基于STEAM的幼儿园科学教育变革策略

曾青松

<p class="ql-block">基于STEAM的幼儿园科学教育变革策略</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">李学书 范国睿</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">上海开放大学发展研究部 华东师范大学教育学部</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">摘要:当前STEM教育已经成为国内外K-12教育领域的热点话题,它与我国幼儿园科学教育具有内在契合性,是变革我国幼儿园科学教育的重要参照。因此,我国幼儿园科学教育改革可以在四个方面寻求突破:一是以STEAM素养为参照确立科学教育目标体系,克服幼儿园过多关注科学知识掌握而忽略幼儿简单问题解决能力培养的问题;二是以STEAM教育主题项目为抓手组织教育内容、促进学科融合,从而培养幼儿核心素养;三是以STEAM问题探究为驱动,开展幼儿园科学教育活动,调动幼儿探究积极性;四是以STEAM教育生态为纽带开发和利用科学教育资源,促进优势资源积累和整合,提高科学学习品质。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">关键词:STEAM教育; 科学教育; STEAM素养; 幼儿园; </p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">作者简介:李学书(1975-),安徽颍上人,上海开放大学发展研究部副研究员,博士,主要从事课程与教学论、教师教育研究;; 范国睿(1964-),山东平度人,华东师范大学教育部、教育治理研究院教授,国家教育宏观政策研究院首席专家,博士生导师,博士,主要从事教育学原理、教育政策研究。;</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">基金:全国教育科学规划国家一般课题“基于项目的中小学STEAM教育应用模式研究”(项目编号:BCA170081);</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">原文引用请下载:李学书,范国睿.基于STEAM的幼儿园科学教育变革策略[J].教育科学,2020,36(01):82-90.</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">教育部于2012年10月颁布了《3—6岁儿童学习与发展指南》,明确提出科学教育是我国学前教育五大领域之一,“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”[1]。但囿于实践的局限和幼儿园教师专业素养的不足,目前我国的幼儿园科学教育仍存在很多突出问题,使幼儿园科学教育变革陷入两种困局:一方面不知道要改变,另一方面想改变却不知道该如何改变。[2]鉴于此,很多研究者都不约而同地将目光集中到STEAM教育上。事实上,通过参考与探索STEAM教育来促进我国幼儿园科学教育变革,既有国际经验又有政策依据和实践支撑。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">一、以STEAM素养为参照构建幼儿园科学教育目标体系</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">(一)幼儿园科学教育过多关注科学知识积累而忽略简单问题解决能力培养</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">国际科学教育思想经历了从“知识”到“过程”到“探究”再到“实践”的演进脉络,每一个阶段的科学教育思想都是人们对科学教育本质认识的表征,而集中体现在科学教育的目标上。[3]当前,在我国进行幼儿园科学教育改革的过程中,面临的最大问题是对幼儿园开展科学教育的定位和目标缺乏真正的理解,进而导致我们过多关注幼儿的知识积累而忽略了幼儿解决生活中实际问题的能力培养,主要表现在以下三方面:</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">一是幼儿园科学教育被等同为知识教育,尤其是理论知识和专业知识教育。长期以来,受到客观主义教育观和知识观影响,我国幼儿园科学教育一直把知识掌握的数量和深度作为衡量幼儿教育水平的一个标准,大部分科学教育活动都在围绕着知识的传授来进行设计,广大幼儿园教师总是不自觉地将知识灌输融入课程与教学活动中,教育目标的表述基本上以知识为线索,并将其分解到幼儿园的各个年龄段,以便促进小班、中班、大班儿童都能掌握丰富的科学知识。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">二是人为提高幼儿园教育阶段的知识目标。