stem教育毕业论文

一.问题的提出 1986年，美国国家科学委员会首次使用STEM一词来描述多门STEM学科的相关政策或文件。至此，STEM教育正式开始。STEM是以科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)为主要课程的教育。它强调多门学科之间的相互联结和整合，支持学生以多学科、多视角、多维度的方式认识世界并改造世界。学科知识的获取是STEM教育的基础，而能够理解学科知识之间的内在联系是STEM教育的本质。 STEM教育通常以项目驱动或问题驱动的方式开展活动，引导学生通过与他人合作，联系多学科的相关知识，搜集并筛选信息，最终完成项目成果或形成问题解决方案。2006年，美国弗吉尼亚理工大学Georgette Yakman教授及其团队在原有STEM教育的基础上融入了艺术(Arts)学科，使得原有偏理工科特点的STEM教育学科更加广泛、视野更加开阔。在培养学生的科学素养、技术素养、工程素养、数学素养的同时，也体现了对艺术素养的关注和重视。 STEAM教育发展至今，在教育平台搭建、学习项目开展、应用领域拓展以及教育产品研发等方面都取得了一定的业绩和成果，如美国明尼苏达大学(University of Minnesota)和麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology，简称MIT)联合成立的STEM中心网站、上海长周期实证研究基地项目(STEM+国际科学教育研究)，以及随着STEAM教育发展而不断涌现出来的乐高、机器人、小牛顿等STEAM教育产品。此外，STEAM教育中相关模式构建、路径探索以及案例分析等基础教育的应用实践方面也有所研究，但主要集中于机器人教育、3D打印以及创客教育等通用技术类课程，对课程整合与重构、课程改革等学科知识内容之间的融合类课程研究较少，而这也正是STEAM教育所关注的重点。 因此，本文立足于STEAM教育理念，尝试提出小学课程体系重构的原则及方法，并进一步对其在课堂上应用的实施模式加以分析设计，以期推动我国STEAM教育发展，促进学生创新意识和创新能力的培养。 二.STEAM教育理念推动小学课程体系重构的适切性分析 小学课程标准分析 自1977年高考恢复以来，我国基础教育教学课程标准经历了从教学大纲、课程标准到新课程标准的演变和改进。其主要变化是课程目标由原来的只重视知识讲授、忽视情感的培养和实践的训练，到培养学生的主体意识、动手实践能力的过渡和转变。 近年来，在我国兴起STEM教育热潮，得到中小学校教师的不断关注和支持。2017年2月，教育部颁布《义务教育小学科学课程标准》，明确指出STEM是一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式，旨在以科学、技术、工程与数学四门学科的有机融合来培养学生的创新意识和创新能力。 由此说明，我国基础教育对跨学科学习的关注和重视，我国基础教育课程改革应着眼这一方向并不断完善课程体系建设。 支持小学课程体系重构 虽然我国的课程标准经历了数次调整和改革，但目前仍存在课程与目标之间、教学目标与社会需求之间的不平衡问题。这一系列问题的根源追溯到课程体系上，主要表现为学科本位、学科科目过多，且学科之间缺乏有效整合的情况。这种学科知识碎片化、独立化的现状导致学生综合实践能力不足、学生片面发展等情况，不利于学生创新意识和创新能力的培养。 与此同时，STEAM正是以“跨学科”为主要特点而不断引起更多教育工作者的关注。它主要以完成项目或解决问题的方式带动学生学习，使得学生在不断探索中逐渐增强创新意识、形成创新思维并不断养成创新能力。由于STEAM教育的诸多特点与我国现行课程体系之间存在着某种吻合和关联，我们认为STEAM教育理念在某种程度上能够缓解我国课程体系建设中存在的问题。 