張新立，朱 萌，胡來(lái)林

（溫州大學(xué) 教育信息化研究所，浙江 溫州325035）

一、引言

STEM 教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）跨學(xué)科融合的教育。它以活動(dòng)、項(xiàng)目和問題解決為基礎(chǔ)，提供一種動(dòng)手做的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)解決傳統(tǒng)分科教育的弊端。

從美國(guó)STEM教育經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，STEM教育是提升國(guó)民素質(zhì)、促進(jìn)就業(yè)及收入分配的均衡化、促進(jìn)種族平等和性別平等、增強(qiáng)國(guó)家實(shí)力和驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的教育新模式[1]。我國(guó)近年來(lái)大力引進(jìn)美國(guó)STEM教育理念和教育模式，先后通過成立相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、發(fā)布政策文件、組織研討會(huì)、設(shè)立實(shí)驗(yàn)校、征集教學(xué)案例等措施，使得STEM教育很快成為K-12教育中的改革熱點(diǎn)。

已有研究發(fā)現(xiàn)，整合性的STEM教育對(duì)小學(xué)生學(xué)習(xí)具有最大效果，大學(xué)生效果最低，因此愈早進(jìn)行STEM教育愈有效[2]。STEM經(jīng)驗(yàn)緣起于孩子出生后觀察與投入周邊環(huán)境之時(shí)，因此正式的STEM教育或經(jīng)驗(yàn)式學(xué)習(xí)應(yīng)始于幼兒時(shí)期[3]。學(xué)前階段的STEM教育不僅對(duì)兒童個(gè)人發(fā)展具有重要意義，也直接影響未來(lái)對(duì)創(chuàng)新科技人才的培養(yǎng)。

因此，強(qiáng)調(diào)學(xué)前兒童早期STEM教育已經(jīng)成為國(guó)際學(xué)前教育發(fā)展的重要趨勢(shì)。但進(jìn)行幼兒科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的跨學(xué)科融合教育，取決于多方面的條件與要素，尤其是需要有一支具有STEM素養(yǎng)的幼兒教師隊(duì)伍。

為了解當(dāng)前幼兒STEM教育的實(shí)際狀況，本研究從認(rèn)識(shí)、態(tài)度與行動(dòng)以及教育實(shí)踐三個(gè)維度，對(duì)幼兒教師進(jìn)行了調(diào)查和深度分析，旨在為幼兒STEM教育政策制訂、教師培訓(xùn)和相關(guān)問題解決提供科學(xué)依據(jù)。

二、方法

1.調(diào)查對(duì)象

本次調(diào)查對(duì)象來(lái)自于浙江省參與STEM教育培訓(xùn)的幼兒園教師，共計(jì)75人。這些教師來(lái)自于浙江省公立和私立幼兒園，其中一級(jí)和二級(jí)職稱教師比例占68%，5年以上教齡的教師占72%，大多從事過幼兒園語(yǔ)言、社會(huì)、科學(xué)、藝術(shù)和健康五大領(lǐng)域的多學(xué)科教學(xué)。本調(diào)查共下發(fā)調(diào)查問卷75份，回收75份，回收率100%，回收的問卷均為有效問卷。

2.研究工具

本研究采用問卷調(diào)查法，自行設(shè)計(jì)了 “幼兒STEM教育現(xiàn)狀調(diào)查”問卷，在進(jìn)行正式調(diào)查之前，隨機(jī)選取了本地幼兒園部分教師進(jìn)行了試測(cè)和訪談。根據(jù)反饋結(jié)果，對(duì)部分問題進(jìn)行修改。整個(gè)問卷的問題均為封閉性問題，主要包括事實(shí)性和態(tài)度性問題，所有問題均提供可選答案，有多選和單選兩類，回答問卷采取無(wú)記名方式。

