STEM教育理念融入学前教育教学实践面临的困境与思考

农雨宁

(广西科技师范学院 教育科学学院，广西 来宾 546100)

STEM(S代表的是Science，科学；T代表的是Technology，技术；E代表的是Enginnering，工程；M代表的是Mathmatics，数学)教育是一种跨学科的教育理念，最早起源于美国。1986年，美国国家科学基金会发表《尼尔报告》提出“科学、数学、工程和技术集成”的纲领性建议，成为提倡STEM教育的开端。中国教育科学研究院2017年发布了《中国STEM教育白皮书》分析了我国STEM教育的背景和现状，明确指出STEM教育在学校实施中面临的最大瓶颈就是教师问题。在学前教育师资职前培养中，使学生树立STEM教育理念，并将STEM教育理念融入教学，仍然存在诸多困境。

一、STEM教育理念融入学前教育面临的困境

1.缺乏专业的指导教师

我国对STEM教育理念的引入与研究起步较晚，2008年才开始研究STEM教育并在发达城市逐步兴起，并且大部分对理念的尝试运用主要集中在中小学阶段。相对于中小学，学前教育阶段的研究起步相对较晚，因为我国幼儿园教育没有明确的学科划分，与STEM教育相应的学前教育基础课程的实践稀缺。[1]

在学前教育师资职前培养中，将STEM教育理念融入课堂教学，要求教师具备较为精深的理念素养。但是，学前教育专业的任课教师对STEM教育理念的获得与理解完全依赖于外出学习、参与学术研讨会和相关文献作为参考。因此现有教师对理念的掌握也较为粗浅和表面，缺乏实践经验作为指导，对于教学过程中学生提出的问题也难以作出全面的解答，教师掌握理念的专业程度一定程度上制约了学生对理念的理解和掌握。

2.学生的基础知识较为薄弱

STEM作为一个综合性的教育理念，它要求教师对科学、技术、工程、数学等领域较为敏感且熟悉，才能综合这几门学科的内在逻辑联系，并将其运用到教学活动设计过程中。2017年秋学期起，我校开始招收学前教育专业本科层次学生，生源分为高考生源和中职对口生源两种。高考生源中学前教育专业学生录取时不论学科基础，文理兼收，招生过程中并没有专门提出对这几门学科有特定的要求，相对来说学生对科学和数学的知识较为熟悉，但是技术和工程方面的知识是较为薄弱的。另外一种生源是中职对口本科，这一类型的生源优点在于中职阶段已经接受了三年的学前教育专业课程学习和相关专业技能的训练与实习实践，具备一定的专业基础。但是这一批学生在初中毕业后进入中职学校学习学前教育专业，不再接受系统的通识教育相关知识的学习与训练，因此中职期间对科学、数学、工程和技术这几个方面学科知识的积累较为薄弱。在STEM项目开展过程中，幼儿不可避免地会遇到科学原理、数学知识、技术方法等相关概念，其中一些概念问题得以解决的关键所在。因此教师需要对核心概念知识进行解释，帮助幼儿获得初步的认知体验。[2]倘若幼儿教师自身对学科的基础知识的理解尚未透彻的前提下，还需要对几门学科进行综合运用更是难上加难。因此，高校教师在课堂讲授中融入STEM教育理念时，不仅需要讲解STEM教育理念本身的内涵，教学活动设计和实施的要点，还需要讲解普及这这些学科的基础知识，这就使得理念融入教学内容的过程显得尤其漫长且困难。

3.各学科领域教学中缺乏学习交流的氛围

STEM教育理念本身注重的是学科之间的整合与运用，学生需要对科学、技术、工程、数学这几门学科的知识要有所理解和把握。根据《幼儿园教育指导纲要(试行)》文件的规定，在幼儿园课程主要围绕健康、语言、社会、科学、艺术等五大领域课程来实施。幼儿园的课程与STEM教育理念交叉的主要科学领域，数学是科学领域的重点内容之一，而科学领域也是学前教育专业学生在领域课程学习中最难以学习和掌握领域，因为涉及到很多科学基础知识、科学实验的操作和特定逻辑结构，缺乏专业背景的学生难以将科学知识教授给幼儿。