三、基于STEAM教育理念的小学课程体系重构 小学课程体系重构理论基础 01.能力发展观 无论是21世纪人才必备技能，还是核心素养的提出，都强调以发展学生能力为核心。阿玛蒂亚·森认为，能力是一个人所拥有的有可能实现的、各种可能的功能性活动组合。而功能性活动是指个体认为值得去做或能够达到的各种事情或状态，包括吃、穿、住、行、营养、健康、社交、尊严等。 由此可见，在学习过程中，能力是学生能够完成项目或解决问题所应具备的一种力量。能力的形成与培养是个体在学习中能够不断发展、不断成长的动力源泉。以能力为导向的发展观也正是本研究所倡导的一种教育理念。 02.跨学科教学观 研究表明，如果把学习分割成单独的学科，学生就不能很好地理解各学科领域之间是如何相互联系的。虽然具体的一门学科知识学习很重要，但是跨学科学习可以帮助学生建立并发展高阶思维能力，也可以帮助学生建立起各学科领域之间的联系，从而更好地认识世界并改造世界。 跨学科教学，即是有意识地参与并整合多个学科领域和多种学习方法来研究某个核心问题或项目。这一点与STEAM教育理念所倡导的跨学科、整合性学习不谋而合，都强调在学习中涉及多门学科的参与以及多项能力的形成。 小学重构课程体系与现行的异同 一般认为，课程体系指在一定的教育价值理念指导下，将课程各构成要素进行排列组合，以使得其在动态过程中达成课程体系目标的系统。 通常，课程体系主要由课程观、课程目标、课程内容、课程结构、课程活动方式以及课程评价等方面构成。由此，本文从这些方面探讨基于STEAM教育理念的小学重构课程体系与现行课程体系的异同，见表1。 小学课程体系重构流程 基于STEAM教育理念的小学课程体系重构，即是在STEAM教育理念指导下，将现有课程重新改编成STEAM教育课程的过程。本文从反向和正向两个方向同时出发，建构STEAM教育课程。 反向而言，我们认为应当从学生应该掌握的能力出发，以真实的实践项目或问题为途径，分析完成项目或解决问题所需的知识体系，并形成知识模块，将同一能力培养下的知识体系的所有模块整合为一门课程。但是由于能力导向的课程知识体系并非完整、全面，因此考虑结合现有的课程结构及其知识体系，即为正向建构。重构流程如图1所示。 能力 是指STEAM教育理念指导下学生应当具备的能力，是课程体系重构的起点和依据。新世纪的教育应当是能力培养的教育，而不应是以知识传授为主的教育。知识是认识世界并改造世界的媒介和阶梯，但能力是发现新事物、创造新机遇的力量和工具。按照能力所属的活动领域，可将能力划分为一般能力、特殊能力、再造能力、创造能力、认知能力以及元认知能力等。正如STEAM教育所重点关注的问题解决能力和创新能力，有关重构课程体系的能力界定及其范围所属，应当由课程体系重构课题组的专家结合其自身经验以及其他教育工作者的建议，制定翔实、科学的能力体系及其标准。 项目 是为了达成一定的能力标准所应完成的各项活动的集合。此流程中所指的项目并非根据相关知识人为设计的“假”项目，而是从真实的生活生产中所筛选、修饰出来的“真”项目，是由课程体系重构课题组人员与地方企业、生产商等一线工作单位合作，或从实际生活中，通过获取、筛选、加工、修饰等工作，使其能够适应学生学习。其中，一项能力应由多个能够培养该能力的项目组成，一个项目由能够完成该项目所需的若干活动构成，活动由完成该活动所需的知识点构成，若干活动及其所属知识点连同其相应项目一起组成一个模块。由一项能力引导出的多个模块就构成一个课程，即是由能力导向的课程构成。 活动 是完成一个项目所需完成的子任务的过程或步骤。其中，活动的生成及活动间顺序的安排应当符合客观规律和生活实际。活动中应尽可能涉及多门学科知识的运用，引导学生使用多视角的方式去考虑问题并积极主动去寻求问题的答案，避免思维定式。活动的安排与任务布置要考虑到学生的学习能力、学习风格等特征，合理安排学习任务，并给予不同的学生以不同的学习目标。 知识 是完成一个活动所需的知识点及知识之间的关联。