本問卷的設(shè)計(jì)主要包括幼兒教師對(duì)STEM教育的認(rèn)識(shí)、態(tài)度與行動(dòng)以及教育實(shí)踐三個(gè)維度。認(rèn)識(shí)層面主要調(diào)查幼兒教師對(duì)STEM教育的了解和認(rèn)識(shí)；態(tài)度和行動(dòng)層面主要調(diào)查幼兒教師參與STEM教育的意愿和實(shí)際行動(dòng)；教育實(shí)踐層面指的是幼兒園推進(jìn)STEM教育面臨的困難和需求等。問卷還包括調(diào)查對(duì)象的個(gè)人基本情況，共由12道選擇題構(gòu)成。將回收的75份有效問卷結(jié)果輸入到SPSS20.0軟件中，進(jìn)行了基本的頻次分析和多重反應(yīng)下的頻次分析。

三、結(jié)論與分析

1.對(duì)幼兒STEM教育的認(rèn)識(shí)

對(duì)幼兒STEM教育的認(rèn)識(shí)，包括對(duì)幼兒STEM教育的關(guān)注度和對(duì)其意義的認(rèn)可度。從調(diào)查的結(jié)果來(lái)看，僅有56%的教師聽說(shuō)過幼兒STEM教育，沒聽說(shuō)過的教師超過40%，顯然幼兒教師對(duì)幼兒STEM教育認(rèn)識(shí)度并不高。關(guān)于幼兒園開展STEM教育的意義，總體上教師比較認(rèn)可，55.9%的教師認(rèn)為STEM教育可以促進(jìn)幼兒科學(xué)工程教育，39.2%的教師認(rèn)為STEM教育可以成為人工智能背景下幼兒園的教育特色，詳見表1。

表1 對(duì)幼兒STEM教育的認(rèn)識(shí)

STEM教育直指幼兒?jiǎn)栴}意識(shí)、探究精神、設(shè)計(jì)理念與工程意識(shí)的培養(yǎng)，當(dāng)前社會(huì)上對(duì)于幼兒STEM教育的認(rèn)識(shí)存在一定的誤區(qū)，不少教師認(rèn)為幼兒年齡小，他們的思考和行動(dòng)在目的性、計(jì)劃性、系統(tǒng)性上都處于萌發(fā)階段，很難進(jìn)行有真正價(jià)值的解決真實(shí)問題的活動(dòng)。但是，這并不意味著幼兒就沒有對(duì)生活的關(guān)注、設(shè)計(jì)的創(chuàng)想、制作的興趣[4]。

實(shí)際上，STEM教育整合的核心理念在幼兒園具有較好的基礎(chǔ)。幼兒園中五大領(lǐng)域的教育教學(xué)并不具有明晰的學(xué)科界限，而是從幼兒學(xué)習(xí)和發(fā)展的整體性出發(fā)，架構(gòu)起幼兒個(gè)體與周圍環(huán)境、社會(huì)生活的有意義互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全面完整的發(fā)展。

《3－6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中將傳統(tǒng)科學(xué)和數(shù)學(xué)整合在科學(xué)領(lǐng)域下，其中科學(xué)領(lǐng)域以探究為核心，數(shù)學(xué)領(lǐng)域以解決問題為中心，并要求教師在兩個(gè)學(xué)科中建立內(nèi)在聯(lián)系，為幼兒提供真實(shí)的認(rèn)知活動(dòng)[5]。幼兒園各種主題活動(dòng)和一日活動(dòng)中都存在多重STEM教育的機(jī)會(huì)。由此看來(lái)，在幼兒階段進(jìn)行STEM教育不僅是必要的，也是可行的。問題的關(guān)鍵在于教師首先要有一種“STEM素養(yǎng)”，能用STEM思維去重新審視平時(shí)已經(jīng)慣常的教育方式?？上驳氖怯?.7%的教師已經(jīng)嘗試開展幼兒STEM教育活動(dòng)，他們是未來(lái)幼兒STEM教育的星星之火。

2.參與幼兒STEM教育的態(tài)度與行為

幼兒STEM教育是一個(gè)新的教育理念與模式，幼兒教師的態(tài)度不僅決定了STEM教育推進(jìn)的有效性，同時(shí)也直接決定著教師的參與行為。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，幾乎所有的幼兒教師都愿意在園中開展STEM教育，不愿意的僅占1.1%（見表2）。

