基于早期STEM 教育的儿童学习品质培养

(天水师范学院 教师教育学院，甘肃 天水 741001)

儿童知识的建构源于各种思想的交汇互溶，通过直接操作物体，在与事物、同伴及成人之间的互动中建立逻辑思维来理解事件［1］。儿童在操作活动中所表现出的学习行为与良好的学习态度是人类终身学习所必备的品质。美国著名幼教专家丽莲·凯兹(L G Katz)就特别肯定了幼儿学习品质的重要性。她强调学习品质与知识技能、方法过程与态度情感一样，都是必须包含在学前儿童教育目标结构中的，同时，幼儿学习品质也是需要涵盖在教学活动的评价维度中的。儿童经过教师悉心指导和自身学习经验的累积，逐渐形成积极的学习倾向、思维习惯和活动方式等，鼓励幼儿养成主动探索、认真坚持和克服困难等一系列良好的学习品质。随着儿童学习品质的产生与发展，在个体早期的学习活动中，幼儿发展成为一种复合式且具有明显指向性的回应方式，对今后儿童学习的可持续发展产生重要影响。STEM 教育以一种融合课程的姿态出现，以多门学科融合为特征，强调学习者的亲身体验，鼓励创造性地解决真实问题［2］，其核心素养恰好与幼儿学习品质，如:兴趣、创造、主动性等高度吻合，是影响幼儿早期学习和终身发展的关键因素。

一、早期STEM 教育概述

目前，对于STEM 教育的研究体系国内学者暂无成熟的界定，一般将“STEM”的涵义概括为科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)以及数学(Mathematics)四门学科首字母的简写，是一种以学科素养融合为核心。通过整合科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门科目有计划、有系统地将知识与实践及创新生产过程有机整合，引导人们重新思考学科素养内涵，以及他们之间存在的关系。美国学者Yakman 在后续研究中提出了STEAM 金字塔结构理念，增加了一门艺术(Arts)学科。他认为艺术与科学技术是融合的，包含广泛的人文艺术科目即语言、表演、音乐、美学等，同时总结出STEAM 教育跨学科、情境性、艺术性、设计性、团队合作性这5 个特点［3］。20 世纪后期，美国在反思国家竞争力下降的基础上首次提出了STEM 教育理念，综合各学科的教育价值，有目的地培养未来21 世纪具有创造性的实践型、应用型技术工程人才。

STEM 教育与后现代教育理念紧密联系，它不仅是一种教育思想，通过知识的获取与工具的运用有机统一，以综合的科学观去看待全球化发展，学习用整体、联系的创新性思维去解决各种现实问题与挑战。同时，它也是一种教育方向与学习方式，将多种学科以项目学习等方式来组织课程与教学，关注学生学习、学科与社会之间的联系，强调学生主体发展与社会进步的一致性。幼儿园开展的早期STEM 教育一般以生活情境问题为驱动，以项目活动为主要开展方式，基于幼儿身体发展与心理发展规律，将幼儿置身于非构建的真实环境中，强调儿童与活动中的人、事、物互动，与伙伴、教师、家长、社会互动，幼儿园内与园外之间的和谐互动。使儿童真正地参与到活动中去，成为探究活动的主人而不是教师口令的实施者，增加儿童亲身体验活动环境的机会，鼓励幼儿克服身体与心理障碍，培养幼儿主动学习及良好的思维品质。