此时的知识应当包括完成活动相关的各学科知识，要摒弃、避免学科本位以及只考虑一门学科或将各门学科知识单独列出的情况。对于完成活动应当包括的知识而言，知识的范畴、难易度等标准的指定，应当由课程体系重构课题组人员与相关课程专家依据现有的课程体系联合制定，以保证其有效性、合理性。现有的小学学科主要包括语文、数学、英语、音乐、美术、科学、体育与健康、信息技术、道德与法治以及地方学校的特色课程等。通过对各学科的课程结构、知识点分析，形成系统的小学知识体系库，将其与反向建构中由项目带动的知识库进行对比分析，查缺补漏，最终形成科学、系统、合理的小学重构课程体系。 ​ 模块 是课程的组成部分，主要包括项目及其相关知识。同一课程下的模块项目，在其难易度、知识综合度以及涉及领域、主题等方面都各有不同。课程学习时，可根据学生理解力、生活实际等灵活选取模块展开学习。 重构课程与能力存在着一一对应关系。能力之间可能有平行或层级两种关系。因此，课程之间也可能存在这两种关系。在实际教学中，应根据学生的学习水平、已有能力等实际情况灵活选取课程进行学习。 现行课程与重构课程之间存在着相互制约、相互促进的关系。一方面现行课程为重构课程提供了系统的知识库，另一方面重构课程也能够为现行课程增加一定的知识结构，提供实际的问题素材，并改变其课程安排顺序等。STEAM教育理念指导下的重构课程以项目为途径，带动多学科知识的学习与掌握。为了适应这种多学科交叉融合重构课程的教学，现行课程中各学科知识内容及课程结构安排可能会存在一定的调整和变化，从而带动整个现行课程体系的重构。 重构后的知识分类及阐释 完成项目的过程就是知识建构的过程。项目研究的每一关键步骤都涉及相关学科知识的习得与深化。这些学科知识可以是先前已经习得的知识，也可以是将要学习的新知。 综合运用先前习得的知识，可以帮助学生顺利完成本次项目。同时，对于未来将要学习的新知，项目完成过程可以帮助学生围绕特定项目问题的解决，建构知识支架，甚至生成新的知识。在一次项目完成中应当掌握哪些学科知识，以及这些学科知识是否属于已经掌握的旧知，应当在课程体系重构及课程安排中给予关注并及时调整。以此，以项目完成为途径的STEAM学习便带动了其他学科知识的理解与掌握，驱动其他学科的课程活动安排，充分体现了STEAM教育跨学科学习的思想，并带动整个课程体系的变动与调整。 需要特别指出的是，本文中所指的STEAM课程体系重构并非是各学科知识的简单组合，而是在综合运用各学科知识的基础上，对各学科结构及课程安排进行重新调整和把握，以适应项目完成的需要，从而培养学生的问题解决能力和创新能力。 由此，基于STEAM教育理念的小学重构课程在实施过程中，会与现行课程中的知识体系产生一定的交叉、融合等现象。根据现行课程中的预期准备与重构课程中知识体系的交叉、融合情况，本文将其知识类型分为 基础型知识、应用型知识、拓展型知识 三类。 如若在现行课程中已经学习，而在重构课程中并未涉及其应用，只是作为基础知识来体现，此类知识便称之为基础型知识；如若在现行课程中已经学习，而在重构课程中只是简单应用，此类知识便称之为应用型知识；如若在现行课程中已经学习，而在重构课程中并非简单应用，是在基本应用的基础上拓宽了其应用领域、应用方式等方面，此类知识便称之为拓展型知识。 此外，如前文所述，在项目完成过程中，学生会形成自己的知识支架，甚至生成新的知识，此类知识既不属于现行课程中知识的应用，又不属于其知识的拓展，是学生在学习过程中生成的对事物新的理解和认识，此类知识称之为生成型知识。生成型知识是在项目完成过程中产生的，并不绝对属于重构课程体系范畴，但将对课程重构具有一定的影响作用。 图2即为课程及其相关知识之间的关系图。其中，基础型知识和应用型知识属于现行课程的范畴。同时，与拓展型知识一起归属于重构课程的范畴。生成型知识是在项目完成过程中产生的，并不绝对属于重构课程。