表2 參與幼兒STEM教育的態(tài)度

由此可知，幼兒教師已經(jīng)意識(shí)到當(dāng)代幼兒科技工程教育的重要性，希望改革傳統(tǒng)幼兒園藝術(shù)教育特長(zhǎng)的現(xiàn)狀，提升幼兒STEM素養(yǎng)。深入分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，能主動(dòng)進(jìn)行STEM教育的教師不足一半，只占到43.8%，另有49.5%的教師需要根據(jù)幼兒園實(shí)施STEM教育的條件來(lái)決定是否進(jìn)行STEM教育。進(jìn)一步訪談發(fā)現(xiàn)，這些教師對(duì)幼兒園進(jìn)行STEM教育存在著多種擔(dān)心與困惑。

教師的擔(dān)心與困惑主要源自兩個(gè)方面：

（1）對(duì)現(xiàn)階段如何著手開展幼兒園STEM教育不甚了解。實(shí)際上，幼兒園開展STEM教育有著多種途徑，并且與已有的幼兒園教學(xué)活動(dòng)之間存在著密切的聯(lián)系，只要將現(xiàn)有幼兒園的部分活動(dòng)遷移到STEM教育領(lǐng)域，經(jīng)過適當(dāng)改造與設(shè)計(jì)，就可以開展幼兒STEM教育活動(dòng)。例如，拓展已有的幼兒園區(qū)角活動(dòng)成為STEM教育活動(dòng)；通過教室中的建構(gòu)區(qū)開展STEM教育活動(dòng)；將多個(gè)活動(dòng)區(qū)角，如美工區(qū)和建構(gòu)區(qū)進(jìn)行整合后可以開展STEM教育活動(dòng)；還可以通過戶外活動(dòng)開展STEM教育，或者在幼兒園主題式或項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)中增加STEM教育元素等等。

（2）教師認(rèn)為實(shí)施STEM教育需要大量的高科技設(shè)備，投入資金多。比如，需要機(jī)器人、電子積木、3D打印機(jī)等。人工智能時(shí)代利用智能化的設(shè)備開展幼兒STEM活動(dòng)非常必要，但更多的是通過對(duì)原有幼兒園教學(xué)活動(dòng)再設(shè)計(jì)，融入STEM教育理念，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合來(lái)實(shí)施STEM教育。例如，可以利用幼兒園現(xiàn)有建構(gòu)游戲中的各類積木進(jìn)行STEM教育；可以利用原有科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展STEM教育；利用幼兒園現(xiàn)有的各種手工材料進(jìn)行STEM教育；還可以充分利用社會(huì)資源以及各類場(chǎng)館，如動(dòng)物園、博物館、展覽館和科技館開展幼兒STEM教育。

導(dǎo)致幼兒教師對(duì)STEM教育心存疑惑與焦慮的另一個(gè)因素是幼兒教師STEM教育培訓(xùn)未能跟上。表3數(shù)據(jù)顯示，未參加過幼兒STEM教育培訓(xùn)的教師占84%，也就是說(shuō)絕大部分教師還未參加過STEM教育培訓(xùn)，幼兒教師對(duì)當(dāng)前開展的幼兒STEM教育模式、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件等理解不深、知識(shí)儲(chǔ)備不足，也會(huì)導(dǎo)致教師對(duì)STEM教育的困惑和擔(dān)擾。

表3 參與幼兒STEM教育培訓(xùn)情況

3.開展幼兒STEM教育的困難與期望

當(dāng)前幼兒園實(shí)施STEM教育存在哪些困難？從調(diào)查結(jié)果看，政策、經(jīng)費(fèi)、條件和資源支持方面都存在著較大困難。從個(gè)案百分比可以看出，缺少經(jīng)費(fèi)支持排在第一位，占66.2%，其次是求助渠道和STEM教學(xué)條件方面的困難，分別占57.5%和56.%，政策支持缺乏占49.0%（如表4所示）。

