STEM 理念下的幼儿空间概念教学

黑龙江省鸡西市梨树区实验幼儿园 张丽峰

空间思维是幼儿逻辑思维能力发展的前提和基础，能帮助幼儿尽快识别、体验和掌握空间概念，将其与生活实践场景紧密融合，产生极为全面且强大的空间知觉。STEM理念包括技术素养、科学素养、工程素养和数学素养，脱胎于美国国家科学委员会的《本科的科学、数学和工程教育》（1986）报告，2006年1月，美国总统布什在《美国竞争力计划》（American Competitiveness Initiative，ACI）中，提出“知识经济时代培养STEM素养人才是全球竞争的关键。”2009—2011年，美国总统奥巴马在《改善所有美国学生的科学、技术、工程和数学》的公开信和《美国创新战略》中多次提及STEM教育理念。2016年9月，美国教育部和美国研究所联合发布《STEM 2026教育中的创新愿景》（STEM 2026：A Vision for Innovation in STEM Education），推动STEM教育在学习空间、活动设计、实践社区、社会文化环境、学习测量等方面的发展。2016年，我国教育部在《教育信息化“十三五”规划》中，提出“利用信息技术探索STEM教育”的要求，此后在小学、中学等领域得到较好的实践效果。STEM理念虽然包含科学、技术、工程和数学四个方面，在具体应用时往往合并为一类，泛指基于创新逻辑发展的实践类学科。但从智慧成长规律分析，幼儿阶段才是接纳能力最强阶段，以STEM理念为支撑开展空间概念教育，能更好地实现理论实践“双融合”，为国家和社会培养更多的实践型、创新型、技术型人才。

一、幼儿空间概念解析及分类概述

（一）空间概念

美国全国数学教师协会（National Council of Teachers of Mathematics，NCTM）（2000），指出空间关系是幼儿早期几何发展的基础，并就幼儿空间关系的理解和应用能力的发展目标进行了界定。《美国州立共同核心数学标准》中关于K-2的几何内容包括“形状及性质、空间推理”。根据NCTM（2000）的规定，幼儿应达到以下要求：一是幼儿应该能描述、命名和解释空间中的相对位置，并能应用有关相对位置的知识。二是幼儿能描述、命名和解释空间运动的方向和距离，并能应用有关方向和距离的知识。三是幼儿还应发现并说出简单的空间关系，如“在附近”或“在里面”等。四是空间关系感和对形状的理解是“解释、理解并欣赏我们这个具有内在的几何之美的世界”。同时，结合幼儿对空间的认知水平和能力，进一步明确幼儿空间概念教学重点，不同教学领域对空间概念的理解，环境心理学认为“空间即心理空间和自然空间”，而地理学科则认为“空间即物理场面的空间”。列斐伏尔认为空间应当摆脱物理限制，从更加全面的视角进行解析，幼儿认知的空间应当分为以下三方面。一是物理空间。主要是指幼儿学习生活的场所。二是心理空间。主要是指幼儿在自然空间内与他人互动基础上形成的感受。三是社会空间。主要是指幼儿生活的人际交往环境。

（二）空间概念分类

分析认为，幼儿时期能掌握的空间概念是有限的，主要与其思维模式和认知水平密切相关，只有按照幼儿智力发展规律实施教学，才能达到事半功倍的效果。幼儿需要理解和掌握的空间概念分类见表1。

表1 幼儿理解和掌握的空间概念分类

由表1可知，幼儿掌握的空间概念可分为位置、方向、距离、结构、组织和模式，能更好地辅助幼儿锻炼逻辑思维和空间意识，让他们能更好地掌握空间概念，并且在学习和生活中得到有效实践。

（三）幼儿空间感知能力发展特点

理论界对幼儿空间感知能力特点进行大量的研究，普遍认为幼儿2.5—3岁时的平面图形识别能力快速提升，一般是通过颜色、形状去判断和识别。此时的幼儿没有图形概念，能通过形状去识别物体，仅限于经常接触且熟识的事物，如根据形状辨认奶瓶。幼儿3—4岁时的空间感知存在差异，但对物体间的距离和远近关系能很好地识别，此时喜欢对物体结构进行探索，如反复拆开或摆放同一种玩具，在空间排列变换中感受快乐。幼儿空间识别顺序一般是上、下、左、右、前、后，由于后四种会随着身体的变化而变化，幼儿掌握难度相对较大；而对上和下往往与天地对应，幼儿一般不会出现太大的失误。所以，根据年龄区分则是3—5岁，分别掌握上下、前后、左右的概念。4—5岁时，幼儿能以自身为中心辨别空间，幼儿空间概念识别的过程是一个循序渐进的过程，只有通过不断的锻炼与尝试才能解决。幼儿在5—6岁时，才能以自身为中心进行有效的识别，可以根据身体为中心去区分各种空间概念。

二、STEM 理念下幼儿空间概念教学存在的问题

（一）幼儿园课程改革缺乏空间环境支持

列斐伏尔在《空间的生产》中提出，“如果不曾生产一个适合的空间，那么改变生活或改变社会都是空话。”幼儿园课程改革增加空间概念和空间知觉教学内容，但在教学场景或空间上没有做出相应的改变，自然无法达到预期的教学目标。幼儿抽象思维能力相对较弱，其对空间概念的学习和掌握大多是通过生活中的场景或事物去感知的。如果空间环境不达标，教育效果就会大打折扣。

