基于幼儿STEM教师专业素养内涵论学前教育专业幼儿STEM教师素养培养

王艺静 罗罕淑 陈明珠

STEM教育是建构主义学习理论产物，由Science、Technology、Engineering 和Mathematics首字母缩写构成。STEM教育作为科技创新教育的有效形态，倡导多学科融合、注重创新精神和实践能力培养引起世界各国普遍关注。2007年7月21日，美国全国州长协会提出STEM教育和K-12的衔接问题。2014年又提出“STEM国家人才培育策略”，包括培训STEM优秀教师，建立STEM专家教师团队等。2018年美国白宫继续发布STEM教育五年计划——“北极星计划”，明确指出要为未来的STEM人力资源做好准备。英国也在将STEM写入政府文件的同时，加强STEM教师队伍建设，通过学徒制培养新型STEM人才。德国则从学前教育阶段就开始促进儿童科学素养的培养，支持青少年科学竞赛活动，鼓励开展校园和企业实验室项目，鼓励更多女性青少年投身相关专业。

我国目前已进入中高收入国家行列，社会经济转型发展对人才质量、人才结构都提出更高要求，2016年发布的《中国学生发展核心素养》总体框架，提出我们要培养在未来社会具有核心竞争力的人才。STEM教育作为科教兴国的新突破点，对推动教育创新，改革人才培养模式，加强创新人才和高技能人才培养，促进社会经济转型具有独特而重要的作用。2017年，《义务教育小学科学课程标准》倡导STEM教育和跨学科学习方式。2018年，STEAM、STEM和STEM+教育出现在高中多个学科课程标准中，这意味着STEM教育已正式融入我国国家课程体系。但是STEM教育若在学校实施面临的最大瓶颈是师资问题，现有教师不能胜任STEM教育教学，理念更新不到位，驱动力不足，专业教师或有相关能力的教师数量严重不足等都是不容忽视地问题。因此如何培养开展STEM教育活动的师资成为我们考虑的首要问题。我校以学前教育专业学生为研究对象，从提高幼儿教师STEM教学能力角度出发，通过实践教学提高幼儿教师STEM教学能力的研究，力求在探索中为培养幼儿STEM教师提供有价值的信息。

一、幼儿STEM教师专业素养培养

现阶段前人研究提出关于学前教育专业幼儿STEM教师专业素养内涵主要指以下几个方面：①把握STEM教育内涵，有效挖掘教学因素；②掌握S.T.E.M四类学科知识；③能独立完成工程设计作品，在此内涵基础上我们对学前教育专业幼儿STEM教师专业素养的培养结合幼儿园实际情况，在职前训练中重点聚焦以下几方面。

1.问题导向，通过好的问题设置促进良好师幼互动，把握内涵

把握STEM教育内涵，有效挖掘教学因素是指STEM教育强调的是培养幼儿自主探究的精神、问题解决的能力及思维方式，让幼儿尝试不同的想法，在不断试错中发现问题，分析问题和解决问题，注重的是学习的过程，而不是结果。课程论中指出低结构化的提问能更好地引发幼儿思考、发现问题、分析问题与解决问题，因此在对我校学生的职前培养中我们重在培养学生发现问题，找出关键问题，并根据问题设置有效提问、追问。但只有好的问题只是起点，良好的师幼互动才是将问题落实的有效保障。一个好的师幼互动是通过一系列有目的有计划有层次的好问题层层推进，完成“接发球”的不断回合。例如，我们在开展探索光的活动时，就会引导学生从简单的问题设置如“在夜晚我们靠什么照明？”逐渐深入到“光是如何进行传播的？”“相同的光照射在不同材质上效果会一样吗？”这类问题，不仅需要学生思考，有些甚至还需要他们动手进行实践探索，在回答后通过实践检验再次得出结论，找到答案。这样既有了好问题又随着问题自然而然有了教学环节、教学具和教学思路与安排等。因此在培养职前幼儿教师时我们会特别强调活动过程中学生关于實现目标的问题设置，以及在教学过程中如何使幼儿在轻松愉快的师幼互动中完成活动，落实这些问题，实现活动本身目标的同时也完成探索、思考、解决问题等隐性目标，做到把握STEM教育内涵，有效挖掘教学因素。