由于受到知识本位教育理念的影响,目前我国很多幼儿园开展的教育活动使幼儿早早地受到应试教育的浸染,甚至不顾国家对学前教育做出的众多相关规定,以实现幼小衔接和为幼儿进入小学做准备为借口,强化科学知识教学,忽略幼儿身心发展规律,人为提高幼儿园科学教育的知识目标,使幼儿园教育出现了明显的“小学化”倾向。这种拔苗助长的教育方式,背离了幼儿园科学教育活动的根本目的,损害了儿童的身心健康。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">三是幼儿园科学教育缺乏技术素养和工程素养培育的目标。从当前的现状来看,指导我国学前教育的文件大都将科学教育分解为“探究”和“数学”这两个领域的培养目标,规定了3个年龄段(小班、中班和大班)幼儿科学教育的子目标,阐明包括情感态度、科学思维、知识经验的科学领域一般性目标。而比照STEAM素养可以发现,我国幼儿园科学教育没有对工程素养、技术素养等进行明确系统的规划,并且没有对探究的意义和本质把握做出严格的界定,缺少较高层次的科学概念、原理、态度、价值观等核心要素的目标,不利于教师系统培养幼儿实际解决问题的能力。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">(二)基于STEAM教育构建幼儿园科学教育目标的国际经验和政策依据</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">从人的发展角度来看,学前儿童处于人生发展的奠基阶段,STEAM教育向学前教育领域延伸已成为国际教育发展的重要趋势。就培养目标而言,幼儿STEAM教育着眼于培养儿童的STEAM素养。而STEAM素养作为一个有机整体,包含了科学素养、技术素养、工程素养、人文素养和数学素养等诸多方面,但这些学科素养是这几门学科交叉形成的相关知识和能力、态度、情感、价值观的整合体,把学习到的零碎知识与机械过程转变成探究真实世界的综合能力,而不是他们的简单组合。因此,基于STEAM素养的结构,厘清科学教育目标促进幼儿科学教育变革既有实践经验也有政策支持。早在2006年,在德国亥姆霍兹国家研究中心联合会、西门子基金会等机构的资助和支持下,德国联邦教育科研部就组织成立了“小小研究者之家”基金会,以促进学前儿童科学素养发展,并在全国范围内组织开展幼儿园“数学—科学—技术”教育相关工作。2009年,德国的文教部长会议又出台了《关于加强数学—自然科学—技术教育的建议》,明确提出幼儿园应当系统地将数学和科学的启蒙纳入儿童的日常教育之中,要丰富幼儿园儿童自然科学、数学和技术等方面的基本经验,引导他们有针对性地观察和认识自然现象,为系统培养STEAM素养奠定兴趣和认知基础。[4]</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">“坚持以人为本,推进素质教育”是改革开放以来我国教育改革发展的战略主题,着力提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力,强化能力培养,着力提髙学生的学习能力、实践能力、创新能力。[5]2001年我国颁布的《幼儿园教育指导纲要(试行)》指出:“各领域的内容要相互渗透,从不同的角度促进幼儿情感、态度、能力、知识、技能等方面的发展。”[6]而STEAM教育要求幼儿不仅要掌握数学、自然科学、社会科学等理论知识,还要发展幼儿解决实际问题和知识迁移运用等方面的综合能力,要以促进幼儿STEAM素养培育为使命,以完成项目为驱动力,通过整合不同领域知识和技能,促进幼儿自主探究和解决情境中的问题,从而培养幼儿的科技素养和创新能力。STEAM教育的这些要求与我国所发布的学生发展核心素养政策具有高度一致性的目标。鉴于幼儿科学教育的价值追求和上述政策取向与STEAM教育的契合,我国可以大力推进STEAM教育融入幼儿园科学教育领域,并将其推进素质教育和完成立德树人目标的重要举措。综上所述,基于STEAM教育促进幼儿园科学教育变革将成为我国落实政策和实现教育使命的必然要求。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">(三)基于STEAM素养构建幼儿园科学教育目标体系</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">笔者通过全面分析已有STEAM教育目标研究成果和多个有关科学教育的政策与标准文本,结合课题组开展“科学教育”问题实际调查和专家访谈的成果,参考科学素养的四维模式结构(科学知识与技能,科学方法与能力,科学精神、态度与价值观,科学行为与习惯),[7]对豪恩斯坦(A.Dean Hauenstein)从行为整合统筹目标分类学视角提出的教育目标的知能、探究、情感和行为四个维度分类框架进行解构和重构,鉴于探究在话语方面和其他三方面不在一个维度,且探究更加关注方法和过程,并基于幼儿思维特征和科学探究特点,围绕幼儿问题解决能力,弱化科学知识目标,并在目标细化部分增强技术素养和过程素养目标,构建了幼儿园科学教育的目标框架,尝试为我国的幼儿园科学教育改革进行目标构建提供参考(见表1)。