蔡美輝 劉祎瑋 李妍妍 陳紅敏
[摘 要]? 學(xué)前兒童STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics)素養(yǎng)是支持幼兒運用STEM學(xué)科相關(guān)知識、情感、態(tài)度和價值觀以解決真實世界復(fù)雜性問題的綜合能力,具有基礎(chǔ)性、啟蒙性、全面性和生活化等特點?;趯γ绹?、德國等五個國家課程文本的分析,學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)包含經(jīng)驗層面的知識整合與應(yīng)用、工具層面的技術(shù)設(shè)計與創(chuàng)新、行為層面的科學(xué)思維與表達以及態(tài)度層面的主動學(xué)習(xí)與探究四個維度,它們共同構(gòu)成支撐幼兒開展跨學(xué)科探究活動的核心素養(yǎng)。為更好地發(fā)展學(xué)前兒童的STEM素養(yǎng),幼兒園教師應(yīng)明確學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)結(jié)構(gòu),合理設(shè)置STEM活動目標(biāo);厘清STEM活動的特性,合理選擇STEM活動的類型;結(jié)合幼兒的學(xué)習(xí)特點,合理選擇學(xué)前兒童STEM活動內(nèi)容;開展過程性、持續(xù)性評價,強化教師支持的適宜性。
[關(guān)鍵詞] 學(xué)前STEM教育;STEM素養(yǎng);跨學(xué)科學(xué)習(xí)
一、學(xué)前兒童STEM核心素養(yǎng)的內(nèi)涵
STEM教育始于20世紀(jì)80年代的美國。隨著時間的推移,美國各屆政府已經(jīng)就STEM教育頒布了20多個政策文件,對STEM教育給予了極大的支持。美國STEM教育的快速發(fā)展讓更多的國家認(rèn)識到STEM教育對提高國家競爭力的重要作用,[1]尤其是進入21世紀(jì)后,世界各國都已意識到STEM教育對于培養(yǎng)未來拔尖創(chuàng)新人才的重要性。STEM教育能夠促進學(xué)生科學(xué)知識與能力發(fā)展,提升學(xué)生的跨學(xué)科思維能力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、跨學(xué)科思維能力對于個體未來的發(fā)展有著重要意義。STEM教育的目標(biāo)就是要培養(yǎng)學(xué)生的STEM素養(yǎng)。學(xué)前兒童STEM教育以真實的生活世界為情境,以幼兒所處環(huán)境中的真實問題為驅(qū)動,強調(diào)幼兒在真實的任務(wù)情境和動手操作中學(xué)習(xí),以使他們在團隊合作、解決問題、持續(xù)思考、創(chuàng)新性思維、批判質(zhì)疑、技術(shù)運用等方面獲得充分的發(fā)展。因為具備跨學(xué)科的綜合性、實踐性、創(chuàng)新性等價值屬性,學(xué)前STEM教育可以成為學(xué)前教育高質(zhì)量發(fā)展的重要載體。盡管越來越多的學(xué)前教育工作者認(rèn)識到了學(xué)前STEM教育對學(xué)前教育質(zhì)量和兒童綜合素質(zhì)提升的重要意義,但對于STEM教育究竟要培養(yǎng)幼兒的什么能力仍存在認(rèn)識上的困惑,這導(dǎo)致實踐中學(xué)前STEM教育的目標(biāo)不明、內(nèi)容不清。因此,從源頭上厘清學(xué)前兒童STEM核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)就十分重要。
素養(yǎng)是知識、技能和態(tài)度的超越和統(tǒng)整,是一整套可以被觀察、教授、習(xí)得和測量的行為,是完成某一情境工作任務(wù)所必需的一系列行為模式。至于何為STEM素養(yǎng),目前學(xué)界尚沒有公認(rèn)的定義,主要存在“能力說”和“方式說”兩種切入視角?!澳芰φf”將STEM素養(yǎng)視為一種能夠識別、整合和應(yīng)用科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的概念與原理,以理解復(fù)雜性問題并創(chuàng)造性地解決它們的能力?!胺绞秸f”則認(rèn)為STEM素養(yǎng)不應(yīng)該被視為內(nèi)容領(lǐng)域,而是應(yīng)當(dāng)將其作為一種獲得更深層次學(xué)習(xí)的方式,它包含技能、能力、事實性知識、程序、概念和元認(rèn)知能力。[2]而對于STEM素養(yǎng)的構(gòu)成則又有學(xué)科分解、學(xué)科整合以及理念整合三個視角。學(xué)科分解視野下的STEM素養(yǎng)分為科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)四個獨立的組成部分,這一視角是早期研究的主要視角。