高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵、現(xiàn)狀及提升策略
——基于STEAM教育視角

高巧萍,錢美蘭,徐鳳平

(南通師范高等?？茖W(xué)校,江蘇南通,226010)

隨著國際競爭的愈演愈烈,綜合型人才對社會發(fā)展的重要性日益凸顯。STEAM教育理念的提出為學(xué)校培養(yǎng)綜合性人才提供了依據(jù)。STEAM教育理念誕生于STEM教育,STEM教育是science、technology、engineer、mathematics的首字母縮寫,即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的整合性教育。Yakman于2006年提出把a(bǔ)rts(人文藝術(shù))融入STEM。至此,形成了“以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),以工程和技術(shù)為橋梁,來理解科學(xué)和藝術(shù)之美”的STEAM教育理念,強(qiáng)調(diào)教育應(yīng)文理融合。[1]經(jīng)過三十余年的發(fā)展,STEAM教育早已延伸至我國中小學(xué)及學(xué)前教育階段。我國學(xué)者相繼提出了STEM、STEAM和創(chuàng)客教育等新模式,肯定其在未來教育發(fā)展中的重要價值。本文基于STEAM教育視角,對高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵進(jìn)行梳理,提出在新時代背景下高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)提升策略,可為高職學(xué)前師范生的專業(yè)人才培養(yǎng)提供參考。

一、內(nèi)涵

(一)數(shù)學(xué)素養(yǎng)

1989年,美國全國數(shù)學(xué)教師委員會出臺的《學(xué)校數(shù)學(xué)課程與評估標(biāo)準(zhǔn)》提出將問題解決能力、數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)交流能力、懂得數(shù)學(xué)的價值、數(shù)學(xué)信心五個方面作為數(shù)學(xué)素養(yǎng)的要素。[2]國際學(xué)生評估項(xiàng)目認(rèn)為,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是指個人在各種背景下制定、應(yīng)用和解釋數(shù)學(xué)的能力,它有助于理解數(shù)學(xué)在世界中的作用。[3]美國數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)研究委員會將數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵分為概念理解、程序流暢、策略能力、適應(yīng)性推理、積極傾向五個方面,這五個方面的能力包括了知識、技能和信念。[4]20世紀(jì)80年代以來,國內(nèi)學(xué)者越來越關(guān)注教育中的數(shù)學(xué)素養(yǎng),認(rèn)為數(shù)學(xué)素養(yǎng)是數(shù)學(xué)知識、能力和情感態(tài)度的綜合體。[5]國內(nèi)外學(xué)者對數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵闡述多樣,但都有一個共同內(nèi)核指向,即個體適應(yīng)社會所必備的與數(shù)學(xué)相關(guān)的知識、能力和情感態(tài)度。

(二)高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)

數(shù)學(xué)素養(yǎng)作為現(xiàn)代社會公民必備的素養(yǎng)之一,是思維品質(zhì)和情感態(tài)度等方面的綜合體現(xiàn),有著巨大的育人價值。高職學(xué)前師范生作為未來的幼兒教師,肩負(fù)著幼兒數(shù)學(xué)啟蒙的重任,其數(shù)學(xué)素養(yǎng)應(yīng)體現(xiàn)幼兒教育特點(diǎn)和專業(yè)特殊性。結(jié)合數(shù)學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵、學(xué)前教育的專業(yè)性,以及STEAM教育內(nèi)容來看,高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)不應(yīng)局限于數(shù)學(xué)知識、技能和思維,還應(yīng)結(jié)合STEAM中的科學(xué)、技術(shù)、工程和人文藝術(shù),以及我國幼兒園五大領(lǐng)域的教育內(nèi)容,注意數(shù)學(xué)與科學(xué)和人文藝術(shù)的結(jié)合,形成創(chuàng)新性、開放性和融合性的幼兒教育活動設(shè)計理念。這就構(gòu)成了以數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)情意(對數(shù)學(xué)的情感、態(tài)度和價值的認(rèn)識等)為主的高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)教育內(nèi)容。

二、研究設(shè)計

(一)研究對象

目前高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)相關(guān)研究較少。課題組歷時兩年,選取江蘇省辦學(xué)條件處于中等水平的兩所公辦?？茙煼秾W(xué)校和一所職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)前教育專業(yè)學(xué)生作為研究對象,采取整群抽樣的方式抽取五年制初招班四、五年級和三年制高招班學(xué)生進(jìn)行實(shí)證研究。共發(fā)放問卷1300份,回收有效問卷1152份,其中在校生738名,實(shí)習(xí)生414名;男生97名,女生1055名。