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">表1 幼儿科学教育目标体系&nbsp;</p><p class="ql-block"><br></p> <h3>二、基于STEAM教育主题项目组织幼儿园科学教育内容</h3></br><h3>(一)忽略幼儿园科学教育的跨学科、跨领域融合特征</h3></br><h3>当前,我国的幼儿园科学教育活动内容表现出两种典型的价值取向:一是学科取向;二是生活取向。[8]学科取向的科学活动以儿童科学概念的发展为指向,将幼儿园科学教育内容的理解停留在常识层面,很多幼儿园教师仅仅将自然界物质(如水、点)和现象(如季节更替等)等具体概念作为科学教育主题,并添加相关内容,因此表现为课程内容选择随意性较大,相应活动进行了浅层游戏化,强化了分科课程价值。教师课堂教学活动往往从简单科学问题、单一变量入手,演示一些操作实验,揭示现象背后的科学道理,以便为儿童将来的学科性知识学习打下坚实的基础。然而,由于学科与学科之间缺乏联系,幼儿园教育、社会科学教育及家庭科学教育间存在严重壁垒,减损了幼儿学习的真实性和创造性。</h3></br><h3>长期以来,由于教育者普遍对幼儿园科学教育活动缺乏科学合理的认识和定位,生活化课程内容设计取向受到抑制。将幼儿园科学教育内容的开发按照成人思维加以设计,忽略了幼儿生活教育现象的存在;教学交往与合作存在不平等性和缺乏民主性,幼儿无权决定活动内容的选择与安排、材料的提供与使用等;教师主导科学教育局面大量存在,所开展的项目学习往往缺乏真实问题情境;重视示范讲解和演示操作而忽略了组织和引导幼儿自主探究问题,使儿童丧失了自主动手能力培养的机会。</h3></br><h3>另外,幼儿园课程以分科设置为主,而这些学科化的科学教育背离了儿童的生活经验和已有的日常科学概念,使科学的学习远离儿童的兴趣与需要,没有将引导儿童解决生活中所遭遇的科学问题作为开展科学教育重要手段,儿童获得的往往是死的、无意义的学科知识。这种无视科学的生活取向和不以解决儿童生活中具体科学问题为指向的科学教育活动内容,无助于儿童建构科学知识对于生活的意义。</h3></br><h3>(二)基于STEAM教育开发幼儿园科学教育内容的理论基础和政策依据</h3></br><h3>目前我国学前教育政策文本只规定了学习领域,没有对科学教育内容开发给出指导性建议,相关研究和实践也没有对幼儿园科学教育的内容进行过系统的关注和探究,教师对科学教育内容的选择普遍存在困惑,只能依据传统的经验。而且我国STEAM教育主要面向中小学生群体开展活动,在幼儿园科学教育领域融入STEAM教育似乎被忽略了。一方面,很多专家学者认为STEAM教育专业性强,相关学科知识传授和能力培养必须建基于较强的系统性和逻辑性培养过程,而鉴于幼儿思维品质的低阶性,认为幼儿不适合学习这些“专业”知识,技能发展难度大。另一方面,处于学前教育阶段的幼儿因自身年龄原因,学习主动性差,目的性、组织性、系统性缺乏,逻辑思考能力和行动能力有待开发与提高,因此认为幼儿不能开展STEAM教育要求的设计、制作和改进等活动。</h3></br><h3>但相应科学实验证明,早期建构类的活动内容能促使幼儿观察搭建材料的性能,体验应用的效果并感受自然力量对材料和建筑的影响,进而激发幼儿思维的发展,这为在幼儿阶段引入工程教育奠定了基础。[9]同时,实验也验证了幼儿能对加减算术运算的结果做出正确的反应,在条件适宜情况下能主动参与数字学习和问题解决[10],这些研究成果为基于STEAM教育开发和组织幼儿园科学教育内容提供了坚实的理论基础。</h3></br><h3>目前,强调培养儿童的STEAM素养已经成为美国进行学前科学教育改革与发展的重要抓手。马萨诸塞州(Massachusetts)长期以来一直重视幼儿STEAM教育,于2013年制定了《学前儿童STEAM教育指南》(Science,Technology,Engineering&amp;MathTeaching Guide),对3~5岁学前儿童STEAM教育的基本理念、核心内涵、素养构成、原则立场和实施策略进行了详细的说明和解读。该“指南”从“学科导向”和“五感切入”两个视角出发,提出以主题项目为抓手,开发科学教育内容并加以组织。[11]这也为我国开发幼儿科学教育内容提供了重要的依据和参照。</h3></br><h3>实践证明,每一个幼儿都天生具有较强的好奇心,能够像科学家一样去提问和探索,从而逐步提高自身的认知水平和思维品质。另外,我国于2017年颁布的《小学科学课程标准》明确提出强化“技术和工程领域”的内容要求。[12]因此,为实现幼小科学教育衔接,幼儿阶段应该积极行动起来,立足于幼儿的生活,借鉴STEAM教育经验,把科学知识还原到现实生活情境中,从真实问题出发,充分发挥生活教育的广阔天地,营造和谐宽松的环境以及开展内容多样的科学探究活动,培养STEAM素养和探究精神,从而初步建立起基本的工程设计、制作和改进活动的意识,激发儿童科学兴趣,实现课堂教育和社会教育有机整合。[13]</h3></br><h3>(三)基于STEAM教育开发幼儿园科学教育内容实践经验</h3></br><h3>国际科学教育内容基本上都是借用STEAM教育模式,基于学科课程项目化重构而开发和组织的。