當(dāng)前，人類邁進(jìn)了一個(gè)人工智能的大時(shí)代，社會(huì)科學(xué)的深度融合為學(xué)前教育專業(yè)化發(fā)展提供了更多的機(jī)遇。STEM教育模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)幼兒教育操作技能、思維技能、學(xué)習(xí)態(tài)度、理智思維的多維度塑造。在教學(xué)方法上，更加關(guān)注幼兒的個(gè)別差異，具有深度探索性和實(shí)效性。同時(shí)，在STEM教育系統(tǒng)中，借助于對(duì)幼兒學(xué)習(xí)習(xí)慣的開發(fā)，能夠幫助他們建立完善的思維認(rèn)知。筆者經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累和觀察，提出了相應(yīng)的理論成果，以此表述開展幼兒園STEM教育的重要性和必要性。

一、STEM教育的研究背景

STEM教育是英文Science，Technology，Engineering，Math的縮略詞，其中，S代表科學(xué)、T代表技術(shù)、E代表工程、M代表數(shù)學(xué)，通過(guò)這四項(xiàng)學(xué)科的融合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)幼兒教育的全面培養(yǎng)。STEM這一詞匯由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提出，全美科學(xué)教育實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)通過(guò)設(shè)立STEM教育的相關(guān)學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)和綱要，在全球范圍內(nèi)掀起了探索現(xiàn)代教育的發(fā)展熱潮，引起了廣大教育工作者的廣泛關(guān)注。

早在20世紀(jì)80年代初，心理學(xué)家就曾經(jīng)針對(duì)腦科學(xué)的研究，提出了“腦科學(xué)”的研究發(fā)現(xiàn)。研究表明：在3～6歲期間，人的大腦發(fā)育處于相對(duì)較快的階段，兒童的執(zhí)行功能、記憶功能、認(rèn)知靈活性都能夠獲得迅速的發(fā)展。專家認(rèn)為，在這一階段，人腦中一旦形成成型的數(shù)學(xué)和科學(xué)理念，就會(huì)對(duì)其未來(lái)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響。因此，在具體教學(xué)中，教師就可利用這一生理特性，推動(dòng)幼兒大腦的科學(xué)發(fā)展，并通過(guò)科學(xué)的研討和學(xué)習(xí)模式，增強(qiáng)STEM教育的發(fā)展成效。

當(dāng)前形勢(shì)下，STEM教育已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代教育的熱點(diǎn)話題。在人才資源的市場(chǎng)缺口下，幼兒園STEM教育確保人才教育在科技領(lǐng)域和人才競(jìng)爭(zhēng)中獲得更好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，在跨區(qū)域整合的教學(xué)層次下，對(duì)幼兒教育的深入程度提出了更多的要求。

二、開展幼兒園STEM教育的科學(xué)依據(jù)

幼兒在出生之后就蘊(yùn)含著強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，這一點(diǎn)毋庸置疑。從幼兒的心理想法上看，開展幼兒園STEM教育具備一定的科學(xué)依據(jù)，具體分析如下：

1.知識(shí)領(lǐng)域。研究表明，幼兒在4個(gè)月左右，就開始主動(dòng)去探尋知識(shí)。例如，幼兒開始逐漸明白物體需要支撐才不會(huì)倒塌、靜止的事物受到外力能夠活動(dòng)，并且開始逐漸擁有了高空、平面的意識(shí)。從這一階段上看，幼兒會(huì)嘗試投入一定的精力去感知世界，從中了解更多的道理。這種對(duì)知識(shí)的汲取，尤其是通過(guò)對(duì)物理知識(shí)、數(shù)字概念的積累，給幼兒STEM教育的發(fā)展提供了更多可能。

