基于STEM教育思維的幼兒科學素養培養探究

李艷梅

摘要：STEM教育強調將多學科知識綜合運用到實踐活動中，其實施目的在于培養具有創新精神、變革精神和辯證思維能力的未來人才。STEM教育理念與幼兒教育“支持和滿足幼兒通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取知識”的要求相契合，且對幼兒教育具有一定的啟發作用。幼兒教師應立足幼兒科學素養培養目標，合理開展STEM教育。文章從STEM教育理念概述入手，分析STEM教育理念應用于幼兒教育面臨的困難，提出立足STEM教育理念培養幼兒科學素養的策略。

關鍵詞：STEM教育；幼兒教育；科學素養；學習方法；應用意義

中圖分類號：G612文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2023）16-0101-04

STEM教育是一種將科學、技術、工程、數學等四大學科進行有機融合的跨學科學習方法，是一種重視實踐的科學教育理念，其強調運用綜合性技能解決實踐活動中遇到的問題。《3-6歲兒童學習與發展指南》指出：幼兒教育要遵循幼兒的學習特點和成長特點，創設豐富的教育環境，最大限度地支持和滿足幼兒通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取知識。STEM教育理念正好符合幼兒教育的這一要求，且對幼兒教育具有一定的啟發作用。幼兒教師將STEM教育理念合理運用到幼兒教育領域，能夠有效促進幼兒教育質量的提高，有效培養幼兒的科學素養，從而為幼兒的健康成長奠定良好基礎。

一、STEM教育理念概述

1.STEM教育的含義

STEM是科學、技術、工程、數學四門學科的英文名稱的首字母縮寫，它強調這四門學科之間的密切聯系，但并不否認任何一門學科的價值，也并非要取代這四門學科的教育地位，而是要使其形成互補關系，共同發揮教學作用。

2.STEM教育理念的發展歷程

STEM教育理念最初是美國政府提出的教育倡議。經過幾十年發展，美國的STEM教育已趨于成熟，形成了由政府、學校、社會團體等多領域共同參與的一體化教育系統。2001年，國內科技教育領域開始引入STEM教育理念。2012年，國內對STEM教育理念的研究開始繁榮。2016年，教育部出臺《教育信息化“十三五”規劃》，明確指出有效利用信息技術推動“眾創空間”的建設，探索STEM教育，培養學生的創新意識。2017年，為進一步落實創新驅動發展戰略，中國教育科學研究院在北京成立STEM教育研究中心。自此，國內關于STEM教育的研究進入高潮。

3.STEM教育理念在幼兒科學素養培養教學中的應用意義

幼兒科學素養培養并不是簡單的知識積累，而應通過引導幼兒發現問題，提出解決問題方法，親自動手解決問題等方面落實科學培養目標。《3-6歲兒童學習與發展指南》明確指出：“應引導幼兒通過直接感知、親身體驗和實際操作進行科學學習。”幼兒正處于認識世界、了解世界的成長階段，幼兒教師應將學習活動與實踐活動結合起來，讓幼兒在親身參與和體驗中逐漸形成科學素養。基于STEM教育思維的幼兒科學素養培養可以通過“科學”幫助幼兒客觀地認識世界，通過“數學”培養幼兒的邏輯思維能力，通過“技術”和“工程”支持幼兒改造世界，從而有效達成幼兒科學素養培養目標。

二、STEM教育理念應用于幼兒教育面臨的困難

1.STEM教育發展不足

受“應試教育”理念的影響，STEM教育理念雖然已被引入中國多年，社會上也已經形成了一些具有影響力的STEM教育機構，如柴火空間、鯊魚公園等，但真正進入校園、落到實處仍遇到一些問題。另外，各STEM教育機構所開設的STEM教育課程質量參差不齊，課程體系建設不完善，專業性人才也較為匱乏，雖然國家和各地方政府都有相應的政策支持，但真正發展起來仍需要一定的時間。

2.缺乏統一的教育標準

STEM教育主要包括機器人教育、編程教育、創客教育、機械教育等多方面的內容，每個學校都可以根據自身的條件和教學需求選擇相應的STEM教育。然而，正是由于STEM教育進入校園的形式缺乏統一的標準，使得各個學校采用的STEM教育方式千差萬別，有必修課、選修課等不同形式，這在一定程度上影響了教師對STEM教育的重視程度，甚至讓部分教師錯誤地認為STEM教育可有可無。