即从科学、技术、工程、艺术和数学等相关学科中选择核心大概念,对学科教育教学内容进行项目化处理,并按照幼儿学习进阶方式开展课程实施,从而形成具有本土特色的优质课程,并注重幼儿在真实情境中内化知识。在此过程中,秉持科学课程整合的多元价值取向至关重要。科学知识整合取向一般采用基于问题的探究学习,通过自主、合作、探究解决嵌入真实情境中的社会生活问题,从而习得隐含于问题背后的学科知识,体验多学科知识的获取和整合过程,形成解决问题的技能以及对知识进行社会性、情境性的迁移运用能力。科学教育中经验整合的基本做法是从学生生活的角度选择典型活动进行结构化设计,然后以活动设计与实施为载体,让学习者在体验和完成活动任务的过程中,将学术性学科知识转化为可解决实际问题的生活性知识,习得蕴含于任务中的多学科知识与技能,基于任务设计的学习成为其主要实施方式。社会生活整合即以“社会议题”为载体的课程组织模式,整合内容涉及当代社会问题、学生关心的社会现象和活动及社会活动方案设计等,强调社会实践活动开发与设计,将多学科知识融合到真实的社会项目中,寻找各学科知识的整合点,从而培养学生社会问题解决能力。[14]</h3></br><h3>我国幼儿园科学教育在国际STEAM教育大潮面前也开展了相关研究,认识到将STEAM教育融入幼儿园科学教育的可行性及必要性。在相关政策的助推下,上海、南京、成都的一些幼儿园及高校学前教育领域已经积累了丰富的STEAM教育的研究和实践成果。上海市奉贤区幼儿园普遍认同STEAM教育的价值,将其作为一种新兴的跨学科综合教育模式,与当前上海市教育改革秉持的“以幼儿发展为本”为基本理念形成整合、开放的幼儿教育体系的目标不谋而合。[15][16]他们借助STEAM项目,通过实践活动观摩、组建多学科教研团队、创建微信平台、课程培训等具体措施,探索STEAM教育园本化机制,整体推进区域STEAM教育活动的开展。截至目前,在STEAM教育专家指导下,团队已经开发和设计了“动感小车”“环保时装秀”“橡皮泥”“小书包”“垃圾桶”等10多个主题项目。[17]</h3></br><h3>他们在开发主题项目时形成了三条主要经验:一是教师开发的学习项目要去功利化,有“高境界”,明确项目化学习的功能导向和育人目标,自觉将科学探究学习行为的有效发生以及STEAM素养培育和发展作为评价学习效果的重要指针;二是要有“大概念”意识,让幼儿基于多个专题领域进行跨学科实践,完成基于真实情境的跨学科任务,使项目化任务设计能吸引学生科学探究兴趣,调动各方面的学习资源,引导他们把学习中获得的科学知识和学习方法运用到综合性问题的解决中,形成综合思考能力和问题解决能力;三是要聚焦具体情境中任务的完成,将要达到成的关键目标、关键概念、关键技能和原理有机植入项目整体设计中,让每一个幼儿明确科学学习的目标定位和相应任务,实现学科知识的巩固和跨学科能力的培养。</h3></br><h3>三、以STEAM问题探究为驱动促进幼儿园科学教育活动的开展</h3></br><h3>(一)传统教育方式在幼儿园科学教育活动中的影响根深蒂固</h3></br><h3>幼儿园科学教育是兼顾幼儿各类思维共同发展的重要内容,并非纯粹传授科学知识,强调学习过程的体验、思考和感悟,往往比习得相应知识更重要。但在传统教育理念的长期影响下,尽管自主、合作、探究的课程活动理念已经为广大教师所熟知,但他们还是不敢放手让幼儿开展自主探究学习,幼儿园科学教育活动的开展更多采用演绎推理方法,而忽视幼儿归纳推理能力的重要性及其培养。在很多教学活动中,大多数教师都是先告诉或间接暗示实验(或试验)结果再通过实验进行演示,没有在教学过程中重视孩子的独立思考和动手操作能力培养,影响了幼儿问题解决能力的培养。</h3></br><h3>通过观察可以发现,很多幼儿园教师受传统教育思想的影响,在教学过程过多关注幼儿行为的规范和纪律的恪守,强化科学教育活动中的“规矩”意识,而忽视探究热情和兴趣的激发。一些游戏活动也是知识取向的、高结构化的,使科学教育活动显得呆板,甚至走上了形式主义,忽略了科学教育活动的实践性和探究性,不利于科学态度、情感的培养,科学素养的培养自然落空。另外,很多幼儿园囿于场地和设备等条件的限制,本该形式多样化的科学教育活动变成单一说教,或以集体形式进行,而能够关照幼儿个性发展的小组活动和个体活动往往无法开展,使幼儿求知欲满足受到限制。</h3></br><h3>目前我国幼儿园科学教育领域已经认识到科学探究尤其是跨学科活动的重要性,但还普遍存在着将探究等同于如观察、推断和实验等动手做事情的错误做法。一些以问题为中心的“科学探究”没有充分调动幼儿主动性以及借助于先进工具和技术手段探究式地解决生活中的实际问题,存在着异化的科学探究、为了探究而探究、以事实性知识为指向等问题,忽略探究条件支持和环境营造,这些教育行为不利于幼儿建构自身的核心素养。</h3></br><h3>(二)基于STEAM教育变革幼儿园科学教育活动的理论支撑和现实可能性</h3></br><h3>认知科学已经证明儿童天生具备强大的学习能力,那种认为婴幼儿缺乏形成复杂想法的能力,而否认其能够进行STEAM学习和相应科学探究的认识是错误的。[18][19]皮亚杰认为,任何知识都发源于动作,儿童通过一系列动作的参与及其相应协调行为产生认知,也因此构成逻辑思维的基础。