互聯網+教育背景下STEM教育對幼專生核心素養培養策略的實踐研究

互聯網+教育背景下STEM教育對幼專生核心素養培養策略的實踐研究

教育理論組 宋麗博

移動互聯網給教育注入新的生命力，STEM教育與幼專生核心素養的融合為發展素質教育和創新教育提供了突破口。幼專生的核心素養關系到未來幼兒園教師師資隊伍的質量，更關系到未來中國教育國際競爭力的人才儲備。為此，本文建構了互聯網+教育背景下，STEM教育與幼專生發展核心素養策略模型，該模型系分層級模型，包括外部保障和內部保障兩個方面，并通過具體實例說明外部保障體系和內部保障體系交互作用共同促進學生解決問題、自主探究、創新能力等核心素養的提高。

互聯網+；STEM教育；核心素養；培養策略；實踐

近十幾年，飛速發展的互聯網變革，徹底地改變了人們的生產、生活方式和經濟運行的方式，全球許多國際組織、國家和地區都在思考如何培養適應未來社會工作與生活的公民。很顯然，這一切要從教育入手。為此，核心素養的概念一經提出，就引起了全球的關注，“核心素養體系”概念在2014年《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中首次提出。[1]2016年9月，教育部發布《中國學生發展核心素養》，提出了中國學生六大核心素養“人文底蘊”、“科學精神”、“學會學習”、“健康生活”、“責任擔當”、“實踐創新”和18項具體的指標。不得不說，核心素養的提出，讓教育改革進入“3.0時代”。

2016年6月教育部頒布的《教育信息化“十三五”規劃》中指出，“在有條件的地區要積極探索信息技術在“眾創空間”、跨學科學習（STEM教育）、創客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力?！盵2]從國際視野來看，STEM教育已經成為很多發達國家保持競爭力的戰略選擇。STEM教育以跨學科知識融合為理念，借助互聯網+技術手段，強調學生在解決現實問題的基礎上培養其思維能力、合作能力、問題解決能力和創新能力。[3]融合了互聯網+的STEM教育與幼專生核心素養的培養在理念與思路上不謀而合。

一、互聯網+教育背景下STEM教育與幼專生核心素養培養的可行性分析

STEM教育是科學Science、技術Technology、工程Engineering和數學Mathematics英文單詞首字母的縮寫。STEM教育本身的擴展性還表現在全球STEMx上，這里的“x”代表著計算機科學、計算思維、調查研究、創造與革新、全球溝通、藝術、協助及其他不斷涌現的21世紀所需的知識和技能。[4]《STEM 2026》報告中提出未來STEM教育創新的八大挑戰，其中之一就是學習空間方面存在的挑戰，即如何使用互聯網信息技術，實現即時操作和反饋，注重學習體驗和過程性評價的教育創新。

中國教育正在邁向現代化，隨著《國家“十三五”規劃綱要》、《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》、《教育事業“十三五”規劃》以及《中國教育現代化2030》等文件的相繼出臺及落實，我國的教育現代化正在突飛猛進地發展，文件指出：“到2030年實現教育現代化，即建立現代教育體系、教育發展的充分性和公平性以及教育質量的全面提高?！?017年中國教育科學研究院發布的《中國STEM教育白皮書》中強調，STEM的學習方式是項目式學習，強調在真實的任務中學習，強調在動手實踐中學習，這樣的學習過程是培養學生團隊合作、問題解決、理性思維、批判質疑、勇于探究、技術運用的最好載體。

我校是一所以培養未來幼兒園教師為主的師范院校，幼兒園教師是專業職業，是對0-6歲幼兒進行保育和教育的工作者。他們除了承擔一定的保育和教育職責外，還在保障社會發展和經濟協調方面貢獻自己的一份力量。教育具有不可逆性，幼兒園教師的專業發展質量關系到祖國兒童的身心健康成長、關系到學前教育事業的可持續發展、更關系到未來中國教育國際競爭力的人才儲備。[5]教育部聯合多部門在《關于加強幼兒園教師隊伍建設的意見》中提出：“到2020年，形成一支熱愛兒童、師德高尚、業務精良、結構合理的幼兒園教師隊伍?！睘榇?，加強幼專生核心素養的培養勢在必行。