(二)研究工具

在參考楊承根編制的“師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)調(diào)查問卷”[6]基礎(chǔ)上,結(jié)合《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中數(shù)學(xué)領(lǐng)域方面的內(nèi)容預(yù)制調(diào)查問卷,邀請專家審查、修訂后形成正式問卷。經(jīng)檢驗(yàn),問卷Cronbach’s α為0.951,KMO取樣適切性量數(shù)為0.935,說明問卷具有良好的信度和效度。

訪談提綱包括“您喜愛組織開展數(shù)學(xué)活動嗎?您開展數(shù)學(xué)活動的頻率是多少?”“開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動過程中,您最常用的方法是什么?”“您所在幼兒園的大班在組織數(shù)學(xué)活動時會提前教一年級的數(shù)學(xué)內(nèi)容嗎?”“您在組織數(shù)學(xué)活動時能有意識地融合STEAM教育嗎?”等問題,目的在于更深入地了解幼兒園數(shù)學(xué)活動的開展情況和幼兒教師(特別是實(shí)習(xí)生)的數(shù)學(xué)素養(yǎng)水平,為研究分析提供具體有效的策略奠定基礎(chǔ)。

三、現(xiàn)狀分析

(一)高職前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)總體不高

研究發(fā)現(xiàn),高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)整體水平不高,知識、能力和情意三個維度均未達(dá)到理想水平。調(diào)查問卷第1—10題為數(shù)學(xué)知識維度問題。調(diào)查結(jié)果表明,高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)明顯帶有應(yīng)付考試的功利性目的,局限在課本上的“純數(shù)學(xué)”知識范疇,對數(shù)學(xué)知識缺乏更高層次的理解,對數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化知之甚少,對數(shù)學(xué)和社會、科學(xué)和人文等方面的關(guān)系更是缺乏了解。調(diào)查問卷第11—25題為數(shù)學(xué)能力維度問題。調(diào)查結(jié)果表明,高職學(xué)前師范生只在運(yùn)算求解、演繹推理和空間想象這三個基本的數(shù)學(xué)能力方面勉強(qiáng)及格,在與新時代發(fā)展高度相關(guān)的信息處理、問題解決、交流表達(dá)以及更高層次的直覺思維、提問建模、應(yīng)用創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)推廣等方面的能力一般,未能滿足信息時代高層次人才培養(yǎng)要求,高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)亟待提升。調(diào)查問卷第26—33題為數(shù)學(xué)情意維度問題。調(diào)查結(jié)果表明,高職學(xué)前師范生在一定程度上能認(rèn)識到數(shù)學(xué)的科學(xué)價值和社會應(yīng)用價值,但對數(shù)學(xué)在人文科學(xué)方面的價值認(rèn)識嚴(yán)重不足,無法欣賞數(shù)學(xué)美和數(shù)學(xué)的理性精神。受用人單位選拔人才標(biāo)準(zhǔn)的影響,大部分高職學(xué)前師范生認(rèn)為只要掌握相關(guān)技能(如彈、唱、舞、畫、說)和一些教育學(xué)、心理學(xué)原理,就可以成為一名合格的幼兒園教師,因此,對文化課特別是數(shù)學(xué)課的學(xué)習(xí)不夠重視,不喜歡數(shù)學(xué)學(xué)科的人數(shù)要遠(yuǎn)多于喜歡的人數(shù)。52.9%的高職學(xué)前師范生認(rèn)為數(shù)學(xué)對他們今后的學(xué)習(xí)、工作和生活毫無用處,幼兒教育只需要掌握簡單的數(shù)學(xué)知識便能勝任,自己完全沒有必要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程。這種錯誤的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀導(dǎo)致高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)不高。

(二)高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)存在差異性

高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)在多個方面存在差異性。首先,在數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)情意三個維度存在差異性。這三個維度得分從高到低依次是數(shù)學(xué)情意、數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力。其次,在招生性質(zhì)方面存在差異性。這次調(diào)查對象的招生性質(zhì)有三年制大專生、五年制定向培養(yǎng)生和五年制統(tǒng)招生三種。不同招生性質(zhì)的高職學(xué)前師范生在數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力維度的數(shù)學(xué)素養(yǎng)存在顯著差異。其中,三年制大專生數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)能力得分最高,五年制統(tǒng)招生得分最低。原因可能是三年制大專生經(jīng)歷了高中階段的系統(tǒng)性數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),知識儲備和學(xué)習(xí)能力高于五年制高職生,而五年制高職生絕大部分是中考失利學(xué)生,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力較差。最后,高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)在年級方面也存在差異性。其中,高招二年級數(shù)學(xué)知識得分最高,初招四年級得分最低。高招三年級和初招五年級的實(shí)習(xí)生在制定數(shù)學(xué)活動計劃的能力與教學(xué)方法和策略的能力得分均高于低年級在校生。不同年級的學(xué)前師范生在數(shù)學(xué)情意維度的差異性不大。高職學(xué)前師范生的男、女生比例懸殊,在調(diào)查樣本中,男生僅占8.4%,因此,未做性別方面的差異性研究。