他还指出,只有在获得丰富感性经验的基础上,儿童通过反省才能理解事物,通过顺应和同化对世界形成相对抽象概括的认识。</h3></br><h3>建构主义强调儿童在具体问题情境中,通过主体性的发挥,借助初级层次的协作活动,能掌握知识、形成技能,在参与实践中丰富科学探究体验。基于此,科学教师通过基于学习者的经验选取科学问题组织教学,引导幼儿开展项目化学习和探究活动,有助于幼儿形成相应个性品质。这也为幼儿基于STEAM教育开展科学探究活动提供了理论支撑。脑科学研究发现,儿童在其发展的早期就具有了STEAM学习的认知基础和脑发育基础,而且开展早期STEAM教育对儿童未来深度学习和基本能力培养具有重要意义。McClure等学者指出,即使在生命的第一年,当婴儿看到一些不符合他们期望的东西时,也会系统地测试物理假设。[20]但尝试推动实践学习(Hands-on Learning)与心智学习(Mindson Learning)之间的协调,相应的活动更加重视知识的实用性与运用性、动手探究能力、工程设计思维与意识的培养,则是基于STEAM视野重建幼儿园科学教育活动的前提条件。</h3></br><h3>事实上,幼儿无论是通过建构游戏,还是扮演角色开展学习活动,都是多样化和综合化的,都是在不同领域中提升身体、社交以及情感等方面素养。同时很多幼儿园教学都以综合活动为主,促进幼儿全面发展,这一教学模式在价值追求和操作方法上与STEAM教育倡导的项目教学存在一致性。将科学课程STEAM化和STEAM课程化有机结合是对当前科学教育教学的一种补充,但从长远来看则是一种必然。《“十三五”国家科技人才发展规划》指出,目前我国“科学前沿领域高水平人才、高端研发人才和高技能人才存在较大的供给缺口”,而促进儿童全面发展将为我国下一阶段现代化发展提供重要的人才支撑。[21]而且幼儿时期是学生养成良好学习态度、培养兴趣爱好的关键阶段,幼儿园科学教育应该借鉴幼小衔接阶段基于项目的STEAM教学模式优势,采用一种跨学科教学的理念和培养科技创新人才的有效模式,抓住儿童成长的关键期,利用儿童时期开展科学教育的低门槛、低成本、普惠性特点,从生活实际问题出发,启发对世界和生活探究的兴趣,围绕核心概念形成关键技能。这些手段将会对培养幼儿的核心素养具有明显的优势和现实性。</h3></br><h3>(三)基于STEAM教育开展幼儿园科学教育活动的原则和经验</h3></br><h3>由上述分析可知,幼儿园科学教育活动的开展可以借鉴STEAM教育方式,强调以问题为驱动,促使幼儿针对游戏或者活动中的问题做出预测,并经过实际调查收集信息,真诚地接纳各方面支持,积极动手动脑寻找答案,验证自己的预测。在这一过程中,教师通过一系列“是什么”的开放性问题,引导幼儿将注意力聚焦于问题的关键点上,促进幼儿开展持续探究,并帮助他们回顾科学探究的过程和体验,引导他们回答和解决自己的问题。</h3></br><h3>幼儿教师在实施科学教育课程时要坚持三个原则。首先,需坚持整体性原则。这一原则要求教师借鉴STEAM课程内涵的整体性和跨学科性思想,秉持综合性的视野设计和实施幼儿园科学教育方案。这些方案没有优劣,不设标准答案,以便发挥幼儿主动性。其次,要坚持生活性原则。幼儿科学课程一定要联系幼儿已有经验,把知识还原于丰富的现实生活,并设计富有挑战的问题和营造相应的情境,尝试用一些常见的材料,丰富幼儿真实的体验,解决真实的问题,并允许幼儿失败和存在暂时不能解决的问题。再次,要坚持实践性原则。幼儿园科学教育的活动方案源于实践,在不断试误中获取经验,活动计划的构想、决策,计划的制订和实施,相应的分享、总结、改进等,都是循环往复的过程。因此教师在幼儿的一日科学探究活动的时间安排上强化游戏、个别化学习等各个环节;形式上可以是幼儿的一个低结构活动、一块版面、一本日志、一个榜单等;空间安排可以是在教室的一角、一区或者活动室等。</h3></br><h3>项目化学习是当前基于STEAM教育来变革我国幼儿园科学教育的重要经验。在项目化学习中,教师引导幼儿在项目期间和项目结束时进行质疑和提问,促进学生将新知识与已有知识建立联系,在与同伴讨论交流的过程中提升自己的表达能力,加深对知识的理解。《玛丽如何为自己的兔子种植能量最丰富的植物?》项目是一个关于讲授光合作用的案例。该项目就是以STEAM探究活动为主要抓手,发掘教师如何参照STEAM教育理念,组织开展幼儿园科学活动。在这个项目中,妈妈买了室内植物供兔子吃,使玛丽萌心大发,并着手为兔子种植能量最丰富的植物。玛丽如何为自己的兔子种植能量最丰富的植物成了一个待解决的问题。这个问题解决活动主要围绕“能量从哪里来?”“能量如何转化?”“能量去哪里了?”三个主要探究任务,探究活动包括预测、实验、测量、介绍等。最后的总结部分可以分享幼儿的思考和发现,从而锻炼表达能力。[22]这些探究任务的实施强调知识领域间的整合,让幼儿明白成功种植食物需要哪些材料及其特征和相应的种植方法等。最重要的是怎样才能通过这一活动将这些内涵的技术和相应的思想,迁移到其他主题项目中,从而实现知识的跨学科整合,让幼儿进一步了解自己的兴趣和需求,培养幼儿的耐心、毅力以及观察习惯,并促使幼儿学会合作设计、进行测试和比较,通过再设计解决现实中的问题。