STEM教育理念在幼儿园教育中的应用

　　国内外教育界在全球化发展趋势的影响下相继开展了教育改革运动，打破课程边界的意识不断增强，课程间的整合与融合程度加深，因此一些新的教育理念应运而生，STEM教育理念就是在这样的时代背景下产生的，并一度成为教育改革的重点突破口径，STEM教育理念的实践在国内外已有可鉴之源，X早于1996年便已提出所有的科技发展都离不开STEM知识，也将其置于国家战略的地位[1]。国内学者在充分学习、吸收国外学者相关理论与实践经验的基础上于21世纪起开启了属于我国的STEM理念探索与实践，特别是基础教育阶段内的STEM教育革新日渐重要。学前教育近几年受到了国家重视，科学教育本是学前教育的五大领域之一，正与STEM课程中强调的SCIENCE不谋而合，因此笔者认为在学前教育阶段内，在幼儿园内进行STEM教育理念的应用将加快STEM的本土化进程并促进幼儿的全方面科学化发展[2]。

　　1.2.1研究目的

　　STEM近年来已成为教育热点理论，兴起于X后引起关注，近年来在国内教育界方兴未艾并从基础教育阶段的实践逐渐过渡到低龄幼儿教育阶段，但国内真正实践STEM的幼儿园却寥寥无几。如何应用STEM教育理念在国内幼儿园内进行科学化地实践探索，助力幼儿创新思维、综合性思维、批判性思维的发展还未可知。因此，本文拟对STEM教育理念在幼儿园的应用进行研究，探索适宜幼儿园采用的STEM课程，为幼儿成长提供更广阔的空间。

　　1.2.2研究意义

　　在理论意义方面，该研究可以为国内STEM教育理念的具体应用提供一定的理论依据，同时探索出STEM教育理念本土化应用的理论框架，特别为学前教育阶段的STEM教育理论框架做出一定贡献。

　　在实践意义方面，该研究能够结合较为丰富的资源进行分析，为一线的学前教师提供STEM课程的实施思路与经验，进一步完善幼儿园STEM课程体系，为幼儿园课程开发提供新的着眼点与落脚点。同时促进幼儿创新性、综合性思维发展。

　　1.3.1国外研究现状

　　STEM教育最早源于X，上世纪90年代以X国家科学委员会发表了《本科的科学、数学和工程教育》报告为STEM教育的开端，XX出台政策支持STEM教育的发展[3]。自此对于STEM教育的理论研究与实践探索逐渐增多，至2010年，XXX更是通过了一项法案对STEM教育作出具体、权威的规定，从法律层面提出壮大STEM教育的师资队伍，建设有一定规模与质量的教育团队保障STEM教育课程的实施[4]。对STEM教育理念的研究也进入白热化阶段，如X的达西·哈兰德在《STEM项目学生研究手册》一书中，特别关注了学生科学探究的过程,主要针对科学实验的设计、动手以及科学论文的写作和发表,而很少关注工程与技术的实践过程[5]。该书为STEM教育领域中的科学探究部分,提供了理论和工具,给最早接触STEM教育的教师提供了方便的实施建议[6]。X的玛丽·玛格丽特·卡普拉罗，詹姆斯·R·摩根写的《基于项目的STEM学习》一书围绕基于项目的STEM学习这一主题展开，系统地阐述了为什么要开展基于项目的STEM学习，项目方法的历史背景，设计基于项目的STEM学习的理论框架，基于项目的STEM学习中的技术等问题[7]。

