STEM理念下幼儿园如何开展科学教育

鞠艳

数字时代给教育发展和人才培训带来机遇的同时也带来了挑战。STEM教育和深度学习是基于当前教育改革和人才发展的需求而产生的。STEM教育强调培养学生的科学素养、创新能力和解决实际问题的综合能力，这是实现幼儿深入学习的有效途径。

受教育改革风向引导，学前教育逐步开展以探究教育为核心的综合素质教育。与此同时，STEM教育逐渐出现在人们的视野中，其独具一格的教育理念对我国目前科学教育的实施产生了极为深刻的影响，推动着我国科学教育的发展。STEM教育实践是“学校和教育工作者为创造STEM学习环境，从而培养孩子STEM 能力和培养STEM性格而采取的有意行动”。人们普遍认为，现实世界的探究和基于问题的学习对孩子的STEM能力和性格有积极影响。教育研究者呼吁在STEM教育中更多地使用数字技术，因为数字学习实践扩展了可用的学习环境，促进了解决问题和高阶思维技能的发展，以及提高孩子对STEM的兴趣和动力。那么如何在幼儿园科学教育中去开展STEM理念的科学教育活动成了大多数幼儿园即将面临的难题。并且已经有实验证明，早期的科学知识及经验可以迁移到幼儿教育中，所以幼儿教育者也应与时俱进地开展科学课程，以便在拓展幼儿知识的同时，培养他们对世界的好奇心和探究欲，全面提高他们的科学素养，为日后的学习打下良好的基础。

一、幼儿园科学教育的特点

幼儿园教育活动是由教师和孩子共同参与和完成的，教师根据幼儿的目标和课程进行规划。幼儿园教育活动由非正规教育活动和正规教育活动组成，其中，非正规教育活动是教师参与的社会活动和儿童自愿学习的活动，正规教育活动是以本课程为基本形式的集体或小组活动，在组织教育活动时，应根据孩子的教育内容和兴趣，灵活地开展这两种类型的教育活动。相较于STEM教育，幼儿园科学教育更是有着其独具一格的特点。第一，从目标来说，幼儿园科学教育的目标符合幼儿的身心发展，且其目标具有长远性——情感态度目标培养了幼儿的好奇心和探究欲，科学方法目标使幼儿学会科学探究的基本方法，而知识经验目标则是让幼儿在学习中掌握科学知识的基本概念，有助于其在生活中去探究学习。第二，从内容来说，幼儿园科学教育的内容更加生活化，其内容源于幼儿实际生活中的现象及问题，注重从身边的小事开始，培养幼儿对科学探究的热情及良好态度。第三，从方法来说，是丰富多样的。就幼儿这个阶段来看，观察、实验、种植与饲养以及一些科学游戏和早期科学阅读是比较可行的，在此过程中，幼儿的好奇心就会被激发起来，也有助于让幼儿在探究的过程中体验到探究的乐趣。第四，从过程来说，其过程具有探索性，幼儿园科学教育主张幼儿主动探究，而教师则是以参与者的角色进行引导和辅助幼儿探究，使幼儿在探究的过程中更加直观地感受科学，在玩中学，在学中乐。

二、STEM教育与幼儿园科学教育的关系

（一）幼儿园科学教育本身包含STEM教育

幼儿园科学教育本身包含STEM教育。主要表现在以下三个方面：第一，幼儿本身就具备学习STEM的能力，幼儿先天就像科学家一样具有好奇心和探究欲，从出生到成长一直通过探究和学习认识世界。第二，幼儿园科学教育的一大关键就是从实际出发。立足于日常生活中的时间与问题，通过教师的引导，培养幼儿发现、思考并解決问题的能力。在这个过程中，激发学习兴趣、锻炼多角度思维以及加强同伴合作都是非常重要的环节。从这个角度来看，科学教育与STEM教育是不谋而合的。第三，从教育内容来看，幼儿园科学教育本身就包含数学，一日生活中的玩沙、玩水、玩滑轮、建构积木、七巧板等活动均涉及STEM教育所涵盖的领域。