</h3></br><h3>四、以STEAM教育生态系统为纽带整合优势资源</h3></br><h3>(一)优势资源匮乏且缺乏整合制约幼儿园科学教育活动的开展</h3></br><h3>幼儿的生活是科学教育的基点,生活中大量教育资源的开发是实施幼儿园科学活动保障。幼儿园科学课程资源是指开发和实施幼儿园科学教育的各种条件和要素。</h3></br><h3>首先,从教育活动使用层面而言,幼儿园科学教育资源可分为园内教育资源和园外教育资源,二者都包括素材性课程资源和条件性课程资源。就科学教育资源的开发而言,条件性科学教育资源,如场地、设备、设施等使用较多,但实践中对科学课程的认知态度和使用观念等诸多因素的开发和利用较少。相对而言,素材性资源开发和利用主要体现在科学教育目标、方法、过程等方面,而幼儿的经验、活动,情感、态度和价值观等开发与利用较少。</h3></br><h3>其次,教师通过充分利用生活中的教育资源和材料,设计真实而富有趣味的情境是促进整个科学探究项目活动有效开展的动力,是开发核心大概念的场域,也是跨学科课程之所以能引发幼儿参与动机的关键。以此来审视当下我国幼儿园科学教育资源的开发和利用,可以发现:由于很多教师专业素养受限,缺乏课程与教学资源意识,没有创新教学模式和探索相关资源的方法,将幼儿园科学教育活动限制在狭小的空间,园内区角没有进行科学规划,博物馆、科技馆等场馆以及社区和公园利用率低,幼儿教育的虚拟空间使用几乎为零。</h3></br><h3>再次,有些幼儿园由于经济条件限制,或为节约成本,在探究空间建设和资源开发方面投入不足,尤其是一些模拟真实生活情境的现代化设备引进和开发不足,限制幼儿思维空间的拓展。最重要的原因是我国很多幼儿园在家园共育方面合作不足,优势资源缺乏整合,一些家长认为自己的孩子交了学费,保育和教育活动工作都是幼儿园和教师的事情,几乎不在意幼儿园的发展情况,更没有为丰富幼儿园资源提供各类支持,对幼儿心理空间需要关照不够。这些资源开发和利用不力导致很多幼儿过早学习与其生活十分遥远的科学内容而远离了游戏和欢笑;一系列非“真”问题的探究活动贯穿于整个教育本身,让他们失去了天真本性;受到功利思想和商业化的影响和不让孩子输在起跑线上思维方式的干扰,幼儿生命受到扭曲。</h3></br><h3>(二)幼儿园科学教育资源开发与整合的重要性和国际经验</h3></br><h3>重视幼儿园科学课程资源的开发与利用,是科学课程观念更新和完善的必然。幼儿园科学教育应该积极开发课程资源,灵活运用各种教学策略,引导幼儿在游戏和真实实践中学会学习。充分利用现有幼儿园各种课程资源,并创造条件积极开发园外新的课程资源,是深化幼儿园科学教育改革、提高科学教育教学效率和质量的重要途径。[1]因此,幼儿园科学教育应该利用资源条件营造丰富真实的探究环境,整合社会、幼儿园和家长之间的资源优势。教师应以儿童化的思维方式去构建幼儿的科学世界,通过各类科学教育资源搭建助力幼儿心智发展的脚手架,关照幼儿对相关知识存储在短时记忆中容易遗忘和模糊等心灵成长特点。</h3></br><h3>为了深化学前教育改革规范发展,我国出台了《关于学前教育深化改革规范发展的若干意见》,提出要拓宽途径扩大资源供给,国家将实施学前教育专项和学前教育行动计划,建设一批普惠性幼儿园;鼓励支持街道、村集体、有实力的国有企事业单位,以便积极挖潜扩大增量,为社会提供普惠性服务;规范小区配套幼儿园建设使用,各省(自治区、直辖市)要制定小区配套幼儿园建设管理办法,健全多部门联动管理机制,做好配套幼儿园规划、土地出让、园舍设计建设、验收、移交、办园等环节的监督管理。[24]这一政策的出台有助于调动各方面资源优势,促进我国幼儿园科学教育发展。但更应该借鉴STEAM开发和应用技术创新教育教学模式的经验,利用新技术变革幼儿园科学教育。</h3></br><h3>国际STEAM教育改革的重要经验是充分调动教师创新意识和能力,全面借助社会组织和团体力量开展相关教育活动,从而提高教育教学效能。芬兰教育部为了改进STEAM教育实践和增强学生对这些学科的学习兴趣,2013年开展了LUMA项目(1),旨在整合从幼儿园到大学所有层次的教育机构、社会各界及其他任何相关组织和个体,共同助力STEAM教育研究和实践。其中,针对3~6岁儿童的“小小技术家”俱乐部(LittleJippo Clubs)活动就非常有创意,通过故事、角色扮演、音乐等整合科学、技术、艺术和情感教育,开展动手操作活动以及虚构的故事激励儿童亲身观察和思考,积极探索日常事物,让儿童在获取学习乐趣和成就感的同时,养成思考、讨论和探究的习惯与积极态度。[25]</h3></br><h3>(三)基于STEAM教育的幼儿园科学教育资源开发策略</h3></br><h3>相较于国外的STEAM教育系统战略,我国幼儿园开展的各种主题活动和一日活动也存在着多重STEAM教育的机会,但这些机会往往被忽略。要解决这个问题,要做好三方面工作。</h3></br><h3>首先,教师要有“STEAM素养”,能用STEAM思维利用好已有资源,采用多样化问题或模式,在没有预设活动路径,或以游戏开场的前提下让幼儿在游戏等活动过程中,与STEAM课程偶然“相遇”,避免把结果或答案强加给幼儿,并在各类游戏活动中转化为创造力和灵活性,从而激发幼儿持续探究的内驱力和学习力。