孫瑾

近年來，隨著與STEM相關(guān)的能力在各個(gè)年齡階段教育體系中日益受到關(guān)注，STEM教育也被探討得越來越多。STEM是四個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科，包括科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)的統(tǒng)稱。但事實(shí)上，上述四個(gè)單項(xiàng)的基礎(chǔ)學(xué)科的教育，并不能稱為STEM教育。根據(jù)Johnson（2013）的定義，STEM教育指的是一種整合了科學(xué)探究、技術(shù)和工程設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)分析等主題與技能的跨學(xué)科教育方法。而在這一整合中，數(shù)學(xué)與科學(xué)通常作為教學(xué)的主體，而工程和技術(shù)則通常作為用以更好地實(shí)現(xiàn)科學(xué)和數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的一種教學(xué)途徑或方法（Johnson，2013）。

因此，雖然STEM的各個(gè)基本元素在傳統(tǒng)教育中已經(jīng)獲得充分的體現(xiàn)，但是其跨學(xué)科以及整合的特性，在傳統(tǒng)教育中仍然是需要繼續(xù)探索的方向。有趣的是，學(xué)習(xí)內(nèi)容的整合性是幼兒教育的一個(gè)重要特征。早期的數(shù)學(xué)、科學(xué)的學(xué)習(xí)活動(dòng)通常會(huì)與幼兒的生活經(jīng)驗(yàn)或特定生活場景相結(jié)合，鼓勵(lì)幼兒通過探究來達(dá)成學(xué)習(xí)目的。越來越多的研究也顯示，幼兒早期豐富的STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)有助于幼兒未來獲得更好的學(xué)業(yè)成就（Geary et al.， 2013）。在這樣的基本背景下，我們又該如何認(rèn)識(shí)幼兒教育階段的STEM教育呢？

一、早期STEM學(xué)習(xí)與幼兒教育

幼兒是天生的“科學(xué)家”，他們充滿好奇心、對身邊的環(huán)境滿懷探究的渴望，這使得幼兒對于具有高度探究性的STEM活動(dòng)有天然的興趣。加上STEM活動(dòng)通常與幼兒的生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)，并以動(dòng)手操作和探究為活動(dòng)的組織形式，因此更加能吸引幼兒的興趣并積極參與其中。同時(shí)，幼兒教育課程體系注重幼兒的生活經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)操作和體驗(yàn)，因此，幼兒教育中經(jīng)典的科學(xué)與數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，例如測量、磁力、沉浮、光影等，也是幼兒STEM教育中常見的學(xué)習(xí)主題。

注重學(xué)科之間整合性的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)是STEM教育的重要特征。研究指出，具體的、情境性的、整合性的經(jīng)驗(yàn)有助于幼兒更好地學(xué)習(xí)，而學(xué)科之間的整合也更有助于加深幼兒對特定概念的理解、幫助幼兒解決學(xué)習(xí)問題，并更好地將相關(guān)概念應(yīng)用于日常生活（McClure et al.， 2017）。幼兒教育課程的去學(xué)科化和強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的整合性，正好滿足了STEM教育對于學(xué)科整合的要求。例如，在學(xué)習(xí)“物體的滾動(dòng)”這一物理概念時(shí)，教師通常會(huì)請幼兒探索可以滾動(dòng)的物體的形狀，在不同斜坡或平面上滾動(dòng)的速度，以及如何改變物體的滾動(dòng)狀態(tài)等。這些科學(xué)探究活動(dòng)自然地將基本的工程設(shè)計(jì)理念融入其中，不僅能夠幫助幼兒更好地理解這一科學(xué)概念，也使幼兒對材料的建構(gòu)和工程的設(shè)計(jì)有所體驗(yàn)。然而，要實(shí)現(xiàn)STEM中各個(gè)學(xué)科元素在幼兒學(xué)習(xí)活動(dòng)中恰當(dāng)有效的整合，則需要幼兒教師對于這些基本的STEM學(xué)習(xí)概念有深入的理解，并能夠有意識(shí)地設(shè)計(jì)和安排整合性的STEM學(xué)習(xí)活動(dòng)。研究顯示，缺乏整體設(shè)計(jì)和對于學(xué)習(xí)內(nèi)容理解的整合并不能提升幼兒對于基本STEM概念的學(xué)習(xí)成效（Czerniak， Weber， Sandmann， & Ahern， 1999）。那么，幼兒STEM教育中如何體現(xiàn)教師的作用？

二、幼兒STEM教育中的教師

幼兒教師在幼兒早期的STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)中起著決定性作用。如果教師對于實(shí)施STEM教育充滿信心和熱情，且具備能夠根據(jù)幼兒的發(fā)展特征設(shè)計(jì)適合的STEM教育活動(dòng)的專業(yè)能力，這對提高幼兒學(xué)習(xí)STEM的熱情與成效是非常重要的（McClure et al.， 2017）。但事實(shí)上，很多教師未能做好心理和專業(yè)上的準(zhǔn)備，因此在實(shí)踐中未能設(shè)計(jì)適宜的STEM活動(dòng)以符合幼兒的特定發(fā)展特點(diǎn)與需要。我們可以通過以下幾個(gè)方面加強(qiáng)幼兒教師在STEM教育方面的準(zhǔn)備。