(三)幼兒園早期數(shù)學(xué)教育活動開展不夠理想

作為幼兒教育活動五大領(lǐng)域之一的幼兒數(shù)學(xué)教育活動,能為幼兒今后吸收科學(xué)知識、進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造和開展藝術(shù)活動等奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。訪談發(fā)現(xiàn),幼兒園早期數(shù)學(xué)教育活動開展不夠理想。首先,數(shù)學(xué)活動的開展呈現(xiàn)低頻化現(xiàn)象,很多幼兒園教師害怕開展數(shù)學(xué)活動,開展STEAM教育活動的能力更是不足。究其原因是幼兒園教師數(shù)學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)知識(MPCK)處于中等偏下的水平[7],教師缺乏必備的學(xué)科專業(yè)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)活動低頻化極有可能導(dǎo)致幼兒錯過思維發(fā)展的黃金期,心智得不到充分開發(fā)。其次,幼兒園中的數(shù)學(xué)教育活動呈現(xiàn)小學(xué)化傾向,組織方式較為單一?！队變簣@教育指導(dǎo)綱要(試行)》在數(shù)學(xué)教育目標(biāo)中明確指出,幼兒能從生活和游戲中感受事物的數(shù)量關(guān)系,并體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的重要和意義。[8]同我國傳統(tǒng)教育理念不同,現(xiàn)代的課程理念更加關(guān)注兒童的身心發(fā)展特點(diǎn)和思維發(fā)展水平,提倡將游戲融入幼兒教育活動。然而,部分幼兒園教師學(xué)歷水平較低,受傳統(tǒng)教育影響,在組織活動時未能從兒童發(fā)展的理念出發(fā),偏重知識傳授。組織活動的內(nèi)容與其他領(lǐng)域的融合性不強(qiáng),組織形式較為單一,數(shù)學(xué)活動領(lǐng)域尤其明顯。很多幼兒園教師開展數(shù)數(shù)、計算,以及數(shù)的組合與拆分等小學(xué)化的教學(xué)活動,忽視促進(jìn)幼兒思維發(fā)展、使幼兒感受生活中數(shù)學(xué)的有趣和有用等目標(biāo)。

四、提升策略

(一)確定科學(xué)合理的課程,構(gòu)建知識體系

學(xué)前教育專業(yè)要適應(yīng)新時代的育人模式,必須確定科學(xué)合理的課程,構(gòu)建全面的知識體系。樹人先立德。首先,通過德育課程進(jìn)行價值觀引領(lǐng),幫助學(xué)生建立正確的教師道德觀,熱愛幼兒教育事業(yè),樂于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。其次,除專業(yè)理論課程和技能課程外,高校要開足文化課程,特別是數(shù)學(xué)、科學(xué)類的理科課程,還要增加數(shù)學(xué)選修課程、拓展課程,如幼兒數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)簡史、數(shù)學(xué)應(yīng)用等課程。只有構(gòu)建了全面的知識體系,才能把數(shù)學(xué)融會貫通于其他領(lǐng)域。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,要樹立數(shù)學(xué)與科學(xué)、人文、藝術(shù)等相交融的STEAM教育理念,以數(shù)學(xué)知識為載體,重在揭示數(shù)學(xué)的理性精神,培養(yǎng)高職學(xué)前師范生的思維能力,提高高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

(二)提高數(shù)學(xué)文化水平,優(yōu)化整體能力

調(diào)查顯示,高職學(xué)前師范生對數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)文化知之甚少,無法形成正確的數(shù)學(xué)觀。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)滲透數(shù)學(xué)文化,提高高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)文化水平。將數(shù)學(xué)知識與歷史發(fā)現(xiàn)結(jié)合起來,讓高職學(xué)前師范生了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的背景、發(fā)展和蘊(yùn)涵的本質(zhì)。擷取并介紹對推進(jìn)人類認(rèn)識和改造世界有里程碑意義的數(shù)學(xué)課題,讓高職學(xué)前師范生了解數(shù)學(xué)的內(nèi)涵與意義,獲得隱性的文化熏陶。還可向高職學(xué)前師范生介紹偉大數(shù)學(xué)家的生平事跡,如雙目失明仍工作到生命最后一刻的歐拉,家境貧寒自學(xué)成才的華羅庚,微積分的發(fā)現(xiàn)者跨界數(shù)學(xué)家牛頓和萊布尼茨等。讓高職學(xué)前師范生了解偉大數(shù)學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)、人格魅力和偉大成就,感受數(shù)學(xué)精神和內(nèi)涵,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

