STEAM学习材料的研究分析

洪 燕 李文秋 王灿灿 宋昊天

（1.徐州幼儿师范高等专科学校 江苏徐州 221004；2.徐州市平山路幼儿园 江苏徐州 221140）

一、问题提出

STEAM教育，指综合了科学、技术、工程、艺术、数学五大领域的融合性教育。STEAM教育在早期教育阶段开展的可行性和必要性得到了普遍的肯定。研究得出在小学低年级甚至儿童阶段就实施STEM整合式学习至关重要，越早接触STEM相关领域的活动，越有利于学习者综合能力的发展。我国学者针对学前STEAM教育进行了研究。张新立等研究者调查显示幼儿教师总体上对STEAM教育认识不高。教师自身学科知识的局限与课程资源的开发是开展STEAM教育的障碍与难点。在实践中，幼儿园往往倾向于直接购买、使用材料来开展STEAM教育，也就是说冠以STEAM教育“头衔”材料的质量会较大程度影响幼儿园STEAM教育的质量。我们研究小组决定以学前阶段的STEAM科学学习材料为研究视角，进行STEAM教育的研究。

二、研究设计

（一）研究问题

本研究主要研究问题是分析市场上畅销的STEAM学习材料是否符合STEAM教育的精神，是否能够满足STEAM教育的要求，并探讨STEAM教育理念下幼儿科学学习材料的发展方向。

（二）研究对象的选择

本研究的研究对象是“冠以STEAM教育之名”的、畅销的幼儿学习材料，本研究主要以STEM或STEAM教育为检索词，销量和评价为辅，在淘宝、京东等网络销售平台，筛选研究对象。所选材料必须符合以下条件：1.针对学前期，2.明确标明是STEM或STEAM学习材料，3.区别于图书，不仅有操作手册，必须有配套操作材料。根据以上的条件，主要选择了以下三种材料，针对3～7岁的《做中学》有三套材料，《火星猪》主打为5岁及以上儿童设计的家庭实验，针对3～8岁儿童设计的《蝙蝠兔》STEAM学习材料。

（三）研究方法的使用

本研究主要用内容分析法和访谈法。首先根据STEAM教育的理念和特点，以及现代教育理念对幼儿学习材料的要求，提出分析STEAM学习材料的层次框架和要求，以框架为基础对购买的STEAM学习材料进行内容分析，分析其STEAM教育的适切性，并有针对性地对幼儿园教师进行访谈，为材料的分析提供相应的支持。

三、研究结果

（一）STEAM教育理念下幼儿学习材料的分析原则与框架

对于幼儿科学学习材料的研究，多用调查法从问题和策略角度研究，提出存在的问题。例如陈利云指出材料存在“包办”“无层次”的问题。付丽平从科学区域材料的多样性、趣味性、层次性、多变性等方面进行了探究，提出提高幼儿探究能力的策略；基于以往的研究，本研究提出分析STEAM学习材料的层次框架和要求，以原则的形式表现，下层原则是STEAM学习材料的基础要求，上层原则是STEAM学习材料的理想化追求和努力方向，试图明确对STEAM学习材料“及格线”要求和“理想化”的追求。

1.目的性

2018年12月美国白宫发布《STEM教育—北极星计划》，该计划再次强调STEM教育跨学科性，生活问题的解决，并且提出：“STEM不仅传授批判性思维，还要传授毅力、适应能力、合作能力、组织能力和责任感等行为能力。”STEAM学习材料也应能够支持该目标的达成。根据现代目标体系的层次和三维结构组成，基于此，本研究会分析STEAM学习材料中是否有标注着明确达到的目标，所涉及的维度，目标之间关系等。

2.安全性

《幼儿园教育指导纲要（试行）》中明确提出，幼儿园必须把保护幼儿的生命和促进幼儿的健康放在工作的首位。安全在STEAM学习材料的评价中属于重中之重，是基础性的原则。

3.融合性

STEAM教育融合性是其区别于其他教育方式的主要特征，主要包括跨学科的融合和与融入真实生活。跨学科的融合顾名思义，就是将科学，技术，数学，艺术，工程这五个学科融合于一体，并以具体项目的形式供幼儿实践操作。融入真实生活则是将STEAM教育融合于幼儿的生活中，以跨学科的视野解决生活中的问题。从材料的角度分析，主要分析STEAM学习材料的各个学科之间的融合程度以及是否有指向生活中的现象和问题。