首先，幼兒教師未必有足夠的學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備去設(shè)計(jì)合理有效的STEM相關(guān)的活動(dòng)，進(jìn)一步做到四個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科之間的有效統(tǒng)整就更加困難。因此，大部分幼兒教師在開展STEM相關(guān)的活動(dòng)時(shí)，都缺乏應(yīng)有的專業(yè)自信，對于教授數(shù)學(xué)、科學(xué)等內(nèi)容的焦慮也普遍存在（Cuban， 2013; Lee & Ginsburg， 2007）。研究顯示，教師對于數(shù)學(xué)教育本身的理解和信念能夠有效地預(yù)測學(xué)前兒童的數(shù)學(xué)成就（Seker&Alisinanoglu， 2015），當(dāng)教師對于學(xué)科持有負(fù)面態(tài)度時(shí)，這種態(tài)度則很有可能會(huì)傳遞給學(xué)生?？梢?，提升幼兒教師的STEM專業(yè)學(xué)科知識(shí)，并幫助他們樹立對STEM教育的積極認(rèn)知至關(guān)重要。

除了幫助幼兒教師獲得相關(guān)的學(xué)科知識(shí)和專業(yè)自信，專門的幼兒STEM教育培訓(xùn)也必不可少。教師首先需要熟悉幼兒在STEM教育的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容及其年齡適宜性。例如，設(shè)計(jì)光影活動(dòng)時(shí)，如果能夠清楚了解該主題涉及的科學(xué)、數(shù)學(xué)概念以及可用的工程和技術(shù)設(shè)計(jì)思路和相關(guān)材料或產(chǎn)品，并對不同年齡段幼兒掌握這些概念的層次有合理的期望，那么教師在活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)有效的跨學(xué)科整合的可能性也將大大提升。在STEM活動(dòng)中，幼兒能否進(jìn)行有效的探究、交流并解決問題是衡量教學(xué)的重要指標(biāo)，而促進(jìn)幼兒的探究、交流，設(shè)計(jì)合理的問題解決方式，則需要專門的學(xué)習(xí)、指導(dǎo)、實(shí)踐和反思，單純具備特定的學(xué)科知識(shí)也并不足夠。因此，幼兒教師還要接受如何有效實(shí)施STEM教育的專業(yè)培訓(xùn)。

最后，幫助幼兒教師了解當(dāng)前STEM教育中存在的問題，對于改善他們的教學(xué)理念與方法也有積極的作用。例如，在幼兒園的課堂中，STEM活動(dòng)的時(shí)間有限，以教師為中心的現(xiàn)象普遍，教師和家長通常更多地關(guān)注學(xué)習(xí)的成果而非過程，社會(huì)對于STEM教育存在各種誤解等，都是當(dāng)前幼兒園STEM教育中普遍存在的問題。如果教師能夠?qū)τ谶@些問題有清晰的認(rèn)識(shí)和足夠的敏感度，則有助于提高設(shè)計(jì)與實(shí)施STEM教育活動(dòng)的合理性和有效性。

三、幼兒STEM教育中的家長

支持幼兒STEM學(xué)習(xí)的另一重要方面則是家庭。我們知道，家長在幼兒學(xué)習(xí)中的參與程度對于幼兒的學(xué)業(yè)成就有顯著的正相關(guān)（Van Voorhis， 2013），類似的研究在數(shù)學(xué)和語文學(xué)習(xí)領(lǐng)域尤為集中。舉例來說，如果家長在日常生活中，能夠更多地與孩子玩一些與數(shù)學(xué)相關(guān)的游戲，例如棋類游戲、買賣游戲，那么這些孩子的數(shù)學(xué)成績更有可能展現(xiàn)出優(yōu)勢（Huang et al.， 2017）。