表4 政策、經(jīng)費(fèi)與條件方面的困難

盡管我國(guó)出臺(tái)了關(guān)于STEM教育的相關(guān)政策，但還不夠具體。對(duì)于STEM教育的發(fā)展路徑無(wú)明確規(guī)劃，對(duì)STEM教育的資金和實(shí)驗(yàn)條件支持、課程資源的開發(fā)以及師資力量的支持等也不明確，大大降低了教師的政策感知。由于STEM教育的復(fù)雜性，教師往往要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力才能完成STEM項(xiàng)目式教學(xué)，因而有必要制訂具體政策，激勵(lì)教師開展STEM教育。

幼兒園實(shí)施STEM跨學(xué)科融合教育另一個(gè)障礙是課程資源與師資，其不僅是實(shí)施STEM教育的先決條件，也是提升STEM教育水平與質(zhì)量的關(guān)鍵。調(diào)查結(jié)果顯示，77.3%的教師認(rèn)為沒有成熟的STEM課程，69.2%的教師認(rèn)為缺少STEM教育案例，54.7%的教師認(rèn)為沒有能勝任STEM教育的教師，74.7%的教師認(rèn)為尤其缺乏工程和技術(shù)方面的知識(shí)（詳見表5）。

教師是實(shí)施STEM教育的主體，但幼兒園中大部分教師對(duì)實(shí)施跨學(xué)科的STEM教學(xué)缺乏足夠的自信。因?yàn)?，學(xué)前教育專業(yè)課程體系中幾乎不涉及技術(shù)與工程的課程，幼兒教師很少有技術(shù)與工程方面的知識(shí)與實(shí)踐。因此，從師資培養(yǎng)的角度來(lái)看，改革大學(xué)學(xué)前專業(yè)課程體系，增加STEM教育課程內(nèi)容，提供實(shí)踐機(jī)會(huì)具有較大的意義。從教師發(fā)展的角度來(lái)看，高校和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)需要盡快開設(shè)幼兒STEM教育培訓(xùn)和各類教研活動(dòng)，促進(jìn)幼兒教師快速發(fā)展。至于短期內(nèi)不能解決師資不足的問題，可以通過跨學(xué)科的教師協(xié)作的方式，設(shè)計(jì)與實(shí)施STEM教育項(xiàng)目。

表5 課程資源與師資方面的問題

課程是開展STEM教學(xué)活動(dòng)的載體，是快速推進(jìn)幼兒STEM教育的關(guān)鍵。成熟的STEM課程要有完整的內(nèi)容體系，融合并包含幼兒階段多門學(xué)科知識(shí)，與幼兒認(rèn)知水平相匹配，適應(yīng)幼兒學(xué)習(xí)特點(diǎn)與興趣。在沒有完整的STEM課程情況下，優(yōu)秀的STEM教育案例同樣可以成為幼兒教師開展STEM教育活動(dòng)的教學(xué)資源。幼兒園教師可以運(yùn)用其具備的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和自我學(xué)習(xí)能力，借助網(wǎng)絡(luò)資源，在彌補(bǔ)工程與技術(shù)知識(shí)不足的情況下，開發(fā)出滿足所在幼兒園需要的園本STEM教育課程或案例。但無(wú)論是成熟的幼兒STEM教育課程還STEM教育案例，目前都很少。因此組織專家組研制課程與案例顯得格外重要。

STEM教育融合了做中學(xué)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等教學(xué)模式，實(shí)施STEM教育需要相配套的學(xué)具和材料?，F(xiàn)有幼兒園本身的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不足，教育主管部門制定支持政策并編制經(jīng)費(fèi)預(yù)算，提升幼兒STEM教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件，是保證幼兒STEM教育推進(jìn)的必要條件。教師們希望得到具體的支持與幫助，包括STEM教育的技術(shù)指導(dǎo)、完善配套的STEM學(xué)具、STEM教育設(shè)計(jì)指導(dǎo)和系統(tǒng)性的STEM項(xiàng)目等，且個(gè)案百分比都非常高（如表6所示）。