2.工程領(lǐng)域。在工程領(lǐng)域中，我們可以看出，人在幼兒時(shí)期的思維構(gòu)建類活動(dòng)具有一定的規(guī)律。通過(guò)對(duì)幼兒思維模式和觀察能力的引導(dǎo)，教師能夠促使幼兒對(duì)不同材料的質(zhì)感、肌理、性能保持關(guān)注，更加喜歡去體驗(yàn)不同的材料效果。例如，幼兒可以清晰地感受到外界材料是否柔軟、靈活，受外力的感受是怎樣的，從中體現(xiàn)不同程序系統(tǒng)、工程作用下可能出現(xiàn)的結(jié)果。這一體驗(yàn)和感受成為工程領(lǐng)域的中心任務(wù)，為幼兒階段引入工程教育奠定了基礎(chǔ)。從目前的教育角色上看，幼兒階段的工程教育工作是STEM教育中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

3.數(shù)學(xué)領(lǐng)域。數(shù)學(xué)教育中，學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)技能的掌握歷來(lái)為廣大教育工作者所重視。很多幼兒園都是從“數(shù)一數(shù)蘋果有多少個(gè)”的算術(shù)題中，引導(dǎo)幼兒開始對(duì)數(shù)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行初步探索。通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算，他（她）開始學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的加減法，并且對(duì)加減算術(shù)做出正確的反應(yīng)，從而主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程之中，從理性思維角度解決數(shù)字邏輯中存在的各項(xiàng)問(wèn)題。

4.語(yǔ)言領(lǐng)域。幼兒園語(yǔ)言教育的推進(jìn)是開展STEM教育的基礎(chǔ)部分。在語(yǔ)言領(lǐng)域內(nèi)，幼兒在語(yǔ)言發(fā)展的初級(jí)階段會(huì)對(duì)某一個(gè)詞語(yǔ)發(fā)生的頻率產(chǎn)生深度記憶，教師通過(guò)反復(fù)講解，能夠加深幼兒對(duì)于詞匯、語(yǔ)句的掌握。因此，在幼兒語(yǔ)言教育中，教師通過(guò)對(duì)STEM教育中分布頻率的探索，能夠使幼兒感受到更具理性的學(xué)習(xí)思維，教學(xué)效果也會(huì)得到提升。

三、幼兒園開展STEM教育的重要性和必要性

STEM教育之所以能夠在幼兒教育中獲得更大的發(fā)展，除了因?yàn)镾TEM教育對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展具有重要性以外，在不同的藝術(shù)層面上也都有所體現(xiàn)。

1.增進(jìn)幼兒園教育的系統(tǒng)認(rèn)知。從STEM教育體系的學(xué)科劃分來(lái)說(shuō)，幼兒教育工作者通常都難以得到一個(gè)清晰的答案，這主要是因?yàn)樵谟變航逃锌茖W(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系是密不可分的，人們無(wú)法將其分成獨(dú)立發(fā)展的個(gè)體，尤其是數(shù)學(xué)教育中的幾何、測(cè)量、計(jì)劃、公式都給幼兒教育帶來(lái)了系統(tǒng)性的影響。實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)幼兒學(xué)習(xí)綜合性和生活性的相互融合，能夠使幼兒更好地掌握科學(xué)技術(shù)，并將其轉(zhuǎn)化為社會(huì)實(shí)踐能力，融入技術(shù)實(shí)現(xiàn)和工程之中。同時(shí)，考慮到幼兒學(xué)習(xí)的綜合性和生活性，教育工作者要將STEM教育作為一個(gè)學(xué)習(xí)整體，綜合不同的學(xué)科特點(diǎn)，針對(duì)幼兒教育內(nèi)容建立一個(gè)清晰的體系，從而實(shí)現(xiàn)幼兒教育最大限度的深化發(fā)展。

在日常教育工作中，幼兒園STEM教育課程的內(nèi)容主要分為四個(gè)層面：第一個(gè)層面是對(duì)幼兒社會(huì)系統(tǒng)的教育，通過(guò)對(duì)幼兒自身和他人身體機(jī)能、生命成長(zhǎng)歷程、安全防護(hù)工作等主題的研究，使幼兒能夠加深對(duì)不同教育知識(shí)的綜合；第二個(gè)層面是物質(zhì)層面，包括幼兒對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、物體的制作過(guò)程、物體的創(chuàng)造發(fā)明進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而了解到不同層面上的物理、哲學(xué)知識(shí)，使幼兒能夠建立理性思維和邏輯思維；第三個(gè)層面是“地球與空間系統(tǒng)”層面，包括引導(dǎo)幼兒對(duì)地球、太空、環(huán)保等不同科技主題的了解，讓幼兒能夠具備更加獨(dú)特的視野；第四個(gè)層面是“技術(shù)與生活系統(tǒng)”層面，在這一階段中，包含了軍事武術(shù)、信息傳輸、生活科技等方面，這四個(gè)層面相互融合、相互滲透，構(gòu)建了幼兒園教育中十分科學(xué)的價(jià)值體系，同時(shí)也在STEM課程知識(shí)的組織下，為幼兒園教育提供了更加科學(xué)的學(xué)習(xí)方案。

