(dòng)開始前，教師要以觀察性問題來吸引幼兒的注意力，引導(dǎo)幼兒關(guān)注“是什么”的問題，進(jìn)而促使幼兒與教師開始對(duì)話和一起探索。

“是什么”的問題關(guān)注的是正發(fā)生于幼兒眼前的事情，即幼兒所注意到的事物，或者幼兒正在做的事情，這些問題對(duì)于幼兒而言是具體的、形象的，是可直接體驗(yàn)和可操作的。

教師通過將問題集中在幼兒所觀察和注意到的事物上，不僅能培養(yǎng)幼兒的觀察技能和溝通技巧，還能通過給予幼兒作為“專家”回答問題的機(jī)會(huì)來幫助其建立自信心。

同時(shí)，教師還能支持和鼓勵(lì)那些正在努力探索和行動(dòng)中的幼兒，引導(dǎo)他們專注于發(fā)現(xiàn)問題的切入口，幫助幼兒學(xué)會(huì)如何關(guān)注細(xì)節(jié)。

在吸引了幼兒的注意力后，教師可提出測量和計(jì)算性問題，即“多少”“多久”“多長”“多重”之類的問題。

繼測量和計(jì)算性問題之后，教師自然而然地可進(jìn)一步提出比較性的問題，即“是否更長、更強(qiáng)、更重、更多”之類的問題。

由于觀察對(duì)象可能在許多方面有所不同，如形狀、顏色、大小、紋理、結(jié)構(gòu)等，比較性問題不僅可以幫助幼兒了解事物的共性與差異，還能使幼兒基于觀察對(duì)象的共性和差異學(xué)會(huì)分類。

接著，教師可將問題重心轉(zhuǎn)移到行動(dòng)類問題上，行動(dòng)類問題即“如果……，會(huì)發(fā)生什么事情”之類的問題，這類問題是幼兒在經(jīng)過探索、行動(dòng)、實(shí)驗(yàn)之后可以明確回答的問題。例如，“如果你在錫箔船上增加更多的硬幣，會(huì)發(fā)生什么？它會(huì)下沉嗎？它會(huì)浮動(dòng)嗎？”

在行動(dòng)性問題之后，教師可通過問題解決性問題來進(jìn)一步拓展和延伸幼兒的STEM活動(dòng)，這類問題與幼兒的興趣和好奇心息息相關(guān)，且能讓幼兒真正置身于問題解決的真實(shí)情境。如“在更復(fù)雜的……情況下，你能找到解決辦法嗎？”“你能找到一種方法把積木疊得和你一樣高嗎？”

（二）五種感官多維體驗(yàn)，探究調(diào)查科學(xué)系統(tǒng)

五種感官是兒童探索、處理和理解新信息的最基本方式。有研究表明，當(dāng)幼兒動(dòng)用所有的感官學(xué)習(xí)時(shí)，他們的大腦所建立的連接會(huì)更加牢固，記憶也會(huì)持續(xù)更長的時(shí)間。

基于五種感官體驗(yàn)的探究調(diào)查，一方面意味著幼兒要?jiǎng)佑靡曈X、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺多方面來探索各種各樣的具體對(duì)象及其屬性，根據(jù)不同對(duì)象的特點(diǎn)如大小、質(zhì)地、顏色、圖案、重量等，對(duì)它們進(jìn)行分類和比較；另一方面意味著幼兒在教師的引領(lǐng)下進(jìn)行科學(xué)而系統(tǒng)的探究調(diào)查，而非幼兒隨意地、盲目地感知摸索。這樣才能適切而有效地在幼兒園STEM教育活動(dòng)中發(fā)展幼兒多方面的STEM素養(yǎng)。

五種感官多維體驗(yàn)有助于幼兒從多方面探究和認(rèn)識(shí)正在發(fā)生的事情，并激發(fā)幼兒用語言來描述他們所感知到的事物，建立基本的科學(xué)技能。幼兒可通過視覺注意探究對(duì)象的顏色、形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可通過聽覺了解探究對(duì)象的音色，了解周圍的環(huán)境，促進(jìn)幼兒彼此之間的對(duì)話和交流；可通過觸覺感知探究對(duì)象的質(zhì)地，直接操縱工具，幫助幼兒深化理解、進(jìn)行創(chuàng)造；可通過味覺和嗅覺進(jìn)一步體驗(yàn)和感受其他感官所忽略的細(xì)節(jié)。

在STEM活動(dòng)中，教師應(yīng)該盡可能引導(dǎo)幼兒使用具體形象的詞語，進(jìn)而幫助幼兒具體描述他們所獲得的經(jīng)驗(yàn)，如光滑、粗糙、黏滑、熱、冷、安靜、硬、軟、甜、香等感官詞匯，以及描述大小、速度、顏色、形狀等的屬性詞，如大、小、快、慢、多、少、高、低等。

幼兒的探究調(diào)查雖不如成人進(jìn)行科學(xué)研究那般精密，但也應(yīng)基于教師的問題引領(lǐng)，有一套系統(tǒng)化的探究步驟，掌握內(nèi)化經(jīng)驗(yàn)的方式方法。