　　1.3.2国内研究现状

　　笔者以STEM教育为检索词，在CNKI上进行检索，检索时间为2007-2018年，经对比分析笔者发现国内STEM教育研究分为两个阶段，第一阶段为研究的初始阶段，并未引起更多的重视，对STEM教育的文献研究数量不多，研究深度不足，在2007年至2012年间，STEM教育的研究文献数量以中国知网为例仅22篇。但2013年起，STEM教育相关的文献逐年递增，经统计2013-2015年间有关STEM教育的文献共有128篇。2016-2018年,STEM教育研究文献数量出现快速增长。现阶段，在我国，关于STEM教育的文献资料较多，仅在知网上就有1395篇，这就侧面证明了STEM教育伴随教育改革的持续进行愈加受到重视，如郑思晨的《STEM+课程的系统解读基于本土化实践的探索》以一种放眼全球的视野，系统梳理了STEMSTEAMSTEM+课程的发展历程，结合上海地区中小学校内外的课程体验和实践，提出了颇有创意的课程本土化实施、建设和推广的新思路，同时提供了一部分来自第一线的鲜活案例，以创新务实高效为特色，向正在从事和准备融入STEM+课程实践的教师和教研人员展示了可以借鉴的课程本土化发展之路径[8]。

　　除了教育专家对其进行研究与探索，国家层面也出台了相关文件，如2015年，教育部在《关于十三五期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》中首次提出要建设，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式[9]。2016年，教育部在《教育信息化十三五规划》中进一步要求：有条件的地区要积极探索信息技术在众创空间、跨学科学习(STEM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用[10]。2017年，教育部直属的教育科学研究院成立了STEM教育研究中心，通过整合院内外专家资源对热点问题展开深入研究，发布了《中国STEM教育白皮书》与《STEM教师能力等级标准》，为我国STEM教育的发展提供了重要支撑，为国内从事科学、技术、工程、数学及相关学科的教育工作的专业人员提供了专业发展标准和指导意见[11]。但在众多文献资料中与幼儿园STEM教育相关的研究并不多见，其中较有价值研究有杨元魁、叶兆宁联合发表的学术文章《开展幼儿STEM教育的重要性和必要性》以及莫牧教授于2013年出版的著作《早期教育中的STEM教学》[12]。由此可见，我国越来越重视发展STEM教育，但缺乏对在幼儿园阶段实施STEM教育的研究。

　　综上所述，笔者认为首先国内STEM教育无疑是当前教育研究的重点话题；其次，STEM教育的研究重点应从理论研究逐步转化为实践研究，特别是幼儿园教育中如何科学地应用STEM教育理念促进幼儿成长。

　　1.4.1研究内容

　　本文以STEM教育理念在幼儿园教育中的应用为主要研究议题，将重点放在对STEM教育理念在幼儿园实施现状中存在问题的分析及解决策略构建为主要研究内容展开本研究。在该研究中，笔者首先明确本研究的选题背景、研究的目的及意义，收集、整理了国内外的相关研究，发现该研究的切入点及突破点，并根据研究的具体内容确定了文献法、观察法等科学研究方法；其次笔者对STEM教育的概念做进一步梳理，在深入领会其内涵与价值后深入幼儿园内对STEM教育在幼儿园应用进行观察研究并在此过程发现问题并对造成诸多问题的原因进行剖析；最后，笔者根据STEM教育理念在幼儿园教育应用中存在的问题及原因推导出可行性较强的解决对策，为STEM教育理念在幼儿园教育中得到更好地实施并取得更好的效果作出贡献。

　　1.4.2研究方法

　　本文采用的研究方法主要有文献法、观察法、案例分析法。笔者采用文献法对相关文献、书籍、期刊等资料进行了搜集、整理与分析，学习了有关STEM教育的政策、实施途径与方法等相关内容，在此基础上形成本研究的创作框架。笔者深入幼儿园内部，观察STEM教育理念下不同课程、教学活动中幼儿不同的行为表现，发现STEM教育实施过程中存在的问题，并结合理论为本文提供合理可靠的现实依据。为了更好地说明STEM教育实施过程中存在的问题，探究STEM教育在幼儿园的实施策略，笔者以观察所得的真实案例为依托进行分析，指导论文研究与实践。