2.过程导向，通过好的备课方式与习惯形成有效的教案，掌握知识

根据课程论中对课程的分类我们知道根据课程内容属性不同，我们可以将课程分为分科课程与活动课程，而STEM活动既不是完全的分科课程，也不是完全的活动课程，它是一个二者结合的综合课程。因此，我们在培养学生时结合课程理论，从学生备课入手，帮助形成完整的备课思路和习惯，既兼顾分科课程中培养的目标也兼顾活动课程中儿童的兴趣、需要和能力，力求做到专业素养中“掌握S.T.E.M四类学科知识”“能独立完成工程设计作品”的要求。基于这一内涵的定位在设计活动时就需要通过明确任务的方式帮助学生不遗漏目标、内容、方法、形式、评价等幼儿园课程要素，以保证活动设计的完整性。同时要做到掌握知识，独立完成作品，我们就必须在实践中引导学生学会备课，时刻记住备课不仅是备教材，更是备学生和备教师，这样不断地强调与强化让学生在潜移默化中形成一种备课思维，做到组织活动前主动丰富自己的知识，检验组织活动过程中可能出现的各种环节和实验，主动探索。

3.沉浸体验，通过情境创设与运用提高解决问题能力，轻松教学

“能进行STEM 学科知识整合，开展项目式教学”。基于项目的学习为幼儿提供真实情境中需要解决的诸多问题的集合，将知识蕴含于情境化的真实问题中，强调调动幼儿主动积极地利用各学科的相关知识设计解决方案，提高幼儿解决实际问题的能力。在这个内涵阐述中反复出现的词就是“情境”。因此，在我校日常教学中，我们主要通过在教学过程中创设情境、运用情境从而让学生们耳濡目染，再通过练习创设情境、运用情境的方式去实践已达到更好地了解项目中的知识，并善于将情境中的问题加以利用设置成能推动活动向前发展的环节或内容。例如在开展风筝制作活动时，我们会在最后创设试飞情境，并给出一定的实验记录表，帮助学生去体验情境，发现问题从而改进并再次进行知识整合。这种通过日常教学创设情境、运用情境的方法可以在很大程度上帮助学生进行STEM学科知识整合，并在沉浸式的学习体验中去思考，便于有效开展项目式教学，并将这种沉浸式体验，辅以情境的项目式教学带给小朋友，这不仅让教学变得简单，也更加符合幼儿园阶段小朋友的心理发展特点。

4.专业解读，通过政策法规的学习与理解不断培养科学意识，传递精神

“具备科学意识，身体力行地传递科学精神”是指STEM教育非常强调幼儿的思维习惯。特别是对幼儿来说，STEM教育不是要求幼儿掌握多少科学、数学知识与技术技能，而更多的是帮幼儿养成一种思维习惯。教师应尊重每个孩子想法，并提供机会去帮助验证其想法，培养好奇心。在对学前教育基本政策法规的深入学习中，不断强调和树立学生的科学意识，以此实现幼儿STEM教师专业素养，身体力行传递科学精神。

二、幼儿STEM教师课程思维培养策略

STEM教育对师资的要求是相对高而全面的，我们在对师资进行职前培养时必须考虑和面对这一问题，因此我们除了从幼儿STEM教师内涵培养入手外，也会从幼儿STEM教师课程思维培养入手，双管齐下，尽量满足和提高师资水平以初步满足幼儿园STEM活动的开展与需求。

1.团队协作

用维果斯基的最近发展区理论解释，我们在教学中需要创设符合学生现阶段水平又能在一定努力下达到新水平的内容。因此让学生形成团队去分组协作完成，情况就会容易有较好的效果。首先分组合作完成任务能让他们在有伙伴的情况下更自信，更愿意去做，同时从心理上降低任务难度，减轻任务压力，这样可将学生更多的精力投入到任务和内容中。其次，这样的形式有利于学生在职后工作中更快适应现实工作环境，满足幼儿园实际工作中一个班级多位老师合作完成任务的现状。为了使学生职前职后得到有效衔接，在职前培养师资时我校就为学生提供如表2的团队协作的工具——头脑风暴，这样在职前的学习中掌握和习惯的课程思维就会自然在职后延用，发挥作用。