（二）空间概念动态生产过程脱离生活

空间是动态变化的，幼儿的一个转身就会造成“左右”“前后”的方位变化，所以空间本身就是一个生产的过程，如何让幼儿在动态的、相对的环境中掌握空间概念是一个极为严肃的课题。但从教学实践分析，部分教师空间概念的教学往往与生活脱节，虽然设计上与幼儿思维认知水平相一致，但在生活场景中找不到类似或相关的物体，很难帮助幼儿感知空间的存在。

（三）空间概念解析整体性缺失

前文提到空间分为物理、社交、心理三种，而教师在空间概念解析时集中于物理空间，即视觉能看到的一切可观察事物，忽视幼儿的心理和社交空间的识别培养，导致空间概念教学内容不全面。比如，教学侧重学生主体空间教学，对其学习过程中的交流协调互动则处于忽视状态，同时对幼儿心理空间的分析与引导缺失，影响幼儿空间知觉概念的形成效果。

（四）空间概念STEM实践属性呈现不够显著

STEM理念侧重于科学实践，部分幼儿教师在空间概念教学上仍然侧重于概念及内涵的识别，如帮助幼儿知道上下、左右的区分，停留在“是什么”的层面，没有将概念解析代入具体实践当中，导致空间场景或方位发生变化时，幼儿就无法有效地识别空间概念，所以STEM实践属性没有得到有效贯彻，导致幼儿空间概念的学习只是“纸上谈兵”。

三、STEM 理念下幼儿空间概念教学原则及方法

（一）STEM理念下幼儿空间概念教学原则

1.共享共创原则

空间概念是由固化转换为变化的，所以空间的存在是一个持续的动态生产过程，其中涉及多主体、多路径的共创共享体验，家长、幼儿教师及其他社会群体在幼儿空间概念学习过程中的参与深度不同，会产生不同的体验，所以幼儿空间概念教学必须把握多主体共享共创原则，更好地增强幼儿学习体验。

2.循序渐进原则

空间概念教学涉及抽象思维、逻辑关系和相对性等内容，掌握其概念、内涵、分类和特点等方面内容不会一蹴而就，需要一个由简单到复杂、由抽象到具体、由单一到多元的循序渐进识别过程。教师每天教授一点点，可能不会产生短期效益，但能提升幼儿逻辑思维能力，更好地促进其空间意识的形成。

3.实践探索原则

空间具有一定的相对性，会随着周围条件的变化而变化，如时间、环境、主体、关联内容等，所以要在教学中大量应用STEM理念，让幼儿在空间概念学习中得到更多的实践机会，能自我探寻空间的奥秘。同时，在生活中多探索能提升幼儿的理解能力，让他们有更多识别的可能性。

4.资源领导原则

幼儿园要在教学和生活资源的关联上下功夫，通过环境场景去影响幼儿空间概念的学习和理解。同时，幼儿园管理者要发挥“空间领导力”，对幼儿内部社交关系进行优化，更好地帮助幼儿形成心理空间意识，在与他人交往的过程中促进心理空间发展，确保幼儿空间概念教学体验的全面发展。

（二）STEM理念下幼儿空间概念教学方法

1.发挥空间环境潜移默化的影响力

幼儿园组织空间概念教学时，应当有意识地设计相应的物理空间，让幼儿能直观地感受空间的变化。教师要在空间设计标志物，如显著的颜色、玩具、物品等，辅助幼儿了解空间概念。环境的教育功能是强大的，能在潜移默化中影响幼儿的理解和学习能力。

2.依托生活物品的“切近性”提升教育效果

海德格尔称空间位置的靠近特征是“切近性”，幼儿园的每个空间设计、物品摆放、位置大小都有其内在含义，教师要善于利用物体的大小、位置、布局变化展现空间的意义。甚至可以利用幼儿的独占心理明确空间概念，强调物理空间上的主导权，让幼儿有更加深刻的认知。

3.注重物理、心理、社会空间概念的整体联动

幼儿教师组织空间概念教学时，可以以物理空间教学为切入点，提升空间理解的直观性，但要在活动组织中体现社交关系，通过幼儿与幼儿间关系的协同去解释社会空间。同时在社交活动中帮助幼儿建立积极的心理体验，以此获得多样化的心理空间，幼儿可能无法准确地描述，但教师必须有相应的设计。

4.围绕STEM理念增强空间概念的实践特征

空间概念本身具有相对性，但空间产生的过程也是实践发展的过程，任何实践变化都会产生不同的空间，所以要将STEM理念融合其中，帮助幼儿更好地形成逻辑思维能力，使他们在生活中有更多的创造机会，以此增强空间概念的实践属性，全面提升空间概念的教学质量。

四、结语

综上所述，本文从幼儿空间概念解析及分类概述入手，进一步明确空间的概念、分类和发展特点，分析STEM理念下幼儿空间概念教学存在的突出问题，即幼儿园课程改革缺乏空间环境支持，空间概念动态生产过程脱离生活，空间概念解析整体性缺失，空间概念STEM实践属性呈现不够显著。结合实践研究提出共享共创、循序渐进、实践探索、资源领导原则，进一步发挥空间环境潜移默化的影响力，依托生活物品空间位置的“切近性”提升教育效果，注重物理空间、心理空间、社会空间概念的整体联动，围绕STEM理念增强空间概念的实践特征，以期达成预设的教学目标。