基于steam教育的儿童课程设计与研究获奖科研报告

基于steam教育的儿童课程设计与研究获奖科研报告

摘 要：随着国外steam教育理念的传入，如何培养具有独

立思考和动手能力的孩子越来越受到人们的重视。现阶段中国的

steam教育仍然存在一定问题，我们将从steam教育的发展现状、与

幼儿园融合中存在的问题、课程设计、意义与展望四大方面来深入探

究，解决资源不足、系统不完善、标准不统一等问题，建立起专业完

整的steam课程体系，提升幼儿教育质量和幼儿综合素养。

关键词：steam教育 幼儿教育 课程设计 意义与展望

一、关于STEAM教育

教育特色

随着时代的发展，素质教育逐渐成为各国发展的需求，而STEAM

教育因为其创造性、协作性、趣味性而深受欢迎。在世界各国，科学、

技术、工程、数学、艺术在儿童教育、培养人才方面具有重要意义。

STEAM教育是由美国弗吉尼亚科技大学学者Yakman在研究综合教育

时首次提出，即加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术及数学的

教育，专门用于建立动手类创造性课程。STEAM教育以项目学习为主

要的学习方式，这是在STEM教育基础上延伸的新教育模式，是技术

与工程教育和艺术人文教育的融合，旨在推动技术驱动的教学创新

[1]。Steam教育将知识的获取变得更加容易让孩子接受，通过科学

形成对自然世界的一个认知，再通过技术逐步的应用科学知识，改造

自然世界，又通過数学和艺术等各种方式培养孩子的审美情趣和思维

能力，有助于学生获得全面的知识和各项能力。

教育现状

Steam教育在美国，欧洲和韩国等地发展非常迅速。老师、学生

和家长积极参与相关课程的制作和教育。大量的教师对教学中所涉及

的知识点进行合理的编排和研究，对教学的方式进行深入的思考，对

学习的效果进行认真的评价。总之Steam教育在这些国家得到了非常

好的教学结果。

而在我国推广Steam教育还存在着各种各样的问题。Steam教育

近几年才刚刚引入我国，各种经验都不充足。面临的最大问题是很多

幼儿园都缺少相关的硬件设施和教学场地。与此同时进行Steam教育

还是要有一支专业的教师队伍，但我国没有相关的教师培养机制，也

难以找到高素质的老师进行相关的教育。在实际实践的过程中不少幼

儿园直接照搬欧美的课程没有改动与创新，不适应我国的社会现实。

与此同时，Steam教育在我国的地位非常低，没有相关的教学评价机

制。在我国的教育现状中，劳动、艺术类老师本来就在一个可有可无

的位置。整合不同学科的知识，进行联合教学的积极性本来就不强，

再加上教育体系与考试为标准，Steam教育更加难有一个清晰的地位。

如今国家越来越重视素质教育和劳动教育，Steam教育则非常契

合当前教育改革的理念，虽然Steam教育当前面临一个难以推广的困

难，但我坚信，随着教育改革的深入，这一套富有意义的教学实践体

系终会在我国发扬光大。在Steam教育的课程设计方面，许多学校也

依托自己丰富的资源进行创新设计，取得了许多令人鼓舞的结果。

二、Steam教育在幼儿园融合中存在的问题

2015年，中国教育部在《关于“十三五”期间全面深入推进教

育信息化工作的指导意见 （征求意见稿 ）》中指出：鼓励探索STEAM

教育、创客教育等教育新模式[2]。Steam教育传入中国至今已有五

年发展，其所倡导的培养复合型人才的教育理念越来越被教育界所重

视。在幼儿教育这方面，虽然许多学校开始尝试着将steam融入本土

课程，也尽力遵循其教育的核心理念，但由于东西方教育背景的巨大

差异，推行起来仍具一定困难，具体表现为以下几个

方面。

第一，家长对steam的认知度不深，认可度不高。事实上，幼儿

时期是挖掘孩子潜能，培养其创造力、社交能力、解决复杂问题能力

的最佳时期。然而，中国一直以来以应试教育为主，许多家长为了让

孩子在上小学之后“赢在起跑线”，从幼儿园开始就给孩子报了各种

补习班，在幼儿园里也要求老师多上一些诸如算术、拼音等课程。而

steam教育强调的则是情景体验式教学，如此一来，便产生了“水土

不服”现象。

第二，Steam教师资源储备不足。Steam教育引自美国，由于其

教育理念与中国传统教育大庭相径，因此需要跨学科、跨领域的复合

型教师人才。纵观国内教师培训体系，一方面缺乏专业培训机构的指