根据学前教育专业学生目前的课程学习安排中，除了公共课有混班教学安排之外，专业课学习均是以班级单位的授课模式，与STEM理念相关的数学、物理、化学、生物、物联网工程、电子信息工程等专业的学生没有专门协同合作的课堂教学，和其他专业学生交流都是非正式的、随意的，没有针对共同问题，从不同学科角度展开解决问题的措施。导致在活动设计中，运用STEM教育理念时找不到这几个学科的交叉点。如果学前教育专业学生在专业课程学习过程中能够与交叉学科专业的同学进行交流学习，那于学生而言无论是对理念的理解还是理念融入教学活动的设计与实施方面将有重大的促进作用。

二、STEM教育理念融入学前教育教学的思考

1.以兴趣为导向的多学科知识储备

根据国家教育部2012年颁布的《幼儿园教师专业标准》这一重要文件，幼儿教师需要具备“专业理念与师德”“专业知识”“专业能力”三个维度对幼儿教师的专业素质提出了基本要求。其中，在“专业知识”这个维度内容之一提到“具有一定的自然科学和人文科学知识；具有一定的现代信息技术知识”。[3]根据学前教育的特殊需要，幼儿园教师的专业知识应该由三个部分构成：广博的科学文化知识、扎实的教育科学基本知识、精深的学前教育专业知识。[4]另外关于幼儿园教师资格考试的考核内容中，对幼儿教师的知识素养提出了的明确要求。幼儿教师资格考试的“综合素质”一项考核内容模块四：文化素养，要求幼儿教师具备广博的科学文化知识。

从相关的文件和研究中可以发现，由于学前教育专业的特殊性，幼儿园教育有别于中小学教育的分科教学，因此所需的知识储备应该是全科、博学、通识的。在日常教学中，特别是承担专业课程教学中的科学领域和数学领域的任课教师，在课堂上展示一些适合幼儿年龄特点的科学小实验，激发学生对科学、技术、工程、数学这几门学科的兴趣，同时有意识布置学生相关的课后任务，引导学生在课余时间可通过查阅书刊、搜索网络资源、动手操作等各种方式积累这几门学科的基础知识，不断丰富自身在相关学科的知识储备，才能够围绕主题内容对知识展开跨学科的知识整合。

2.以案例为核心的教学设计能力培养

“教学是一门设计科学”“教师即设计师”“为学习而设计”等观点彰显了设计的核心。Huizinga等人发现教师在协同设计跨学科课程时缺乏课程设计知识、教学内容知识以及课程一致性知识等设计知识。[5]因此，教学设计能力的培养是STEM教育教师培养的关键。

虽然STEM教育理念在国外兴起已有将近四十年的时间，传入国内的时间也有相当一段时间。但是对于在校的学前教育专业学生来说，还仍然是比较陌生的理念，学生在日常学习中接触相关知识甚少，大部分同学甚至没有听说和了解过这一词汇词。面对学生这一知识基础，要将STEM教育理念融入教学设计，采取一些实际的教学设计案例进行分析，使抽象的概念应用变成一个具体化的教育活动设计，学生在设计教育活动时可参考案例设计的实施。如以下案例以“小区亮起来”活动项目为例，在活动设计过程中需实现综合学科知识的有效渗透，以活动为载体，帮助幼儿积攒丰富的知识，并且提升实操能力。给幼儿提供活动材料，如电池、胶带、纸盒、小灯泡等，鼓励幼儿以工程设计知识设计自己心目中的小区，从科技学科上进行灯光控制研究，最终在灯具数量统计、灯具摆放位置上实现幼儿对数学学科知识的灵活运用。[6]通过案例向学生介绍STEM教育理念融入教学设计的幼儿园教育活动实践，使学生在活动设计时有可参考的模板，设置相应的问题情境，去鼓励并引导幼儿综合运用各个学科知识解决问题。这样便可将抽象的概念知识具体化到教育实践中让学生发现，原来理念的运用就在日常教育活动中。