[3]學(xué)科整合視角則將STEM素養(yǎng)理解為基于科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)整合之上的素養(yǎng),[4]如萊昂·萊德曼(Leon·Lederman)就認(rèn)為STEM素養(yǎng)涵蓋個人在知識經(jīng)濟中適應(yīng)并接受新技術(shù)帶來的變化的能力、與他人跨界合作的能力、與不同層次的人進行有效溝通與交流的能力、為解決今天無法想象的問題而發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造性的解決問題的能力。[5]科學(xué)教育專家拜比也認(rèn)為STEM素養(yǎng)包括概念理解、過程性技能及解決STEM相關(guān)的個人、社會乃至全球問題的能力。[6]在我國,楊彥軍等人將STEM素養(yǎng)定義為個人綜合運用STEM學(xué)科的相關(guān)知識、技能、方法、情感、態(tài)度和價值觀,在STEM相關(guān)領(lǐng)域中創(chuàng)造性地解決復(fù)雜問題的綜合能力,并從知能、情意、價值三個維度系統(tǒng)分析STEM素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)。[7]此外,我國學(xué)者現(xiàn)在普遍把STEM教育看作是一種指導(dǎo)理念,它不強調(diào)STEM學(xué)科是否整合,而是將STEM項目視為一種主題式、探究式、體驗式、問題式的學(xué)習(xí)方法,試圖在各種項目學(xué)習(xí)中發(fā)展學(xué)生的STEM素養(yǎng)。[8]
學(xué)前兒童是以直接感知、實際操作和親身體驗為學(xué)習(xí)憑借的,他們的思維處于前運算發(fā)展階段,主要通過感知覺來認(rèn)識周圍的世界,對事物的認(rèn)識以獲得豐富的感性經(jīng)驗為基礎(chǔ)。只有基于直接經(jīng)驗的學(xué)習(xí)才是理解性的學(xué)習(xí),這決定了學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)具有基礎(chǔ)性、啟蒙性、全面性和生活化等特點。結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于STEM素養(yǎng)的界定以及幼兒的學(xué)習(xí)特點,學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)可以被界定為支持幼兒運用STEM學(xué)科相關(guān)知識、情感、態(tài)度和價值觀以解決真實世界復(fù)雜性問題的綜合能力。學(xué)前教育重在對幼兒的啟蒙,對學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的培育應(yīng)該強調(diào)他們良好科學(xué)思維和探究能力的養(yǎng)成,注重其良好學(xué)習(xí)品質(zhì)的發(fā)展。
二、學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容
既有研究對STEM素養(yǎng)的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)進行了一定的探討,但還沒有形成共識,這一實踐樣態(tài)同樣體現(xiàn)在對學(xué)前兒童的STEM素養(yǎng)的研究上。但這并沒有妨礙世界各國對學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的實踐探索,美國、德國等有關(guān)國家在出臺的課程文件中從不同維度對學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)進行了探討,指出了部分學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的內(nèi)容。本研究以美國、德國、芬蘭、澳大利亞以及中國五個國家有代表性的課程標(biāo)準(zhǔn)為研究對象,試圖厘清學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)及其具體內(nèi)容。
(一)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)依據(jù)
在國際上,美國、德國、芬蘭等國立足國家戰(zhàn)略相繼開展了STEM教育改革,且PISA測試顯示其在科學(xué)、數(shù)學(xué)方面有著較好的表現(xiàn)。[9]在國內(nèi),我國也于2017年發(fā)布了《中國STEM教育白皮書》,江蘇省則于2018年出臺了《基礎(chǔ)教育STEM課程指導(dǎo)綱要(試行)》。為更好地探索學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)結(jié)構(gòu)的全面性,本研究選取了美國馬薩諸塞州的《科學(xué)和技術(shù)/工程課程標(biāo)準(zhǔn)》(2016)和《學(xué)前階段幼兒數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》(2017),德國的MINT課程(2011)、芬蘭的《學(xué)前教育國家核心課程》(2014)、澳大利亞的《國家利益層面上的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué):戰(zhàn)略取向》(2013)以及中國江蘇省的《基礎(chǔ)教育STEM課程指導(dǎo)綱要(試行)》(2018)為文本分析對象。
