STEM教育对幼儿科学活动的启示研究

徐碧晗

（东北师范大学 吉林长春 130000）

《3-6岁儿童学习与发展指南》中将科学探究和数学认知作为科学领域的两个子领域，其中科学探究的核心是探究，数学认知的核心是问题解决，并指出：“幼儿的科学学习是在探究具体事物和解决实际问题中，尝试发现事物间的异同和联系的过程。幼儿科学学习的核心是激发探究兴趣，体验探究过程，发展初步的探究能力。”因此，幼儿园科学教育活动的设计与实施必须贯彻其精神，将探究和问题解决作为核心内容，在探究和解决问题的过程中激发幼儿科学学习的兴趣、掌握科学探究和解决问题的方法，促进幼儿科学素养和问题解决能力的形成。这其中所强调的科学教育精神也与STEM教育理念不谋而合，具有高度契合性，利用STEM教育的理念去培养和提高幼儿的科学素养和探究能力是可行的。因此，本文就将通过对STEM教育特点的阐释，将STEM教育与幼儿科学活动联系起来，论述STEM教育为幼儿园开展科学活动所带来的启示。

一、STEM教育特点

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是要将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力[1]。

许多研究者对STEM教育的特点也都进行了总结和归纳，但尚未有一个确定的标准。如余胜泉等人认为，STEM的核心特点有：跨学科趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性。于晓雅在《STEM教育的国内外研究与实践》给出了美国瓦利市州立大学官网对STEM教育的定义：STEM教育是学生参与的学习，是基于项目的学习，是跨学科的，积极的，最终能够运用科学方法和思维解决问题的[2]。本文中基于以往研究者对于STEM教育特点的理解，将STEM教育特点中最适合开展幼儿科学活动的特点进行阐释，展示其与幼儿科学活动的适配性。

1.跨学科整合

跨学科整合是STEM教育最核心的特征，它打破了传统分科教学的界限，将多门学科整合起来进行教育教学，STEM教育关注的不是某一学科的内容，而是将重点放在解决问题上，让学生能够从多学科综合的角度上解决具体问题，提高问题解决的能力，拓宽学生的视野。相比于传统的分科教学，跨学科整合让学生在一堂课中获得多门学科的经验，并将多门学科的知识和经验融会贯通。

小学及以上阶段的课程是有国家统一规定的课程标准和大纲的，但幼儿园阶段的课程没有统一标准和授课内容，更多的是希望幼儿能通过在幼儿园的学习，培养他们对学习的兴趣、培养他们解决问题的能力，促使他们养成好的学习习惯、形成良好的性格品质。因此幼儿园阶段的教学也应该是有趣的、多样化的、跨学科整合的，这样才能促进幼儿知识经验的相互渗透、相互融合，培养幼儿知识迁移和解决问题的能力。

幼儿园课程还非常强调生活性，从幼儿生活中取材设计课程，而在生活中解决问题往往不可能只涉及某一学科的内容，因此从这个角度来看，跨学科整合、综合运用多学科的知识经验也是非常必要的。

因此，教师在开展科学领域课程时，应该利用STEM教育跨学科整合的特点，将多学科的核心经验融入其中，让幼儿能在这个过程中自然而然地形成一种系统的、全面的、综合性的学科视角和学科思维，为今后的学习生涯奠定良好基础。

2.基于真实情境

STEM教育中非常强调为学生提供一种真实情境，在进行教学时通常会提出一个现实中难以解决的重大现实问题，让学生用自己的方式去提供多种解决的方案，并在这个过程中学生能通过直接感知、实际操作与亲身体验加深对科学问题或现象的理解，并在反复探讨、反复改进方案的过程中，极大地丰富幼儿的感性经验，加强学生与生活环境之间的亲密联系，延展学生学习的空间和时间，最终提高学生的问题解决能力。

一方面，3-6岁的幼儿正处于具体形象思维的阶段，STEM的教学特点对于幼儿园课程来说是非常适用的，如果将科学领域的课程复杂难懂、过于抽象、不切实际，幼儿就不会再对科学感兴趣了，也会缺乏科学精神、探究精神。

另一方面，幼儿本身就是充满好奇的，热爱探险的，教师能够做的就是保护幼儿的这份好奇心、探究欲，用各种办法让幼儿对科学探究产生兴趣、维持热情、并将这份热情延续到今后的学习生活中去。而基于真实情境就是一个非常不错的方法，教师在开展科学领域活动时，从幼儿生活取材，基于幼儿的现实生活设计一个真实情境，让幼儿在这个前提下去探究、去思考，并提出解决问题的方案。幼儿在这样的情境下自然而然会产生兴趣和探究欲，也愿意积极参与其中，提出自己的想法并有所行动。