　　2.1.1 STEM教育的概念

　　2001年，STEM以科学,技术,工程,数学的英文缩写形式正式进入教育领域，STEM强调的是打破学科界线实现学科间的融合，是一种集科学、技术、工程与数学为一体的综合性的以培养具有创新能力的复合型人才为主要目标的跨学科教育理念[13]。有异于传统的讲授法，STEM教育理念以学生实践操作能力的培养与实现学生为主体的教学观，其实质是教师指导学生挖掘学科间的内在联系，结合实践操作进行创新创造，打破学科疆域实现学科间的融会贯通，因此STEM教育的首要特征就是跨学科性，此外，STEM教育还具有情境真实性与体验性、互动协作性、操作设计性、过程回归性等特点[14]。

　　2.1.2学前STEM教育的内涵

　　学前STEM教育的对象是在幼儿园范围内接受学前教育的3岁至6岁大的幼儿，尤其以认知发展较好的大班幼儿为主要实施对象。学前STEM教育未有统一的概念表述，但学界普遍认可莎莉·穆莫的定义法，即学前STEM教育是教育者根据一定的教育目的，有计划有组织地开展的以科学与数学学科为核心，以幼儿兴趣为主要关注点，创设融合了科学、技术、工程、数学甚至艺术等内容的真实情境与有意义活动，培养幼儿解决实际问题的能力，提升幼儿综合素质的教育理念[15]。

　　但需要指明的是，学前STEM教育与STEM不同的是其核心学科是数学与科学且更加注重对幼儿STEM思维及意识的培养。有碍于学前阶段幼儿的身心发展程度，因此学前STEM教育并不以技能的获得为主，而是更在意对幼儿身心发展促进作用的发挥程度。

　　蒙台梭利幼儿教育理论对于学前教育的发展有重大指导意义，蒙台梭利提出：幼儿具有天生的学习内驱动力以及主动性，对于周围环境的吸收能力较强，因此幼儿能够在天然的内在驱动力影响下对周围环境进行不断地主动性探索，并将探索所得经验同化吸收，转化为日后学习的基础。也就是说在她看来幼儿学习是以经验为基础，在动手操作的实践中幼儿得到经验并将此经验作为日后进行高级学习的资源储备。由此可知，蒙台梭利主张为幼儿提供支持幼儿自由探索与发展的空间，并培养、保护幼儿的好奇心以便为其未来学习提供基奠。

　　STEM教育理念在幼儿园教育中的实施正如蒙台梭利所说，为幼儿创设了近似真实的仿真活动区域与空间，以激发幼儿的兴趣培养其动手能力，帮助幼儿获得直接经验。

　　项目教学是基于克伯屈一篇题为《项目教学法：在教育过程中有目的活动的应用》的学术文献上形成。项目教学指一系列能够促进教师指导幼儿深入钻研现实世界的教学活动，与传统的教学形式相比，项目教学更关注幼儿探索的自主性，它依托合理的计划，为幼儿提供真实情境模拟解决问题的过程，促使幼儿获得直接经验。项目教学具有一定的导向性、跨学科性、需求性、社会关联性与自我组织性等特点，而上述项目教学的内涵和特征与STEM教育理念存在诸多共通点，STEM教育指导下的活动需要具有现实问题指向性，而这种问题绝非单一性的，需要幼儿对于科学、技术、工程、数学等学科形成一定的概念并有一定的理解，且解决问题的过程中需要不断地与同伴进行交流，应用了语言技能与语言艺术。在STEM教育与项目教学共享诸多要点的前提条件下，项目教学是实现STEM教育理念的最佳选择，也是当前国内幼儿园实施STEM教育理念的最好载体。

　　本研究与案例紧密结合，探究了基于项目的STEM教育活动，也可以称为STEM教育课程，因为STEM教育理念特别强调跨学科和情境真实性，所以基本上所有的STEM教育活动都是在仿真模拟环境下进行的，在活动项目设计时也关注到幼儿合作交流的机会以及应用经验的机会的合理搭建，这些STEM教育理念本身的特点与幼儿身心发展特点相结合，不同班别的幼儿有不同的对应项目。如小班幼儿有《斜坡》、《滑轮》等STEM项目；中班幼儿有《参观动物园》、《体验博物馆》等项目；大班幼儿有《快递员》、《创造颜色》等项目。