表6 教師希望得到的幫助和支持

STEM教育最主要的學(xué)習(xí)目標(biāo)是培養(yǎng)幼兒的探究精神與創(chuàng)新能力，STEM教學(xué)活動(dòng)主要采用探究式和項(xiàng)目式兩種教學(xué)模式。相對(duì)來(lái)說(shuō)，幼兒教師更加熟悉探究式教學(xué)，對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式并不熟悉，因此對(duì)于項(xiàng)目式教學(xué)中項(xiàng)目引入、知識(shí)鋪墊、方案制訂、實(shí)施優(yōu)化、評(píng)價(jià)總結(jié)和知識(shí)拓展等各個(gè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵點(diǎn)把握不準(zhǔn)，尤其是難以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)與科學(xué)探究核心概念的學(xué)習(xí)，因而提供STEM教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，是幼兒教師所期待的。

STEM教育不僅包括幼兒園已有的科學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)，還特別強(qiáng)調(diào)技術(shù)和工程設(shè)計(jì)知識(shí)與理念的融合。已有的科學(xué)與數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)都較為成熟，而幼兒園技術(shù)與工程內(nèi)容教學(xué)幾乎空白，所以教師希望提供STEM教育的技術(shù)指導(dǎo)與STEM學(xué)具。這兩方面的個(gè)案百分比占90.3%和87.5%，都非常高。由此可見，這兩方面是幼兒教師開展STEM教育迫切需要得到的支持。

表7 教師希望學(xué)習(xí)的知識(shí)

表7中的數(shù)據(jù)是教師們希望在進(jìn)一步學(xué)習(xí)與研修中獲得的STEM知識(shí)與學(xué)習(xí)方式。45.2%的幼兒教師迫切希望通過教師專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)，補(bǔ)充工程與技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，發(fā)展相關(guān)的實(shí)踐能力。50.7%的教師希望能學(xué)習(xí)與幼兒認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)興趣相適應(yīng)的STEM教育項(xiàng)目中涉及的具體工程知識(shí)。37.0%的教師希望能學(xué)習(xí)與幼兒認(rèn)知水平相適應(yīng)的STEM教育項(xiàng)目中涉及的具體技術(shù)知識(shí)。91.8%的教師更是希望在各種教師專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)中，能安排STEM教學(xué)觀摩活動(dòng)。

這一方面說(shuō)明STEM教育模式在教師的頭腦中還比較抽象，另一方面說(shuō)明對(duì)于有著較為豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的一線幼兒教師來(lái)說(shuō)，這是最有效的培訓(xùn)方式。他們通過實(shí)際觀察幼兒STEM教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施，就能很快理解STEM的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、STEM教學(xué)的理念、STEM教學(xué)過程以及評(píng)價(jià)。有了這些理解，他們就能根據(jù)自己幼兒園的條件，開發(fā)出不同水平的STEM教育課程與案例，開展STEM教學(xué)活動(dòng)。

四、小結(jié)

通過本次調(diào)查，筆者認(rèn)為當(dāng)前幼兒STEM教育主要存在以下問題：

（1）幼兒教師對(duì)STEM教育的認(rèn)識(shí)總體偏低，需要通過各種行動(dòng)，如建立種子校、示范校、STEM教學(xué)項(xiàng)目案例征集、STEM教學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)等提升幼兒教師的認(rèn)識(shí)。

（2）幼兒教師亟需大規(guī)模的STEM教育培訓(xùn)，提高幼兒教師STEM教育的知識(shí)與能力?？梢圆扇【€上線下相結(jié)合的混合培訓(xùn)模式，提升幼兒教師STEM教育的基本理念、基本知識(shí)、基本方法，尤其是工程與技術(shù)方面知識(shí)與技能，特別是STEM項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。

（3）出臺(tái)針對(duì)幼兒STEM教育的政策，明確STEM教育的目標(biāo)、內(nèi)容體系、教學(xué)方法、實(shí)施目的以及項(xiàng)目范例等，并提供經(jīng)費(fèi)支持。對(duì)開展幼兒STEM教育的教師進(jìn)行政策傾斜與鼓勵(lì)。

（4）開發(fā)幼兒STEM教育課程資源并提供支持條件，促進(jìn)幼兒STEM教育快速發(fā)展。課程與支持條件的匱乏是幼兒教師實(shí)施STEM教育的主要障礙之一。組織跨學(xué)科專家團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出適切的幼兒STEM教育課程案例，并研制出配套的實(shí)踐條件，可以快速提升幼兒STEM教育發(fā)展水平。