</h3></br><h3>其次,教师应该自觉进行领域整合,利用新技术培养幼儿园的跨学科思维。幼儿科学教育涉及多个领域,开展跨学科整合是培养良好学习品质的关键。按照国外STEAM教育经验,科学教育至少包括地理空间领域、生命科学、自然科学、技术工程和数学等领域的知识与技能。幼儿园科学教育活动的开展,必须对不同的领域资源进行整合,给予孩子们多样化的活动和思考空间,不断扩展和延伸思维领域,提高其思维的广阔性、发散性和敏捷性。幼儿园科学教育问题可以囊括生活中认知、孩提情感问题、宇宙探索、海洋秘密等。教师可以利用生活中可及性平板电脑、黑板、纸贴、画笔、3D打印机、AR体感设备等先进科技工具和教育素材,开发科学课程,有效实施教学,在真实情境中促进幼儿深度学习,将幼儿从各种技能班里“拉回来”,克服被迫处在一个符号刺激和练习的世界里开展浅层学习的窘境。[26]利用人工智能等技术手段在智能引导、自适应环境创设、记录追踪、资源推荐和知识共享方面提供支持,多方式地提升幼儿的主动学习品质。</h3></br><h3>再次,教师要善于整合各项社会资源的教育功用,建立“幼儿园—社会—企业”三位一体的教育生态。幼儿园科学教育如同STEAM教育的推广一样,不能仅靠学校自身,必须充分调动社会力量,特别是企业界力量的积极参与。国家层面可以明确幼儿园、社会、企业在学前教育中的责任,形成完善的政策法规体系,通过制定幼儿园玩教具和图书配备指南,指明资源开发的方向和基本原则,通过广泛征集遴选符合幼儿身心特点的优质游戏活动资源和体现中国优秀传统文化、现代生活特色的绘本,供各地加以借鉴和遴选。各地方教育行政主管部门可以加强指导,支持幼儿园充分创造和利用当地各类资源,合理布局探究空间、设施和其他相关要素,为幼儿提供激发学习探索的科学教育资源。我国的幼儿科学教育机构应该秉持开放姿态,借鉴STEAM素养培育策略,强化教师对科学教育多学科融合特性的认知和认同。进一步拓展科学教育的实施途径,通过集体备课、研讨和集中培训等方式解决幼儿教师自身的科学素养、专业技能的不足问题。教师应该加强对家长的有效引导,让其父母为幼儿的科学探究活动提供良好的情感支持,维系科学探究的持续性,并通过家园合作开展亲子活动,创造条件确保每学期至少组织幼儿参加一次科学实践拓展活动,打开幼儿的思维视野,养成科学态度。</h3></br><h3>由此可见,幼儿STEAM教育是对传统幼儿园科学教育单一知识偏离生活世界痼疾的反思和批判,有助于克服幼儿的生活世界被成人世界吞噬现象的发生。幼儿通过各种合作探究活动学会从多学科、多视角、多维度分析和解决问题;通过集体游戏活动体验成功喜悦,培养合作意识和集体精神;通过完成科学活动项目,体验参与过程,收获蕴含在真实问题情境中的探究方法,提高学习能力以及应用工程、技术等学科发现知识的能力,激发科学好奇心和探究的欲望,增强学习科学的自觉性。</h3></br><h3>参考文献</h3></br><h3>[1][23]中华人民共和国教育部.3-6岁儿童学习与发展指南[M].北京:首都师范大学出版社,2013:23.</h3></br><h3>[2]杨元魁,叶兆宁.开展幼儿园STEAM教育的重要性和必要性[J].中国科技教育,2017(6):55-57.</h3></br><h3>[3]高潇怡.从“过程”到“探究”:对当前科学教育目标的再思考[J].教育科学研究,2009(2):57-60</h3></br><h3>[4]Monya.B.Reading,writingand high-energy physics[J].Nature,2015,523(7560):276-278.</h3></br><h3>[5]中华人民共和国教育部.《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》[EB/OL].(2010-07-09)[2019-10-06].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html.</h3></br><h3>[6]教育部关于印发《幼儿园教育指导纲要(试行)》的通知(教基〔2001〕20号)[EB/OL].(2001-07-02)[2019-10-02].http://www.gov.cn/gongbao/content/2002/content_61459.htm.</h3></br><h3>[7]盛群力,等.21世纪教育日标新分类[M].杭州:浙江教育出版社,2008:57.</h3></br><h3>[8]王春燕.儿童需要什么样的科学———对我国儿童科学教育价值取向的思考[J].学前教育研究,2009(5):23-27.</h3></br><h3>[9]Hoisington.C,Gammaan.E.Seven strategies for supporting the“E”in young children’s STEAMlearning[J].Science&amp;Children,2015(12):44-51.