具體如下：

首先，在幼兒進(jìn)行觀察后，教師可引導(dǎo)幼兒討論“你的假設(shè)是什么？你想探究什么？你認(rèn)為將會(huì)發(fā)生什么？”

其次，教師可引導(dǎo)幼兒思考“你將如何驗(yàn)證你的假設(shè)？你想嘗試什么實(shí)驗(yàn)？如果你的猜想是正確的，你可能發(fā)現(xiàn)什么？”

接著，教師可引導(dǎo)幼兒分享“你實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是什么？你發(fā)現(xiàn)了什么？你可以如何向別人展示你的發(fā)現(xiàn)？”

最后，作為對(duì)此次探究調(diào)查的延伸拓展，教師可引導(dǎo)幼兒交流“你之后想嘗試探究什么？你還想發(fā)現(xiàn)什么？用這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們還能驗(yàn)證其他什么事情？”

（三）搭建支架持續(xù)支持幼兒，表達(dá)交流延伸拓展

雖然幼兒對(duì)周圍的世界有著天生的好奇心和非凡的學(xué)習(xí)能力，但他們?nèi)孕枰扇说膸椭鷣戆l(fā)展和堅(jiān)持自己的興趣，進(jìn)而獲得高質(zhì)量的STEM學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教師作為幼兒園里與幼兒接觸最為密切的成人，要為幼兒在園的STEM學(xué)習(xí)活動(dòng)搭建支架，既要在幼兒的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)給予幼兒持續(xù)的引導(dǎo)和支持，也要將幼兒的表達(dá)和交流作為STEM活動(dòng)的核心。

具體而言，教師給予幼兒的引導(dǎo)和支持主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

第一，教師是引導(dǎo)性的參與者，能針對(duì)幼兒目前的需要和能力，不斷調(diào)整其介入的程度，和幼兒一起共同解決探索STEM活動(dòng)所面臨的問題。

第二，教師是積極的回應(yīng)者，能為幼兒營造一個(gè)快樂溫暖、回應(yīng)迅速的合作氛圍，且給予幼兒口頭贊美，以此來激發(fā)幼兒像科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、工程師一樣思考、計(jì)算、創(chuàng)造、不斷挑戰(zhàn)自我。

第三，教師是支持性的促進(jìn)者，能在幼兒的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)為其設(shè)置連續(xù)性的挑戰(zhàn)，如增加一個(gè)幼兒不知道的新事實(shí)，或?yàn)橛變禾峁┓蠢?，延伸幼兒的好奇心、興趣和思考，從而使幼兒獲得難忘、持久和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。

幼兒獨(dú)特的身心發(fā)展特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方式直接決定了其STEM學(xué)習(xí)必須以表達(dá)和交流為核心，以討論、可視化的形式來引領(lǐng)。

一方面，幼兒應(yīng)該有機(jī)會(huì)以各種形式進(jìn)行表達(dá)，不同的表現(xiàn)方式所呈現(xiàn)的幼兒的思維方式是不同的，教師應(yīng)該鼓勵(lì)幼兒以涂鴉、繪畫、制圖等藝術(shù)形式表征他們的想法，記錄他們的學(xué)習(xí)成果；另一方面，幼兒應(yīng)該有機(jī)會(huì)以各種形式進(jìn)行交流，如與同伴一起提出和解釋問題，將同伴的表現(xiàn)與自己的表現(xiàn)進(jìn)行比較，交流既可以進(jìn)一步呈現(xiàn)事物的共同點(diǎn)和差異，加深幼兒的STEM學(xué)習(xí)體驗(yàn)，又可以使幼兒學(xué)會(huì)歸納并產(chǎn)生在新情境下運(yùn)用他們所理解的想法。

總之，表達(dá)和交流的經(jīng)驗(yàn)有助于培養(yǎng)幼兒的表現(xiàn)能力和溝通能力，促進(jìn)幼兒認(rèn)知和語言的發(fā)展。

正如杜威所言，學(xué)生所真正需要的，并不是關(guān)于地形學(xué)的精密知識(shí)，而是要曉得自己去尋求知識(shí)的方法。學(xué)校中求知的真正目的，不在于知識(shí)本身，而在于學(xué)得以知識(shí)應(yīng)對(duì)需求的方法。對(duì)于學(xué)前兒童而言，STEM課程的學(xué)習(xí)同樣如此。學(xué)前階段的STEM教育對(duì)幼兒而言，更多的是一種科學(xué)啟蒙、興趣培養(yǎng)、思維發(fā)展的教育。

在學(xué)前STEM課程建設(shè)過程中，就課程目標(biāo)而言，我們可以考慮以學(xué)科領(lǐng)域的劃分為依托，將學(xué)科領(lǐng)域的要求進(jìn)行兒童化、活動(dòng)化、經(jīng)驗(yàn)化的處理，即類似美國馬薩諸塞州的學(xué)前STEM課程那樣，根據(jù)兒童的身心發(fā)展階段，結(jié)合學(xué)前階段各學(xué)科領(lǐng)域的課程標(biāo)準(zhǔn)，將課程目標(biāo)具化為幼兒可以開展的活動(dòng)和生成的經(jīng)驗(yàn)。