在美國,馬薩諸塞州形成了獨特的STEM課程體系,針對學(xué)前兒童也頒布了相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)。2016年頒布的《科學(xué)和技術(shù)/工程課程標(biāo)準(zhǔn)》包含了在地球與空間、生物、物理等方面要求掌握的知識,以及力與力的相互作用、信息技術(shù)中的波長及其應(yīng)用、能量等知識。2017年推出的幼兒數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求幼兒掌握計算與計數(shù)、運算與代數(shù)思維、數(shù)與十以內(nèi)運算、量測與資料、幾何等方面的相關(guān)知識。德國的MINT課程支持幼兒園階段的跨學(xué)科教育,它以“小科學(xué)家之家”項目為實施方式,在自然科學(xué)模塊中設(shè)置有機自然和無機自然兩大主題。[10]芬蘭的《學(xué)前教育國家核心課程》指出了學(xué)前兒童重要的六大跨學(xué)科素養(yǎng),[11]分別包括思維與學(xué)習(xí)、文化素養(yǎng)、互動與自我表達、多模態(tài)識讀素養(yǎng)、信息與通信技術(shù)素養(yǎng)、參與和投入素養(yǎng)。[12]澳大利亞的《國家利益層面上的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué):戰(zhàn)略取向》,指出了幼兒階段應(yīng)培養(yǎng)幼兒的STEM科學(xué)素養(yǎng),開發(fā)數(shù)學(xué)思維。[13]其中數(shù)學(xué)主要包括數(shù)和代數(shù)、測量和幾何、統(tǒng)計和概率;科學(xué)包括自然科學(xué)、物理科學(xué)、人類科學(xué)和設(shè)計科學(xué);技術(shù)包括使用技術(shù)時的倫理道德標(biāo)準(zhǔn),用技術(shù)來探究調(diào)查、創(chuàng)造、溝通交流,管理應(yīng)用技術(shù);工程包括解決眼前問題。我國江蘇省頒布的《基礎(chǔ)教育STEM課程指導(dǎo)綱要(試行)》則提出了STEM素養(yǎng)的具體內(nèi)容,包括知識融通與應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)計與創(chuàng)新、物化實踐與表達、文化體驗與認(rèn)同、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)确矫妗I鲜稣n程文件為提煉學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的具體指標(biāo)提供了分析素材。
通過對以上五個國家有代表性的課程文本進行分析可以發(fā)現(xiàn),學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)主要集中在科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)三個方面,關(guān)于工程方面的素養(yǎng)著墨不多,這可能是由于學(xué)前兒童在工程方面的能力更多地受到了年齡的限制。此外,除了科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)三個方面的素養(yǎng)之外,我國江蘇省的課程標(biāo)準(zhǔn)還提出了文化、表達和科學(xué)態(tài)度等方面的要求。這表明不同文化背景下的國家對學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的認(rèn)識和要求會有所不同。進一步對學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的具體內(nèi)容比較分析可以發(fā)現(xiàn),科學(xué)這一指標(biāo)下主要涵蓋物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)方面的相關(guān)知識與能力,數(shù)學(xué)這一指標(biāo)下主要包含數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)思維等子素養(yǎng),尤其是我國特別重視數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展。此外,我國對學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的界定還重視技術(shù)和工程方面的內(nèi)容,并在文化和態(tài)度層面提出了相關(guān)要求。
