王藝靜 羅罕淑 陳明珠

文/廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

STEM教育是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論產(chǎn)物，由Science、Technology、Engineering 和Mathematics首字母縮寫(xiě)構(gòu)成。STEM教育作為科技創(chuàng)新教育的有效形態(tài)，倡導(dǎo)多學(xué)科融合、注重創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)引起世界各國(guó)普遍關(guān)注。2007年7月21日，美國(guó)全國(guó)州長(zhǎng)協(xié)會(huì)提出STEM教育和K-12的銜接問(wèn)題。2014年又提出“STEM國(guó)家人才培育策略”，包括培訓(xùn)STEM優(yōu)秀教師，建立STEM專家教師團(tuán)隊(duì)等。2018年美國(guó)白宮繼續(xù)發(fā)布STEM教育五年計(jì)劃——“北極星計(jì)劃”，明確指出要為未來(lái)的STEM人力資源做好準(zhǔn)備。英國(guó)也在將STEM寫(xiě)入政府文件的同時(shí)，加強(qiáng)STEM教師隊(duì)伍建設(shè)，通過(guò)學(xué)徒制培養(yǎng)新型STEM人才。德國(guó)則從學(xué)前教育階段就開(kāi)始促進(jìn)兒童科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，支持青少年科學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)，鼓勵(lì)開(kāi)展校園和企業(yè)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，鼓勵(lì)更多女性青少年投身相關(guān)專業(yè)。

我國(guó)目前已進(jìn)入中高收入國(guó)家行列，社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展對(duì)人才質(zhì)量、人才結(jié)構(gòu)都提出更高要求，2016年發(fā)布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架，提出我們要培養(yǎng)在未來(lái)社會(huì)具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的人才。STEM教育作為科教興國(guó)的新突破點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)教育創(chuàng)新，改革人才培養(yǎng)模式，加強(qiáng)創(chuàng)新人才和高技能人才培養(yǎng)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型具有獨(dú)特而重要的作用。2017年，《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)STEM教育和跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式。2018年，STEAM、STEM和STEM+教育出現(xiàn)在高中多個(gè)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中，這意味著STEM教育已正式融入我國(guó)國(guó)家課程體系。但是STEM教育若在學(xué)校實(shí)施面臨的最大瓶頸是師資問(wèn)題，現(xiàn)有教師不能勝任STEM教育教學(xué)，理念更新不到位，驅(qū)動(dòng)力不足，專業(yè)教師或有相關(guān)能力的教師數(shù)量嚴(yán)重不足等都是不容忽視地問(wèn)題。因此如何培養(yǎng)開(kāi)展STEM教育活動(dòng)的師資成為我們考慮的首要問(wèn)題。我校以學(xué)前教育專業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象，從提高幼兒教師STEM教學(xué)能力角度出發(fā)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)提高幼兒教師STEM教學(xué)能力的研究，力求在探索中為培養(yǎng)幼兒STEM教師提供有價(jià)值的信息。

一、幼兒STEM教師專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)

現(xiàn)階段前人研究提出關(guān)于學(xué)前教育專業(yè)幼兒STEM教師專業(yè)素養(yǎng)內(nèi)涵主要指以下幾個(gè)方面：①把握STEM教育內(nèi)涵，有效挖掘教學(xué)因素；②掌握S.T.E.M四類(lèi)學(xué)科知識(shí)；③能獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)作品，在此內(nèi)涵基礎(chǔ)上我們對(duì)學(xué)前教育專業(yè)幼兒STEM教師專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)結(jié)合幼兒園實(shí)際情況，在職前訓(xùn)練中重點(diǎn)聚焦以下幾方面。

