學前科學教育的基本內涵、指標框架及設計路徑
——核心素養的視角

楊亮英 張麗艷

(大理大學教師教育學院，云南 大理 671003)

教育部頒布的《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中明確提出：“研究制定學生發展核心素養體系和學業質量標準”[1]的關鍵舉措。當今，越來越多的教育者探討兒童核心素養，使更多的人意識到學前兒童核心素養的意義和根基性作用。[2][3]有學者提出，應該把培養兒童核心素養放在學前教育的首位，全力促進兒童素養的養成與發展。[4]可見，培養具有科學素養的人是科學教育的終極目標，以核心素養為中心的學前兒童科學教育，也將成為學前兒童科學教育改革的必然追求和重要趨勢。

一、以核心素養為中心的學前兒童科學教育的基本內涵

(一)核心素養、科學素養、學前兒童核心素養的內涵

當下，新鮮詞匯“素養”“核心素養”在全球教育界存在多種說法，有人認為素養是指個人修養、素質以及形成的良好習慣，也有人認為素養是在特殊情境中知識、技能、態度的綜合體現。[5]即素養是一種多功能、能適應各種情境的知識、能力、素質的綜合。OECD認為，核心素養是成功生活和健全社會必然品質，在特定情境中，人們通過調動已形成的素養(包含知識、能力、情感態度)，適應生活及快速發展社會的需求。[6]EU認為，核心素養是知識、技能和態度的集合體，使人能在快速發展的知識經濟社會中完善自我、融入社會以及適應工作。[7]美國提出，核心素養是與情境相關的高級技能素養，適用于21世紀的生活、社會和工作的知識及技能的綜合體現。[8]UNESCO提出，核心素養是指兒童或青少年在學校、生活、社會中取得成功及至關重要的能力、知識。中國學生核心素養是指學生應具備的品格和關鍵能力，以適用終生發展的需要。[9]綜上，核心素養是為了使公民適應未來生活和工作，包含知識、技能、情感價值觀等能力，從而實現完滿生活的一種高級素養。

科學素養是科學教育改革的目標，也是培養學生全面和諧發展的重要組成內容。科學素養是一種綜合素養，包含知識、能力、價值觀、情感態度等元素。[10]科學素養是在認識事物環境和運用科學解決問題時，而表現出的特殊品質，該品質包含知識、方法技能、情感態度等方面內容。[11]

(二)核心素養導向下學前兒童科學教育的基本內涵

隨著核心素養、科學素養等關鍵概念在教育改革中的發展，許多教育學者提出適合我國國情及素質教育需求的學生發展核心素養，以促進整個國家素養的發展。此后，學前兒童核心素養的培養成為基礎教育的教育目標，學前兒童核心素養主要是指教師有目的地進行指導，使兒童能夠更好地發展自我、適應未來社會以及具有解決自身成長的一種綜合品質，包含品德、能力、修養、思維等。[12]學前兒童核心素養指在學前教育階段為滿足兒童全面發展和終身學習，為適應經濟社會發展的需求及其社會變遷，所需具備的關鍵品格和能力。[13]因此，在核心素養導向下，學前兒童科學教育為實現育人目標，主要培養學前兒童對探究世界的強烈好奇心、探究欲望以及探究實踐所必需的關鍵品格和能力。因此，以核心素養為中心的學前兒童科學教育的內涵是，為適應社會發展和終身發展，以培養學前兒童關于科學精神、科學方法、科學經驗以及科學實踐能力的科學活動的關鍵品格和關鍵能力。

二、以核心素養為中心的學前兒童科學教育的指標框架

(一)世界各國學生發展核心素養的指標框架

1.世界各國學生發展核心素養的總體結構

核心素養是促進整體社會全面發展、培養全體公民實現自我及基礎教育改革發展的重要理念之一。2016年，我國頒布的《中國學生發展核心素養》框架中明確提出：“學生發展核心素養，以適應學習和發展的需求”[14]。該框架以時代性、科學性、情境性為基本制定原則，考慮了中國社會的背景和未來發展的要求，主要以培養全面發展的公民為核心，實現社會主義核心價值觀。在此，筆者主要對EU、OECD、美國P21、UNESCO及中國的核心素養框架名稱、涉及對象、背景及分類進行總結和概括分析 (如表1所示 )的基礎上，發現各國在核心素養具有一定的共性與差異性。