3.注重团队合作

注重团队合作，讲求协作性，也是STEM教育的一个重要特点。在STEM教育过程中，学生通常以小组合作的形式去探讨解决问题的办法，去展示小组合作的成果。STEM教育所要解决的通常是基于真实情境的较为复杂的问题，因此更需要团体的力量，小组成员一起收集资料、集思广益、分工合作、设计方案、解决问题。在STEM教育理念指导下，幼儿之间的合作变得更加有意义，合作不再是教师为了方便管理而强行安排的，而是基于幼儿间相似的想法与构思，为拓宽思路、群策群力而自然产生的。教师在这个过程中不是缺位的，而是支持者和引导者，要运用教育智慧，为幼儿的探究提供合适支架，支持幼儿的深度合作和深入探究。

在幼儿园往往也倾向于以小组的形式组织活动，一方面，有利于培养幼儿人际交往以及合作沟通的能力。另一方面，我国幼儿园每班的幼儿人数普遍在20人左右，师幼比比较大，采用团队协作的方式更方便教师管理幼儿。因此往往会出现教师为了方便管理，机械地组织幼儿以小组形式进行科学探究或实验，即只是采用了小组的形式，却忽视了通过小组合作促进幼儿相关能力发展的本质目的。

科学领域的内容对幼儿来说比较复杂，如果幼儿独自操作可能既不理解原理又不感兴趣，只是单纯地去玩实验材料，游离在课堂之外，对于科学的探究停留在表面，无法深度学习。如果以小组合作的形式共同探究，幼儿之间会互相模仿，互相学习，能够在合作中与同伴一起解决问题，交流彼此的想法和知识经验，共同进步、互相帮助，减少幼儿走神的情况，幼儿也会更容易感受到科学的乐趣，从而爱上科学、爱上探究。

二、启示

1.反思幼儿园现有科学活动存在的问题

（1）科学教育缺乏整合性

幼儿园科学教育整合性的缺乏体现在目标、内容和组织与实施的各个环节中。

在目标上，缺乏目标内在的整合和与其他领域目标的整合。一方面，同一活动中，知识目标、情感态度目标和能力目标联系并不密切，彼此之间没有建立起内在联系，甚至出现以获得知识为主，情感态度和能力目标时有时无的情况，目标内在缺乏整合性。另一方面，科学教育活动的目标与其他领域目标的整合不足，与数学、艺术和语言领域的整合偏多，与其他领域目标整合偏少。

在内容上，科学领域教育课程通常是与数学内容相结合，很少与其他领域的内容相整合，如科学领域开展的影子活动，其中影子的长短、形状、大小等等概念都涉及数学，但对其他领域的内容就很少涉及了。且同样的科学内容可能会在小中大班重复进行，只是会根据年龄的大小稍微加深难度，设置不同的教育目标，主要教学内容变化不大，很容易让幼儿失去兴趣，也难以发生深度学习。

在组织与实施上，缺乏对教学资源的有机整合。没有充分整合利用幼儿园已有的教学途径、家庭和社区资源。具体体现在教学途径单一，多以集体教学活动为主开展科学教育，没有将幼儿园的户外活动、建构游戏、一日生活等途径加以充分利用。其次，对于家庭和社区资源的利用不充分，没有将家庭和社区资源进行有机整合，家园社合作不充分。

（2）创设的情境缺乏趣味性和探究性

就像前文提到的，教师在授课时是会创设问题情境的，但其创设的情境往往缺乏趣味性和探究性，设置的情境要么脱离现实，缺乏与幼儿经验和现实生活的有机联系，幼儿难以真正理解所谓的科学原理，即使教师提供了丰富的探索材料，也做了详细的讲解和示范，在某些活动中幼儿的兴趣和探究欲望依然不强。要么探究的问题过于表面，浅尝辄止，对于幼儿来说太过简单，无法产生兴趣。

