基于科学启蒙的幼儿园 STEM 教育实施策略
苗红 黄娟
吉林省省直机关第二幼儿园 吉林长春 130000; 长春市基础教育研究中心 吉林长春 130000
幼儿阶段是好奇心与求知欲最为旺盛的时期,也是科学启蒙的关键阶段。STEM教育通过项目式学习,引导幼儿体验科学、工程、技术和数学的综合应用,在解决具体现实问题的过程中发展幼儿的探究能力、逻辑思维和创新意识,为未来青少年科学素养发展奠定基础。
一、基于科学启蒙的幼儿园 STEM 教育的价值与特征
(一)幼儿园 STEM 教育的价值
一是激发科学兴趣。幼儿对周围事物的好奇心和探索欲与生俱来,STEM 教育能够激发幼儿对科学现象的兴趣和主动发现及尝试解决问题的探索热情,发展幼儿的科学态度。二是奠基科学素养。通过 STEM 项目式学习,幼儿能够初步了解科学研究的方法和过程,形成基本的科学思维和对科学原理的认知。三是培养综合能力。在 STEM 教育实践中,幼儿不但要运用观察、比较、分析、推理等科学思维解决问题,同时还能促进动手操作、语言表达和团队合作等综合能力的发展。
(二)幼儿园 STEM 教育的特征
一是完整性。STEM 教育让幼儿通过“观察现象→提出问题→假设猜想→动手验证→实际记录→解决问题”的探索,体验科学探究的全过程,帮助幼儿建立起对科学、技术等概念的直观认知,初步感受设计思维与工程思维的应用。二是真实性。幼儿 STEM 教育要从生活现象、社会场景或职业模拟中提取教育内容,引发幼儿对现实问题的思考,设计真实可解决的问题任务,设定具体解决问题的目标,提供真实工具与材料,让孩子在贴近现实的情境中进行实践探索。三是融合性。幼儿通过 STEM 学习建立跨领域的认知框架,以解决单一的问题为目标,融合多领域的知识,让幼儿在完成一个任务或进行一项活动中发现科学、技术、工程、数学以及艺术等各学科的内在联系,感知事物之间的融合性。
二、当前幼儿园 STEM 教育存在的问题
(一)教育理念存在偏差
正确的教育理念是教师实施 STEM 教育的前提条件。一些幼儿教师对 STEM 教育的理解不够深入,将其等同于简单的手工制作或科学实验,忽视了 STEM 教育立足于创新解决实际问题,培养幼儿工程思维、设计思维以及综合能力的核心目标。在教学过程中,过于注重知识的传授和探究结果,而忽略了幼儿科学探究的过程,导致 STEM 教育缺少实际效果。
(二)教学资源不足
当前,幼儿园 STEM 教育的课程资源和场地与设施资源都无法满足幼儿学习的需求。幼儿园教材中已有的科学活动趣味性和实操性较强,但是缺少工程性和设计性,无法实现对幼儿创新能力和解决问题能力的培养;幼儿园实践的场所多是以固定的器材为主,缺少 STEM 实践的场地和项目化学习的专项设施,各类资源的不足影响了幼儿园 STEM 教育的发展。
(三)教师专业素养有待提高
STEM 教育涉及多个学科领域的知识和技能,幼儿教师职前所接受偏重于教育学、心理学和教学法的培训,严重缺乏 STEM 相关专业知识和教学经验,在教学过程中难以开发高质量的 STEM 活动设计,难以有效引导幼儿进行科学探究和学习,教师 STEM 专业素养提升缓慢,严重影响了幼儿园 STEM 教育的质量提升。
三、基于科学启蒙的幼儿园 STEM 教育实施策略
(一)正确的理念引领
STEM 教育作为科技人才培养的重要手段,已成为国际上共识,幼儿园 STEM 教育是科学启蒙的起始阶段,要依托国际发展趋势、国家政策要求、各类权威平台,促进幼儿园和教师深入理解 STEM 教育的内涵和价值,树立以幼儿为中心、注重探究与实践、强调跨学科融合的教育理念。关注幼儿的兴趣和需求,鼓励幼儿主动参与、积极探索,将科学启蒙贯穿于整个 STEM 教育活动中,让幼儿在丰富的体验中感受科学的乐趣。
(二)丰富的资源支撑
丰富的教学资源是开展 STEM 教育的必要条件,幼儿园 STEM 教育资资主要解决“学什么”“用什么学”“在哪学”的问题。