四者之间并不存在高级知识与低级知识之分。 知识类型的划分意义，一方面在于从知识类型的角度阐释了课程重构后的结果，另一方面在于厘清现行课程与重构课程之间的关联关系，以便分析出重构课程对现行课程带来的影响，从而使现行课程的内容结构及其课程安排产生一定的变化。 四、基于STEAM教育理念的小学课程体系重构案例 2014年以来，深圳市教育信息技术中心依托东北师范大学进行“智慧校园”案例建设。其中，宝民小学在我们所提出课程体系重构思路的指导下，设计并实施了基于STEAM教育理念的小学课程体系重构。“3D建模与打印口哨”即是其中一例(如图3所示)。 案例介绍 该案例以动手实践能力为主要培养目标，以3D建模与打印口哨项目为培养途径，在项目完成过程中将涉及信息技术、音乐、科学、英语、美术、数学、语文等学科知识。依据上文中小学课程体系重构流程，将其重构课程体系设计如下： 在本案例中，项目驱动的重构课程与现行课程之间知识的交叉、融合以及项目完成过程中所产生的知识类型，主要从以下几方面来体现： 其一，在该项目完成之前所学习过的其他知识，如数学学科的长度单位、角的初步认识等知识，在本节课中虽未直接应用，但在其学习过程中所获得认知与素养的提高亦对项目完成有着一定的帮助和支持； 其二，在搜集资料过程中，对搜索引擎的使用是简单的知识应用，属于应用型知识； 其三，在3D建模环节中，对数学学科中位置与方向、图形拼接等知识的应用属于拓展型知识应用，因其并非是对已学知识的简单应用，而是在应用的基础上加入了设计的成分，融入了自己的思考和探索；其四，在3D打印环节中，涉及英文版使用说明书的学习与掌握，这在现行英语课程中很少涉及，因此不属于现行课程所预期准备的知识范畴，而是属于在STEAM学习过程生成的新知，即生成型知识。 案例实施效果 案例的实施在四个方面产生了实际效果。 01.有助于解决“盲人摸象”的问题 现行课程中的项目设计一般是单学科的、局部的、零散的，多数情况下学生是在单一问题情境中学习单一学科知识内容，容易产生“盲人摸象”的问题。而在本研究案例中，学生是处于真实项目的复杂问题情境中，需要将不同学科知识融合以认识并解决问题。 02.促进了学生综合能力提升 学生在作品完成过程中，能够熟练使用网络获取有用信息，并能够利用3D软件设计模型，利用3D打印机完成作品打印，最终能够用中英文两种语言自如地讲解自己作品的设计理念，支持了学生以多学科、多视角、多维度的方式认识世界并改造世界的过程。 03.有助于解决“STEAM师资”缺乏的问题 案例中所涉及的多学科内容被分配到了相应学科教学中，即降低了对授课教师的跨学科专业知识和技能的要求，不需要其对所涉及的所有学科专业知识和技能的熟练掌握，同时也准确定位了STEAM教师的角色，为培养STEAM教师提供了思路和方向。 04.有助于STEAM普及和特色人才培养 STEAM教育理念指导下的重构案例展示的不只是学生参与机器人比赛等相关比赛的过程，而是融合多学科及其相应教师参与，并逐渐带动其他班级、其他年级学生学习STEAM知识的过程。STEAM教学课堂逐渐由小变大，在学校范围内扩展开来，使得STEAM教学由单一多学科教学的特点逐渐上升为校本特色，并逐渐影响学校中每一位学生的成长与发展。 结语 STEAM教育倡导跨学科教育，注重对学生创新能力、问题解决能力的培养。本文分别以能力导向为反向建构依据，以现行课程知识体系为正向建构依据，建构了基于STEAM教育理念的小学课程体系重构流程，并设计案例进行应用实践。 结果表明，基于STEAM教育理念的小学课程重构，对于提升学生综合能力、解决STEAM教师缺乏以及促进STEAM教育普及产生了有益的效果。课程重构不是一朝一夕的事情，也不是某个独立的高校或小学所能解决的事情，它需要多方的共同努力。此外，课程重构也必然带来教学方式、方法的变革和创新，STEAM教育理念指导下小学重构课程的教学方法研究也是需要重点关注的研究主题。