盡管如此，就家長日常參與幼兒STEM活動(dòng)的情況來看，他們對幼兒STEM學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)、觀念和態(tài)度等范疇仍然存在很大的局限性。很多家長認(rèn)為STEM活動(dòng)更適合年齡較大的孩子，需要專門的設(shè)備和材料，或通過復(fù)雜的演算才能進(jìn)行。也有相當(dāng)多的家長更關(guān)注目標(biāo)學(xué)科技能或概念的掌握，例如期望孩子在學(xué)前階段能夠進(jìn)行加減運(yùn)算、講述基本的科學(xué)原理或名稱，從而為順利升學(xué)打下基礎(chǔ)。因此，他們更傾向于讓孩子參加教學(xué)活動(dòng)來學(xué)習(xí)STEM相關(guān)的知識(shí)和技能，而往往忽略了在日常生活中引導(dǎo)幼兒自然地探索STEM相關(guān)知識(shí)的機(jī)會(huì)（Mirtschewa，2020）。事實(shí)上，日常的用餐、清潔、運(yùn)動(dòng)等生活環(huán)節(jié)中都蘊(yùn)含著豐富的STEM教育的內(nèi)容和契機(jī)，家長需要獲得足夠的支持和幫助，才能發(fā)現(xiàn)這些契機(jī)，從而引導(dǎo)和鼓勵(lì)孩子積極參與和探究。也有家長認(rèn)為，STEM活動(dòng)更適合男孩，且男孩相對于女孩在STEM領(lǐng)域有更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力（GundersoN， Ramirez， Levine， &Beilock， 2012）。這種性別偏見使得家長不自覺地更多關(guān)注男孩在STEM領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，并為男孩提供更多的機(jī)會(huì)（Crowley， Callanan， Tenenbaum， & Allen， 2001），購買更多的STEM類玩具（Jacob &Bleeker， 2004）。這種性別傾向性也會(huì)通過家長的養(yǎng)育行為傳遞給孩子，進(jìn)而影響孩子的STEM學(xué)習(xí)態(tài)度與成效。

與幼兒教師相似，很多家長對自身支持幼兒的STEM學(xué)習(xí)的能力也缺乏信心。美國國家家長教師聯(lián)合會(huì)的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然家長都認(rèn)同自己在激發(fā)孩子的科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣中承擔(dān)著重要作用，但是有大約三分之一的家長認(rèn)為自身未有足夠的能力支持孩子的科學(xué)學(xué)習(xí)（National Parent Teacher Association， 2016），而只有18%的家長表示近期曾經(jīng)與幼兒在家庭中進(jìn)行了親子科學(xué)活動(dòng)（Jacob &Bleeker， 2004）。由此可見，幫助家長更好地發(fā)揮促進(jìn)幼兒STEM學(xué)習(xí)的作用，仍有很長的路要走。他們需要切實(shí)的幫助和支持，從而更好地理解學(xué)習(xí)的內(nèi)容和特點(diǎn)，并增強(qiáng)其促進(jìn)幼兒STEM學(xué)習(xí)的能力和信心。

四、幼兒STEM教育的社會(huì)支持

中國向來重視學(xué)生的學(xué)業(yè)成就，尤其強(qiáng)調(diào)數(shù)理化學(xué)科學(xué)習(xí)的重要性。雖然當(dāng)前教育越來越關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展，但是對傳統(tǒng)學(xué)科的重視卻從未削弱。這種對于重點(diǎn)學(xué)科學(xué)習(xí)成果的強(qiáng)調(diào)也體現(xiàn)在大眾對幼兒早期學(xué)習(xí)的期望中。然而，STEM教育與學(xué)習(xí)并不僅僅關(guān)注單科學(xué)習(xí)的優(yōu)異。相比學(xué)業(yè)成績，STEM教育更關(guān)注學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的探究能力、學(xué)習(xí)興趣和問題解決能力的培養(yǎng)。而這些在以往的學(xué)習(xí)觀里并未得到足夠的重視，與之對應(yīng)的重視探究過程的教學(xué)理念，相比傳統(tǒng)的知識(shí)傳授型教育方法，對于家長和教師來說也顯得陌生。這可能也是相當(dāng)一部分教師和家長面對相對開放的STEM探究情境和學(xué)習(xí)內(nèi)容感覺焦慮和無從下手的原因之一。

近年來，越來越多的教育基礎(chǔ)研究揭示了早期STEM教育和干預(yù)的重要性和可行性（McClure et al.， 2017）。但科學(xué)研究的話語通常抽象和生澀，對于非專業(yè)的讀者往往缺乏吸引力。因此，如何將科學(xué)研究的發(fā)現(xiàn)和建議用大眾能夠接受和理解的方式傳遞給社會(huì)，進(jìn)而逐漸幫助大眾接受STEM教育和學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，并提升大眾對于STEM學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)興趣、探究精神、問題解決能力的認(rèn)可，則至關(guān)重要。舉例來說，科學(xué)研究反復(fù)證實(shí)兒童是天生的“科學(xué)家”，對于STEM相關(guān)學(xué)科天生具有敏感性。但是大眾的常識(shí)則認(rèn)為可能只有某些孩子具備學(xué)習(xí)STEM的天賦，可以給予更多的培養(yǎng)和支持;對于其他的孩子，STEM的學(xué)習(xí)則過于復(fù)雜和抽象。在兩者當(dāng)中，如果能夠有適當(dāng)?shù)拿浇?，將抽象的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)用具體的情境化的方式表達(dá)出來，讓大眾能夠?qū)嶋H參與觀察與認(rèn)知幼兒日常科學(xué)探究活動(dòng)，則有助于大眾接受和理解基于日常生活經(jīng)驗(yàn)的幼兒STEM教育和學(xué)習(xí)的特點(diǎn)以及對于幼兒學(xué)習(xí)的重要性，從而更好地發(fā)揮幼兒STEM教育的功能。