圖1 STEM教育與幼專生核心素養培養可行性模型分析

STEM教育與飛速發展中的教育信息與互聯網技術相聯系時，人工智能的時代已經來臨，學習空間將發生翻天覆地的變化。目前很多具有先進理念的幼兒園已經開始設置“創客空間”、“3D打印實驗室”、“虛擬VR情景”等活動，對于學前教育專業的學生而言，必須面對這一巨變并且努力將信息意識帶入到對學前兒童的教育教學中，通過STEM教育培養幼專生核心素養勢在必行。文章建構了STEM教育與幼專生核心素養培養可行性分析的模型，通過圖1可以看出：STEM教育的課程設計、學習目標、學習過程、學習空間以及學習評價五個方面均指向了幼專生必備的核心素養的發展，STEM教育與幼專生核心素養的培養是相互支持、相互促進的。

二、互聯網+教育背景下STEM教育與幼專生核心素養培養策略模型建構

結合幼專生核心素養的內容，借助互聯網和技術手段的運用，達成STEM教育跨學科知識融合的教學理念和培養學生問題解決的能力和綜合實踐能力，進而實現培養學生核心素養的目標。文章建構了互聯網+教育背景下STEM教育與幼專生核心素養培養策略模型，如圖2所示，該模型系分層級模型，從運用STEM教育到落實核心素養，可從外部保障和內部保障兩個方面進行建構，外部保障體系包括以互聯網技術支持下的跨學科內容整合和教師團隊整合，外部保障體系從互聯網技術支持和課程設計兩個方面入手，通過技術手段和科學的課程設計來實現教師的教。內部保障體系包括項目驅動的學習目標、操作體驗的學習過程和自我管理的學習評價三個部分，內部保障體系主要指向學生學習的感知、記憶、情緒和興趣等心理現象，是學習者學習內部的運行機制，通過建立學生學習共同體從而實現學生良好的學。外部保障體系和內部保障體系交互作用共同促進學生解決問題、自主探究、創新能力等核心素養的提高。

圖2 互聯網+教育背景下STEM教育與幼專生核心素養培養策略模型

（一）互聯網技術的支持

STEM教育強調擴展學生的學習空間，在互聯網+的教育背景下，大數據與大統計的優勢充分顯現出來。智能手機隨著教育技術已成為教學的輔助工具而延伸至課堂，學生在課堂上與課堂外均可利用手機終端的學習平臺，信息化時代的教與學正在悄然改變。教師利用手機APP輔助教學軟件（如藍墨云班課等），將學習資源通過電腦端或手機端直接推送到學生學習終端的手機上，學生可以隨時隨地的學習，突破了課堂45分鐘的局限，實現課堂上+課堂外的統一協調。STEM教育強調真實情景下的問題解決情景的創設，通過觀看真實的幼兒視頻，學生之間相互合作，共同分析幼兒發展的現狀、主要特點以及存在的問題等，在解決問題的過程中，鍛煉創新性思維，自主學習和社會參與的核心素養。

（二）以跨學科內容和教師團隊整合為主的課程設計

STEM教育強調跨學科課程的整合，在學前教育專業課程中，能充分體現這種整合性。如教育類核心課程中幼兒園教育活動設計與指導包括幼兒園五大領域的教學活動設計，包括健康、語言、社會、科學和藝術領域。在以往的分科教學中，這是五門課程，但是在STEM教育整合課程的理念下，將其整合為一門課程。除此之外，還可運用STEM教育實施方式進行以學科課堂為主要形式的多學科整合實施。當前國家推行了師范類院校的教師資格考試制度，就是強調了師范生運用多學科的內容解決具體實際問題的能力。當教學以多學科整合的形式出現，以具體情境下產生的實際問題出現時，學生不再是單純地獲取科學或數學知識，而是發展問題解決和綜合運用多學科知識的能力，鍛煉理性思維、科學探究以及技術運用等核心素養。

STEM教育在實施過程中一個必要的組成部分是，教師與教師之間形成專業學習共同體。專業學習共同體是教師發展的一種培養方法，給教師和學校的其他工作人員提供共同的時間來合作并計劃教學。研究表明，這種方法會促進和提高學生的學習效果。[6]而當STEM教師參與到專業學習共同體時，教師的教學和學生的學習效果都有所提高。[7]

（三）以項目驅動、操作體驗和自我管理為特征的學生學習共同體的形成

項目驅動就是以項目方法作為教學單元，學生選擇一個他們感興趣的項目，教師提供信息，并不跟隨課本中的邏輯發展，而是緊跟著學生思維的趨勢進行。STEM教育加入了工程設計原理，為此特別強調學生動手動腦的操作和體驗，這些真實情景下的實踐活動，是綜合的探究活動，既有類似科學家開展的科學理論和科學建模等探究活動，也包含類似工程師為滿足某一需求而進行的工程設計和建造等設計活動，[8]因此可熏陶培養學生實踐創新與人文底蘊等發展核心素養。如在美術課堂上讓學生為一片沙漠增添綠色，以藝術的繪畫活動為主，整合科學、數學、工程與技術的學習。