　　总体来说这些STEM教育活动项目在设计构建时都要遵循一定的原则，即：实用并贴近真实世界、节能环保、具有观赏性、具有学科融合性。

　　相对其它班别幼儿来说大班幼儿的认知发展能力更好，身心发展程度与肢体协调性也优于其他班别幼儿，因此在选择幼儿园STEM教育项目实施案例时笔者选用了大班幼儿的《快递员》活动项目进行课堂实录分析以发现幼儿园STEM教育项目应用中存在的问题。

　　3.3.1《快递员》案例课堂实录

　　第一环节：导入

　　主控老师：小朋友们，我们就要过年了，你们家里都买年货了吗？你们的爸爸妈妈是不是每天都在取快递呀，老师也网购了一些糖果，现在快递员正给老师送来呢。

　　情境：模拟签收快递的情景。

　　主控老师：唉，你们看，这里有一瓶糖果的包装碎了，这是我要送给朋友的，这怎么会碎掉呢，小朋友们帮老师一起看一看这两瓶糖果的包装有什么不一样的地方吗？（一瓶糖果单独放进纸箱没有任何包装，另一个用充气泡沫袋包裹严实）大家说，如果你们遇到了这样的情况你们会怎么做？

　　第二环节：分组合作，制作方案。

　　确定任务。

　　主控老师：小朋友们大家看，现在老师这里有一些小星星，每一颗星都代表一个小心愿，今天我们就变身为快递员，看看谁能帮许愿者保护好他们的心愿。老师这里有几种材料（给小朋友们展示材料如图3-1），它们有不同的价格哦，现在你们可以随意选择材料，但是不能超过1元钱，三个小朋友一组，看看哪个小朋友包装的最好。

　　3.3.2《快递员》案例中教师评价摘录

　　A幼儿：这节STEM项目活动中，A幼儿表现出了极强的参与热情，能够积极配合老师，但是由于A幼儿的个性比较好动，在活动中出现了很多随意走动，不听指挥，打断别人操作的行为，需要教师不断地提醒。在最终的重量测量时，他所在组设计的包装重量为50g，在9组幼儿中排名第五。

　　B幼儿：整节STEM项目活动中，B幼儿表现出对接收快递有一定的经验，与A幼儿相反的是B幼儿性格内向，少言寡语，与其他幼儿沟通较少，但由于有一定经验，能在一定时候指出同组小朋友的错误，在教师引导下能与同组伙伴进行配合。在最终的重量测量时，他所在组设计的包装重量为32g，在9组幼儿中排名第二。

　　4.1.1 STEM项目活动被片面解读为多学科拼盘

　　笔者在上述论述中提及STEM绝非S、T、E、M这四门学科的简单叠加，而是打破学科界线的深度融合，但从案例中可以看出并未作到学科融合，学科知识性相对较弱，操作相对机械。笔者在研究中访谈了大班主班教师，在其回答中笔者了解到在他的观念中STEM项目活动就是第一步应用一门学科、第二步应用另一门学科，学科之间没有配合与交叉应用。上述案例中开展按流程操作的包装快递活动以及提出的包装要求更像是手工课而STEM教育绝不是技能教育更不是简单的手工课。

　　4.1.2师资匮乏

　　将STEM教育引入幼儿园，就意味着对幼儿园教师的职业素养提出了更高的要求。在STEM教育中教师的角色更多的是学习的设计者，活动的组织者，知识讲授者和学习引领者。STEM教育理念若想取得应有的教育效果就应配备更强的幼儿园师资队伍，教育者首先应具有学习意识，能够从思想层面认识到STEM教育的重要性以及对于幼儿发展的促进作用，如教师应理解STEM教育的真正内涵，或是有学习STEM教育理念的想法与行动；其次，STEM教育的实践应用也要求教师角色多元化，教师需要对不同类型的知识具备较强的敏感性，努力提高自己的提问与教学评价反思能力。

