互联网+教育背景下STEM教育对幼专生核心素养培养策略的实践研究

互联网+教育背景下STEM教育对幼专生核心素养培养策略的实践研究

教育理论组 宋丽博

移动互联网给教育注入新的生命力，STEM教育与幼专生核心素养的融合为发展素质教育和创新教育提供了突破口。幼专生的核心素养关系到未来幼儿园教师师资队伍的质量，更关系到未来中国教育国际竞争力的人才储备。为此，本文建构了互联网+教育背景下，STEM教育与幼专生发展核心素养策略模型，该模型系分层级模型，包括外部保障和内部保障两个方面，并通过具体实例说明外部保障体系和内部保障体系交互作用共同促进学生解决问题、自主探究、创新能力等核心素养的提高。

互联网+；STEM教育；核心素养；培养策略；实践

近十几年，飞速发展的互联网变革，彻底地改变了人们的生产、生活方式和经济运行的方式，全球许多国际组织、国家和地区都在思考如何培养适应未来社会工作与生活的公民。很显然，这一切要从教育入手。为此，核心素养的概念一经提出，就引起了全球的关注，“核心素养体系”概念在2014年《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中首次提出。[1]2016年9月，教育部发布《中国学生发展核心素养》，提出了中国学生六大核心素养“人文底蕴”、“科学精神”、“学会学习”、“健康生活”、“责任担当”、“实践创新”和18项具体的指标。不得不说，核心素养的提出，让教育改革进入“3.0时代”。

2016年6月教育部颁布的《教育信息化“十三五”规划》中指出，“在有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习（STEM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力。”[2]从国际视野来看，STEM教育已经成为很多发达国家保持竞争力的战略选择。STEM教育以跨学科知识融合为理念，借助互联网+技术手段，强调学生在解决现实问题的基础上培养其思维能力、合作能力、问题解决能力和创新能力。[3]融合了互联网+的STEM教育与幼专生核心素养的培养在理念与思路上不谋而合。

一、互联网+教育背景下STEM教育与幼专生核心素养培养的可行性分析

STEM教育是科学Science、技术Technology、工程Engineering和数学Mathematics英文单词首字母的缩写。STEM教育本身的扩展性还表现在全球STEMx上，这里的“x”代表着计算机科学、计算思维、调查研究、创造与革新、全球沟通、艺术、协助及其他不断涌现的21世纪所需的知识和技能。[4]《STEM 2026》报告中提出未来STEM教育创新的八大挑战，其中之一就是学习空间方面存在的挑战，即如何使用互联网信息技术，实现即时操作和反馈，注重学习体验和过程性评价的教育创新。

中国教育正在迈向现代化，随着《国家“十三五”规划纲要》、《国家中长期教育改革和发展规划纲要》、《教育事业“十三五”规划》以及《中国教育现代化2030》等文件的相继出台及落实，我国的教育现代化正在突飞猛进地发展，文件指出：“到2030年实现教育现代化，即建立现代教育体系、教育发展的充分性和公平性以及教育质量的全面提高。”2017年中国教育科学研究院发布的《中国STEM教育白皮书》中强调，STEM的学习方式是项目式学习，强调在真实的任务中学习，强调在动手实践中学习，这样的学习过程是培养学生团队合作、问题解决、理性思维、批判质疑、勇于探究、技术运用的最好载体。

我校是一所以培养未来幼儿园教师为主的师范院校，幼儿园教师是专业职业，是对0-6岁幼儿进行保育和教育的工作者。他们除了承担一定的保育和教育职责外，还在保障社会发展和经济协调方面贡献自己的一份力量。教育具有不可逆性，幼儿园教师的专业发展质量关系到祖国儿童的身心健康成长、关系到学前教育事业的可持续发展、更关系到未来中国教育国际竞争力的人才储备。[5]教育部联合多部门在《关于加强幼儿园教师队伍建设的意见》中提出：“到2020年，形成一支热爱儿童、师德高尚、业务精良、结构合理的幼儿园教师队伍。”为此，加强幼专生核心素养的培养势在必行。

图1 STEM教育与幼专生核心素养培养可行性模型分析

STEM教育与飞速发展中的教育信息与互联网技术相联系时，人工智能的时代已经来临，学习空间将发生翻天覆地的变化。目前很多具有先进理念的幼儿园已经开始设置“创客空间”、“3D打印实验室”、“虚拟VR情景”等活动，对于学前教育专业的学生而言，必须面对这一巨变并且努力将信息意识带入到对学前儿童的教育教学中，通过STEM教育培养幼专生核心素养势在必行。文章建构了STEM教育与幼专生核心素养培养可行性分析的模型，通过图1可以看出：STEM教育的课程设计、学习目标、学习过程、学习空间以及学习评价五个方面均指向了幼专生必备的核心素养的发展，STEM教育与幼专生核心素养的培养是相互支持、相互促进的。