4.系统性

STEAM学习材料的系统性设计贯穿整个教育环节，由纵向设计与横向设计交汇而成，其中纵向设计体现为层次性，横向设计体现为程序性。

（1）层次性

层次性就是其难度的层次性。STEAM学习材料中所蕴含的知识、能力自然应易到难，存在关联性，做到阶梯式且符合年龄发展。

（2）程序性

STEAM教育的科学、数学、艺术、技术、工程学科的有机整合，有机促进是其程序性的主要体现。

5.操作性

根据幼儿的身心特点和教育教学要求，是否具有操作性是STEAM学习材料原则中很重要的一点。STEAM学习材料的应用场域不仅在幼儿园的教育，也可以应用在家庭教育中，所以操作性的原则中应该包括互动性，可表现为师幼、亲子、同伴互动。

（1）互动性

STEAM学习材料的互动性指的是该材料能使幼儿与其他人产生交流及互动，共同完成操作。一般指具体可分为师生互动、亲子互动和同伴互动。

（2）自主性

STEAM学习材料的自主性指的是该材料有着完整清晰且能被幼儿理解的指导与说明，使得幼儿可以不在外界的帮助下可以独立完成整个项目。

6.游戏性

STEAM学习材料的游戏性包括两个含义，第一是幼儿初期接触材料时所需要的材料的美观性，第二是幼儿多次接触材料时所需要的材料的趣味性。

7.STEAM学习材料的层次框架

STEAM学习材料的层次框架首先建立在目的性原则的基础上，STEAM学习材料的安全性是最基本要求；操作性中的互动性和自主性是并行关系；STEAM学习材料的融合性是STEAM教育最显著的体现，其中融入真实生活某种程度等同于跨学科融合的应用，层次高于跨学科的融合；STEAM学习材料的融合性集中体现在系统性的层次性（纵向）和程序性（横向）的交织中；能够满足以上所有原则的游戏性则是对STEAM学习材料的较高要求[1]。

（二）基于分析框架对STEAM学习材料的分析结果

1.从材料的目的上来看

三款材料《做中学》《火星猪》《蝙蝠兔》在每个操作项目和实验上都提出了明确的目标。从目标的三维结构分析，《火星猪》《蝙蝠兔》主要局限于科学原理或是科学思维，《做中学》分别涉及了科学、技术、工程、艺术、数学的领域，而在能力培养方面都偏重于动手操作能力的培养，《做中学》提出培养问题解决能力[2]。

2.从材料的安全性上来看

在安全性上，三套材料中《做中学》以木材和塑料的固体材料为主，用布袋包装，相比较后两者的化学材料而言安全性更高，《蝙蝠兔》《火星猪》以化学实验为主的材料，避免了危险性液体材料的使用，保证了一定的安全性。

3.从材料的融合性上来看

在融合性上，相比于STEAM学习材料各领域有机结合的特点，《做中学》在分领域目标中具有更大的严谨性。而《火星猪》和《蝙蝠兔》局限于科学和数学中，在融入生活方面，均列举了生活中的一些现象，但并不指向真实问题的解决。

4.从材料的系统性上来看

在系统性上，层次难易程度的递进在《做中学》中略有体现，其自制玩具的成品具有简单到复杂的变化，但三套其所涉及的概念、原理并无承接关系，《蝙蝠兔》与《火星猪》各个实验间的系统性差。这两套材料内容上看更像是实验项目的堆砌，实验之间缺乏难易变化或是其他联系，无法体现系统性中层次性于程序性的纵横关系[3]。

5.从材料的操作性上来看

三套材料都需要幼儿动手操作完成，在互动性上，每套材料的操作要求皆是文字表达形式，决定了在幼儿操作中必须有师幼互动和亲子互动，其幼儿的合作和竞争等同伴互动的形式体现不明显。幼儿不能独立使用材料，自主性较低。

6.从材料的游戏性上来看

在游戏性上，以《做中学》为代表的DIY玩具材料显然具有可重复使用的性质，其耐玩性相比较后者化学材料的高消耗更具经济效益和利用率。耐玩性低是实验类产品的通病。

7.整体分析

本研究主要选取了三种典型材料进行分析，以期能够“管中窥豹”地回答“STEAM学习材料是否符合STEAM教育的精神，是否能够满足STEAM教育”的要求的问题。根据研究框架分析，三种典型材料满足安全性和一定的融合性要求，其中融入生活，解决真实生活问题体现不明显，三种材料皆缺乏一定的系统性设计，在操作性中互动性体现不足，不支持幼儿自主探究，游戏性体现不足。我国市场上STEAM学习材料还有较大的发展空间。

四、结束语

由于疫情等特殊因素，STEAM学习材料投入幼儿园，从幼儿的角度对STEAM学习材料进行分析计划并未实现，并且研究团队的人员组成缺乏市场调查人员或幼儿科学学习材料包研发人员。希望未来有机会进行更为完善、系统的研究。