　　4.1.3教学方式偏颇

　　在幼儿园STEM教育活动实施过程中教师教学方式依旧偏向传统形式，教师做模型，教搭建，孩子亦步亦趋按步骤学习如何操作，严重缺乏STEM教育必要的脑探索，违背了跨学科跨领域教育动手动脑的探索式教学宗旨。如案例中主控教师在最为关键的测量阶段采用了传统的教的方式，虽然这个过程存在探索活动，但却让幼儿探索的意义大打折扣。

　　4.2.1缺乏本土化的STEM教育活动体系

　　STEM教育在中国实施时间短，处于探索阶段，缺乏易操作的建议与实践经验，能够应用STEM教育理念的幼儿园数量不多，国内幼儿园大多采用的是国外STEM教育活动并未从国内幼儿的身心发展实际状况出发进行STEM教育活动体系的本土化创设。国内教育受传统教育的影响，幼儿园教育仍存在大量的小学化问题，幼儿以学科知识为主要学习内容，在实施STEM教育理念的过程中并未关注到国内幼儿动手能力弱、科学思维发展缓慢的本国特点，STEM教育活动的搭建也没有层次性与系统性，因此在实施过程中会出现很多水土不服的问题。

　　4.2.2缺乏专业的STEM教师

　　教师自身水平不高，国内幼儿教师的聘任标准低是幼儿教师水平不高、能力不足的一个主要原因，大部分幼儿教师都是专科、本科学历，而STEM教育教师需要很强的学科融合能力与学科背景，显然国内教师不能胜任STEM教育的任务。如笔者实习所在园专任教师共24人，其中专科学历的教师为15人，本科学历教师为6人，硕士学历教师为3人。从学科背景来看，24位专任教师中毕业于学前教育专业的教师仅为13人，占比为54%，而其余11名教师毕业专业也并非科学、数学、工程、技术中的任一一门学科，也就是说，在这个开设了STEM教育活动或课程的幼儿园内教师的专业性并不高。幼儿教师的专业水平直接影响着STEM教育的效果。

　　探索幼儿园STEM教育理念实施与发展途径可以通过构建1主体N特色的整合课程体系来实现。幼儿园内实行的STEM教育应以科学为主体，这也是我国国内实施STEM教育的重点，当前部分幼儿园已经开设了科学课，STEM教育在某种程度上与现行幼儿科学课有一定的重合，因此在国内幼儿园STEM教育中应构建1主体N特色的整合课程体系，即1门以科学教材为主要依托的整合性五大领域课程，而N特色指的是具有校本课程特色的幼儿园课程。在课程实施时可以效仿高校必修课程与选修课程体系来处理STEM教育课程的关系，如科学课为必选课，每一名幼儿都必须选择，而STEM教育课程或活动中包含科学与艺术、科学与数学、科学与技术等整合课程，幼儿可以根据自己的需要选择相应课程，幼儿的喜爱与兴趣是最好的老师，也是STEM教育理念实施的有效保障。

　　第一，聘请专业的STEM教师。专业的幼儿STEM教师是实施STEM教育的最佳保障，国内STEM教育开始较晚，也未形成规模，因此在实施STEM教育理念之初可以采用聘请国外STEM教育专家的师资引进办法，国外开展STEM教育的时间久，覆盖面积广，几乎包含了所有学段，当然也包括早期教育和学前教育。聘请国外教育专家可以帮助我们更好地理解STEM教育，更加有效地开展STEM教学活动，与此同时还有利于国内教师学习直接经验。

　　第二，自主培养STEM教师。2017年6月，中国教科院成立了STEM教育研究中心，并于近期发布了《中国STEM教育白皮书》与《STEM教师能力等级标准》两项科研成果。参照这两项成果，国内幼儿园或是教育行政部门可以有目的、有计划地组织开展自主培养STEM教师的系列活动，培养一批了解幼儿身心发展特点，有学科知识背景，有科学指导思想的教师并培养教师的学习意识，提高其专业水平，保证其尊重幼儿自主权与个体差异。