(二)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的組成及其內(nèi)涵
學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)應(yīng)該是一個整合不同學(xué)科并且涵蓋知識、技能和態(tài)度等不同維度的體系,它不應(yīng)該因為學(xué)科的邊界而被割裂開來。因此,關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等方面的素養(yǎng)應(yīng)該重新被組織。具體來說,學(xué)前兒童的STEM素養(yǎng)應(yīng)該包含經(jīng)驗層面的知識整合與應(yīng)用、工具層面的技術(shù)設(shè)計與創(chuàng)新、行為層面的科學(xué)思維與表達以及態(tài)度層面的主動學(xué)習(xí)與探究四個維度,它們共同構(gòu)成支撐幼兒開展跨學(xué)科探究活動的核心素養(yǎng)。
1. 學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的經(jīng)驗層:以科學(xué)知識為基本素養(yǎng)的知識整合與應(yīng)用。
在被選取為研究對象的課程政策文本中,掌握相應(yīng)的科學(xué)知識均是各國學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的核心組成部分??茖W(xué)知識構(gòu)成了學(xué)前兒童理解客觀世界的前提和基本憑借,但科學(xué)知識要發(fā)生作用,就必須與其他幾個領(lǐng)域的知識發(fā)生關(guān)聯(lián)并轉(zhuǎn)化成幼兒能夠接受和理解的經(jīng)驗。因此,學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)在經(jīng)驗層主要表現(xiàn)為以科學(xué)知識為基礎(chǔ)的不同學(xué)科知識的整合與應(yīng)用,且這些知識需以經(jīng)驗的方式呈現(xiàn)給幼兒。學(xué)前兒童STEM教育中以科學(xué)知識為基本素養(yǎng)的知識整合與應(yīng)用主要包括地球與空間科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)和生命科學(xué)三個方面,具體表現(xiàn)為幼兒能夠掌握關(guān)于上述科學(xué)對象的一般知識和普遍經(jīng)驗。例如,在關(guān)于地球與空間科學(xué)的知識與經(jīng)驗中,幼兒要能夠了解巖石、沙、土壤、水分、空氣等物質(zhì)的特性及與人類生存的關(guān)系;在物質(zhì)科學(xué)的知識與經(jīng)驗中,幼兒要能觀察和描述物質(zhì)的屬性,并用語言描述物體與材料在形狀、大小、顏色、輕重等方面的特性;在生命科學(xué)的知識與經(jīng)驗中,幼兒要能夠觀察和識別生物的特征,了解生物的多樣性,等等。
2. 學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的工具層:以技術(shù)工具為支撐的技術(shù)設(shè)計與創(chuàng)新。
技術(shù)與工具是開展各項STEM活動的基本條件支撐。學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)必須將工具和技術(shù)的應(yīng)用視為重要的組成部分,并在基礎(chǔ)應(yīng)用中引導(dǎo)幼兒創(chuàng)造性地開展活動,使他們能夠應(yīng)用各種工具和技術(shù)解決現(xiàn)實生活中遇到的各種問題。學(xué)前兒童STEM教育中以技術(shù)工具為支撐的技術(shù)設(shè)計與創(chuàng)新主要包括技術(shù)選擇與操作、工程設(shè)計與實施和數(shù)學(xué)認(rèn)知與應(yīng)用三個方面,具體表現(xiàn)為幼兒運用工具和技術(shù)解決問題的一般能力。上述三方面的能力包含著一個從具體到抽象的遞進關(guān)系,即幼兒首先依托具體的工具和有限的技術(shù)去應(yīng)對需解決的問題,而隨著探究的深入和經(jīng)驗的積累,幼兒對問題的認(rèn)識逐漸從具體走向抽象,最后從整體上實現(xiàn)對探究對象的把握。例如,在關(guān)于技術(shù)選擇與操作的經(jīng)驗與能力中,幼兒要能夠運用感官去探索各種材料,并在探究中認(rèn)識和運用材料;在關(guān)于工程設(shè)計與實施的經(jīng)驗與能力中,幼兒要能夠在成人的協(xié)助下,針對研究問題進行簡單的流程和操作設(shè)計;在關(guān)于數(shù)學(xué)認(rèn)知與應(yīng)用的經(jīng)驗與能力中,幼兒要能夠根據(jù)物體的屬性或特征進行分類比較,如以對應(yīng)或數(shù)數(shù)的方式比較物體的多少,等等。
3. 學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的行為層:以思考和交流為核心的科學(xué)思維與表達。