3.對STEM教育認識不深刻

STEM教育的綜合性較強，其要求幼兒教師從多角度出發對教育資源進行整合，對幼兒的學習方法進行引導，以便幼兒學會自己動手解決問題。但是，在實際教學中，經驗豐富的幼兒教師往往受固有教育觀念的影響，以及自身創新能力、思維能力等的限制，對STEM教育理念的認識并不深刻，仍以口傳心授的方法教育幼兒，難以讓STEM教育理念真正落實到教學活動中。而新手幼兒教師則需要花費較多的時間了解幼兒的心理和發展特點，因此會沿用老教師的教育方法，也難以對幼兒進行有效的STEM教育。

4.缺乏相應條件的支持

開展STEM教育需要構建一定的活動空間，配備相應的活動設施和活動材料。然而，當前部分幼兒園存在辦學規模不大、占地面積較小、基礎設施老舊、缺乏先進的信息技術和人工智能設備等情況，這使得STEM教育難以真正落實。部分幼兒園雖然在園內設置了活動區域，但這些活動區域相對分散，鏈接性較差，這導致引導性較強的STEM教育活動難以有效開展。還有部分幼兒園雖然建設了新的活動場地，也添置了相應的活動設施和活動材料，但這些活動場地、活動設施和活動材料都只在限定的時間內對特定的幼兒開放，這在一定程度上給STEM教育價值的發揮帶來了負面影響。

5.實施過程缺乏真實性

STEM教育的核心是面對真實世界、解決實際問題，這就決定了STEM教育實踐活動需圍繞生活中的真實問題展開。然而，當前部分幼兒園開展的STEM教育活動好似空中樓閣，缺乏真實性，主要表現在以下幾方面。第一，過于注重單一技能的訓練，解決真實問題較少。第二，解決的問題大多具有標準答案，開放性較差。第三，問題多涉及單一知識，不需要綜合知識。第四，缺乏對于真實生活中問題的探討，沒有真正結合幼兒的思維發展特點進行合理的教學。這些問題共同導致STEM教育流于形式、表面化傾向明顯，難以真正培養幼兒的科學素養。

三、立足STEM教育理念培養幼兒科學素養的策略

1.結合實際情況，突破落實困境

目前，要想真正將STEM教育理念融入幼兒教育中，就要設法突破STEM教育理念的落實困境，真正將STEM教育理念落到實處。

（1）提升STEM教育的地位。將STEM教育理念融入幼兒教育中不僅是幼兒教育的創新發展，還是幼兒教育的全新切入點，其有助于促進幼兒教育改革，為幼兒教育質量提高奠定堅實基礎，從而更好地回應現代社會對人才的培養訴求。因此，幼兒園應立足創新型人才的培養需要，以提升幼兒的綜合素質和創新精神為出發點落實STEM教育理念，以便將信息變成知識，將知識變成能力，有效發揮STEM教育理念的作用。

（2）結合實際情況開發利用現有資源。STEM教育雖然對活動空間、活動設施及活動材料有著一定的要求，但幼兒園切不可因盲目追求豪華設施，將STEM教育變成以機器操作為主的堆料行為，而應根據自身的實際情況，結合幼兒真實生活狀態，因地制宜地開發學習場地，并依據現有資源，對活動設施、活動材料進行更新、改造和再利用。還要合理安排時間，將已有的STEM教育設施真正利用起來，而不是束之高閣，變成形象工程。這樣的STEM教育才能有效激發幼兒的探索欲望，提升幼兒的科學素養。

（3）開發針對性教育課程。根據STEM教育理念在中國的發展情況，幼兒園應以STEM教育研究中心為主導，聯合社會上的STEM教育機構，開發一套較為系統的幼兒STEM教育課程，以形成產、學、研融合的STEM教育新生態。值得注意的是在開發幼兒STEM教育課程時，幼兒園應遵循幼兒的認知特點，將教育資源與幼兒生活進行緊密結合，積極構建真實情境，解決真實問題，并設置開放性答案，以引起幼兒對實際生活的思考，有效培養幼兒的自主探究能力。

（4）鼓勵家長參與到培養過程中。幼兒園要積極開發系統的、不受時空限制的家園共育STEM教育活動，并鼓勵家長參與到對幼兒科學精神、探究興趣、動手能力的培養中來，以使家長對STEM教育理念形成正確認識，并重視幼兒科學素養培養，進而積極主動地在生活中對幼兒進行相應培養。

