幼兒STEAM教育的核心素養與應用

劉乃華

幼兒STEAM教育作為時下教育新熱點之一，出現在許多教育活動中。有的幼兒園在門口展示機器人，在走廊陳列3D打印機作品;有的幼兒園花重金購買高科技設備，制作機器人;各類STEAM圖書、教具、玩具、教材包、游戲包等也是百花齊放。筆者從人才培育的核心素養視角出發，談談幼兒STEAM教育的任務，以及澳門幼兒STEAM教育課程與教學現狀。

一、幼兒STEAM教育發展概述

1986年，美國國家科學基金會提出STEM教育概念，強調科學、科技、工程、數學領域的學習，目的是培育優質的科技人才、工程師、科學家以及數學家，提升國家的競爭力。

2006-2008年，Georgette Yakman和John Maeda兩人提出將藝術整合進STEM成為STEAM教育，認為科學與科技是借助工程和藝術進行詮釋，且都基于數學的元素。近幾年許多研究發現創造性思維對于STEM學科至關重要，無論是科學家、技術開發人員、工程師和數學家都需要有創新的思維及創造性的解決問題能力。

藝術是感官探索的記錄，更是創造性思維的呈現，幼兒經由藝術作品傳達對于真實世界的理解，以繪畫和表演表達自己的認知及感受。幼兒時期STEM教育與藝術活動緊密相連，因此，STEAM教育的表述更貼近幼兒教育的內涵。

2016年，美國全國幼兒教育協會提倡STEM教育從幼兒階段開始，以探究式學習及動手操作的體驗，和高質量的開放性提問，增進幼兒的理解力及表達力，培養批判性思維及問題解決能力，將這些能力應用于真實情境，解決相關問題。

2019 年，來自澳洲的瑪麗蓮·弗萊爾（Marilyn Fleer）教授推動長達五年的幼兒 STEM教育計劃——概念性游戲實驗室。由教育家創建一個虛擬場景，邀請幼兒在游戲中進行虛擬旅程，應對和解決面臨的挑戰，同時進行STEM教育。

中國教育科學院2017年發布《中國STEM教育白皮書》，詳細說明推進STEM教育的目的及重點。

二、幼兒STEAM教育的核心素養培養

核心素養又稱為“基本能力”或“關鍵能力”，素養（competence）也譯為“能力”，在英語中常與ability， capacity， skill及proficiency等詞互用。根據歐盟的界定，能力是知識、技能與態度的整合，并能將之運用于特定的情境中。

核心素養的內容因不同文化、國情而有不同詮釋：

聯合國教科文組織1996年和2003年提出核心素養為終身學習五支柱，包括學會求知、學會做事、學會共處、學會發展、學會改變。

經濟合作發展組織于2003年提出核心素養三層面，即運用互動工具、異質性團體互動與自主行動。

歐盟2005年提出終身學習八項關鍵能力，包括母語溝通、外語溝通、數學和基本科技能力、數字能力、跨文化社會的公民能力、創業家精神、文化表達力、學習力。

二十一世紀技能培育計劃將技能分為四大項：思維方法、工作方式、工作和學習的工具、生存能力。其中，思維方法強調創造價值與技術革新的批判性思維;工作方法能以外語與人溝通，且有分工合作的能力;工作和學習上的工具是指能嫻熟運用各項信息科技，擷取所需的信息，判斷信息的適用性;生存能力指尊重多元文化，具備良好的國際公民的態度，能規劃人生與職業生涯，對于社會有所貢獻的能力。

幼兒STEAM教育以主題整合的課程模式，將科學、科技、工程、藝術、數學領域的學習內容，以不同的科學主題進行跨領域的整合學習。通過專題式學習，給予幼兒動手操作、感官體驗、溝通表達、批判思考的學習機會。在探究的過程中，不斷試錯、反思、修改，最終找到正確的方法。探究學習培養幼兒挫折忍受力、問題解決能力、創新能力、批判思考、團隊協作能力等。如科學家的思考力，工程技術員的解決問題能力，發明家的創新精神，如何應用跨學科的知識，發揮創意解決真實生活中的問題，是幼兒STEAM教育的核心素養與任務。

素養是適應現代生活和面對未來挑戰應有的知識、能力和態度，而STEAM教育的核心素養正符合21世紀所需的人才素養，具有時代意義與實踐價值。

三、澳門幼兒STEAM教育課程與教學

筆者開發的“Integrated General Studies and Scientific Activities”，是澳門最早探索STEAM教育的課程之一。每年選修這一課程的學生多數為學前教育專業的學生，他們沒有科學教育相關背景，三個多月的專業知識學習，期間安排近一個月的校外實習，將理論應用于實踐。

學生以小組合作方式進行課程設計與教學準備。對科學主題的選擇，學生必先探索生活里的科學現象，從觀察科學現象搜集相關資料及分析，梳理出科學概念，依此概念設計相關的科學探索游戲，并融入工程、數學、科技、藝術的元素。

教學過程中，運用探究式學習環教學法，引導幼兒探索發現、提出問題、假設方法、尋求驗證，并通過感官學習，培養動手操作實驗、觀察記錄、比較分析、表達與溝通、協作與發現、接納與修訂、創新與應用等綜合能力。

實地教學后學生進行教學反思，驗證課程設計的合理性，修訂與完善課程，最終形成一套完整的STEAM課程。2016-2019年，我們匯總了30多個生活里有趣的科學現象，如冰塊從哪里來？哪里會有水珠？拍球時為什么球會反彈？梳理出12個科學概念，如水的特性、表面張力、作用力與反作用力等。目前，已累積開發70多個科學探索游戲。

為提升澳門幼兒教師STEAM教學能力，2018年5月，在澳門中華教育會幼兒教育組的支持下，我們將此課程與教學資源共享給澳門幼兒園教師，至今已完成四次幼兒教師專業培訓。從教師專業成長及幼兒的科學能力表現調查來看，研究結果成效顯著，期待幼兒STEAM教育早日在澳門開花結果。

注：本專題為作者在粵港澳大灣區教師聯合會論壇上的經驗分享節選。