1.問(wèn)題導(dǎo)向，通過(guò)好的問(wèn)題設(shè)置促進(jìn)良好師幼互動(dòng)，把握內(nèi)涵

把握STEM教育內(nèi)涵，有效挖掘教學(xué)因素是指STEM教育強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)幼兒自主探究的精神、問(wèn)題解決的能力及思維方式，讓幼兒嘗試不同的想法，在不斷試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，注重的是學(xué)習(xí)的過(guò)程，而不是結(jié)果。課程論中指出低結(jié)構(gòu)化的提問(wèn)能更好地引發(fā)幼兒思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題，因此在對(duì)我校學(xué)生的職前培養(yǎng)中我們重在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找出關(guān)鍵問(wèn)題，并根據(jù)問(wèn)題設(shè)置有效提問(wèn)、追問(wèn)。但只有好的問(wèn)題只是起點(diǎn)，良好的師幼互動(dòng)才是將問(wèn)題落實(shí)的有效保障。一個(gè)好的師幼互動(dòng)是通過(guò)一系列有目的有計(jì)劃有層次的好問(wèn)題層層推進(jìn)，完成“接發(fā)球”的不斷回合。例如，我們?cè)陂_(kāi)展探索光的活動(dòng)時(shí)，就會(huì)引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單的問(wèn)題設(shè)置如“在夜晚我們靠什么照明？”逐漸深入到“光是如何進(jìn)行傳播的？”“相同的光照射在不同材質(zhì)上效果會(huì)一樣嗎？”這類(lèi)問(wèn)題，不僅需要學(xué)生思考，有些甚至還需要他們動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐探索，在回答后通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)再次得出結(jié)論，找到答案。這樣既有了好問(wèn)題又隨著問(wèn)題自然而然有了教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)具和教學(xué)思路與安排等。因此在培養(yǎng)職前幼兒教師時(shí)我們會(huì)特別強(qiáng)調(diào)活動(dòng)過(guò)程中學(xué)生關(guān)于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的問(wèn)題設(shè)置，以及在教學(xué)過(guò)程中如何使幼兒在輕松愉快的師幼互動(dòng)中完成活動(dòng)，落實(shí)這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)本身目標(biāo)的同時(shí)也完成探索、思考、解決問(wèn)題等隱性目標(biāo)，做到把握STEM教育內(nèi)涵，有效挖掘教學(xué)因素。

2.過(guò)程導(dǎo)向，通過(guò)好的備課方式與習(xí)慣形成有效的教案，掌握知識(shí)

根據(jù)課程論中對(duì)課程的分類(lèi)我們知道根據(jù)課程內(nèi)容屬性不同，我們可以將課程分為分科課程與活動(dòng)課程，而STEM活動(dòng)既不是完全的分科課程，也不是完全的活動(dòng)課程，它是一個(gè)二者結(jié)合的綜合課程。因此，我們?cè)谂囵B(yǎng)學(xué)生時(shí)結(jié)合課程理論，從學(xué)生備課入手，幫助形成完整的備課思路和習(xí)慣，既兼顧分科課程中培養(yǎng)的目標(biāo)也兼顧活動(dòng)課程中兒童的興趣、需要和能力，力求做到專業(yè)素養(yǎng)中“掌握S.T.E.M四類(lèi)學(xué)科知識(shí)”“能獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)作品”的要求?；谶@一內(nèi)涵的定位在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)就需要通過(guò)明確任務(wù)的方式幫助學(xué)生不遺漏目標(biāo)、內(nèi)容、方法、形式、評(píng)價(jià)等幼兒園課程要素，以保證活動(dòng)設(shè)計(jì)的完整性。同時(shí)要做到掌握知識(shí)，獨(dú)立完成作品，我們就必須在實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)備課，時(shí)刻記住備課不僅是備教材，更是備學(xué)生和備教師，這樣不斷地強(qiáng)調(diào)與強(qiáng)化讓學(xué)生在潛移默化中形成一種備課思維，做到組織活動(dòng)前主動(dòng)豐富自己的知識(shí)，檢驗(yàn)組織活動(dòng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)探索。

3.沉浸體驗(yàn)，通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)與運(yùn)用提高解決問(wèn)題能力，輕松教學(xué)

“能進(jìn)行STEM 學(xué)科知識(shí)整合，開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)”?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)為幼兒提供真實(shí)情境中需要解決的諸多問(wèn)題的集合，將知識(shí)蘊(yùn)含于情境化的真實(shí)問(wèn)題中，強(qiáng)調(diào)調(diào)動(dòng)幼兒主動(dòng)積極地利用各學(xué)科的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)解決方案，提高幼兒解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在這個(gè)內(nèi)涵闡述中反復(fù)出現(xiàn)的詞就是“情境”。因此，在我校日常教學(xué)中，我們主要通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)情境、運(yùn)用情境從而讓學(xué)生們耳濡目染，再通過(guò)練習(xí)創(chuàng)設(shè)情境、運(yùn)用情境的方式去實(shí)踐已達(dá)到更好地了解項(xiàng)目中的知識(shí)，并善于將情境中的問(wèn)題加以利用設(shè)置成能推動(dòng)活動(dòng)向前發(fā)展的環(huán)節(jié)或內(nèi)容。例如在開(kāi)展風(fēng)箏制作活動(dòng)時(shí)，我們會(huì)在最后創(chuàng)設(shè)試飛情境，并給出一定的實(shí)驗(yàn)記錄表，幫助學(xué)生去體驗(yàn)情境，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題從而改進(jìn)并再次進(jìn)行知識(shí)整合。這種通過(guò)日常教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境、運(yùn)用情境的方法可以在很大程度上幫助學(xué)生進(jìn)行STEM學(xué)科知識(shí)整合，并在沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中去思考，便于有效開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)，并將這種沉浸式體驗(yàn)，輔以情境的項(xiàng)目式教學(xué)帶給小朋友，這不僅讓教學(xué)變得簡(jiǎn)單，也更加符合幼兒園階段小朋友的心理發(fā)展特點(diǎn)。