二、互联网+教育背景下STEM教育与幼专生核心素养培养策略模型建构

结合幼专生核心素养的内容，借助互联网和技术手段的运用，达成STEM教育跨学科知识融合的教学理念和培养学生问题解决的能力和综合实践能力，进而实现培养学生核心素养的目标。文章建构了互联网+教育背景下STEM教育与幼专生核心素养培养策略模型，如图2所示，该模型系分层级模型，从运用STEM教育到落实核心素养，可从外部保障和内部保障两个方面进行建构，外部保障体系包括以互联网技术支持下的跨学科内容整合和教师团队整合，外部保障体系从互联网技术支持和课程设计两个方面入手，通过技术手段和科学的课程设计来实现教师的教。内部保障体系包括项目驱动的学习目标、操作体验的学习过程和自我管理的学习评价三个部分，内部保障体系主要指向学生学习的感知、记忆、情绪和兴趣等心理现象，是学习者学习内部的运行机制，通过建立学生学习共同体从而实现学生良好的学。外部保障体系和内部保障体系交互作用共同促进学生解决问题、自主探究、创新能力等核心素养的提高。

图2 互联网+教育背景下STEM教育与幼专生核心素养培养策略模型

（一）互联网技术的支持

STEM教育强调扩展学生的学习空间，在互联网+的教育背景下，大数据与大统计的优势充分显现出来。智能手机随着教育技术已成为教学的辅助工具而延伸至课堂，学生在课堂上与课堂外均可利用手机终端的学习平台，信息化时代的教与学正在悄然改变。教师利用手机APP辅助教学软件（如蓝墨云班课等），将学习资源通过电脑端或手机端直接推送到学生学习终端的手机上，学生可以随时随地的学习，突破了课堂45分钟的局限，实现课堂上+课堂外的统一协调。STEM教育强调真实情景下的问题解决情景的创设，通过观看真实的幼儿视频，学生之间相互合作，共同分析幼儿发展的现状、主要特点以及存在的问题等，在解决问题的过程中，锻炼创新性思维，自主学习和社会参与的核心素养。

（二）以跨学科内容和教师团队整合为主的课程设计

STEM教育强调跨学科课程的整合，在学前教育专业课程中，能充分体现这种整合性。如教育类核心课程中幼儿园教育活动设计与指导包括幼儿园五大领域的教学活动设计，包括健康、语言、社会、科学和艺术领域。在以往的分科教学中，这是五门课程，但是在STEM教育整合课程的理念下，将其整合为一门课程。除此之外，还可运用STEM教育实施方式进行以学科课堂为主要形式的多学科整合实施。当前国家推行了师范类院校的教师资格考试制度，就是强调了师范生运用多学科的内容解决具体实际问题的能力。当教学以多学科整合的形式出现，以具体情境下产生的实际问题出现时，学生不再是单纯地获取科学或数学知识，而是发展问题解决和综合运用多学科知识的能力，锻炼理性思维、科学探究以及技术运用等核心素养。

STEM教育在实施过程中一个必要的组成部分是，教师与教师之间形成专业学习共同体。专业学习共同体是教师发展的一种培养方法，给教师和学校的其他工作人员提供共同的时间来合作并计划教学。研究表明，这种方法会促进和提高学生的学习效果。[6]而当STEM教师参与到专业学习共同体时，教师的教学和学生的学习效果都有所提高。[7]

（三）以项目驱动、操作体验和自我管理为特征的学生学习共同体的形成

项目驱动就是以项目方法作为教学单元，学生选择一个他们感兴趣的项目，教师提供信息，并不跟随课本中的逻辑发展，而是紧跟着学生思维的趋势进行。STEM教育加入了工程设计原理，为此特别强调学生动手动脑的操作和体验，这些真实情景下的实践活动，是综合的探究活动，既有类似科学家开展的科学理论和科学建模等探究活动，也包含类似工程师为满足某一需求而进行的工程设计和建造等设计活动，[8]因此可熏陶培养学生实践创新与人文底蕴等发展核心素养。如在美术课堂上让学生为一片沙漠增添绿色，以艺术的绘画活动为主，整合科学、数学、工程与技术的学习。