就課程內(nèi)容而言，我們可以將學(xué)前STEM課程內(nèi)容嵌入到幼兒所有的日常活動(dòng)中，如積木游戲、戲劇表演、水沙游戲和戶外活動(dòng)等，課程內(nèi)容的選擇要體現(xiàn)數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程的重要思想，同時(shí)關(guān)注幼兒對(duì)生活中科學(xué)規(guī)律的觀察、記錄、描述。

就課程組織而言，以主題單元的形式來統(tǒng)合STEM學(xué)科領(lǐng)域的調(diào)查話題，在跨學(xué)科的綜合方法中落實(shí)幼兒的各類STEM實(shí)踐活動(dòng)，并為其設(shè)置針對(duì)性的探究目標(biāo)，不失為學(xué)前STEM課程組織的一種良好方式。

就課程實(shí)施而言，我們要認(rèn)識(shí)到學(xué)前STEM課程實(shí)施是以一場幼兒的感官探索為主、教師的問題引領(lǐng)為輔的對(duì)話交流，既有幼兒之間的協(xié)商對(duì)話，也有師幼之間的互動(dòng)交流。

教師在學(xué)前STEM課程實(shí)施中要遵循以下三個(gè)原則：

第一，循序漸進(jìn)地以五類問題引領(lǐng)幼兒的主動(dòng)探索，并為其創(chuàng)設(shè)引人入勝的情境來不斷激發(fā)幼兒的疑問；

第二，充分調(diào)動(dòng)幼兒的五種感官，幫助幼兒從多個(gè)角度進(jìn)行體驗(yàn)和探究，發(fā)展其科學(xué)系統(tǒng)調(diào)查的思維方式與方法；

第三，持續(xù)地在幼兒的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)為其提供支持，關(guān)切幼兒在整個(gè)過程中的表達(dá)與交流，以此來適宜地延伸與拓展幼兒探究的話題。

實(shí)踐：試試這幾款學(xué)前STEM活動(dòng)！

為幫助學(xué)前教育工作者關(guān)注并完善學(xué)前兒童的STEM教育，美國波士頓兒童博物館編寫了一份學(xué)前STEM教學(xué)指南《STEM萌芽》（STEM Sprouts），其中推薦了一些有趣的學(xué)前STEM活動(dòng)。

● 科學(xué)

實(shí)驗(yàn)幫助孩子們發(fā)展基本的科學(xué)技能，比如觀察正在發(fā)生的事情，用文字來描述他們注意到的事情，并反復(fù)將結(jié)果進(jìn)行比較。提出問題再給出答案是在課堂上每天都會(huì)使用到的技能。

● 技術(shù)

當(dāng)聽到技術(shù)這個(gè)詞時(shí)，你可能會(huì)想到計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)。但在學(xué)前課程中，技術(shù)指的是使用工具并培養(yǎng)大肌肉群和小肌肉群的動(dòng)作技能。工具可以幫助孩子發(fā)展手眼協(xié)調(diào)，并強(qiáng)化他們的手掌和手指肌群，利于以后的寫作、打字和繪圖。

● 工程學(xué)

玩積木和其他建筑材料可以培養(yǎng)數(shù)學(xué)和科學(xué)技能，幫助孩子學(xué)習(xí)重力、平衡、形狀和解決問題的能力。

● 數(shù)學(xué)

分類和計(jì)數(shù)是鍛煉邏輯和學(xué)習(xí)基本數(shù)學(xué)技能的好方法。通過在游戲中引入積木、顏色和形狀，孩子們能開始接觸到分類和排序等概念。

● 五種感官

感官探索幫助孩子們獲得觀察正在發(fā)生的事情的基本科學(xué)技能，并使用文字來描述他們的感受。當(dāng)孩子們調(diào)動(dòng)所有的感官來學(xué)習(xí)時(shí)，他們的大腦聯(lián)系會(huì)變得更加強(qiáng)大，他們的記憶也會(huì)持續(xù)更久。五種感官是孩子們探索、處理和理解新信息的最基本方式。

○ 視覺

對(duì)于哺乳動(dòng)物而言，視覺是最為強(qiáng)有力的感官之一，使得我們能注意到物體的顏色、紋理、形狀和運(yùn)動(dòng)。

○ 聽覺

聽覺幫助我們感知周圍的環(huán)境，同時(shí)它也有助于溝通。

○ 觸覺

觸摸可以讓我們分辨出其他感官錯(cuò)過的細(xì)節(jié)。我們使用觸覺來操縱工具，以幫助我們實(shí)現(xiàn)溝通和創(chuàng)作。

○ 嗅覺和味覺

味覺和嗅覺緊密相連，幾乎不可能對(duì)其中的任何一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行探索。氣味記憶是最令人回味的感官活動(dòng)之一。

（本文作者包括：南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院聶洋溢；電子科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張洪晨）

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