科學(xué)思維以及表達能力的培養(yǎng)是學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的重要組成部分,STEM活動必須指向幼兒思維和表達的發(fā)展。[14]學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)中的科學(xué)思維包含跨學(xué)科思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維等,它是幼兒進行科學(xué)探究的思想工具,決定著幼兒解決問題的創(chuàng)造性水平。此外,幼兒的科學(xué)思維與其語言表達是密切相關(guān)的,幼兒需要借助充分的語言表達才能形成完整且清晰的科學(xué)思維。因此,學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)應(yīng)將幼兒的獨立思考和自我表達能力考慮進去。例如,在關(guān)于科學(xué)思維的能力與經(jīng)驗中,幼兒要能夠多角度進行批判性思考,逐步發(fā)展出邏輯思維能力;在關(guān)于科學(xué)表達的能力與經(jīng)驗中,幼兒要能夠表達清楚自己的問題與發(fā)現(xiàn),善于與同伴交流,等等。
4. 學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的態(tài)度層:以情感體驗為基礎(chǔ)的主動學(xué)習(xí)與探究。
良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)和積極的學(xué)習(xí)態(tài)度是學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)必不可缺的組成部分,沒有積極情感體驗和良好學(xué)習(xí)品質(zhì)的支撐,學(xué)前兒童其他方面的STEM素養(yǎng)的發(fā)展就失去了內(nèi)在長久的動力支持。學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)中的主動學(xué)習(xí)與探究包含探究興趣、探究能力和探究精神與責(zé)任三個方面,興趣、能力與精神三者構(gòu)成了幼兒主動學(xué)習(xí)與探究品質(zhì)的基座,它包含幼兒在STEM活動中對物的操作和與人交往兩個層次。[15]例如,在探究興趣方面,幼兒要喜歡探究,有較強的探究意識,愿意積極參與自己感興趣的STEM活動;在探究能力方面,幼兒要能夠根據(jù)已有經(jīng)驗主動對現(xiàn)象進行解釋和預(yù)測,并用一定的方法驗證自己的猜測;在探究精神與責(zé)任方面,幼兒要能夠初步形成尊重事實、尊重證據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)態(tài)度,逐步形成敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神,等等。
三、學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的培育
學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)培育的關(guān)鍵在于教師是否能夠為這一群體建立集教、學(xué)、評于一體的活動體系。在整個活動過程中,學(xué)前兒童STEM核心素養(yǎng)既是教師的教學(xué)目標(biāo),又是教師評價幼兒發(fā)展?fàn)顩r的依據(jù)和工具。因此,幼兒園教師一方面要厘清學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的結(jié)構(gòu),把握學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的培育目標(biāo);另一方面要依據(jù)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的結(jié)構(gòu),設(shè)置合適的STEM活動類型,選擇適宜的STEM活動內(nèi)容,并根據(jù)過程性評價結(jié)果不斷改進STEM活動過程。
(一)明確學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)結(jié)構(gòu),合理設(shè)置STEM活動目標(biāo)