2.設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)方案。需要特別注意的是，幼兒園STEM教育的推進(jìn)并不是單一的，而是成多元化發(fā)展的。這一教學(xué)方法圍繞STEM思想教育模式，融合了語(yǔ)言、健康、社會(huì)、藝術(shù)等多個(gè)層面的學(xué)習(xí)目標(biāo)及內(nèi)容，引導(dǎo)兒童更加積極、主動(dòng)地探究和學(xué)習(xí)。通過(guò)生動(dòng)、有趣、愉悅的藝術(shù)教育形式，使幼兒能夠積極參與其中，并通過(guò)自主探究和目標(biāo)教學(xué)，加快對(duì)不同幼兒教育管理辦法的創(chuàng)新和研討。

除此之外，教師還能夠從STEM學(xué)習(xí)之中，引導(dǎo)幼兒吸收和汲取關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)，并在不同的專業(yè)科目中提煉重點(diǎn)概念和技巧，使幼兒能夠積極、主動(dòng)地參與到學(xué)前教育體系之中。此外，教師還可以通過(guò)利用不同層次的教育方法，設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)方案，并通過(guò)拋出一個(gè)個(gè)開放式的問(wèn)題，引導(dǎo)幼兒逐漸具備獨(dú)立思考、解決問(wèn)題、收集數(shù)據(jù)等方面的能力。由此，使幼兒能夠更好地了解多項(xiàng)學(xué)習(xí)技能，成為確立STEM學(xué)習(xí)系統(tǒng)性的教育方案，并在自主獲取知識(shí)、他人傳遞知識(shí)的過(guò)程中，獲得更加全面的發(fā)展，從而從總體上提高幼兒教育的數(shù)學(xué)和科學(xué)水平。

3.構(gòu)建生活化的科學(xué)學(xué)習(xí)模式。幼兒園STEM教育通過(guò)對(duì)數(shù)理學(xué)知識(shí)的綜合，能夠使幼兒從科學(xué)或數(shù)學(xué)的課題中進(jìn)行探尋，在目標(biāo)和材料層次上，把不同的科學(xué)學(xué)習(xí)行為綜合進(jìn)來(lái)，使幼兒園成為學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)園，打消幼兒對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的恐懼心理。

例如，很多班級(jí)在STEM教育上都設(shè)置了科學(xué)活動(dòng)區(qū)域，通過(guò)設(shè)置“科學(xué)空間”“數(shù)字世界”等形式，使幼兒在開展STEM活動(dòng)的過(guò)程中，能夠利用格尺、量杯等感受數(shù)量單位的意義。同時(shí)，鼓勵(lì)幼兒自己動(dòng)手去量物體的長(zhǎng)度、寬度，植物的成長(zhǎng)尺寸、文具的使用長(zhǎng)度，等等。通過(guò)種種生活化的科學(xué)學(xué)習(xí)模式，使幼兒能夠?qū)?shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，為幼兒構(gòu)建一個(gè)足夠大的探索空間。

