基于脑科学研究的幼儿STEM课程研究

摘  要：近几年，脑科学研究与教育教学的结合日趋紧密，其研究成果很大程度上成为教育教学研究的科学起点和依据。本研究从幼儿脑科学全脑开发理念及成果着手，结合幼儿STEM课程设计原理，分析了二者的缘起、课程设计内容的标准与方法，给出了实践案例及总结建议，并探索脑科学与幼儿教育的结合点。

关键词：全脑开发;STEM课程;幼儿教育

作者简介：李静，徐州幼儿师范高等专科学校讲师，研究方向为学前信息化、学习科学与技术设计。（江苏 徐州 221000）

基金项目：本文系江苏省2018年度高校哲学社会科学研究基金项目“STEAM理念下幼儿园融合课程建构与实证研究”（课题编号：2018SJA1971）的阶段性研究成果。

中图分类号：G610      文献标识码：A      文章编号：1671-0568（2019）24-0115-03

研究表明，学龄前幼儿大脑处于快速发育阶段，其中3岁与6岁是两个重要分界点。3岁幼儿大脑重量为新生儿的3倍，发展到6岁即可达到脑重的90%，因此该阶段的幼儿是培养五感、思维及人格形成的关键时期。幼儿园阶段（3-6岁）的幼儿大脑细胞组织的形成正在迅速完善，这时的孩子大脑就像是一块海绵，具有超强的吸收能力，如何通过幼儿课程的合理设计进行科学的教育和引导，是我们需要重视与不断钻研的课题。

一、全脑开发与幼儿STEM课程的缘起

全脑开发教育又称“全脑教育”或“全人教育”，是指对人的左右脑同时进行开发和训练，达到左右脑协同的状态。1981年，诺贝尔医学奖得主斯佩里博士（美国心理生物学家和神经生理学家）通过割裂脑实验，论证了“左右脑分工理论”，这成为全脑开发与学习的理论基础和实践指南。该研究证实人脑左半球语言功能占优势，称为抽象脑、学术脑，右半球空间直觉和形象思维占优势，称为艺术脑、创造脑。其中，左半脑主要负责逻辑理解、记忆、判断、排列、分类、逻辑、分析、书写、五感等，使思维方式具有连续性、延续性和分析性。右半脑主要负责空间形象记忆、直觉、情感、身体协调、视知觉、美术、音乐节奏、想象、灵感、顿悟等，使思维方式具有无序性、跳跃性、直觉性等。全脑开发教育认为，要将幼儿教育理念与接受教育实践的需求结合起来，利用各种开发大脑的工具，同时开发理性的左脑和感性的右脑，全方位开发大脑的潜能。

“STEM”这一提法首次出现于 1986 年美国国家科学委员会撰写的《本科的科学、数学和工程教育》报告中。这一概念是由五个学科的英文首字母组成，其中Science（科学）是反映自然、社会、思维等客观规律的知识体系;Technology（技术）是解决问题的工具、方法和经验的总称;Engineering（工程）是运用科学原理和技术手段创造人工物体的学问;而 Mathematics（数学）则是研究数量关系和空间形式的一门科学。这几门学科之间是相互支撑、相互渗透、协同发展的关系。后期，考虑到“STEM”更多偏重于科学工程等方面，于是逐步加入“Arts”（人文艺术）“Reading”（阅读）等，演变为“STREAM”等“STEM+”概念，这必将成为未来趋势。

全脑开发教育讲求幼儿的“理性”左脑与“感性”右脑协同开发，“STEM+”概念强调各学科（理工与人文学科）深度融合，培养幼儿的高阶能力，全面提升幼儿素养。全脑开发理论中左脑管辖的“逻辑、数学、推理、分析”等“理性”能力对应了“STEM+”课程中的理工学科，右脑管辖的“音乐、韵律、图形、想象、创造”等“感性”能力实则是“STEM+”中的人文学科。基于这两大理论基础进行幼儿STEM课程设计，各取所长，正是本研究的深层基础。