由于STEM教育的跨學(xué)科性,在設(shè)計學(xué)前兒童STEM活動目標(biāo)時,教師不能機械地按照知識、技能和情感的三維目標(biāo)來進行設(shè)計。學(xué)前兒童STEM活動目標(biāo)的設(shè)置應(yīng)該基于STEM教育的屬性特征,根據(jù)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的層級結(jié)構(gòu)設(shè)置更為細(xì)化的活動目標(biāo)。在預(yù)設(shè)了STEM活動目標(biāo)之后,教師可以進一步根據(jù)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)體系進行靶向反思,思考自身所設(shè)置的活動目標(biāo)是否涵括在四個維度之下,是否在某個維度上有缺失,或者在哪個維度上表述不清晰。靶向反思可以促使教師發(fā)現(xiàn)STEM活動設(shè)計中存在的問題與不足。例如,在“自制釣魚竿”的STEM活動中,教師預(yù)設(shè)了STEM活動目標(biāo)后,發(fā)現(xiàn)在知識整合與運用部分僅涵蓋了物質(zhì)特性這一要素,目標(biāo)設(shè)計的科學(xué)性不足,這就可以促使教師進一步對STEM活動目標(biāo)進行調(diào)整。通過細(xì)化目標(biāo)和靶向反思兩個環(huán)節(jié)來設(shè)置STEM活動目標(biāo),可以使教師的活動設(shè)計避免走入隨意化和模糊化的誤區(qū)。
(二)厘清STEM活動的特性,合理選擇STEM活動的類型
教師在設(shè)計STEM活動之前,需要考慮STEM活動的三個特性。一是整體性,即要以學(xué)前兒童STEM核心素養(yǎng)的維度框架進行整體規(guī)劃與統(tǒng)籌,對目標(biāo)及有價值的探究點進行整體設(shè)計,明確整體STEM活動、主要活動之間的關(guān)聯(lián),基于幼兒的最近發(fā)展區(qū)進行目標(biāo)設(shè)計。二是實踐性,即要注重STEM活動過程中幼兒的直接感知、實際操作和親身體驗,要減少教師的“教”,突出幼兒的“究”,要圍繞幼兒的“為什么”“怎么辦”去支持他們的思考、分析、實驗和表達。三是開放性,即STEM活動不是具有唯一結(jié)果的教學(xué)過程,而是幼兒綜合調(diào)動多元知識、多種技術(shù)、多重設(shè)計去解決問題的過程,它的內(nèi)容、方法和結(jié)果都不是唯一的,教師應(yīng)給予幼兒充分的思考和探索空間。
在厘清STEM活動特性的基礎(chǔ)上,教師需要根據(jù)活動目標(biāo)選擇合適的活動類型。STEM活動通常包括制作型、探究型、驗證型和創(chuàng)造型四種,這四種類型的STEM活動均表現(xiàn)出了跨學(xué)科特征以及幼兒的主動學(xué)習(xí)與探究過程,但它們的探索過程又不盡相同,各自側(cè)重的STEM素養(yǎng)也有所差異。其中,制作型的STEM活動重技術(shù)與工程,其活動重點主要是如何圍繞制作開展探究;驗證型STEM活動重科學(xué)知識,重點圍繞科學(xué)現(xiàn)象進行探究驗證;探究型STEM活動需要有探究的重點,并持續(xù)圍繞探究點拓展探究;創(chuàng)造型STEM活動則更加開放、多元,支持幼兒的多樣化操作。明確活動類型對于活動的設(shè)計能起到事半功倍的作用。例如,在STEM活動“賽龍舟”當(dāng)中,圍繞“龍舟怎樣游起來”“龍舟怎樣游更遠”等問題,教師就可將這一活動設(shè)計為驗證型的STEM活動。在激發(fā)幼兒的活動興趣后,教師應(yīng)支持幼兒對感興趣的問題進行驗證,如龍舟是如何浮在水面上的、哪種槳更合適劃龍舟,等等。
(三)結(jié)合幼兒的學(xué)習(xí)特點,合理選擇學(xué)前兒童STEM活動內(nèi)容
學(xué)前兒童STEM教育既強調(diào)整合性和跨學(xué)科性,也強調(diào)以幼兒為中心,具有鮮明的生活化、自然化和游戲化特征。在選擇STEM活動內(nèi)容時,教師一是應(yīng)依據(jù)幼兒的生活進行選擇。STEM教育活動強調(diào)技術(shù)與工程方面的支撐,學(xué)前階段的STEM活動要更加注重貼合幼兒的生活去取材,以便更好地激發(fā)幼兒的活動興趣,激勵幼兒在活動中的操作和創(chuàng)新。二是依據(jù)STEM活動本身的多元性進行選擇。STEM活動不是一個固定的教學(xué)活動或者單元教學(xué),而是可以在一日生活中以多種途徑展開,如探究式STEM主題活動、STEM項目活動、STEM學(xué)習(xí)區(qū)角活動、戶外STEM探索活動等,教師在選擇活動內(nèi)容時可以根據(jù)活動的類型進行有針對性的設(shè)置。三是要把握STEM教育的基本理念,明確活動內(nèi)容的選擇要點。教師在選擇和組織活動內(nèi)容時,要對活動內(nèi)容進行整體的梳理,看其是否能夠支撐起不同維度學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。例如,在“紙箱大變身”活動中,如果整個活動只有簡單的拼接、美工等內(nèi)容,那么這一活動就不可算作是STEM活動。
(四)開展過程性、持續(xù)性評價,強化教師支持的適宜性