2.發揮主觀能動性，培養科學素養

STEM教育理念下的幼兒教育鼓勵幼兒發揮主觀能動性，主動進行知識探索和研究，并積累經驗，有效提升科學素養。在進行STEM教育理念下的幼兒教育時，幼兒教師可以從生活實際、思維能力、科學引導等方面入手，對幼兒進行科學素養培養。

（1）結合生活實際，開展探索和研究活動。基于真實生活的探索和研究活動能夠讓幼兒獲得真實的情感體驗，促使幼兒對科學知識形成初步了解，從而有效挖掘幼兒潛能，培養幼兒的科學思維，促進幼兒科學素養提升。幼兒教師可在STEM教育理念的指導下，組織幼兒在真實的環境中進行探索和研究活動，促使幼兒在解決各種真實問題的過程中提升科學素養。在幼兒進行探索和研究活動時，幼兒教師只需從旁輔助，在技術方面給予支持，以有效調動幼兒的探索和研究積極性，促使幼兒樹立科學意識，提高自主解決問題能力。以“簡易傳聲筒”的制作活動為例，幼兒教師可以先向幼兒展示老式座機電話，讓幼兒觀察座機電話的特點，并為幼兒提供一次性紙杯、棉線、細塑料管、膠帶等工具，讓幼兒自主制作“簡易傳聲筒”。然后，幼兒教師可以將幼兒按照三人一組的方式分成若干個小組，讓幼兒以小組為單位進行探究制作活動。在活動中，幼兒教師可以通過具有啟發性的方式提示幼兒，幫助幼兒解決遇到的問題。例如，當幼兒提出：“傳聲筒的連接處是否需要密封住”這樣的問題時，幼兒教師就可以鼓勵幼兒仔細觀察座機樣式，并使用棉線、細塑料管等進行大膽嘗試。在活動結束后，幼兒教師可以對活動進行延伸性總結：隨著科技的進步，傳聲筒之間的線已經被隱藏在空氣中。然后引導幼兒觀察現代手機的通信方式，以激發幼兒觀察生活的興趣，有效培養幼兒的好奇心。本次活動引導幼兒以電話座機為參照物自主制作“簡易傳聲筒”，幼兒在使用一次性紙杯、棉線等物品的過程中，其觀察、思考、動手等多項能力都會得到有效培養，這符合STEM教育理念的要求。通過此次活動，幼兒不僅可以了解聲音的傳播方式，還可以體驗到生活中的科學知識，這有利于幼兒科學思維的形成，也有利于幼兒科學素養的提升。

（2）通過解決問題，培養幼兒思考能力。幼兒科學素養的發展離不開思考能力的支持，思考能力培養是幼兒科學素養培養的重要一環。面對問題時，幼兒只有多思多想，善于發現事件之間的聯系，才能有效解決問題。幼兒教師可在STEM教育理念的指導下，引導幼兒從不同方面對產生問題的事物進行觀察，以使幼兒認識到事物與事物之間的關系，并通過對其間聯系的分析，發現解決問題的方法，從而有效提高思考能力。以“如何給植物澆合適的水量”的教學活動為例，幼兒給班級中的植物澆水時，發現不同種類的植物對水的需求量不同，如果用同一個裝置裝相同的水量給不同植物澆水的話，有的植物第二天就會打蔫兒，因此提出給每種植物安排不同的澆水工具。幼兒教師可以基于幼兒提出的這一問題，組織全班幼兒進行討論，并鼓勵幼兒積極說出自己的解決方法。這時，有的幼兒提出：“可以給裝水工具標上刻度，并標明不同植物需要的用水量，這不僅能節省材料，還能解決問題。”還有的幼兒提出：“可以給每種植物貼一個標簽，明確這種植物需要的用水量，這能有效解決植物太多，而裝水工具上難以寫下所有植物需要用水量的刻度的問題。”最后，師幼一起研究植物的生長習性，根據以上解決方法制作標簽，給裝水工具畫刻度，并合理安排時間給不同的植物澆水。本次活動對“如何給植物澆合適的水量”這一問題進行探究，通過班級討論，有效找到了“澆合適的水量”的問題的多種方法，這不僅可以讓幼兒了解各種植物的習性，還能有效培養幼兒從多角度思考問題的能力。