表1 風(fēng)箏飛行試驗(yàn)記錄表

4.專業(yè)解讀，通過(guò)政策法規(guī)的學(xué)習(xí)與理解不斷培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)，傳遞精神

“具備科學(xué)意識(shí)，身體力行地傳遞科學(xué)精神”是指STEM教育非常強(qiáng)調(diào)幼兒的思維習(xí)慣。特別是對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)，STEM教育不是要求幼兒掌握多少科學(xué)、數(shù)學(xué)知識(shí)與技術(shù)技能，而更多的是幫幼兒養(yǎng)成一種思維習(xí)慣。教師應(yīng)尊重每個(gè)孩子想法，并提供機(jī)會(huì)去幫助驗(yàn)證其想法，培養(yǎng)好奇心。在對(duì)學(xué)前教育基本政策法規(guī)的深入學(xué)習(xí)中，不斷強(qiáng)調(diào)和樹(shù)立學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，以此實(shí)現(xiàn)幼兒STEM教師專業(yè)素養(yǎng)，身體力行傳遞科學(xué)精神。

二、幼兒STEM教師課程思維培養(yǎng)策略

STEM教育對(duì)師資的要求是相對(duì)高而全面的，我們?cè)趯?duì)師資進(jìn)行職前培養(yǎng)時(shí)必須考慮和面對(duì)這一問(wèn)題，因此我們除了從幼兒STEM教師內(nèi)涵培養(yǎng)入手外，也會(huì)從幼兒STEM教師課程思維培養(yǎng)入手，雙管齊下，盡量滿足和提高師資水平以初步滿足幼兒園STEM活動(dòng)的開(kāi)展與需求。

1.團(tuán)隊(duì)協(xié)作

用維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論解釋，我們?cè)诮虒W(xué)中需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)符合學(xué)生現(xiàn)階段水平又能在一定努力下達(dá)到新水平的內(nèi)容。因此讓學(xué)生形成團(tuán)隊(duì)去分組協(xié)作完成，情況就會(huì)容易有較好的效果。首先分組合作完成任務(wù)能讓他們?cè)谟谢锇榈那闆r下更自信，更愿意去做，同時(shí)從心理上降低任務(wù)難度，減輕任務(wù)壓力，這樣可將學(xué)生更多的精力投入到任務(wù)和內(nèi)容中。其次，這樣的形式有利于學(xué)生在職后工作中更快適應(yīng)現(xiàn)實(shí)工作環(huán)境，滿足幼兒園實(shí)際工作中一個(gè)班級(jí)多位老師合作完成任務(wù)的現(xiàn)狀。為了使學(xué)生職前職后得到有效銜接，在職前培養(yǎng)師資時(shí)我校就為學(xué)生提供如表2的團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工具——頭腦風(fēng)暴，這樣在職前的學(xué)習(xí)中掌握和習(xí)慣的課程思維就會(huì)自然在職后延用，發(fā)揮作用。

表2 頭腦風(fēng)暴記錄表

2.創(chuàng)新思維

STEM教育中必不可少的是創(chuàng)新思維，創(chuàng)新對(duì)于探索、思考、解決問(wèn)題都起著至關(guān)重要的作用。在高職的人才培養(yǎng)中創(chuàng)新思維已經(jīng)是列入課程體系的重要課程之一，為了更好貼近學(xué)生實(shí)際我們特別選擇了美國(guó)教育管理者羅伯特·艾伯爾于1971年提出的SCAMPER綜合性思維策略。這能引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，激發(fā)創(chuàng)新思維，并使得團(tuán)隊(duì)的協(xié)作不斷優(yōu)化，迸發(fā)出更多火花，也便于在多課程間滲透。