一是课程资源开发,指向“学什么”。结合幼儿的年龄特点和认知水平,以生活中的常见现象和问题为切入点,编写具有趣味性、系统性和实践性的 STEM 活动课程。其一是设计简单有趣的科学实验活动,如“彩虹杯”“会跳舞的盐”等,让幼儿在实验过程中观察现象、提出问题、进行猜测和验证,培养幼儿的科学探究能力和思维能力。其二是设计具体指向性的工程搭建活动,如用积木“搭建一座桥”、用纸盒“制作纸凳子”等工程搭建活动,引导幼儿运用数学测量、空间认知等知识,培养幼儿的工程思维和解决问题的能力。三是设计与生活密切相关的科学探索活动,如垃圾分类、植物生长等,引导幼儿关注生活中的科学现象和问题,通过让幼儿运用所学知识解决实际问题,增强幼儿对科学知识的应用能力和对生活的观察力。
二是教具资源开发,指向“用什么学”。积极开发和收集多样化的教具,教具主要来源于自制。其一是能够促进幼儿听、闻、尝、触等感知觉的教具,如“舌尖的颜色”中配色的水果彩汁、“盲人摸象”中不同材质的玩具、“小乐队”中的不同材质的器皿等,让幼儿借助身体感知觉探究科学世界。其二是能够促进幼儿实践操作的自制科学实验器材、工程搭建积木、数学操作材料等,如利用废旧材料制作简易的天平、杠杆、九宫格等教具,让幼儿在动手操作中理解物理原理。
三是场地与设施资源开发,指向“在哪学”。合理规划幼儿园的 STEM 教育场地,设立专门的科学探究室、工程搭建区等活动区域,为幼儿提供充足的空间开展 STEM教育活动。配备必要的设备和工具,如显微镜、放大镜、电子积木等,满足幼儿的探究需求。同时充分利用幼儿园的户外场地,开展自然观察、户外工程搭建等活动,拓展 STEM 教育的空间。拓展校外教育场所,如博物馆、科技馆、图书馆、工程训练中心、大自然等,都可以作为 STEM 教育的实践基地,让幼儿切实体会真实的问题要在真实的环境中解决。
(三)专业的师资保障
1.加强 STEM 师资储备。STEM 教师需要跨学科素养,因此,幼儿园 STEM 教师储备要从三方面入手。一是鼓励并加强已有教师的跨学科培训,让教师胜任 STEM 教学;二是优先招聘同时具备学前背景和科学、工程、技术和数学优势的教师,强化专业型人才;三是适当引入科技馆、博物馆、高校及社会具有 STEM 素养的兼职师资,推进幼儿园 STEM 教育的顺利开展教育。
2.系统培训 STEM 教师。依托《STEM 教师能力等级标准》,从 STEM 活动设计、活动实施和可持续发展的三个模块入手,系统设计教师培训课程。其中 STEM 活动设计旨在提升教师课程研发能力,包括设置情境、活动目标、活动内容、活动实施、活动评价以及信息化手段运用等多方面;STEM 活动实施旨在提升教师的教学指导能力,包括任务驱动、学习过程记录、组织幼儿研讨与交流、引导幼儿反思与实践改进等;可持续发展旨在提升教师专业发展规划能力和践行的能力,包括自我学习则要从教师的教育理论、科学启蒙的手段方法、项目式学习指导策略等入手,着重提升教师的自主学习能力、课程研发能力和校内外资源的开发与应用能力等。
3.建立 STEM 教师学习共同体。2024 年,教育部、科技部等十七部门联合印发《家校社协同育人“教联体”工作方案》,家校社应协同开展教育成为未来趋势。幼儿园应以教师为核心,构建由管理人员、教师、教研员、科研员、校外科学与工程领域专家、场馆专业人员等联合组建学习共同体,探讨科学启蒙的方法和策略,在集体备课、教学活动观摩、案例分析、课题研究等多种形式的 STEM 教学和研究活动中,共同提升 STEM 教育指导能力,为培养幼儿的创新思维和解决问题能力提供强有力的支持。
参考文献:
[1]徐晓蓉,张海欧.面向未来:幼儿园科学教育的理论审思与实践探索— —以安徽师范大学附属幼儿园为例[J].学前教育研究,2025(1):82-89.
[2]黄娟.基于学习共同体的 STEM 教师专业发展路径探析[J].中国现代教育装备,2020,10:49-53.
课题:本文系吉林省教育科学“十四五”规划 2022 年度课题“STEM 教育理念下博物馆资源开发与应用研究”(CH22848)研究成果。