</h3></br><h3>[10]Rosch.E.H,Mervis.C.B,Gray.W,etc.Basicobjects in natural categories[J].Cognitive Psychology,1976(3):382-439.</h3></br><h3>[11]MassachusettsDepartment of Education.Guidelines for Preschool LearningExperiences[S].Malden:Massachusetts Department of Education,2003:21.</h3></br><h3>[12]教育部关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知(教基二〔2017〕2号)[EB/OL].(2017-02-06)[2019-10-02].http://www.moe.edu.cn/srcsite/A26/s8001/201702/t20170215_296305.html.</h3></br><h3>[13]郑红.学前儿童家庭科学教育浅谈[J].学前教育研究,2007(11):53-55.</h3></br><h3>[14]李学书.STEAM跨学科课程:整合理念、模式构建及问题反思[J].全球教育展望,2019,48(10):59-72.</h3></br><h3>[15]吴秀英,倪尤霞.小小环保时装设计师———STEAM教育之初体验[J].中国科技教育,2017(6):21-23.</h3></br><h3>[16]吴冬花.让幼儿的自主学习看得见———大班STEAM活动案例“动感小车”[J].中国科技教育,2017(6):17-20.</h3></br><h3>[17]陈洁丽.牵手STEAM遇见精彩区域推进幼儿园STEAM课程实践思考[J].中国科技教育,2017(6):13-16.</h3></br><h3>[18]Piaget.J,Inholder.B.ThePsychology of the Child[M].New York:Basic Books,2000:123.</h3></br><h3>[19]Johnson.M.H.TheRelationship Between Parental Authoritarianism and Child CuriosityDevelopment[M].Abstract retrieved,2004:12.</h3></br><h3>[20]McClure.E.R,Guernsey.D.H,Clements.S.N,etc.STEAMStarts Early:Grounding Science,Technology,Engineering,and Math Education inEarly Childhood[EB/OL].(2017-02-02)[2019-10-02].http://www. http://joanganzcooneycenter.org/publication/STEAM-starts-early/.</h3></br><h3>[21]科技部关于印发《“十三五”国家科技人才发展规划》的通知(国科发政〔2017〕86号)[EB/OL].(2017-04-13)[2019-10-03].http://www.stdaily.com/cxzg90/kjzw/2017-04/19/content_535403.html.</h3></br><h3>[22]玛丽如何为自己的兔子种植能量最丰富的植物?[EB/OL].(2015-06-02)[2019-10-03].http://wise.berkeley.edu/previewproject.html?projectId=7709.</h3></br><h3>[24]中共中央国务院关于学前教育深化改革规范发展的若干意见[EB/OL].(2018-11-07)[2019-10-02].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/moe_1946/fj_2018/xw_fj2018_01/201811/t20181116_355005.html.</h3></br><h3>[25]LUMA项目———芬兰全国开展STEAM教育的最大平台[EB/OL].(2014-01-05)[2019-10-03].http://www.onesheng.cn/jxsj/jiaoan/379679.html.</h3></br><h3>[26]李槐青.论幼儿科学教育儿童化[J].湖南师范大学教育科学学报,2010(4):37-39.</h3></br><h3>注释</h3></br><h3>1LUMA是“LUonnontietee”(芬兰语,意为自然科学)和“Mathematics”这两个词的缩写。</h3></br> <a href="https://mp.weixin.qq.com/s/YhZfjIUjKiB6ud6k2rHz2g" >查看原文</a> 原文转载自微信公众号,著作权归作者所有

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