表1 部分國家、國際組織核心素養總體框架情況分析

一方面，世界各國學生發展的核心素養框架具有共性。第一，從整體上看，順應知識經濟社會的發展，促進人的全面發展。各國核心素養框架都是為解決時代發展、教育改革中出現的問題，世界各國公民的核心素養主要包含了學會學習、發展自我、社會性發展、身心健康等維度要素，以體現對未來公民的要求。第二，以終身學習為指導思想。核心素養框架的制定實施，其目的是使公民在滿足受教育者未來發展的同時教會他們學會學習以及終身學習的素養。如OECD、美國P21、UNESCO及中國也在強調要使人學會學習，讓學習成為人終身發展的內在財富。第三，重視基礎教育對兒童素養的培養。各國制定核心素養框架時，涉及對象主要是學生及兒童，在兒童期學會的與素養相關的知識、技能、態度價值觀將會影響到兒童的一生。

另一方面，世界各國學生發展核心素養框架具有差異性。世界各國的學生發展核心素養框架制定的背景存在差異。EU核心素養制定背景是為了促進知識型社會的融合，從而滿足知識型社會對素養的需求；OECD是為了順應信息時代需求，建構新的知識與能力；美國P21學習框架是教育改革引起的，是為了適應未來職業發展的要求；UNESCO為解決持續出現想學習危機以及對受教育者的發展需求制定的框架；中國核心素養框架是新時代對人才培養以及教育改革的需求，目的是提高整體教育質量。可見，由于各國的教育問題和社會經濟發展背景不同，世界各國制定核心素養框架的背景存在差異。與此同時，核心素養框架及其內容存在差異。整體上看，每個國家制定的框架各具特色；從核心來看，主要是為了適應本國的背景及解決出現的教育問題，從而導致在具體指標分類有所不同，但是由于其目標、指導思想一致，在指標描述中又有許多相似之處。

2.世界各國學生發展核心素養的具體指標

21世紀以來，越來越多的國家及OECD、EU、UNESCO等國際組織都相繼建立了具有不同側重點和文化特質的核心素養指標體系。[15-17]EU、OECD、美國P21、UNESCO及中國都涵蓋了學生發展核心素養的關鍵指標并指向了關于人全面發展的具體指標(詳見表2)。

表2 世界各國核心素養具體指標情況

由上表可知，其具體指標主要從學生學習素養、個人自主發展素養及社會性發展素養三方面進行詳細的分類。涵蓋了個體全面發展的指標以及新時代提倡的信息、科學技術等素養，從具體指標來看，均涉及了德智體美勞等內容。但各國在表述的時候略有不同。首先，在學習素養方面應具有深厚的文化底蘊、科學精神以及讀寫算能力，才能擁有一定知識儲備、人文情懷以及對世界的審美情趣。其次，在學生自主發展素養方面，要學會如何學習和健康生活，而擁有健康的體魄是學會學習的關鍵要點，在學習的過程中我們要樂學善學、做到勤于反思。再次，在社會性發展素養方面，學生要有擔當、有責任感、有創新意識以及具有問題解決能力，以此達到自我認同和國家認同。總之，世界各國學生發展核心素養的具體指標均涵蓋了學習素養、自主發展素養、社會性發展素養、認知素養以及人全面發展的具體指標。

(二)導向核心素養的學前兒童科學教育的指標框架

1.導向核心素養的學前兒童科學教育的總體結構

兒童科學核心素養是基礎教育改革的重要目標，其內容具有廣泛性，包含科學相關的知識、技能及科學態度、價值觀方面的內容。因此，要使學前兒童對科學有更全面、更深入的了解，則應該從基礎教育階段開始發展兒童的科學素養。但是，對兒童來說，實施什么樣的教育以及怎樣教育對兒童整個人生來說都是非常重要的。所以，選擇什么內容來培養兒童科學素養成為了科學教育的重點，表3是各國關于學前兒童科學教育的指標框架。