二、早期STEM 教育与幼儿学习品质培养的关系

(一)早期STEM 教育与幼儿学习品质培养的要求高度契合

随着人工智能时代的到来，教育的发展方向以及人才培养质量和规格都发生了相应的改变，对未来人才培养方案做了新规划，这是时代背景下对教育的挑战。创造能力的培养、思辨能力的培养以及团队合作能力的培养都已经成为当前教育培养学生的最基础内容。而STEM 教育正是一种面向未来的，旨在培养创新型人才的教育。从一方面来讲，幼儿学习品质的培养是幼儿园科学领域中的一项重要内容，学习品质培养的关键就在于培养幼儿的探究能力和探究精神［4］。就目前幼儿园教育现状来看，许多教师已经意识到培养幼儿科学素养的重要性。但在实际的操作过程中，往往会出现各种原因导致教师的科学观念只停留在“表面”行动中，“应然”层面与“实然”层面存在矛盾，教师教学观念理性不足、结构无序，其教育实践又脱离幼儿实际发展水平，认为幼儿难以具备学习科学方法的能力，对幼儿科学教育实践指导较为匮乏。而STEM 教育所提出的教育理念是一种“整合式”教育，这种“整合”是跨学科、跨领域之间的有机结合，在“应然”与“实然”之间架起了一座显著桥梁，使教育理念密切结合教育实践，对教育实践有切实性和可操作性的指导作用。从另一个方面来说，探究能力和学习品质的养成不单单只局限于幼儿园健康领域中的科学教学活动中，它更强调去培养幼儿的动手操作、主动探索能力。对于STEM 教育来说，它将原本分散的科学、技术、工程和数学四门学科有目的、有计划、系统地融合为一个有机整体，彰显出单一学科所不具有的独特价值。早期STEM 教育强调幼儿在与自然环境、物质世界和社会生活主动交往的过程中自然获得学习与发展，以数学和科学为基础，技术为手段，工程为核心，使自然世界、数字世界以及生命世界达到有机融合［5］。它所注重的就是让幼儿在多样化的情境下进行体验式的探究，在玩中动手又动脑，发现问题并且尝试解决问题，从而养成良好的学习品质。综上所述，STEM 教育不仅高度契合幼儿学习品质培养的要求，同时也为幼儿学习品质培养途径提供了一个新视角、新思路，推动我国幼儿教育事业向更加开放、合作的方向快速发展。

(二)有关STEM 教育的研究在幼儿阶段十分匮乏

笔者以“STEM 教育”“早期STEM 教育”“学习品质”等为关键词在CNKI 上进行检索，整理与分析后发现，国内外学者对于STEM 教育以及幼儿学习品质培养都从不同研究方向完成了一定程度的研究。从关于以“学习品质”为主题的研究成果来看，国内外研究文献数量较多，研究水平也都比较成熟而且深入，形成了较完整的研究体系和路径。但从“STEM 教育”的角度来探究幼儿学习品质，国内外学者的研究维度的不同导致相关研究成果差异较大，尚未形成完整而且健全的研究体系。尤其是以学前教育为背景，基于STEM 教育的视角来探讨二者的结合的相关研究更是少之又少，已有研究成果也只是粗浅地探究如何在幼儿园阶段更好地开展STEM 教育，以及如何培养具有“STEM 教育”能力的教师。

从近几年研究趋势上来看，显然全球各界已经注意到STEM 教育所引起的研究热潮，STEM 教育的独特教育价值吸引了包括基础教育的实践探索，特别是STEM 教育理念在幼儿园教育中应用的重要性和必要性。但是专门针对学前教育的STEM 教育研究还比较少，就目前幼儿园教育活动中儿童的学习品质表现来看，幼儿缺乏自主学习，探究能力较低，没有养成良好的学习习惯，那么STEM 教育与幼儿学习品质如何有机整合的学术研究就显得十分必要了。本研究查阅大量己有文献与书籍，基于早期STEM 教育理念更好地去培养幼儿学习品质为主要的研究内容，切实指导幼儿园一线教师的教育实践工作，进一步提升早期STEM 教育影响与价值，鼓励教师关注幼儿学习品质的培养，为幼儿以后的成长和发展道路奠定坚实的教育根基。

三、基于早期STEM 教育的儿童学习品质的培养策略

学习品质决定了儿童的学习方式、决定了儿童的学习态度和儿童学习能力的高低，是影响幼儿可持续发展的核心因素［6］。已有研究表明，拥有良好的学习态度与幼儿学习能力呈正相关，即良好的学习品质可以显著提升儿童学习的能动性，自我学习能力也随之提高。因此，除了提升幼儿园教育活动和教育环境等策略之外，为了探究幼儿学习品质培养的新思路，我们还应结合STEM 教育理念，通过多种途径去提升幼儿的学习品质。