导，另一方面缺少对steam有深入研究的复合型人才资源。这就导致

了大部分学校所设置的课程并不专业。

第三，Steam课程设置过于死板。由于国内对steam课程体系构

架尚不完善，教师资源不够专业，因此对于如何将其教育理念融入本

土课程、如何运用其核心思想解决教学中所碰到的问题等方面还有许

多不足，再加上许多幼儿园所采用的情景设置过于老套、死板，不能

灵活变通，难以发挥steam教育理念的作用，适应现代幼儿教育。

三、Steam教育的课程设计

1.课程设计目标

（1）培养儿童主动学习的能力

STEAM教育的兴起是世界教育范围内对教学方式的革新，当代儿

童已经步入了创造型教育阶段，而不是知识型、智能型教育，所以应

当基于STEAM教育以培养儿童综合运用各种知识来创造性解决实际

问题的能力为核心目标。中国教育中普遍的灌输式教学，一定上阻碍

了孩子主动思考的动力，很多时候学习相较为被动，需要家长和老师

的督促下才会去学，steam教育主要是培养孩子解决问题的能力，将

学习由被动改为主动，孩子乐于学习，并感觉有兴趣。当然其中很重

要的一方面是老师，老师需要运用各种教具辅助孩子学习，由于孩子

还小，对世界充满了好奇心，需要老师帮助他们建立主动探索的能力。

（2）培养儿童团结协作的意识

可能当老师发布一项任务时，孩子只会想到凭借一己之力去完成

它，并没有意识到团队的力量更强大。此时就需要老师的引导，建议

孩子们合作，在他们意识到团体合作能给他们带来巨大成就感时，他

们将会把这种优势延续。合作会使一个班级更有凝聚力，能促进交流，

使孩子们的思想得到碰撞，可能还会萌发许多新点子，对于孩子创造

性思维的培养很有帮助。例如，在制作过程中，幼儿最开始会争抢着

做主力，获得对于工具的使用权，如，“我来画”“我来剪”“我来搭”，

没有幼儿愿意选择协助他人，小组成员之间的配合度较低，活动推进

较慢。随着活动的进行，幼儿意识到没有团队协助，很多问题的解决

依靠个人的力量难以完成。如轮流尝试没人配合时，剪出的布是参差

不齐的，固定的吸管反复松开。而与同伴之间相互协商，明确分工、

履行职责，默契合作能够提高效率，更容易获得成就感[4]。

（3）培养儿童创新精神与实践能力

如今世界，创新对于各行各业都很重要，那么从小就培养这种创

新意识对于孩子来说是有利无害的。儿童可以基于项目的学习，即教

师创设一个富有挑战性的项目，引导儿童充分利用各种资源，在精心

设计、深度参与的基础上，进行长期开放探究的一种学习方式。它是

以儿童围绕特定的項目主题为中心，综合运用所学知识在实践中以创

造新事物的方式探究真实问题的解决办法，从而提高创新能力。教师

多组织实践活动有许多好处：首先，其组织和开展能够帮助幼儿实现

小肌肉群的锻炼，并促使幼儿在实践操作中实现认知能力的提升;其

次，实践活动的组织还能有针对性地强化幼儿某方面的技术操作能力，

并帮助幼儿在实践练习中实现技术的娴熟掌握和技术素养的逐步完

善[5]。因此，教师应领悟steam教育的核心，把握其精髓，树立全

新的教育教学观，使自身达到一定高度，从而能够很好地培养儿童们

的创新精神和实践能力。

2.学习对象分析

Steam课程的开展肯定以孩子为核心，所有的课程设计都是围绕

着如何最大化地激发孩子主动学习的热情。在了解每个孩子的兴趣爱

好、性格特点后，老师的积极带领下，孩子们的天性得到释放，比如

一个问题有多种解答方式，撇去中国式定式思维，认为一个问题只有

一种答案，不会过多地从其他角度思考，这样更有利于开发大脑，增

强动手能力。分析学习者是为了让我们更能理解学习着的心理状态，

已有的学习知识框架、学习风格、学习动机、外部环境因素，以及学

习者的家庭背景、生活的地域环境、所接受的家庭教育等。教师作为

课程引导者就要结合实际对学习者全方面、多维度地分析、研究、比

较，总结出适宜于每个孩子的个性化学习方式。STEAM教育的核心就

是要彰显每个孩子的个性，表现出每个孩子独特的一面，这样对发挥

孩子的聪明才智，让孩子未来做一个综合性人才、创新型人才、复合

型人才具有重要意义[6]。

3.课程内容设置

Steam课程以跨学科、多元化为前提，在科学（science）、技术

（technology）、工程（engineer）、艺术（arts）、数学（math）为

基础的学科融合下设置适合孩子的课程，且灵活度高。开设相关学科