表3 各國學前兒童科學教育指標框架基本情況

科學素養作為學前兒童重要的教育內容，在各國核心素養框架中得到了確認。《賓夕法尼亞州學前兒童學習標準》中將兒童科學教育內容劃分為五個領域，這些關鍵領域下共涵蓋了13個核心素養具體指標，核心素養下又包括多個指標描述。該學習標準中提出：“將兒童的教育問題放在首位，把科學素養作為學前兒童實施的重要內容，并詳細闡述了學前兒童科學核心素養的框架與教育策略。”[18]美國《K-12科學教育標準》將兒童科學教育內容劃分為四個領域，并且在美國全范圍內開展STEM教育，STEM是科學、技術、工程、數學這四個領域學科的簡稱，主要涉及對象是幼兒園到十二年級的學生。[19]該學習標準將四個領域內容融合為一個整體，學科之間不可分割、相互關聯，共同促進學前兒童科學素養的整體提高。中國在以核心素養為中心的學前兒童科學教育內容劃分上存在多種說法，有學者將其劃分為生命科學、物質科學、地球與空間科學三個領域；有研究將其劃分為物質與科學、生命科學、地球與環境、設計與技術四個領域。

2.導向核心素養的學前兒童科學教育的具體指標

在核心素養的理念導向下，世界各國在學前兒童科學教育的總體架構下，學前兒童科學教育被劃分成了具體的指標，以充分地指導科學實踐活動。可見，在幼兒園開展有針對性的、內容適宜的活動是非常重要的。

根據我國學前教育的綱領性文件的思想精髓，并參考世界各國學前兒童科學教育具體指標，對學前兒童科學教育內容予以反思。《指南》指出“在幼兒科學教育中，科學學習是在探究事物和解決問題進行的，應鼓勵幼兒主動探究事物間的相互關系。”[21]《綱要(試行)》指出：“科學教育應從幼兒比較熟悉的生活入手，讓幼兒感受科學技術與我們之間的關系，培養對科學的興趣。”[22]因此，科學技術在學前兒童教育領域乃至整個基礎教育中均具有極為非常的價值。應該將計算機與科學信息技術融入到學前兒童科學教育中，讓兒童認識周圍事物、現象，提高科學核心素養在基礎教育中的競爭力，同時順應時代發展需求，從而促進兒童整個一生的全面發展。

表4 學前兒童科學教育具體指標基本情況

三、以核心素養為中心的學前兒童科學教育的設計路徑

(一)以探究素養為中心：學前兒童科學教育的目標

探究作為一種學習方式出現在科學教育中，而科學探究則是以探究的方式進行學習，旨在通過以手腦并用的形式進行活動，以此促進兒童的科學探究及問題解決能力。然而，以核心素養為中心的學前兒童科學教育，彰顯教育的內在本質，尊重兒童的年齡特點及其發展規律，在持續不斷的探究、思考交流中去感悟“科學核心素養”教育之理念。所以，以兒童為中心，尊重兒童的發展性與獨特性，將兒童核心素養作為兒童科學教育的根本目標。因此，要將核心素養落到學前兒童科學教育中，必須要以兒童為中心，遵循兒童身心發展特點與規律，將教育目標聚焦到學前兒童的科學素養上。

參照世界各國核心素養框架，并與《指南》的發展目標相結合，以此確立以核心素養為中心的學前兒童科學教育目標。借鑒前文研究發現，世界各國科學素養基本上都涵蓋了批判質疑、問題解決、勇于探究、信息意識等核心內容。《指南》中明確提出：科學領域目標主要有包括親近自然，喜歡探究；有探究能力；能在探究中認識周圍事物與自然現象。[21]不難看出，《指南》體現了學前兒童科學教育的核心素養。因此，以核心素養為中心的學前兒童科學教育目標主要體現為探究的精神、探究的思維和探究的能力。一是激發學前兒童科學探究的精神。激發并保留學前兒童對自然世界的好奇心以及對科學世界的積極態度。激發學前兒童對科學現象的興趣、求知欲以及兒童的探究欲望。尤其強調學前兒童敢于質疑精神、敢于提問，具有探究，有創新思維的探究精神。二是培養學前兒童科學探究的思維品質。培養學前兒童具有初步的提出問題、做出假設、數據收集與整理、推理論證等思維能力。三是培養學前兒童初步的探究能力。應支持兒童大膽聯想、猜疑，并鼓勵他們設法去探究驗證，引導幼兒探尋適宜的方法去解決問題，提升兒童問題解決能力。