再如，通過(guò)設(shè)定STEM教育區(qū)域，幼兒可以在該區(qū)域進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，或進(jìn)行閱讀書籍、手工DIY等藝術(shù)活動(dòng)，并進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)探究，從而豐富各種感官體驗(yàn)，提高實(shí)踐操作能力。在這一區(qū)域中，要通過(guò)擺放各類科學(xué)教育用具，使現(xiàn)代教育環(huán)境中的材料處處體現(xiàn)STEM課程特色。這樣一來(lái)，幼兒在玩耍的過(guò)程中便能接觸到不同形狀、重量、體積的材料，摸索其規(guī)律和特質(zhì)，在潛移默化中營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在STEM教育幾何形體這一區(qū)域，高矮不同的五邊形既是幼兒認(rèn)識(shí)形狀的教具，也是了解空間、深度的工具。在娛樂(lè)區(qū)域，爬行的“隧道”也被做成多邊形結(jié)構(gòu)，讓幼兒感受多樣形狀的物體。通過(guò)多元化的室外活動(dòng)課程，建立感官學(xué)習(xí)課程，使科學(xué)學(xué)習(xí)模式的形成更加完善，使幼兒教育成果更加高效。

4.營(yíng)造融洽、良好的學(xué)習(xí)情境。數(shù)學(xué)作為一門邏輯思維較強(qiáng)的學(xué)科，在推進(jìn)課程深度發(fā)展的過(guò)程中，需要教師有目的、有計(jì)劃地開展科學(xué)和數(shù)學(xué)教育。因此，教師需要結(jié)合STEM教育模式，精心選擇各項(xiàng)教育材料，使幼兒能夠?qū)⒖茖W(xué)、數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)納入整體的發(fā)展創(chuàng)造過(guò)程之中。此外，還要鼓勵(lì)幼兒發(fā)揮主觀能動(dòng)性，使其在融洽的學(xué)習(xí)情境中建立更加全面的發(fā)展認(rèn)知。

例如，輪滑是廣受幼兒歡迎的活動(dòng)，在這一創(chuàng)造過(guò)程中，教師要通過(guò)融入STEM課程，并進(jìn)行不斷學(xué)習(xí)和完善，使學(xué)生在玩輪滑的過(guò)程中，更好地感受其中存在的力的科學(xué)關(guān)系。由此，幫助幼兒更好地認(rèn)識(shí)輪滑的扭轉(zhuǎn)方向，使他們對(duì)繩子長(zhǎng)度、輪滑的運(yùn)動(dòng)方向加深了解。尤其是通過(guò)對(duì)其中存在的物理現(xiàn)象、數(shù)學(xué)活動(dòng)進(jìn)行隨時(shí)講解，使幼兒能夠在教育活動(dòng)中加強(qiáng)對(duì)STEM教學(xué)知識(shí)的吸收。

再如，教師可以進(jìn)行趣味烹飪的展示，引導(dǎo)幼兒通過(guò)觀察食材的攪拌、混合，通過(guò)一些簡(jiǎn)單的工具，鼓勵(lì)他們對(duì)一定數(shù)量成分進(jìn)行分析，使幼兒能夠?qū)ξ镔|(zhì)的加工、冷卻、揮發(fā)保持科學(xué)的認(rèn)知。在游戲的過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)幼兒在不同的積木形體中，了解物理知識(shí)，觀察圓柱、矩形、球形等不同結(jié)構(gòu)層面的排布，通過(guò)力的作用，使幼兒在玩中感受力的運(yùn)動(dòng)，包括對(duì)幾何形體運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系的感受。

綜上所述，從對(duì)兒童早期發(fā)展的認(rèn)知和腦科學(xué)研究可以看出，幼兒已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)和掌握STEM學(xué)習(xí)的重要認(rèn)知基礎(chǔ)和腦發(fā)育根基，為這一模式未來(lái)的深度發(fā)展奠定基礎(chǔ)。正如上文所說(shuō)，開展幼兒園STEM教育具有重要性和必要性，要使學(xué)前教育發(fā)揮更大的成效，那么，廣大教育工作者就必須在幼兒教育時(shí)期圍繞素質(zhì)教育的各項(xiàng)實(shí)施細(xì)節(jié)展開科學(xué)教育，以此幫助幼兒構(gòu)建正確的概念和模型，使相對(duì)復(fù)雜的STEM學(xué)習(xí)得以簡(jiǎn)化，幫助學(xué)生構(gòu)建正確的學(xué)習(xí)理念，從整體上提升幼兒學(xué)前教育的發(fā)展水平。