(三)開展多頻數(shù)學(xué)活動,增強(qiáng)實(shí)踐能力

STEAM教育的特點(diǎn)之一就是重視實(shí)踐和體驗(yàn)性。近年來,國家對高職學(xué)前師范生的培養(yǎng)力度不斷加大,為高校學(xué)生提供各種教學(xué)支持,如增加經(jīng)費(fèi)建設(shè)教育實(shí)踐中心等。高職學(xué)前師范生數(shù)學(xué)教學(xué)長期以來把重點(diǎn)放在知識的傳授上,對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用重視不夠。教師可借助STEAM校本課程,結(jié)合高職學(xué)前師范生的繪畫、彈唱、手工等技能練習(xí)以及計算機(jī)、科學(xué)等多種課程資源進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計,開展多頻數(shù)學(xué)活動,如制作活動、研究性學(xué)習(xí)活動、綜合實(shí)踐活動、建?；顒?、利用實(shí)物研究數(shù)和形的活動、調(diào)查活動等,引導(dǎo)學(xué)生在親自操作探究中進(jìn)行多元融合,形成整體性思維。STEAM中的數(shù)學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué),它能讓高職學(xué)前師范生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的語言描述世界,關(guān)注到生活中的數(shù)學(xué),為今后高職學(xué)前師范生設(shè)計活動積累素材。因此,教師可引導(dǎo)高職學(xué)前師范生觀察生活中的數(shù)學(xué),如超市、街頭商販、建筑工地等蘊(yùn)涵的豐富數(shù)學(xué)元素:超市里商品的形狀、大小、數(shù)量、排列等,商販的口頭速算,建筑工地上的幾何元素等。做好數(shù)學(xué)元素的觀察和積累,對提高高職學(xué)前師范生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)十分有益。除此之外,還要落實(shí)好教育實(shí)習(xí)。高校應(yīng)充分利用教育實(shí)踐基地,全力為高職學(xué)前師范生創(chuàng)造實(shí)踐性環(huán)境,提供教育支持和實(shí)踐機(jī)會,促進(jìn)他們將理論和實(shí)踐結(jié)合起來,在幼兒園實(shí)踐中提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,提升專業(yè)素養(yǎng)。

(四)采取多樣化教學(xué)設(shè)計,提高創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)不僅與科學(xué)、日常生活聯(lián)系緊密,也與藝術(shù)存在著密切關(guān)系。學(xué)習(xí)繪畫有助于幼兒空間觀念的建構(gòu),益于發(fā)展幼兒的形象思維和抽象思維。讓幼兒在音樂活動中感受節(jié)拍的變化,可以提高幼兒的數(shù)感和推理能力,有助于幼兒對數(shù)數(shù)、找規(guī)律等方面的學(xué)習(xí)理解。讓幼兒在折紙、拼搭等美工活動中感受對稱、平移和旋轉(zhuǎn)等空間變換的神奇之美。讓幼兒在構(gòu)造游戲中認(rèn)識長方體、正方體、圓柱體,感受點(diǎn)、線、面的排列與組合,可以培養(yǎng)幼兒的幾何思維能力和空間概念。高職學(xué)前師范生應(yīng)以STEAM教育理念為指導(dǎo),根據(jù)幼兒園五大領(lǐng)域內(nèi)容,采取多樣化方法進(jìn)行幼兒數(shù)學(xué)教育活動設(shè)計,在活動過程中應(yīng)始終堅持以滲透性、綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性思維為基礎(chǔ)。高校教師應(yīng)注意啟發(fā)高職學(xué)前師范生將科學(xué)、藝術(shù)、健康等領(lǐng)域內(nèi)容融入數(shù)學(xué)活動設(shè)計,指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)數(shù)學(xué)玩教具,與幼兒園實(shí)踐接軌。高職學(xué)前師范生要主動向高校教師及幼兒園教師請教,探討如何針對不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容,選擇性采用集中式教學(xué)或區(qū)域活動等不同的教育形式。STEAM教育的目的是讓幼兒有更多理解世界的機(jī)會,使幼兒能科學(xué)、藝術(shù)地探索世界,懂得交流和展示。表演、繪畫、音樂、討論等可視化教學(xué)形式,可以幫助幼兒進(jìn)行記錄、想象、歸納和推理。高職學(xué)前師范生要積極探索多種數(shù)學(xué)活動設(shè)計,提高創(chuàng)新能力,努力成長為一名綜合型的優(yōu)秀幼兒教師。

總之,作為未來學(xué)前教育事業(yè)主力軍的高職學(xué)前師范生,其數(shù)學(xué)素養(yǎng)還有待進(jìn)一步提高。高校教師應(yīng)針對高職學(xué)前師范生的專業(yè)特色,幫助其及早形成STEAM教育理念,構(gòu)建全面的知識體系,增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。高職學(xué)前師范生應(yīng)主動從STEAM教育的角度思考問題,將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)融入每個活動,為促進(jìn)兒童思維發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新精神打下良好基礎(chǔ)。