(二)以生活世界為藍本：學前兒童科學教育的內容

以幼兒生活世界為藍本，通過老師與幼兒共同建構科學教育內容，選擇真正屬于幼兒生活世界的科學教育內容。這種與幼兒生活及周遭環境相關的內容，才是學前兒童科學教育內容的關鍵來源。《指南》提出“應引導兒童對身邊事物和現象的特點、規律變化產生探究欲，從兒童熟悉的生活科技入手，引導兒童感受科學技術對生活的影響。”[21]選擇幼兒感興趣的、具有探究價值的生活經驗，這不僅能幫助幼兒內化知識經驗，而且能促進兒童持續性探究。

生命科學主要包含對自然生命的探索、自然環境與其他學科領域相互融合等方面。兒童對自然界中的生命物質有強烈探究欲望，應引導兒童認識動植物特征、基本需要以及生物多樣性。地球與空間科學主要包含天氣和氣候、宇宙的起源變化等內容，圍繞兒童的疑問建構相關內容。自然環境生態主要包含自然生態、人類生存環境以及它們之間的相互影響。計算機和信息技術主要包含對新興技術的認識、使用及技術的研究。為了順應時代的變化以及教育的變革，我們需要更新核心素養，來提高全體公民的科學意識。因此，針對學前兒童開展的科學教育，內容選擇應該回歸到兒童的生活中，從兒童熟悉的生活入手，這既是兒童科學能力及科學素養提升的起始階段，也是基礎教育的新挑戰。

(三)以問題式探究為主：學前兒童科學教育的方法

圍繞問題進行有目的的探究是科學教育的一種范式，問題式探究強調兒童的主體性和主動性，激發了兒童的好奇心和求知欲。兒童通過實踐探究，發現問題、提出問題再到解決問題，整個過程獲得了外部事物最接和最有效的體驗。在科學探究中，兒童學會用科學術語與同伴分享交流，不僅滿足了兒童自身的需求、興趣，還在探究中解決許多疑問；從而達到主動建構科學知識及經驗的目的，整個過程很好地實現了兒童科學核心素養的發展。

以問題式探究為推手，創設問題情境。選擇兒童生活中具有矛盾沖突的生活情境，幫助幼兒發展其批判思維，問題解決能力。遵循兒童年齡及科學探究的特點，在抓住兒童最近發展區的同時應該做到其思維能力連續、遞進的發展。兒童通過觀察、操作、實驗、比較、概括等一系列方法來解決發現的疑惑。

(四)以自主體驗探究為核心：學前兒童科學教育的支持策略

學前兒童科學教育的支持策略最終目的是為了促進兒童積極的自主體驗探究。核心素養在學前兒童科學教育中的落實與幼兒教師的指導密不可分，教師在教學活動中的指導策略是核心素養能否有效落實的關鍵點。所以，應多給予幼兒體驗操作的機會，多給予幼兒思考質疑的機會，多給予幼兒討論交流的機會，充分發揮幼兒探究學習的主體性。

第一，引導兒童體驗科學探究獲得的樂趣，初步培養學前兒童的探究精神。第二，創設適宜的情景引發兒童認知沖突，培養學前兒童的探究性思維。第三，圍繞學前兒童科學核心素養的指標框架，創設探究性實踐活動。

綜上，要將學前兒童科學核心素養落實到科學教育活動中，應做到以科學探究為中心、以幼兒的生活世界為藍本、以問題式探究為主、以自主體驗探究為核心。所以，當下科學探究活動的開展應立足于當前的時代背景，關注兒童的行為、興趣、特點及學習能力的養成，提高兒童的科學核心素養。使兒童熱愛科學、主動探究科學、獲得更多直接經驗，適應未來社會的發展，適應國家發展的需要。