3.開展多元評價，促進全面發展

幼兒教師在對STEM教育理念下的實踐與探究成果進行評價時，應從實踐活動出發，全方面進行分析，從多維度進行總結，以凸顯幼兒實踐與探究成果的價值，使幼兒的實踐與探究行為得到認可，使幼兒在單次探究活動中獲得的特殊經驗成為一般經驗，以此有效提高幼兒的探究能力。在實踐與探究活動結束之后，幼兒教師可以根據活動的實踐記錄，對幼兒在活動中的具體表現進行多元評價，以掌握幼兒的發展情況，并在此基礎上調整之后的教育方案，從而為教學目標的有效達成奠定良好基礎。

（1）開展成果展示活動，促進幼兒身心健康成長。在STEM教育理念的指導下，幼兒在進行實踐與探究活動時，都會形成富有意義的成果，如用一次性紙杯和棉線等制作成的“傳聲筒”、體驗皮影戲后制作的皮影剪影等。每次實踐與探究活動結束后，幼兒教師都可以組織幼兒開展成果展示活動。在成果展示活動中，幼兒教師要努力營造分享成果的歡樂氛圍，鼓勵幼兒介紹自己的作品，并講解自己在制作過程中遇到的問題以及解決的方法，以此培養幼兒參與探究活動的興趣，促使幼兒保持對科學知識的好奇心。而且，通過自我評價，幼兒會正確認識自身的優勢和不足，并在與同伴進行互動時，積極學習同伴身上的優點，這有助于幼兒的全面發展。另外，幼兒教師也可以通過成果展示活動充分了解幼兒的個性及學習特點，了解幼兒在探究活動中的收獲，以便制訂針對性教學計劃，因材施教，有效達成培養幼兒科學素養、促進幼兒身心健康成長的目標。

（2）實施情感激勵，激發幼兒的實踐與探究欲望。STEM教育理念融入幼兒教育就是為了激發幼兒的內在驅動力，促使幼兒主動完成實踐與探究活動。幼兒充分發揮主觀能動性，有效解決問題后，所獲得的成就感會激發自身的科學探究熱情，提高自身的實踐與探究能力。基于此，在實踐與探究活動中，幼兒教師要通過情感激勵法對幼兒進行鼓勵，并對幼兒在探究活動中的行為作出良好反饋，以使幼兒保持對科學探究活動的熱情，有效提升實踐與探究能力。例如，在“制作皮影道具”活動中，有的幼兒認為，單純地將紙張裁剪成完整的剪影會在表演皮影戲時顯得過于僵硬，因此就將剪影進行分割，并借助棉線等將分割好的各部分進行連接，從而使剪影變得生動靈活，使皮影表演的效果更佳。對此，幼兒教師可以進行如下評價：“你的剪影非常生動靈活，這說明你在觀看皮影戲時對剪影進行了全面的觀察，在制作剪影時進行了充分的思考，并且對自己動手制作的作品有很好的把控能力。這簡直太棒了！老師希望你能保持敏銳的觀察力，繼續對生活中的現象多思多想。”幼兒教師通過肯定的言語對幼兒的作品進行評價，不但可以增強幼兒的自信心，還可以有效培養幼兒對世界的好奇心，激發幼兒的創造潛能。

四、結語

綜上所述，STEM教育理念能夠滿足幼兒教育立足實際、注重實踐的需求，在幼兒教育中具有旺盛的生命力，將STEM教育理念運用到幼兒教育中，可以促進幼兒教育的蓬勃發展。幼兒教師需深入了解STEM教育理念，立足幼兒實踐活動，制定合適的教學策略，并將多元評價貫穿于科學探究活動始終，啟發幼兒對事物進行觀察和思考，引導幼兒通過自己的雙手完成科學探究活動，從而有效培養幼兒的科學素養和科學思維，促進幼兒全面健康成長。

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Exploration of the Cultivation of Childrens Scientific Literacy Based on STEM Educational Thinking

Li Yanmei

（Taiyuan Preschool Teachers College， Shanxi Province，Taiyuan 030000， China）

Abstract： STEM education emphasizes the comprehensive application of multidisciplinary knowledge in practical activities， with the aim of cultivating future talents with innovative spirit， transformative spirit， and dialectical thinking ability. STEM education concept is in line with the requirement of early childhood education to "support and meet the knowledge acquisition of young children through direct perception， practical operation， and personal experience"， and has a certain enlightening effect on early childhood education. Preschool teachers should reasonably carry out STEM education based on the goal of cultivating childrens scientific literacy. This article starts with the overview of STEM education concept， analyzes the difficulties of applying STEM education concept to preschool education， and puts forward strategies to cultivate childrens scientific literacy based on STEM education concept.

Key words： STEM education； preschool education； scientific literacy； learning method； application significance