直擊STEM教育：幼兒園到底該怎么做STEM

文/龔宜丹 江蘇省太倉市沙溪鎮(zhèn)白云幼兒園

直擊STEM教育：幼兒園到底該怎么做STEM

文/龔宜丹 江蘇省太倉市沙溪鎮(zhèn)白云幼兒園

STEM由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的英文首字母縮寫組成，該教育理念源于建構(gòu)主義，注重學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的跨學(xué)科以及學(xué)科與現(xiàn)實(shí)的緊密聯(lián)系。STEM是美國國家科學(xué)基金會(huì)于2001年提出的，其教育鼓勵(lì)動(dòng)手實(shí)踐鉆研，重視解決實(shí)際問題的能力，受到了美國政府的高度重視和大力支持。其后美國在各種政策、法案中提到STEM，總統(tǒng)的國情咨文也明確提出要培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人，聯(lián)邦政府以及州政府都制定了針對STEM重點(diǎn)學(xué)校和科研項(xiàng)目的具體規(guī)劃。

近幾年，發(fā)展STEM不僅成為美國教育界的共識(shí)，英國、日本、德國等國家也將STEM看做社會(huì)發(fā)展需要的重要?jiǎng)恿?。而在我國，以前只在小范圍討論的STEM教育理念如今已成為炙手可熱的名詞。教育部于2015年9月初發(fā)布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》中也提到，在教學(xué)中融入信息化元素，通過信息技術(shù)促進(jìn)各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和模式的變革，比如有效利用信息技術(shù)推進(jìn)探索STEAM教育等新教育模式。STEM正在成為教育界的一個(gè)新動(dòng)向，一些幼兒園和幼教機(jī)構(gòu)也開始嘗試將STEM與園所特色結(jié)合，探索STEM教育在學(xué)齡前的實(shí)施。筆者希望結(jié)合STEM教育在國外表現(xiàn)出的優(yōu)勢以及在我國幼教界實(shí)施的現(xiàn)狀，提出開展STEM教育的一些建議，幫助幼兒園更好地把握和探索STEM教育。

一、放眼國外——STEM理念創(chuàng)新，優(yōu)勢清晰

STEM教育的核心是整合，期待把科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)整合起來以獲得更好的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)美國十多年的教育實(shí)踐，STEM教育大致具有以下這些優(yōu)勢。

⒈ 創(chuàng)新思維，彌補(bǔ)教育短板。

STEM并非是簡單地將學(xué)科知識(shí)相加，它是將跨學(xué)科的知識(shí)運(yùn)用于解決真實(shí)的問題，重視學(xué)生的創(chuàng)新能力、問題解決和合作能力。STEM所強(qiáng)調(diào)的跨學(xué)科和解決現(xiàn)實(shí)問題的創(chuàng)新思維彌補(bǔ)了之前教育中的短板，代表了未來科技和人才培養(yǎng)領(lǐng)域的新方向。傳統(tǒng)教學(xué)僅限于科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)知識(shí)的普及，但STEM教育希望孩子知道了這些知識(shí)后還能夠運(yùn)用它，甚至進(jìn)一步探究它，這也符合當(dāng)前國家教育教學(xué)、課程等改革的新動(dòng)向。

⒉ 跨越學(xué)科，培養(yǎng)新型人才。

當(dāng)今社會(huì)對科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)方面的需求不斷增長，按學(xué)科劃分知識(shí)在科技高度發(fā)達(dá)的今天已經(jīng)顯示出較大的問題，分科教學(xué)也不能很好地反映出世界的真實(shí)性和趣味性。針對這些問題，STEM教育主張取消分科，整合教育，培養(yǎng)適應(yīng)科技迅速發(fā)展的新型人才。我們正處在一個(gè)科技占主導(dǎo)的世界里，科技和工程的發(fā)展成為社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?，也成為提升國家綜合實(shí)力的關(guān)鍵因素。STEM教育激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，保持其學(xué)習(xí)好奇心，幫助其在群體協(xié)同中建構(gòu)群體性知識(shí)，在真實(shí)情境中培養(yǎng)解決問題的能力，這為科技的可持續(xù)發(fā)展提供了后備的人才力量。

⒊ 強(qiáng)調(diào)過程，重視問題解決。

STEM教育并不是四門學(xué)科知識(shí)的簡單疊加，它還包含運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)的能力，包含把學(xué)習(xí)到的零碎知識(shí)轉(zhuǎn)變成探究真實(shí)世界不同聯(lián)系的能力。在STEM教育過程中，孩子不僅是知識(shí)的汲取者，更是真實(shí)問題的解決者。水果發(fā)電、雪糕棒的力結(jié)構(gòu)、涂鴉機(jī)的制作……STEM教育把學(xué)科知識(shí)融入具有挑戰(zhàn)性、與生活相關(guān)的有趣問題中，孩子在動(dòng)手操作的過程中，將抽象的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題的解決上，鍛煉了面對真實(shí)世界的技能。