STEM一词最初源自上世纪90年代美国国家科学基金会(US National Science Foundation，NSF)，后来针对美国基础教育中理工学科学生学业表现较差的问题，在诸如全美科学教育标准(National Science Education Standards，NSES)委员会和全美数学教师委员会(National Council of Teachers of Mathematics，NCTM)等专业委员会的帮助下，许多美国学者和一线教师开始关注STEM教育，并为相关学科建立了适宜的标准及纲要。

在全球化大潮中，美国对STEM教育的重视引起了全球教育界对STEM教育进行探索的热潮，我国教育界也对其产生了广泛的兴趣。

上世纪末以来，“计算机”(computer)和“全球化”(globalization)成为改变世界运作方式的两个关键词。如今，“人工智能”(Artificial Intelligence, AI)开始占据人们的视野，成为引领未来社会变革的动力源之一。对此，培养具有个性和创造力、能应对人工智能挑战(包括劳动力市场、生活方式等)的人，应成为当代教育者的追求。已有研究证实，童年时代是学习者形成自己的STEM认同和职业兴趣的时期。〔1〕

STEM教育与学前教育有着诸多契合点，主要有：第一，都着眼于培养儿童良好的学习品质，学会学习，成为终身学习者。第二，都强调学习内容的整合，实现全人教育和迁移性学习。第三，都以儿童的兴趣为导向，鼓励儿童动手操作，在主动的活动参与中建构知识、养成技能、探究发现，获得直接经验，实现差异性学习。

蒙台梭利的“敏感期”概念也可以用来佐证在幼儿园开展STEM教育的重要性。幼儿期是技术学习的敏感期，幼儿喜欢运用技术，只要有机会，他们就会抓紧相机、智能手机和其他技术工具，学习使用。因此，学前教育工作者必须重视幼儿的STEM学习潜能，必须变革已有的幼儿园课程实践，以应对时代要求和未来挑战。

在幼儿园开展STEM教育应该达成什么样的目标呢?对此，美国著名幼儿教育家丽莲·凯茨(Lilian Katz)认为，应该围绕四种基本的学习目标进行，包括知识理解、技能、学习品质以及感受。〔2〕

STEM教育实际上是思考包括家长在内的幼儿教育者应该如何帮助幼儿进行跨学科知识整合，鼓励幼儿以更加连贯和整体的方式进行思考。有效的学习需要幼儿成为经验的中心，在跨学科和跨情境的背景中建立联系。幼儿需要有机会在不同的环境和视角下去学习相同的材料。

因此，在STEM教育的培养目标上，应强调知识、操作技能、思维技能、态度、复杂性操作等多维目标：

(1)在知识维度上，应该包括物理系统、化学系统、生物系统、数学系统、技术系统等知识的初步认知及学习。

(2)在操作技能上，应该包括软件使用、工具使用、材料使用、观察和测量、建构与解释、图表等方面的初步接触。

(3)在思维技能上，应该包括分类、归纳和排序、变量式思维、关系解释(原因和结果、功能和形式、过程和结果)、可视化、结构化等的初步感受。

(4)在态度上，应该包括批判性思维、创造性思维、灵活及持续性学习、不确定性意识、伦理及道德意识、风险及条件意识等科学态度的萌发。

(5)在复杂性操作上，应该包括问题解决、决策制定、实证研究设计、数据收集及论证等方法的初步使用。〔3〕

已有的STEM教育研究认为，要使STEM教育更有效、更有吸引力，其关键因素在于要让儿童运用已有的兴趣和经验，识别和建立自己的知识，并为其提供机会参与STEM学习的实践，以维持他们的兴趣。〔4〕

换句话说，儿童应该像科学家和数学家一样，学习主动地去调查他们在日常生活中遇到的问题。也有学者认为，高质量的互动是保证STEM教育有效性的重要因素，并将STEM教育中有效互动的特点总结为三个方面，即手动(hands on)、脑动(minds on)和嘴动(talk it over)。〔5〕