(一)改变思维习惯，培养幼儿跨学科思维

幼儿学习品质决定了幼儿学习能力的高低，而培养幼儿学习品质的关键点在于拥有良好的学习思维［7］。良好的学习思维是幼儿展开学习活动至关重要的基础，内在想法与客观事物有机联系的思维方式对幼儿问题解决的敏锐性、坚持性、问题解决策略以及后期的反思都具有极大的影响。但由于幼儿知识经验与生活技能薄弱，幼儿学习的基本活动模式以操作学习为基础，具体形象思维为主，游戏活动与学习活动相辅相成，这就要求早期STEM 教育综合性贯穿课程内容的同时，又需要教学方式的趣味性与多元化。丰富的课程形式有助于幼儿实现自我发展的多种可能，思维路径具有多元，归纳、推断等思维导向，为儿童主动学习奠定了元认知基础。实践者的思维习惯伴随解决问题的经验而建，通过综合考虑原有课程的各自特点，从多角度来解释各领域课程的丰富性，积极引导幼儿培养问题意识与思辨能力。例如，在开展《生活中的圆形》科学教学活动中，教师除了传授圆形的数学知识外，也可以为幼儿展示圆形的科学本领，如:车轮、风车、万花筒等，让幼儿了解圆形的滚动特性，体验滚动的快乐。基于STEM 教育发展幼儿学习品质，就如同将我们大脑系于绳索，将一条条经验、各种技能汇入其中，以全面发展的能力迎接挑战，解决问题，进而获得新的技能。

(二)以合作交流建构动态的幼儿教育情境

教学活动是师生主要通过非言语活动而产生灵魂之间碰撞的过程，是教师的“教”与学生的“学”动态发展的、相统一的交互影响和交互活动过程［8］。在STEM 教育中分工合作是开展学习任务的主要形式。通过均衡组建幼儿小组，就教师提供的一系列学习任务展开讨论和交流，充分发挥每一位儿童的优点与长处。同样，2016 年《幼儿园工作规程》也强调幼儿园教育活动需要灵活运用集体、小组和个别活动等学习形式来组织学前教育活动，注重幼儿合作交流与自主学习。

第一，我们要意识到幼儿性别差异所带来的能力差别。研究发现男孩在主动性、抗挫折能力、好奇心、逻辑推理、独立性与创造性等方面优于女孩，而女孩在坚持性和专注程度两个方面优于男孩［9］。因此，教师要注意男女幼儿的合理组合，实现学习品质培养上的优势互补。

第二，根据组内幼儿学习品质的不同水平，鼓励幼儿集体之间团结合作、表达交流。为达成班级均衡发展而鼓励教学活动中形成“学习共同体”，为幼儿提供弹性的自主活动时间与空间，互帮互助，共同创造，营造积极性学习的支持性心理氛围。

第三，学习品质的发展受幼儿交往技能的影响。国内外许多研究表明，同伴关系对儿童的成长有着无可比拟的重要作用，收获同伴的帮助和尊重会使幼儿依恋感、亲密感和归属感水平更高，更有利于幼儿身心的健康发展。因此，老师需要有针对性地指导幼儿交往技能，增加社会交往经验。当幼儿之间进行交往时，教师要随时巡回观察，给予正向激励方式，纠正幼儿交往态度，鼓励幼儿在活动中的表现出积极的交往状态，从而提升儿童社交信心，更好地融入到学习情境中去。

(三)基于项目学习的主轴教育，引导幼儿关注真实问题

布鲁纳认为学习是学习者主动的过程，应该减少学习的等待时间，鼓励采用更积极的态度，由等待转变为创造性准备，强调附属内驱力是学习的根本，激励幼儿向更高阶段发展。学前的STEM 项目教学活动是学前儿童开展的相关实践活动。在幼儿与项目的互动环节中，通常由孩子和老师一起确定问题，商榷任务，孩子们被鼓励去猜测答案或推测解决方法，汇报完成任务的后续步骤与计划。然后，幼儿们一起承担原始资料的收集工作。在相关调查工作中，可以进行包括观察、调查、访谈等方式进行实验和测量相关现象等探究活动，讨论探究途中问题与自己的理解和看法。最后一步是建立解释，给予评估，互相展示与交流自己的项目成果。

在项目学习中，真实情景的学习是统整课程的核心概念，以探究式、问题式等项目形式设计课程，“使学生脱离了以教师为中心的短暂课堂教学，取而代之地强调以学生为中心的跨学科长期学习活动，融合了现实世界的问题与实践。”［10］通过项目学习，可以有效地将STEM 教育与学习品质内涵建构起来，使幼儿善于发现问题、解决问题，分析信息，合成信息，基于建构自身的知识体系，完成对新知识的记忆与迁移。这就要求幼儿园的教育活动过程围绕幼儿日常生活中遇到的实际问题，聚焦游戏与生活，用一系列带有主题性的小活动来激励幼儿开展“真”探究式学习方式，调动幼儿的参与积极性，提高学习兴趣。幼儿通过探究获得技能与概念，进一步发挥主体能动性，自我而建构、自我发现的学习会改变幼儿对学习的认知及选择。