二、著眼身邊——STEM實(shí)施現(xiàn)狀，喜憂參半

隨著中小學(xué)STEM教育的深入開展，幼教界也開始關(guān)注STEM教育，一線教師們紛紛嘗試將STEM教育帶進(jìn)課堂。但STEM教育活動(dòng)在幼兒園的實(shí)施現(xiàn)狀，可以用喜憂參半來形容。

⒈ 活動(dòng)材料新穎，幼兒興致滿滿。

因?yàn)镾TEM涉及學(xué)科的特殊性，其教育活動(dòng)需要解決的是生活中真實(shí)的問題，比如如何用水果給電燈泡發(fā)電，如何使涂鴉機(jī)運(yùn)作，如何利用雪糕棒搭建牢固的結(jié)構(gòu)等，孩子們動(dòng)手動(dòng)腦，親自操作，在活動(dòng)過程中不僅提高了解決真實(shí)問題的能力，還獲得了滿滿的成就感，STEM活動(dòng)富有挑戰(zhàn)性，讓孩子們興致十足。另外，STEM活動(dòng)提供真實(shí)的材料，比如水果、電路零件、馬達(dá)、雪糕棒、滑輪等，這些是孩子在其他教育活動(dòng)中較少接觸到的，出于對新穎材料的新鮮感，孩子們對STEM活動(dòng)能保持持續(xù)的好奇和興趣。

⒉ 教材課程缺乏，內(nèi)容不夠系統(tǒng)。

因?yàn)镾TEM的風(fēng)靡一時(shí)，一、二線城市的幼兒園紛紛嘗試將STEM搬進(jìn)自己幼兒園。但縱觀其活動(dòng)開展的情況，卻發(fā)現(xiàn)并沒有能與STEM課堂教學(xué)相結(jié)合的系統(tǒng)教材或者課程。很多幼兒園抓住STEM大熱的趨勢，啟動(dòng)了一系列STEM項(xiàng)目，但基本都是照搬國外一些經(jīng)典的科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，比如水果發(fā)電、制作涂鴉機(jī)、氣球充氣等，并沒有結(jié)合自己園所場地情況和班級設(shè)置來因地制宜，探索出一套符合自己幼兒園情況的STEM課程。另外，部分幼兒園由于對STEM的了解有限，將STEM活動(dòng)片面地理解成科學(xué)或數(shù)學(xué)領(lǐng)域的活動(dòng)，在活動(dòng)目標(biāo)和材料上忽略了與其他學(xué)科以及與主題的結(jié)合，導(dǎo)致STEM活動(dòng)顯得形式突兀，內(nèi)容不夠系統(tǒng)。事實(shí)上，STEM的教育契機(jī)隱藏在一日生活的每個(gè)方面，幼兒園要善于挖掘這些契機(jī)，形成系統(tǒng)的STEM課程。

⒊ 理念理解偏頗，活動(dòng)浮于表面。

知道了知識(shí)之后還能運(yùn)用知識(shí)解決問題，這是STEM課程的重要方向。但部分一線教師由于自己科學(xué)素養(yǎng)能力有限，對很多STEM知識(shí)只知皮毛，導(dǎo)致一些活動(dòng)只能浮于表面，難以支持幼兒對某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行長期的探究。比如某班級開展的“飛機(jī)”項(xiàng)目，鼓勵(lì)幼兒用樂高、廢紙盒、木棒等多種材料模仿飛機(jī)外形結(jié)構(gòu)，搭建飛機(jī)模型?；顒?dòng)過程中，一個(gè)孩子提出想做真的可以飛的飛機(jī)，老師因?yàn)椴恢廊绾问褂靡嫜b置，而將這個(gè)“起飛”的任務(wù)留給孩子回家探究，而孩子回家之后馬上就忘了這件事，“起飛”被不了了之。如果這位老師懂得或者愿意去研究一下馬達(dá)的安裝，并支持孩子一起探索怎么給飛機(jī)模型轉(zhuǎn)上引擎，相信這會(huì)是一次精彩的STEM活動(dòng)。另外，還有很多老師對STEM的教育理念理解偏頗，忽視了其活動(dòng)的連續(xù)性，把STEM活動(dòng)理解成一次簡單有趣的小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成功就等于活動(dòng)的結(jié)束，完全沒有對后續(xù)探索的支持和引導(dǎo)。

三、展望未來——STEM調(diào)整重設(shè)，從新做起

STEM對學(xué)齡前幼兒的重要性是不容置疑的。2015年，美國幼兒教育年會(huì)（NAEYC）上有數(shù)十篇相關(guān)論文的研究表明，越早鼓勵(lì)和支持幼兒對周圍世界的探索、獲得基礎(chǔ)的STEM知識(shí)和技能，他們之后在STEM相關(guān)領(lǐng)域獲得成功的機(jī)會(huì)越大，尤其是在科學(xué)探究、數(shù)字感覺、批判思維和問題解決等領(lǐng)域。筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)支持STEM教育在幼兒園的持續(xù)發(fā)展，對于目前國內(nèi)幼兒園開展STEM教育的現(xiàn)狀，筆者提出以下幾點(diǎn)建議，希望能幫助幼兒園以及一線教師更好地把握和探索STEM教育。