丽莲·凯茨(Lilian Katz)曾经论述过以方案教学法(即主动的项目探究)来开展STEM教育的可行性。〔6〕方案教学法是基于经典的科学程序，从一组感兴趣的现象或问题开始，继续对可能的答案进行预测，然后收集可以回答问题的数据。

实际上，方案教学只是达成STEM教育的途径之一。但无论用什么方法，幼儿园开展STEM教育活动应以支持、引导并鼓励幼儿的个别化、探究性学习为主要的课程方法，凸显STEM学习的生活性、探索性和操作性。

在课程组织形式上，区域活动和主题活动并举，既为幼儿提供丰富、多层次、有吸引力、有引导性的科技操作材料(全开放、半封闭、全封闭的“资源盒”)，也为幼儿提供系统的主题活动，在预设与生成中让幼儿亲历科技探索，在经历经验中当一名“小小科学家”“小小发明家”，获得对科学(science)——技术(technology)——社会(society)(简称S-T-S)较为全面的初步认知和理解。幼儿操作过程中的记录与成果，应成为课程实施的评价依据。

STEM教育与儿童的个别化、探究性学习之间有着天然的紧密联系。我们旨在通过儿童的个别化、探究性学习，培养其复述、比较、分类、归纳、评估和实验等关键思维能力，以及创造性、问题解决、协同合作等学习品质。基于已有文献及长期的实践经验，我们认为，幼儿个别化、探究性学习应遵循以下五大原则。

(一)以问题为导向进行主动探究

幼儿的好奇心会引导其提出有关STEM的问题，比如“怎么才能让我搭的摩天大楼特别高又不会倒下?”“为什么水上的木头不会沉下去，它不是很重吗?”……问题导向的主题探究，能将幼儿已有的知识、技能和概念问题化，通过问题将课程目标融入幼儿所处的学习环境之中。

与此同时，以问题为导向的学习方式也促进了教师对教学的理解，让其能在不同情境下对不同的学习过程给予引导和延伸。

当然，有效的以问题为导向的学习方式，应基于幼儿预先存在的知识来保证内容适应幼儿的实际水平，并具有一定的挑战性，通过允许幼儿参与问题、实例和环境，将个人相关的新想法联系起来，从而支持幼儿的发展。

(二)开展平衡预设与生成的项目活动

探究性学习不等于放弃 教学计划 ，预设与生成的平衡是幼儿探究性学习活动开展的关键性因素。在活动之前，教师需要对活动过程进行预设，根据“最近发展区”理论预设适宜幼儿的发展性目标，从而制订出相应的计划。〔7〕

然而，如果教师只按照预设机械地开展学习活动，则难以实现幼儿学习的差异性和探究性。因此，教师要接纳幼儿在活动过程中生成的新内容，并引导幼儿进行探究。〔8〕

在平衡预设与生成时，应遵循STEM教育探究性学习循环：提出问题——讨论——设计实验或制订计划——实施实验或提出目标得出结论或检验目标——展示分享——深化和延伸。〔9〕

在实际教学中，这个过程可能因为问题的调整而需要反复进行，而且教师对于问题的提出、计划的制订、实验的设计等都需要提前进行准备和预设，并为幼儿提供适宜的引导、反馈、强化等，提升儿童个别化、探究性学习的成效。

(三)以个别、小组和集体的形式进行问题解决

个别化学习不等于独自完成学习或一对一进行教学。个别化学习强调的是课程及教学能够给予幼儿差异化的学习目标、学习内容、学习节奏，保证学习形式的灵活性和多元性，保证课程对幼儿多元智能的覆盖和发挥，从而培养独立自主、善于合作、主动创造的儿童。比如，在区域性的个别化学习中，要以具备丰富性、吸引性、引导性和层次性的学习材料来支持幼儿的操作和探究。〔10〕

而在主题性的合作学习中，教师应该通过问题探究和解决，充分发展幼儿的创造性、合作性、问题解决能力、合理的冒险精神等，关注幼儿之间的互动，为幼儿提供分工合作、互相帮助、互相分享的机会。〔11〕

