STEM 理念下的幼兒空間概念教學

黑龍江省雞西市梨樹區實驗幼兒園 張麗峰

空間思維是幼兒邏輯思維能力發展的前提和基礎，能幫助幼兒盡快識別、體驗和掌握空間概念，將其與生活實踐場景緊密融合，產生極為全面且強大的空間知覺。STEM理念包括技術素養、科學素養、工程素養和數學素養，脫胎于美國國家科學委員會的《本科的科學、數學和工程教育》（1986）報告，2006年1月，美國總統布什在《美國競爭力計劃》（American Competitiveness Initiative，ACI）中，提出“知識經濟時代培養STEM素養人才是全球競爭的關鍵?！?009—2011年，美國總統奧巴馬在《改善所有美國學生的科學、技術、工程和數學》的公開信和《美國創新戰略》中多次提及STEM教育理念。2016年9月，美國教育部和美國研究所聯合發布《STEM 2026教育中的創新愿景》（STEM 2026：A Vision for Innovation in STEM Education），推動STEM教育在學習空間、活動設計、實踐社區、社會文化環境、學習測量等方面的發展。2016年，我國教育部在《教育信息化“十三五”規劃》中，提出“利用信息技術探索STEM教育”的要求，此后在小學、中學等領域得到較好的實踐效果。STEM理念雖然包含科學、技術、工程和數學四個方面，在具體應用時往往合并為一類，泛指基于創新邏輯發展的實踐類學科。但從智慧成長規律分析，幼兒階段才是接納能力最強階段，以STEM理念為支撐開展空間概念教育，能更好地實現理論實踐“雙融合”，為國家和社會培養更多的實踐型、創新型、技術型人才。

一、幼兒空間概念解析及分類概述

（一）空間概念

美國全國數學教師協會（National Council of Teachers of Mathematics，NCTM）（2000），指出空間關系是幼兒早期幾何發展的基礎，并就幼兒空間關系的理解和應用能力的發展目標進行了界定?！睹绹萘⒐餐诵臄祵W標準》中關于K-2的幾何內容包括“形狀及性質、空間推理”。根據NCTM（2000）的規定，幼兒應達到以下要求：一是幼兒應該能描述、命名和解釋空間中的相對位置，并能應用有關相對位置的知識。二是幼兒能描述、命名和解釋空間運動的方向和距離，并能應用有關方向和距離的知識。三是幼兒還應發現并說出簡單的空間關系，如“在附近”或“在里面”等。四是空間關系感和對形狀的理解是“解釋、理解并欣賞我們這個具有內在的幾何之美的世界”。同時，結合幼兒對空間的認知水平和能力，進一步明確幼兒空間概念教學重點，不同教學領域對空間概念的理解，環境心理學認為“空間即心理空間和自然空間”，而地理學科則認為“空間即物理場面的空間”。列斐伏爾認為空間應當擺脫物理限制，從更加全面的視角進行解析，幼兒認知的空間應當分為以下三方面。一是物理空間。主要是指幼兒學習生活的場所。二是心理空間。主要是指幼兒在自然空間內與他人互動基礎上形成的感受。三是社會空間。主要是指幼兒生活的人際交往環境。

（二）空間概念分類

分析認為，幼兒時期能掌握的空間概念是有限的，主要與其思維模式和認知水平密切相關，只有按照幼兒智力發展規律實施教學，才能達到事半功倍的效果。幼兒需要理解和掌握的空間概念分類見表1。

表1 幼兒理解和掌握的空間概念分類

由表1可知，幼兒掌握的空間概念可分為位置、方向、距離、結構、組織和模式，能更好地輔助幼兒鍛煉邏輯思維和空間意識，讓他們能更好地掌握空間概念，并且在學習和生活中得到有效實踐。