以生活形式呈现的情景会激起孩子强烈的好奇心。孩子通过视觉和触摸等各种感官获得对情境的可感知体验。这种感知体验使孩子能够分享他们现有的生活经历和学习对象，产生学习的兴趣和动力。如果不保持学习的积极性，幼儿的兴趣会很快消失，所以有必要将幼儿的注意力从情境意识转移到情境问题上，这样可以让幼儿更早地形成科学的意识。通过经验发现问题、分析问题、不断培养学习热情的过程，为后续学习提供了重要的情感和动机支持。孩子在解决问题的过程中通过探究和发现获得新的体验。新旧体验相互联系、影响并最终与新体验和获得理解的基本认知结构相结合。聚焦问题的高质量调查是实现认知整合的关键。在调查中，孩子们体验事物的本质和特征，发现方法使用的后果，以加深他们对问题的理解。

深度学习非常重视反思在学习中的重要作用，强调通过学习者之间的深度互动和反思来学习的内容，从而实现元认知和高阶思维的发展。因此，让孩子在通过开放式问题探索的过程中反思自己是非常必要的，这样他们才能回顾探索的过程，从多个角度考虑解决问题的方法，提高思维的灵活性、深刻性。

（二）STEM教育为幼儿科学教育提供了发展支持

STEM教育中的综合课程，特别是数学和科学，具有难以与其他学科相结合的催化作用。科学教师的新任务是加强与其他学科的融合。 例如，使用各种基于信息的计算机数据输入和输出设备来处理音频、视频、静止图像和字母数字，加强科学和数学在 STEM 培训模型中的整合，促进科学发现、多媒体演示和技术可视化。

STEM教育对幼儿园科学教学的发展支持主要体现在以下几个方面：第一，创设问题情境。STEM教育注重为孩子创设一个问题情境，让学习者自己去探究。有了STEM教育的情境营造，幼儿科学教育弥补过往的不足，给幼儿真实、生动的探究体验。第二，注重反思。通过对一件事的反思，锻炼思维并且获取进步的经验。基于STEM理念的幼儿科学教育可以更加地关注幼儿的实践和反思，让幼儿在反思与交流中进行二次探究，更加牢固地掌握知识点。第三，注重实践。实践能让学习变得有意义，而不再是停留在获取知识层面，更重要的是让学习者在今后的学习中能够灵活运用所学知识，并以此作为解决问题的钥匙。因此，在教学过程中，除了关注幼儿的操作、探究与反思环节，还要为幼儿提供一个解决问题的环节，让幼儿利用所学的知识解决问题，体验解决问题的乐趣，获得成功的乐趣，真正实现知识的迁移，进而实现有意义学习。

三、STEM理念下幼儿园开展科学教育的建议

STEM教育中，跨学科的整合学习是其最核心的价值取向，因此，教师应注重幼儿在真实的生活情境中发现问题，并鼓励幼儿在问题的驱动下去自主探索，从而解决问题。结合STEM教育理念，笔者认为，幼儿园开展科学教育可以从以下几方面来进行。

（一）营造环境氛围，培养科学素养

科学素养是指在日常生活、社会事务以及个人决策中所需要的对科学概念和科学方法的认识和理解，并在此基础上形成的稳定的心理和品质。结合STEM教育理念，幼儿园的科学教育应该注重培养幼儿的科学素养。而良好的环境氛围可以促进幼儿科学活动的顺利开展，为幼儿提供更多探索和学习的平台。因此，科学活动中，教师要注重营造良好的环境氛围，激发幼儿的探究欲望。首先，教师要尊重幼儿的主体地位，引导他们积极参与环境创设，通过灵活、多样化的形式，鼓励孩子根据自己的兴趣进行创作。例如，春天来了，要想了解动植物的生长过程，首先，教師要和幼儿一起营造万物复苏的环境，并指导他们把不同的种子埋在种植园地的泥土里，通过每天的观察，直观地感受种子发芽的整个过程。同时，教师还可以把他们经常看到但没有触摸过的小蝌蚪放进鱼缸里，观察蝌蚪是如何变成青蛙的，并引导他们用表征的形式将“蝌蚪变成青蛙”的过程记录下来。通过这样的形式，激发幼儿了解自然，观察自然、发现自然、热爱自然的情感，潜移默化中培养了幼儿对科学活动的兴趣。其次，教师应注重对幼儿整合性思维的培养。在幼儿园科学教育中，教师应引导幼儿利用已有的认知经验进行自主探究，解决真实情境中的问题，而不仅仅是完成科学教育中的目标。例如，在科学活动“桌子有多长”中，幼儿根据已有经验，选择工具进行测量，但因为两个幼儿测量的结果都不一样，测量活动陷入瓶颈期。此时，教师要给予幼儿足够的耐心，鼓励他们再次尝试、探究，从而发现问题，并通过分组合作、表征记录等方式去研究问题，解决问题，当然，教师还要帮助幼儿拓宽思维，对幼儿的发现要及时给予肯定，不断提高其幼儿科学探究的能力。最后，教师还要注重培养幼儿对科学的探索精神，鼓励他们积极参与活动，大胆表述自己的发现，通过提问和交流，与同伴积极互动，提高幼儿发现问题、解决问题的能力，在轻松、愉悦的环境氛围中，培养幼儿的科学素养。