(四)习得认知性、操作性的有效经验及策略

在《3~6岁儿童学习与发展指南(试行)》的“说明”中，明确提出“幼儿的学习是以直接经验为基础……最大限度地支持和满足幼儿通过直接感知、实际操作和亲身体验获取经验的需要”“重视幼儿的学习品质……要充分尊重和保护幼儿的好奇心和学习兴趣，帮助幼儿逐步养成积极主动、认真专注、不怕困难、敢于探究和尝试、乐于想象和创造等良好学习品质”。

高质量的STEM探究活动，既激发幼儿思维参与，又鼓励他们表达与沟通。在幼儿的个别化、探究性学习中，提倡贴近幼儿生活经验的活动，在操作过程中，幼儿增长知识技能;在探究和问题解决中，幼儿学习合作、发展情感，养成良好的学习品质。

(五)基于可得的资源，尝试将经验应用到现实生活中

经验迁移是STEM教育的重要方面。在迁移性学习时，幼儿能在新的场景，经历新一轮的探究性学习，在先决条件类似的情况下，重复语言输入、积极参与、内容提供和反馈的过程，强化和提升已有经验。

比如在“声音”的主题中，幼儿通过探索有关声音的问题，尝试制作电话，在做中学习科学制作，从中获取新知识。而这种新知识不仅仅是琐碎的事实，而且是蕴含其中的概念，包括“声音”“波浪”“空气”“振动”，等等。

同时，幼儿在“声音”的学习中使用复杂的认知思维，如推理、因果和条件判断等，自主建立探究路线，并积极地、互相合作地参与调查、表达和分享。〔12〕

因此，通过作品制作和展示、经验分享、技能迁移、社会交往等相关活动，幼儿在生活中运用已有STEM方面的经验和能力，获取新的经验，从而得到更好的发展。

对于STEM教育的学科划分，我们认为，科学、技术、工程和数学之间不是割裂的，而是互相联系的。正如数学所涉及到的几何、测量、统计、公式和图表，都在科学、技术和工程中被广泛使用;而科学知识常常被应用到技术实现和工程之中，技术与工程之间也有紧密的联系。考虑到幼儿学习的综合性和生活性，我们更倾向于将STEM看作一个整体，而非不同学科的统称。幼儿园STEM教育的内容应根据幼儿学习内容的特点进行细化。

在实际教学中，我们可以将幼儿园STEM教育的课程内容大致划分为四大部分。一是“生存系统”，包含人体、动植物、生命成长、安全防护等主题;二是“物质系统”，包含物体、物体的运动、物体的应用、物体的制作等主题;三是“地球与空间系统”，包含地球、太空、保护地球、环保等主题;四是“技术与生活系统”，包含军事武器、信息传输、生活中的科技等主题。

另外，美国国家科学基金会为幼儿的学习提供了可供参考的STEM课程范例，这些课程都经过了实证论证，具有较为全面的内容体系，包括Building Blocks(数学学习方案)、〔13〕Peep and the Big Wide World(科学与数学学习方案)、〔14〕ScratchJr(科技/编程学习)等。〔15〕

幼儿园中的STEM课程不是单纯开展科学、数学领域的活动，而是以STEM为主，融合语言、健康、社会、艺术和科学等方面的学习目标及内容，全面支持儿童的主动学习。

我们认为，幼儿学习活动的开展应该遵循以下原则：幼儿能积极参与其中，结合自主探究和有目标的教学，新活动应该建立在幼儿的前期学习和经验之上，着眼于幼儿的综合性学习，将活动建立在已有的专业标准或相关的有效学习的研究证据之上。

在倡导开展幼儿园STEM教育时，我们希望教师能有意识地安排STEM学习的关键经验和关键思维能力，提出重点概念和技巧，允许幼儿主动提出问题、引发探究;要善于抛出开放式的问题，引导幼儿思考，形成假设、收集数据、解决问题。

与此同时，包含直接教学成分的幼儿园课程，也是建立幼儿STEM知识和技能的关键，这种教学方式能够保证STEM学习的系统性，为幼儿提供探索的经验和能力基础。当这两种教学方式得到整合时，我们将其视为基于研究的学习，将自主获取知识、他人传授知识两者结合起来，促进幼儿更为全面的发展。