(四)提供多样化支架，为幼儿创造良好的学习环境

基于维果斯基“最近发展区”理论，支架教学所强调教师的“教”是学生搭建学习的“支架”，而非“代替”学习，学生是在教师指导下主动建构并内化知识和经验，促进自身能力的发展［11］。其操作过程主要是:进入情境、独立探索、合作学习及总结评价等四个步骤，与STEM 教育强调通过独立动手操作激发创造性和解决问题的能力有共同点。教师必须抓住幼儿产生问题的关键，为其探索发现建构学习支架，吸引儿童注意力。

一方面，教师要为早期STEM 教育中的幼儿创造学习的环境支架。良好的学习环境是为更好生活而服务的，以儿童周围生活为基础而创造的学习环境应在班级环境与公共环境中都能体现出教师鼓励幼儿参与班级空间的规划与布置，让孩子们通过共同商定，确定是否以符号、照片等多种造型呈现创作想法。幼儿园公共环境要注重教育情境性，定时更新环境布置会满足各阶段幼儿的强烈好奇心。另一方面，幼儿园也可以将幼儿喜欢的建构游戏、绘画作品以及玩具等活动形式以游乐园的形态呈现出来，真正实现所倡导的“玩中学”。这样的幼儿园环境对幼儿的教育是润物细无声的，教育内容既是活动本身的线索又是幼儿直面的“真”问题，开放性与动态性的知识蕴含于问题解决的过程之中，完全区别于机械的认识，让幼儿在直观具体操作中建构动态的知识与经验，而这也正是幼儿学习品质培养的关键。幼儿通过讨论、合作完成教学活动，不仅增加了幼儿对周围生活的参与权，更是掌握了对学习探知的主导权。

(五)拓展STEM 教育实施主体，提升幼儿主动学习品质

传统的学前教育中幼儿教师将扮演自己视作为儿童“知识的裁定者”，师生形成“我”和“你”的不对等关系，教师会无意识地忽略儿童视角。而在早期STEM 教育理念中，教师与幼儿是合作的对等的关系，他们通过发现问题，共同解决问题，在真实情景中一起建构与分享各自的认知与经验。幼儿园可以选择有学科知识背景的人组建一支STEM 教师讨论组，或是组建有兴趣、学习能力强的教师专门研究园本课程中STEM 教育的内涵。现在幼儿园纷纷开始研修园本课程，实施“1 +.”整合课程体系，给予幼儿更多的学习机会。“1”为《3-6 岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导纲要》(试行)依托的五大领域课程，“+”为幼儿园根据园所资源开设的园本特色课程，不妨将STEM 教育指导融合至园本特色课程开发，将STEM 教育融入幼儿一日生活日中与幼儿园课程评价中，为不同爱好的幼儿提供学习、探索的一片天地，激发幼儿强烈的好奇心与自主动手能力。同时，学校还要对探究STEM 教育的教师给予鼓励，支持他们以多种学习方式开展STEM 教育活动。因此，教师首先要确立正确的教师观与儿童观。作为引导者，教师应该以隐形方式指导幼儿提问可能性问题，激发幼儿获取认知的需求;作为管理者，教师应给学生提供时间将现实问题与学科知识联系起来，把控教学环节的递进;作为反思者，在教学过程中教师要不断激发幼儿生成“我者”态度，实现发现式学习，积极倾听、主动评判，对自己所面临的问题和经验进行反思和探究。

此外，幼儿学习品质的培养除了教师参与，也需要家长与社会等教育主体的共同参与。努力建立幼儿园、家庭、社会和教育研究机构、教育学术社团等共同参与的协同机制理念，进一步推进幼儿园课程内外、幼儿园内外的资源整合统一，体现STEM 教育对幼儿学习品质效应最大化。通过拓展STEM 教育途径，让幼儿的学习活动更丰富、更主动、更快乐，实现幼儿在复杂社会环境中真正具备解决问题的能力［12］。例如，幼儿园可以与社区合作实现资源整合，每学期举办一次STEM 教育亲子活动。幼儿在STEM 实践活动中拥有自主学习和合作学习的机会，使学生实践探究能力和合作交流能力得到提高。对家长来说，最主要的是放手让幼儿动手做，增强儿童自主活动意识并促进儿童积极地进行自我评价，提升自我效能感;而对社会来说，紧跟信息时代潮流，加大对STEM 教育文化信息的支持力度，促使更多的机构和平台通过网络平台传播高质量、高水平的STEM 教育资源，而让每个家庭都能免费获得学习的机会是很重要的。