表3 SCAMPER綜合性思維策略記錄表

3.設(shè)計(jì)思維

設(shè)計(jì)思維是一種思維方式，具有特定的步驟，這樣即使每個(gè)人對(duì)設(shè)計(jì)思維理解不同也能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)思維所描述的步驟去做，結(jié)論都可能是不一樣的。我們結(jié)合學(xué)前教育專業(yè)特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行職前設(shè)計(jì)思維培養(yǎng)，幫助形成良好的思維習(xí)慣，掌握思維方法，從而較高效的實(shí)現(xiàn)STEM教育活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施。

換位思考。要想很好地做到這一點(diǎn)就需要學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、溝通和體驗(yàn)，這一點(diǎn)要求和學(xué)前教育專業(yè)的專業(yè)要求緊密相連。在學(xué)前教育專業(yè)的日常工作操作中我們也需要去觀察兒童，了解兒童，結(jié)合兒童需求與興趣開(kāi)展活動(dòng)，因此換位思考本身就是學(xué)前教育專業(yè)的一個(gè)重要素養(yǎng)，這恰好是我們形成設(shè)計(jì)思維的第一步，令人非常開(kāi)心。

圖1 設(shè)計(jì)思維模型

圖2 工程思維流程圖

呈現(xiàn)問(wèn)題。在了解了教學(xué)對(duì)象和教學(xué)內(nèi)容后，寫(xiě)出一個(gè)“問(wèn)題陳述”來(lái)闡述一個(gè)思路或設(shè)計(jì)點(diǎn)，這就將我們?cè)谥皩?duì)備課思維的培養(yǎng)和對(duì)活動(dòng)設(shè)計(jì)的培養(yǎng)巧妙地結(jié)合在一起。

頭腦風(fēng)暴。盡可能多的去想解決方案，將對(duì)象和內(nèi)容在頭腦風(fēng)暴中擴(kuò)展，再在條件下將項(xiàng)目簡(jiǎn)化為一個(gè)具體的方法去解決實(shí)施。

解決方案。用最短的時(shí)間、最低的成本做出解決方案，這一點(diǎn)在思想上符合幼兒園利用廢舊材料，環(huán)保創(chuàng)新的理念。想要做好需要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作地作用，發(fā)揮每個(gè)人地長(zhǎng)處，同時(shí)做方案的過(guò)程還要考慮經(jīng)費(fèi)開(kāi)支、材料選擇、方案地合理性等等，這些思考的內(nèi)容都會(huì)幫助學(xué)生更好的形成最終需要去實(shí)踐地STEM活動(dòng)方案。

驗(yàn)證完善。通過(guò)測(cè)試、驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)初步方案中地模型或環(huán)節(jié)去檢驗(yàn)這個(gè)方案是否是最佳方案，這樣可以在實(shí)踐中幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)幼兒STEM教師專業(yè)素養(yǎng)內(nèi)涵中地要求，并在檢測(cè)完成后再完善設(shè)計(jì)。

4.工程思維

每個(gè)STEM活動(dòng)學(xué)生都需要在有限地時(shí)間內(nèi)接受并完成來(lái)自不同學(xué)科、不同領(lǐng)域地各種挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)結(jié)果通常也是帶有本小組特色的作品。為了培養(yǎng)學(xué)生能夠快速、有效地完成STEM任務(wù)，我們制作了工程思維流程圖，讓學(xué)生無(wú)論是拿到怎樣的任務(wù)與內(nèi)容，都能夠按著工程流程，對(duì)照工程思維流程圖開(kāi)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，找出問(wèn)題，去創(chuàng)新，去實(shí)踐。同時(shí)在結(jié)合流程圖完成地過(guò)程中不斷練習(xí)、磨合，學(xué)會(huì)分工合作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、不斷嘗試、溝通交流、考慮全面、把握時(shí)間、控制成本等，不斷完善作品，提升能力。

三、結(jié)語(yǔ)

科技關(guān)心明天的事，教育關(guān)心后天的事，科教興國(guó)是眼下正在全力推進(jìn)的事。正是在這樣的改革要求與時(shí)代發(fā)展大背景下，幼兒STEM教師培養(yǎng)更是刻不容緩。促進(jìn)教育發(fā)展關(guān)鍵是教育隊(duì)伍建設(shè)，幼兒STEM教師職前職后一體化培養(yǎng)希望實(shí)現(xiàn)幼兒教師不僅能傳授科學(xué)技術(shù)知識(shí)、掌握基本科學(xué)方法，更是要引導(dǎo)孩子們講科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)，勤于思考，樹(shù)立科學(xué)思想、崇尚科學(xué)精神，培養(yǎng)善于發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力，以此為我國(guó)實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興目標(biāo)，建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)添磚加瓦。