3.以实践为重点的教学过程实施

STEM教师的培养需要理论和实践的有机结合，理论提供了前提和基础，实践是对理论的实施与检验。有了实践，学生才能够切身体会到理念在幼儿园教育中是实际运用。特别是STEM理念的特殊性，它包含着科学、技术、工程、数学的学科都是操作性强和理论抽象的概念，更需要实践作为支撑。但是根据目前人才培养方案设置，学生在最后一年才进入幼儿园进行教育实习，实践环节还是相当缺乏的。可以借鉴英国的学习方式，教师的课程学习与教学实践要并行，教学实践应当是教师整个师范生涯都积极践行的学习模式。[7]在专业课程教学过程中，教师要灵活安排每一门课程的理论学时和实践学时，联合幼儿园，及时把实践学时安排到幼儿园中，与幼儿园教师共同探讨并践行STEM教育理念在幼儿园中的运用，学生将自己的教学设计运用到幼儿园中，兼顾了理论学习和教学实践的探索，理论与实践的不断碰撞和相互渗透，使教学过程更加有针对性和实用性。

4.建立院系合作的协同育人模式

由于STEM理念在各个国家的教育领域盛行，人们逐渐认识到对理念的发展有决定性影响意义的因素就是师资力量。针对教师STEM教师师资短缺的问题，美国、澳大利亚、英语都相继颁布了一些相关政策和法案。特别是美国作为STEM教育理念发源地也是理念发展的大国，总结了自STEM理念发展以来，发现美国STEM教育教师的特点，包括：重视STEM师资力量的培养，积极投入专项资金，专业培养方式多样化，鼓励多边合作联合培养。[5]这是从国家层面政策上为支持教师的培养所提供的保障。

此外，还需从师资职前培养的源头着手。既然STEM理念是一种多学科融合的理念，那在学前教育师资培养过程中就开始注重学生多学科综合应用的能力。但是目前学校的学前教育与科学、技术、工程、数学这些相关专业都分设在不同的学院，这种状况导致学科之间的交流存在一定的障碍。因此，为了培养将来的学前教育STEM教师，需要打破当前存在的这些壁垒，加强学前教育与数学与计算机科学学院、食品与生化工程学院、机械与电器工程学院等其他工科学院之间的合作。让学前教育、数学、生物学、化学、物理学、计算机科学、电器工程等来自不同专业基础的学生进行联合培养。此举不仅加强了这些教师的专业背景，确保他们有扎实的学科知识，又夯实了教育学背景，保障他们的教学能力。

5.采取多领域课程综合的教学模式

根据《幼儿园教育指导纲要(试行)》文件内容，幼儿园教育内容可以相对划分为健康、语言、社会、科学、艺术等五个领域，各个领域的内容相互渗透。作为培养未来幼儿园教师的高校，在培养人才过程中需要根据国家的意志和社会的需求修订人才培养方案。五大领域课程是人才培养方案中的教师教育课程模块，主要安排在大三时进行学习，由不同的教师根据特长和研究方向承担各领域的教学任务，对学生进行讲授。

然而，这种相互分离的教学模式使健康、语言、社会、科学、艺术五大领域的教学内容割裂开来，不利于培养学生对领域间知识的综合运用能力，而学科知识的综合运用能力是STEM教育理念的一个核心。对此，可以将五大领域的课程设置改为“幼儿园教育活动设计与指导”，将原来相互独立的五大领域课程整合为一门综合课程，由原来担任各领域课程的教师共同承担此教学任务，教学过程中涉及到各领域关于共性的知识点进行集中讲解，并根据具体的主题展开教学活动设计，负责各领域的教师进行集体备课，针对主题内容从不同的领域知识和关键经验展开设计与研讨，这样正契合STEM教育理念本身的核心思想，综合运用学科知识解决问题的能力。

三、结语

根据已有研究证明STEM教育理念对教育事业的发展具有重要的价值。学前教育是我国基础教育的重要组成部分，在整个教育事业过程中起着奠基作用。学前教育事业的发展需要不断汲取一些先进的教育理念，这些理念则需要在培养幼儿园教师职前培养的课程学习中就开始潜移默化实施。STEM作为一个国外引入的新理念，从接触到了解再到实施运用需要一个过程，特别是在学前教育领域的研究实验和研究成果相对缺乏的情况下，教学实践道路的探索更显曲折。虽然在STEM教育理念融入学前教育教学过程中会面临一些困难，但是随着业界的学者研究的深入，相关的经验不断积累，理念的运用将会有更多具有参考意义的经验。