2.创新思维

STEM教育中必不可少的是创新思维，创新对于探索、思考、解决问题都起着至关重要的作用。在高职的人才培养中创新思维已经是列入课程体系的重要课程之一，为了更好贴近学生实际我们特别选择了美国教育管理者罗伯特·艾伯尔于1971年提出的SCAMPER综合性思维策略。这能引导学生提出问题，激发创新思维，并使得团队的协作不断优化，迸发出更多火花，也便于在多课程间渗透。

3.设计思维

设计思维是一种思维方式，具有特定的步骤，这样即使每个人对设计思维理解不同也能严格按照设计思维所描述的步骤去做，结论都可能是不一样的。我们结合学前教育专业特点对学生进行职前设计思维培养，帮助形成良好的思维习惯，掌握思维方法，从而较高效的实现STEM教育活动设计与实施。

换位思考。要想很好地做到这一点就需要学生学会观察、沟通和体验，这一点要求和学前教育专业的专业要求紧密相连。在学前教育专业的日常工作操作中我们也需要去观察儿童，了解儿童，结合儿童需求与兴趣开展活动，因此换位思考本身就是学前教育专业的一个重要素养，这恰好是我们形成设计思维的第一步，令人非常开心。

呈现问题。在了解了教学对象和教学内容后，写出一个“问题陈述”来阐述一个思路或设计点，这就将我们在之前对备课思维的培养和对活动设计的培养巧妙地结合在一起。

头脑风暴。尽可能多的去想解决方案，将对象和内容在头脑风暴中扩展，再在条件下将项目简化为一个具体的方法去解决实施。

解决方案。用最短的时间、最低的成本做出解决方案，这一点在思想上符合幼儿园利用废旧材料，环保创新的理念。想要做好需要发挥团队协作地作用，发挥每个人地长处，同时做方案的过程还要考虑经费开支、材料选择、方案地合理性等等，这些思考的内容都会帮助学生更好的形成最终需要去实践地STEM活动方案。

验证完善。通过测试、验证、实验初步方案中地模型或环节去检验这个方案是否是最佳方案，这样可以在实践中帮助学生实现幼儿STEM教师专业素养内涵中地要求，并在检测完成后再完善设计。

4.工程思维

每个STEM活动学生都需要在有限地时间内接受并完成来自不同学科、不同领域地各种挑战，挑战结果通常也是带有本小组特色的作品。为了培养学生能够快速、有效地完成STEM任務，我们制作了工程思维流程图，让学生无论是拿到怎样的任务与内容，都能够按着工程流程，对照工程思维流程图开展团队协作，进行头脑风暴，找出问题，去创新，去实践。同时在结合流程图完成地过程中不断练习、磨合，学会分工合作、团队协作、不断尝试、沟通交流、考虑全面、把握时间、控制成本等，不断完善作品，提升能力。

三、结语

科技关心明天的事，教育关心后天的事，科教兴国是眼下正在全力推进的事。正是在这样的改革要求与时代发展大背景下，幼儿STEM教师培养更是刻不容缓。促进教育发展关键是教育队伍建设，幼儿STEM教师职前职后一体化培养希望实现幼儿教师不仅能传授科学技术知识、掌握基本科学方法，更是要引导孩子们讲科学、爱科学、学科学、用科学，勤于思考，树立科学思想、崇尚科学精神，培养善于发现和解决问题的能力，以此为我国实现中华民族伟大复兴目标，建设世界科技强国添砖加瓦。

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[基金项目：本文为2020年度广东省教育研究院STEM教育专项研究课题“幼儿园教师STEM教学能力职前职后一体化研究”（项目编号：GDJY-2020-S-B015；负责人：罗罕淑）。]

责任编辑魏家坚