（二）利用生活情境，提供多元选择

STEM教育注重在真实的生活情境中开展科学教育活动。因此，教师在日常生活中要善于观察和思考，更好地把科学教育与实际生活相联系。一方面，在选择科学教育活动时，教师应考虑活动是否贴近幼儿的生活、是否在真实的情境中开展;另一方面，教师应有生成问题的意识，通过适当的提问、讨论、交流，引导幼儿利用科学知识解决问题。例如，每个月末，幼儿会带被子回家清洗，而将被子从三楼搬至操场是一项大的工程。这次，保育教师在搬被子的过程中有三名男孩看到了，他们便商量着来帮忙，不一会儿就累得满头大汗。这时，教师问：“你们来回跑了这么多趟，感觉怎么样呀？有什么办法能够轻松地把被子搬到操场呢？”A幼儿说：“我们可以用操场上的小车来运。”B幼儿说：“不行，小车太小了，装不下被子，而且，从一楼大厅到操场，中间还有个大台阶，车子肯定推不过去的。”C幼儿说：“我想到一个好办法，食堂的阿姨不是都用大大的推车给我们送饭的吗？我们可以借来用。”B幼儿说：“不行不行，推车那么大，台阶更下不去了。”A幼儿说：“城堡那边有大木板，可以把大木板铺在台阶上，这样就做了一个斜坡，车子肯定能推过来的，我们试一试吧！”于是大家开始分工合作，寻找合适的材料，并在一起讨论如何搭建斜坡。斜坡搭好后，他们发现斜坡宽度不够，只能承受半个车子的重量，于是他们再次进行讨论，不断调整方案，最后斜坡终于搭建成功，提高了搬运被子的效率。回到教室后，幼儿仍兴奋地讨论着关于斜坡的话题，并且在同伴间分享自己生活中见到的斜坡。在这个案例中，幼儿之所以会对斜坡搭建活动产生浓厚的兴趣，并愿意一次次进行尝试，自主探究解决问题的方法，是因为这是真实生活情境中存在的问题。而教师通过有效的提问，帮助幼儿拓展了思维，不仅使幼儿想到了搭建斜坡的方法，轻松运送被子，而且还加深了幼儿对斜坡作用的理解。因此，幼儿园科学教育不仅是在集体教学中传授科学知识，而更应渗透于一日生活中，以解决真实生活情境中的问题为目标，这样才能真正激发幼儿的科学探究兴趣，培养幼儿良好的学习品质。

（三）适度进行指导，把握合作角色

开展基于STEM教育理念的幼儿园科学活动，教师应以合作者的身份参与其中。一方面，教师要努力创造条件，给予每个孩子参与活动的机会，给他们提供自主探索的空间，让幼儿真正体验到科学活动的乐趣。另一方面，教师要给予幼儿充足的探究时间。当幼儿遇到问题时，教师不是直接将答案告诉幼儿，而是适度指导，组织幼儿进行讨论，鼓励他们与同伴交流，分享自己的想法，引导他们在与同伴的互动中解决问题，从而推进科学教育活动的深入开展。同时，教师应正确把握合作者的角色，通过适度的指导激发幼儿对科学活动的兴趣、培养其自主探究的能力。

四、结语

《幼儿园教育指导纲要》中指出，幼儿的科学教育是科学启蒙教育，重在激发幼儿的认识兴趣和探究欲望。幼儿园科学教育不仅是关注幼儿学到了多少科学知识，更重要的是培养幼儿对科学的兴趣，激发科学探究的欲望，学会自主探究的方法，提高解决问题的能力。STEM科学教育是儿童学习科学的最基本方式，是寻找科学学习的最常见的行为。STEM理念下幼儿园科学活动的开展有助于萌发幼儿对科学活动的兴趣，提高他们的动手操作能力和思维能力。只有敢于探索、不断创新，才能真正提高幼儿园科学教育的质量。

（邱瑞玲）