明确的评价有助于帮助学生自我调控自己的行为。通过参与评价量规的开发，学生树立了对评价模式的主人翁意识并清楚理解将要从哪些方面评价学习以及如何评价学习。当学生对自己的作品（手工、剪纸、绘画等）进行评价时，会了解自己的强项与弱项，从而根据目标来调整自己努力的方向，对自己负责，进行自我管理。另外，信息反馈能够进一步增强学生的自我调控。在蓝墨云班课的测试活动结束后，马上可以得到每名学生对该测试的数据分析，包括每道题目的正确率，这样学生和教师可以清晰地知道每个知识点的掌握情况，通过评价调控教学，进而提高教学质量。

三、基于互联网+教育背景下STEM教育培养幼专生核心素养的实践运用

（一）基于互联网+教育背景下STEM教育培养幼专生核心素养的课程设计流程

以互联网技术支持为手段，以STEM教育跨学科整合设计理念为指导，以培养幼专生核心素养为出发点，从外部保障体系和内部保障体系两个方面为基准，设计了STEM教育培养幼专生核心素养的课程设计流程，具体流程见图3所示。

图3 互联网+教育背景下STEM教育对幼专生核心素养的课程设计流程

互联网+教育背景下STEM教育对幼专生核心素养的课程设计流程包含如下关键信息：（1）确定课程内容、明确目标与重难点是课程开展的前提；（2）外部保障体系与内部保障体系相互依存；（3）在互联网技术的支持下，加大了课前学习的任务；（4）学生的学是在操作体验、自主探究和自我管理的基础上形成的学习共同体；（5）教师的教通过设计教学、创设情境和提出问题引导学生思考；（6）课程的学习过程通过多环节学习活动展开；（7）教学评价以形成性评价为主；（8）学生的学体现了层次性（最近发展区）；（9）教师是学生学习的支持者、合作者和引导者；（10）STEM教育中学生要完成一个作品并进行自评。

（二）互联网+教育背景下STEM教育在学前心理学教学中的课程设计

以《学前心理学》中第四单元第二课《幼儿注意品质发展实训教学》的教学设计为例，如图4所示：在互联网技术蓝墨云班课的支持下，通过形成教师团队整合和跨学科资源整合，将识记、领会部分放在了课前的预习和准备活动中，这样在课上更多的是学生的运用、分析和评价这种偏于创造性和体验性的活动，课堂上更加注重学生的实际操作体验和解决真实情境中问题的能力。在教学过程中将发展学生核心素养为核心，既有利于知识的迁移和融会贯通，又使学生能更好地武装自己面对未来可能的各项挑战。实现“德育为先、能力为重、基础为要、创新为上”的教育理念。

图4 互联网+教育背景下STEM教育在学前心理学教学中的教学设计实例

提升幼专生的核心素养，需要师生每一堂课的积累与努力。移动互联网给当下的教育改革注入了新的生命力，STEM教育与幼专生核心素养的融合为发展素质教育和创新教育提供了突破口。通过教学改革、教学创新努力实现中国学生核心素养的提高，为提升全民素质、为终身学习奠定良好的基础。通过STEM教育与教学实践的研究，不断推动我国STEM教育的健康持续发展，探索一条有中国特色的教育发展道路，加强教育改革与国家创新驱动发展战略的结合，用教育创新构筑国家和民族的美好未来！

[1]教育部正式印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》[J].中国农村教育，2014，（6）:7-8.

[2]教育部印发《教育信息化“十三五”规划》[J].中小学信息技术教育，2016，（7）:4.

[3]蒋志辉、赵呈领等.STEM教育背景下中小学生学习力培养策略研究[J].中国电化教育，2017，（2）:25-32.

[4]赵中建.美国STEM教育政策进展[M].上海科技教育出版社，2017.

[5]周梅香.高师学前教育专业学生核心素养发展探析[J].高教论坛，2017，（2）:90-95.

[6]Anfara，V.A.，Andrews，P.G.，Hough，D.L.，Mertens，S.B.Mizelle，N.B.，&White，G.P.Research and resources in support of this we believe.Westerville，OH:Middle School Association，2003.

[7]Fulton，K.，&Britton，T.STEM teachers in professional learning communities:From good teachers to great teaching.Washington，DC:National Commission on Teaching and America’s Future，2011.

[8]林静.教作为实践的科学—美国科学教育实践转向的内涵、依据及启示[J].教育科学，2014，（2）:79-83.