　　校园环境的创设与优化。与传统重纪律的课堂不同，STEM教育更加注重学习者的体验，相对宽松自由的学习环境更能够促进幼儿的主动学习。教学资源丰富的幼儿园可以建立大型的实验室，让幼儿足有够的空间去发现、探索，此外，还可以建立大型的STEM活动中心，提供木板、铁钉、锯子、螺丝刀等各种材料及工具，让孩子来自由发挥想象力，并完成设计和制作。

　　第二，教室环境的创设与优化。教室是幼儿主要活动空间，因此在教室内部设立科学角、图书区将对STEM教育有极大的促进作用。科学角投放放大镜，三棱镜，平面镜供幼儿探索光的折射与反射，光与影的关系；小磁铁，指南针让幼儿在玩的过程中，感受到神奇的磁力，两块磁铁即可以吸在一块，又能相互排斥。图书角可以增加科学技术类的书籍，方便孩子在发现问题的时候，搜集相关资料，支持幼儿的主动探索，促进孩子主动学习。

　　校企合作主要指的是幼儿园与校外企事业单位的合作，即与科技馆、少年宫、青少年科技指导站等企事业单位建立合作关系，将幼儿STEM教育课程扩展到幼儿园以外的广阔天地，借助校外企事业单位在科技、艺术等方面的教育项目或课程内容激发幼儿对科学探索、艺术学习的兴趣。

　　历经数月的学习与研究，通过我的努力，论文创作已基本完成。在这段时间里，我学到了很多知识，也有很多感受，对STEM教育等相关知识笔者经历了从不了解到熟悉的改变，在此期间我开始独立地学习和思考。

　　STEM课程可以有多种开展方式，但主要方式是让幼儿参与解决问题。此外，创新、合作、交流和批判性思考活动也都被整合到每一个课例的任务中。STEM课例是真实的学习任务，这些学习任务将推动幼儿实现预设的学习目标。在STEM教学中，要求幼儿在限定条件下完成一系列的活动，每项活动所需的材料一般限定为日常生活物品。要求学生共同参与、相互合作、共享成果。要求学生像科学家和工程师一样研究、设计和操作。要求学校、家庭、社会为幼儿的发展与学习提供尽可能多的机会、资源和更加广阔的平台，让幼儿能解决实际问题。通过本研究的观察与实践，发现当前幼儿园内实施的STEM课程或活动存在STEM项目活动被片面解读为多学科拼盘、师资力量不足、教学方式存在误区等问题，也发现了国内幼儿在动手实践方面，以及自主探索方面存在的诸多问题，但是STEM教育在教学界已经引发不小的反响，对其研究与实践已成为必然趋势，STEM教育的低龄化发展也是教育改革的重点，因此面对这样的社会以及教育现实，应该积极地探索适当的STEM教育实施途径，有效提高幼儿园内的STEM教育应用效果，因此在分析了教师以及STEM课程的原因之后提出了一系列调整策略，如探索幼儿园STEM教育理念实施与发展途径、组建专业化的幼儿园STEM教师队伍、创设并优化STEM教学环境、加强校企合作机制，但是对于STEM教育理念的研究绝不仅如此，对于学前STEM教育理念的探索只是一个开端。在今后的工作中，我将在幼儿教育中投入更多的时间与精力将STEM教育理念应用到教育实践中。

　　本文是在老师的悉心指导下完成的，四年来，老师在学习上一直给予我帮助和支持，本文从选题到初稿直至完成无不凝结着老师的心血和汗水，老师学识渊博，严谨求实，勤奋创新，他的治学和为人之道使我终生受益。借此机会，向导师表达我由衷的感谢！回顾四年的学习和生活，要感谢许多老师和朋友，诚挚地感谢教育学院的领导和各教研室的老师，是你们的默默耕耘使我们成长，还有陪伴我四年的同窗好友们，是他们帮我度过了一个个难关，与我进行了有益的探讨，在此向他们表示真挚的谢意！感谢我的家人，是你们无私的爱领着我向前走。论文评审和评议的专家在百忙之中为我评审论文，在此向你们表示由衷的感谢。

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