（3）教师主导偏多，缺乏有效指导，幼儿缺乏参与感

首先，在科学活动中，更多的是由教师主导活动流程，给幼儿演示实验操作，让幼儿进行操作，在课程结尾让幼儿展示成果并进行讲解和评价幼儿的自主探究缺乏开放性，科学的原理和需要探究的问题通常不是来源于幼儿发现和探索，而是由教师来决定，幼儿全程参与感比较弱，完全按照教师的要求一步一步做，对于教师所讲解的原理也无法真正理解，只是在当堂课有印象，很快会忘记。在科学教育活动组织与实施的过程中，幼儿活动的主体性缺失。在科学教育活动组织与实施的过程中，教师仍偏重于采取讲解和演示的方法对幼儿灌输科学知识，幼儿在活动中的主体地位遭到忽视，自主探究缺乏开放性，探究什么、怎么探究、和谁探究、探究多久，实质上仍是受教师安排，由教师主导。虽然教师们都认为在科学教育活动中，应该以幼儿的自主探究为主，教师应该是引导者、支持者、合作者的角色，但是在实际的教育实践过程中，教师往往难以做到言行一致。其次，由于每节课教师都会有自己的教学计划，教师在上课的时候也会比较着急，急于推进教学进程，即使给予幼儿互相交流、自主探究、动手操作的机会，时间也不会太长。除此之外，当幼儿有问题的时候，由于教师本身的科学素养有限，教师也很难给予切实有效的指导等等这些问题都会导致幼儿缺乏参与感，收获不大。

2.STEM教育理念下幼儿科学活动改进的建议

（1）打破学科界限，增强科学活动整合性

针对上述提出的问题，首先要改进的就是学科内容缺乏整合性的问题，但这里说的整合性也并非要将所有领域的内容都融入科学活动中，将好好的课程变成大杂烩。因为在现实生活中，想要解决问题不可能只涉及单一领域的内容，所以我们这里强调的是要尽可能自然有效地将多门学科内容整合起来，共同去解决某一个科学问题或探究某一个科学现象。

为了避免科学活动整合的形式化，教师首先要真正地了解每节课要探究的科学问题或现象，去搜集资料，了解和掌握所要教授的科学问题和现象的特点和实质，掌握科学领域的核心概念和特征，然后再去思考怎样能将其他领域的内容有效地融入其中。

（2）注重创设真实、有趣的问题情境

要创设真实、有趣的问题情境，首先要取材于生活，教师要在日常生活中关注幼儿的一举一动，发现幼儿感兴趣的问题和现象，还要通过与幼儿的日常交流与沟通，去了解大多数幼儿都感兴趣的话题，从而从幼儿的兴趣出发，创设真实、有趣的问题情境。

其次，根据维果斯基的最近发展区理论，幼儿要想不断发展进步，就要始终围绕着幼儿的最近发展区去设计课程、创设情境，让幼儿始终处于最近发展区之中，创设难度适中、有一定探究性和挑战性的问题情景，这样才能让幼儿始终保持对科学课程内容的兴趣和求知欲，进而发展幼儿的问题解决能力和科学探究能力。

（3）鼓励并支持幼儿自主探究，给予有效指导

首先，STEM教育非常注重幼儿的主体地位，鼓励幼儿的探究，因此教师应该转变观念，要鼓励幼儿、相信幼儿的能力，尊重幼儿的自主探究。很多时候教师对幼儿讲解科学知识，主导课堂，是因为不相信幼儿的能力，认为幼儿无法解决遇到的各种问题，但实际上只要问题难度适中并且相信幼儿，给幼儿时间，幼儿是有能力解决问题的。

其次，教师可以给幼儿营造一种良好的学习氛围，为幼儿的自主探究创造条件，引导幼儿以小组合作的形式去进行探究，为幼儿创造与同伴交流和合作的机会。除了为幼儿营造同伴之间的学习氛围外，教师还要为幼儿营造自主开放的学习氛围，鼓励幼儿大胆发言，给予幼儿更充足的时间和机会，让幼儿能自由地探索。教师要在这个过程中细心观察、耐心倾听，不要轻易打断幼儿的实践探索，对幼儿的奇思妙想表示肯定和支持。教师还要为幼儿提供丰富且低结构的材料，让幼儿可以自由地选择需要的材料进行探究，培养其想象力、创造力和动手操作能力。

最后，在STEM教育中，教师要能够及时发现教育契机，在幼儿遇到问题时给予帮助，有效指导幼儿。教师要学会观察幼儿，要能够发现幼儿的困境，也要能分辨幼儿是否需要帮助，在幼儿没有真正向教师求助时，教师不要急于去纠正幼儿的探索，教师要给幼儿思考和试误的机会。