二、基于全脑开发的幼儿STEM课程设计

1.基于全脑开发的幼儿STEM课程设计内容。“STEM+”的主体为理工学科中的科学、技术、工程与数学，“科学”是关于“是什么”和“为什么”的知识，以及获取知识的过程与方法;“技术”是“做什么”和“怎么做”的方法和技巧;“工程”是运用技术进行设计、解决问题、制作产品的过程;“数学”则是对于数、量、形等关系的研究。衍体中的“Arts”人文艺术，讲求主动探索能力、团队合作能力、解决问题能力、艺术欣赏能力等。

2.基于全脑开发的幼儿STEM课程设计方法。融合的STEM课程通常以科学探究为中心，鼓励幼儿提出问题，实施探究并形成推论，这与科学家的研究过程十分相似。在幼儿原有知识和理解的基础上，教师提供富有挑战而有趣的课程材料促使他们进行探究和学习，以此来支持科学探究。例如，一个班级在最近的实地考察中发现并收集了一些化石，他们可能很有兴趣将化石与当今的海贝以及海洋生物进行比较。在幼儿与材料互动的过程中，教师提出的问题、与幼儿进行的对话，都能够引导幼儿进行科学探究。一般情况下，幼儿STEM课程设计需考虑以下基本方法：

l预测：基于先前能够指导科学探究的经验形成观点或期望。

l观察：在自然环境或者实验条件下，仔细检核物体的特点。

l实验：创设情境来研究预测或操作物体，以获得知识。

l比较：通过对物体的观察实验建立联系。

l测量：制订或使用方法来比较或量化物体的特殊属性，如长度重量、距离和速度。

l推论：根据反复观察或实验结果形成假设。

l交流：使用口语、书写、绘画或情境再现的方法，分享在探究中获得的知识。

三、基于全脑开发的幼儿STEM课程开发实践案例

基于全脑开发理论与幼儿STEM課程设计原理，本课题研究结合幼儿园实践经验，定期组织一线教师集体教研，搜集、整理了多个案例并迭代实践，取得了良好的效果，以下以“空气中的气球”为例，见表2。通过本案例体现了本研究理论与实践结合的思想与做法。

四、总结与建议

在长期的教学实践中，应将幼儿作为自信、自尊、自爱的“全人”看待，为幼儿创造条件，培养感性与理性结合、文理协调发展、会发现、敢表达、能创新的幼儿。实践者在进行全脑开发理念下的幼儿STEM课程设计时，应从幼儿的年龄与发育特点出发，充分考虑以下几个问题：

1.鼓励幼儿探究。《美国国家科学教育标准》提出，鼓励探究应是科学教育的重点，教师应在提出学习内容后重视学生掌握内容的方式方法，鼓励幼儿试验，寻找答案。尤其在STEM课程中，鼓励探究应是一个基本原则，有目的地引导探究可以引发幼儿解答问题，并且进一步学习。

2.为幼儿学习创设真实的生活情境。研究认为，当学习环境和内容与幼儿生活的情境密切联系时，幼儿的学习黏性最大、最有效，所以“为幼儿学习创造真实的生活情境”十分重要。在进行STEM课程的学习时，最好使用实际生活中的材料来探索，因为这个年龄段的幼儿还不能区分想象与实际，利用真实情境来学习，便于幼儿知识的迁移。

3.关注专注力的培养。专注力是智商组成的重要因素，是一切学习能力的基础，是幼儿适应环境的基本能力，在进行结合真实生活情境的STEM课程的学习时，应关注专注力的培养。幼儿的专注力可以结合其五感进行训练。如当拼图即将完成的时候，不妨设置一些小障碍，引发幼儿的思考。如果幼儿放弃，教师不妨给予一些提示，当然不是和盘托出，而是在这个过程中起引导作用。

4.自我控制能力的培养不可或缺。与幼儿约法三章，在这一过程中教师与家长可以引导幼儿发现自己的不足与优势。即使幼儿意外违约，也不要责怪他，因为这是个不错的机会，幼儿能够在整个过程中学会反思，慢慢地建立自我管理的能力。

参考文献：

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责任编辑  易继斌