⒈ 積累園本經(jīng)驗(yàn)，形成系統(tǒng)課程。

要想解決STEM活動(dòng)形式的突兀和內(nèi)容的不夠系統(tǒng)，可以從以下幾方面著手。

第一，嘗試結(jié)合園所主題活動(dòng)開展STEM教育。比如在以“交通工具”為主題的教學(xué)活動(dòng)中，老師可以帶著孩子們觀察各種交通工具的外形，總結(jié)車子的共同特點(diǎn)（數(shù)學(xué)），然后嘗試用各類材料制作車子（工程），并給車子安裝馬達(dá)使車子行駛起來（技術(shù)），并討論電和油這兩種動(dòng)力的優(yōu)劣（科學(xué)），這個(gè)過程就包含了STEM的元素。

第二，記錄總結(jié)每次STEM活動(dòng)，篩選后存檔形成園本特色課程。在實(shí)施STEM的一段時(shí)間后，班級老師可以將每次STEM活動(dòng)的起始契機(jī)、前期準(zhǔn)備、活動(dòng)過程、后續(xù)發(fā)展、活動(dòng)反思形成一份完整的案例報(bào)告，供全園閱讀討論。通過幾個(gè)月甚至幾年的積累，園所不斷篩選出適合本園情況的STEM案例，并把這些案例根據(jù)主題、季節(jié)或節(jié)日等維度整合成一套系統(tǒng)的課程，以供接下來實(shí)施活動(dòng)時(shí)參考。

⒉ 轉(zhuǎn)變教育意識(shí)，提升教學(xué)能力。

辛辛那提大學(xué)的莫牧教授在《Teaching STEM in the Early Years》一書中提到，有目的的教育、為理解而教、鼓勵(lì)探究和提供真實(shí)生活是教師實(shí)施STEM教育的關(guān)鍵。要想保持STEM在我國的持續(xù)發(fā)展，一線教師迫切需要進(jìn)行STEM教育意識(shí)的內(nèi)化和教學(xué)能力的培訓(xùn)。具有STEM教育意識(shí)和方法的教師，更能抓住教育中的STEM契機(jī)，抓住激發(fā)幼兒思考的機(jī)會(huì)。幼兒園可以通過開展STEM的專項(xiàng)培訓(xùn)，讓教師們了解了如何開展STEM項(xiàng)目，需要做哪些準(zhǔn)備工作，需要儲(chǔ)備哪些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，幫助教師在正式開展活動(dòng)前先有一個(gè)直觀的感受，以便更好地給幼兒提供充分探索的空間，并在幼兒探索科學(xué)規(guī)律時(shí)為其作出嚴(yán)謹(jǐn)而通俗易懂的科學(xué)解釋。

⒊ 降低成本能耗，保證活動(dòng)有效。

由于一些新聞報(bào)道的片面性，比如3D打印機(jī)和編程機(jī)器人在國外幼兒園的使用，部分幼兒園以為實(shí)施STEM需要投入特別大的人力物力，因此對STEM望而卻步。其實(shí)，比起那些高科技的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)齡前幼兒更需要的是體現(xiàn)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)的普通材料，而感受和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)的契機(jī)在幼兒園的一日生活中處處皆是。老師可以帶著孩子們從人體工程學(xué)方面探討“為什么老師坐的是大凳子，孩子坐的是小凳子”，可以從均分概念討論中午飯菜的均等分配，還可以從光的折射角度感受教室內(nèi)不同位置光照的不同。

幼兒園也可將建構(gòu)區(qū)、自然角利用起來，開展簡單有效的STEM活動(dòng)。比如在建構(gòu)區(qū)中提供尺子、紙筆等工具，利用數(shù)學(xué)知識(shí)測量并記錄搭建作品的高度。在自然角提供照相機(jī)拍攝植物的變化，感受把照片傳到電腦里播放的科學(xué)技術(shù)。還可以提供一些城市綠化工程的圖書，幫助孩子了解美化城市的工程是如何開展的。

而有條件的幼兒園可以設(shè)置一個(gè)專門的STEM活動(dòng)教室，提供配套的師資與實(shí)驗(yàn)器材，供每個(gè)班重復(fù)使用，這比每個(gè)班獨(dú)立開展STEM活動(dòng)更節(jié)省活動(dòng)成本與能耗，也更能保證活動(dòng)的有效性。

STEM在幼兒園的開展需要不斷的實(shí)踐和探索，總結(jié)、梳理出更多具有操作性的經(jīng)驗(yàn)。筆者希望本文能為STEM在我國學(xué)前教育的發(fā)展添磚加瓦，幫助幼兒園和一線教師更好地把握和探索STEM教育，讓STEM教育為我國學(xué)齡前兒童以后在STEM領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。