明確的評價有助于幫助學生自我調控自己的行為。通過參與評價量規的開發，學生樹立了對評價模式的主人翁意識并清楚理解將要從哪些方面評價學習以及如何評價學習。當學生對自己的作品（手工、剪紙、繪畫等）進行評價時，會了解自己的強項與弱項，從而根據目標來調整自己努力的方向，對自己負責，進行自我管理。另外，信息反饋能夠進一步增強學生的自我調控。在藍墨云班課的測試活動結束后，馬上可以得到每名學生對該測試的數據分析，包括每道題目的正確率，這樣學生和教師可以清晰地知道每個知識點的掌握情況，通過評價調控教學，進而提高教學質量。

三、基于互聯網+教育背景下STEM教育培養幼專生核心素養的實踐運用

（一）基于互聯網+教育背景下STEM教育培養幼專生核心素養的課程設計流程

以互聯網技術支持為手段，以STEM教育跨學科整合設計理念為指導，以培養幼專生核心素養為出發點，從外部保障體系和內部保障體系兩個方面為基準，設計了STEM教育培養幼專生核心素養的課程設計流程，具體流程見圖3所示。

圖3 互聯網+教育背景下STEM教育對幼專生核心素養的課程設計流程

互聯網+教育背景下STEM教育對幼專生核心素養的課程設計流程包含如下關鍵信息：（1）確定課程內容、明確目標與重難點是課程開展的前提；（2）外部保障體系與內部保障體系相互依存；（3）在互聯網技術的支持下，加大了課前學習的任務；（4）學生的學是在操作體驗、自主探究和自我管理的基礎上形成的學習共同體；（5）教師的教通過設計教學、創設情境和提出問題引導學生思考；（6）課程的學習過程通過多環節學習活動展開；（7）教學評價以形成性評價為主；（8）學生的學體現了層次性（最近發展區）；（9）教師是學生學習的支持者、合作者和引導者；（10）STEM教育中學生要完成一個作品并進行自評。

（二）互聯網+教育背景下STEM教育在學前心理學教學中的課程設計

以《學前心理學》中第四單元第二課《幼兒注意品質發展實訓教學》的教學設計為例，如圖4所示：在互聯網技術藍墨云班課的支持下，通過形成教師團隊整合和跨學科資源整合，將識記、領會部分放在了課前的預習和準備活動中，這樣在課上更多的是學生的運用、分析和評價這種偏于創造性和體驗性的活動，課堂上更加注重學生的實際操作體驗和解決真實情境中問題的能力。在教學過程中將發展學生核心素養為核心，既有利于知識的遷移和融會貫通，又使學生能更好地武裝自己面對未來可能的各項挑戰。實現“德育為先、能力為重、基礎為要、創新為上”的教育理念。

圖4 互聯網+教育背景下STEM教育在學前心理學教學中的教學設計實例

提升幼專生的核心素養，需要師生每一堂課的積累與努力。移動互聯網給當下的教育改革注入了新的生命力，STEM教育與幼專生核心素養的融合為發展素質教育和創新教育提供了突破口。通過教學改革、教學創新努力實現中國學生核心素養的提高，為提升全民素質、為終身學習奠定良好的基礎。通過STEM教育與教學實踐的研究，不斷推動我國STEM教育的健康持續發展，探索一條有中國特色的教育發展道路，加強教育改革與國家創新驅動發展戰略的結合，用教育創新構筑國家和民族的美好未來！

[1]教育部正式印發《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》[J].中國農村教育，2014，（6）:7-8.

[2]教育部印發《教育信息化“十三五”規劃》[J].中小學信息技術教育，2016，（7）:4.

[3]蔣志輝、趙呈領等.STEM教育背景下中小學生學習力培養策略研究[J].中國電化教育，2017，（2）:25-32.

[4]趙中建.美國STEM教育政策進展[M].上?？萍冀逃霭嫔?，2017.

[5]周梅香.高師學前教育專業學生核心素養發展探析[J].高教論壇，2017，（2）:90-95.

[6]Anfara，V.A.，Andrews，P.G.，Hough，D.L.，Mertens，S.B.Mizelle，N.B.，&White，G.P.Research and resources in support of this we believe.Westerville，OH:Middle School Association，2003.

[7]Fulton，K.，&Britton，T.STEM teachers in professional learning communities:From good teachers to great teaching.Washington，DC:National Commission on Teaching and America’s Future，2011.

[8]林靜.教作為實踐的科學—美國科學教育實踐轉向的內涵、依據及啟示[J].教育科學，2014，（2）:79-83.