學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的發(fā)展是一個幼兒學(xué)習(xí)不斷精進和深入的過程,教師也應(yīng)注重通過持續(xù)的過程性評價來促進幼兒的學(xué)習(xí),強化教師支持的適宜性。對學(xué)前兒童STEM活動的過程性評價要關(guān)注幼兒學(xué)沒學(xué)、學(xué)得怎么樣、后續(xù)怎么學(xué)以及教師怎么做等問題。在幼兒學(xué)沒學(xué)和學(xué)得怎么樣的問題上,教師要依據(jù)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)的框架與指標(biāo)來判斷幼兒的學(xué)習(xí)開展水平以及反思活動目標(biāo)設(shè)置的合理性。在幼兒后續(xù)學(xué)什么的問題上,教師要通過對幼兒的持續(xù)觀察,依據(jù)學(xué)前兒童STEM素養(yǎng)體系下幼兒的最近發(fā)展區(qū),支持幼兒的進階式發(fā)展。在評價幼兒學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)過程的同時,教師也應(yīng)該加強對自身教育教學(xué)行為的評價,通過幼兒的活動表現(xiàn)來反思自身在語言與行為指導(dǎo)、材料提供、情境創(chuàng)設(shè)等支持上的有效性,不斷提升教師支持的適宜性。
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The Connotation, Structure and Promotion of Preschool Childrens STEM Literacy
CAI Meihui,1,2 LIU Yiwei,3 LI Yanyan,4 CHEN Hongmin5
(1Faculty of Education, Beijing Normal University, Beijing 100875 China; 2Beijing Academy of Education Sciences, Chaoyang District, Beijing 100021 China; 3Chaoyang District Zaoying Kindergarten, Beijing 100026 China;4Chaoyang Kindergarten for Renmin University of China, Beijing 100022 China; 5Chaoyang District Fanhai Kindergarten, Beijing 100025 China)
Abstract: STEM literacy of preschool children is the comprehensive ability to support children to use STEM related knowledge, emotions, attitudes and values to solve complex problems in the real world, which has the characteristics such as basic, enlightening, comprehensive and life?oriented. Based on the analysis of the curriculum texts of five countries including the United States and Germany, the four dimensions of preschool childrens STEM literacy include knowledge integration and application at the experience level, technology design and innovation at the tool level, scientific practice and expression at the behavioral level, and active learning and inquiry at the attitude level, which constitute the core literacy supporting childrens interdisciplinary inquiry activities. To better develop preschool childrens STEM literacy, kindergarten teachers should clearly define the structure of preschool childrens STEM literacy and reasonably set the objectives of STEM activities; clarify the characteristics of STEM activities and choose the types of STEM activities reasonably; according to the learning characteristics of children, select the contents of preschool childrens STEM activities reasonably; carry out process and continuous evaluation to strengthen the suitability of teacher support.
Key words: preschool STEM education, STEM literacy, interdisciplinary learning