能够较好地培养孩子的科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养、

数学素养。我们将以做小实验为引导，激发孩子不断探索未知事物的

好奇心。课程前半部分老师会讲解实验原理、实验目的、操作方法等，

后半节课就完全给孩子们做实验，放手大胆地让孩子去尝试，俗话说

得好：“实践出真知”，只有试过了才知道其中的乐趣，让孩子可以真

正从实验中获取些什么，并且他们也可以跳出老师给的已有框架，在

原有的实验材料基础上，自己探究别的方法或者做些创新，这些都是

我们期望看到的。课程内容的重心在于孩子们的动手实践，而不同以

往的说教式上课，这样索然无味。老师们要给他们创造环境去发挥，

在学会玩的基础上懂得实验原理，让孩子更高效地学习。

4.环境创设

在steam教育的课程设计方面，环境创设是十分重要的一个方面。

通过模拟不断变化的现实世界，steam教育创造了丰富的面向生活的

环境。学生可以将这样的环境同社会生活和社会实践联系在一起。在

环境创设的过程中，要注重以视觉刺激为主，使学生能够感知到外部

环境。有利于学生与外部环境发生互动。第二是要在环境创设的过程

中，重视学生的主观能动性，使环境本身不成为摆设，有助于学习的

进行。

5.课程实施

在课程实施的过程中，需要根据实践项目进行整合和指导，引导

学生用跨学科的方式解决课程中遇到的问题，也要鼓励学生进行团队

合作，不断发挥自己的想象力和创造力来解决问题。面对不同类型的

学生，教师应该因材施教，并在教学过程中不断反思与改进，让学生

的各项能力不断地提高。

6.课程教具

STEAM的课程教具不单单是平常会用的音频、图片或视频，老师

可以运用众多实验素材，结合软硬件设施，科学地运用教具。比如，

在教学四大发明之一——造纸术活动中，孩子们在课堂学习时，在传

统教育情况下，为了简单和明了，老师通常会使用PPT或者视频教学。

而这是开展STEAM教育活动的好机会，老师利用实物投影，给孩子提

供素材后，把问题直接抛给他们，“如何选择材料？”，“在拥有这些

材料了之后怎么办？”孩子们谈了起来，想了各种办法，用胶带粘上，

用纸糊上，用塑料袋包起来。在动手尝试的过程中，孩子们验证了用

A4纸、纸板、胶带制作纸的想法不可行，提升了孩子们的动手实践

能力，也体现了教具的魅力。

7.课程评价

由于STEAM教育在我国实施没有统一的可供参考的标准，因此为

了推进课程改革，需要建立统一的评价体系。将评价与学生所需的学

习能力、实践能力、创新能力进行联系，设置评价标准和维度、构建

评价体系，注重在情境中对学生的问题解决、团队合作与领导力、社

会交往、创新创业、自主探究与专业知识运用等多方面的综合能力进

行评价，并建立静态与动态相结合的STEAM课程改革效果的检测与评

价体系，进行有效的、全方位的、一体化的监测与评价[6]。课程评

价体系的完善有利于推动课程改革的实施，并注重与实际情况相结合，

体现出中国特色的STEAM教育系列课程。

四、Steam教育在课程设计中的意义与展望

鼓励STEAM教育理念融入课程，并不是要求学校去专门开设一类

课程，而是鼓励学校在现有课程的基础上，改善教学方法，使用此类

运用教具创新教育形式，使得孩子们基于一定的实际问题，鼓励他们

动手设计参与并解决问题，提倡知识与能力并重，实现深度学习。总

之，STEAM教育通过对理论的扩展，运用于实践，在做中学的方式来

教育，从小培养孩子的多种能力，授之以鱼不如授之以渔，教会已经

得到的结论总还是会不明白为什么，也不会深度思考为什么会有这样

的过程。在课程设计中加入这一教育理念，可以增加学习过程中的情

境性，切实的体验感，提高团队协作能力以及创造力。未来发展更加

需要的是独立思考、动手实践等多种能力运用得当的综合性人才，所

以要不断地进行探索研究，并逐步推广STEAM融入课程教学，日益完

善，才可以使得幼儿养成良好的探知欲，不断地提升动手实践能力，

养成自我摸索不断前进的习惯，培养终身学习的能力和意识，这应该

就是STEAM教育的意义所在。STEAM教育作为创新教育的突破方向应

该从幼儿教育抓起，不断延伸至中小学阶段的科学教育、艺术教育、

信息技术教育，在兼具国际化STEAM色彩的同时，应立足于本土化开

展STEAM课程设计，这是我们对STEAM教育的期许。