（三）幼兒空間感知能力發展特點

理論界對幼兒空間感知能力特點進行大量的研究，普遍認為幼兒2.5—3歲時的平面圖形識別能力快速提升，一般是通過顏色、形狀去判斷和識別。此時的幼兒沒有圖形概念，能通過形狀去識別物體，僅限于經常接觸且熟識的事物，如根據形狀辨認奶瓶。幼兒3—4歲時的空間感知存在差異，但對物體間的距離和遠近關系能很好地識別，此時喜歡對物體結構進行探索，如反復拆開或擺放同一種玩具，在空間排列變換中感受快樂。幼兒空間識別順序一般是上、下、左、右、前、后，由于后四種會隨著身體的變化而變化，幼兒掌握難度相對較大；而對上和下往往與天地對應，幼兒一般不會出現太大的失誤。所以，根據年齡區分則是3—5歲，分別掌握上下、前后、左右的概念。4—5歲時，幼兒能以自身為中心辨別空間，幼兒空間概念識別的過程是一個循序漸進的過程，只有通過不斷的鍛煉與嘗試才能解決。幼兒在5—6歲時，才能以自身為中心進行有效的識別，可以根據身體為中心去區分各種空間概念。

二、STEM 理念下幼兒空間概念教學存在的問題

（一）幼兒園課程改革缺乏空間環境支持

列斐伏爾在《空間的生產》中提出，“如果不曾生產一個適合的空間，那么改變生活或改變社會都是空話?！庇變簣@課程改革增加空間概念和空間知覺教學內容，但在教學場景或空間上沒有做出相應的改變，自然無法達到預期的教學目標。幼兒抽象思維能力相對較弱，其對空間概念的學習和掌握大多是通過生活中的場景或事物去感知的。如果空間環境不達標，教育效果就會大打折扣。

（二）空間概念動態生產過程脫離生活

空間是動態變化的，幼兒的一個轉身就會造成“左右”“前后”的方位變化，所以空間本身就是一個生產的過程，如何讓幼兒在動態的、相對的環境中掌握空間概念是一個極為嚴肅的課題。但從教學實踐分析，部分教師空間概念的教學往往與生活脫節，雖然設計上與幼兒思維認知水平相一致，但在生活場景中找不到類似或相關的物體，很難幫助幼兒感知空間的存在。

（三）空間概念解析整體性缺失

前文提到空間分為物理、社交、心理三種，而教師在空間概念解析時集中于物理空間，即視覺能看到的一切可觀察事物，忽視幼兒的心理和社交空間的識別培養，導致空間概念教學內容不全面。比如，教學側重學生主體空間教學，對其學習過程中的交流協調互動則處于忽視狀態，同時對幼兒心理空間的分析與引導缺失，影響幼兒空間知覺概念的形成效果。

（四）空間概念STEM實踐屬性呈現不夠顯著

STEM理念側重于科學實踐，部分幼兒教師在空間概念教學上仍然側重于概念及內涵的識別，如幫助幼兒知道上下、左右的區分，停留在“是什么”的層面，沒有將概念解析代入具體實踐當中，導致空間場景或方位發生變化時，幼兒就無法有效地識別空間概念，所以STEM實踐屬性沒有得到有效貫徹，導致幼兒空間概念的學習只是“紙上談兵”。

三、STEM 理念下幼兒空間概念教學原則及方法

（一）STEM理念下幼兒空間概念教學原則

1.共享共創原則

空間概念是由固化轉換為變化的，所以空間的存在是一個持續的動態生產過程，其中涉及多主體、多路徑的共創共享體驗，家長、幼兒教師及其他社會群體在幼兒空間概念學習過程中的參與深度不同，會產生不同的體驗，所以幼兒空間概念教學必須把握多主體共享共創原則，更好地增強幼兒學習體驗。

2.循序漸進原則

空間概念教學涉及抽象思維、邏輯關系和相對性等內容，掌握其概念、內涵、分類和特點等方面內容不會一蹴而就，需要一個由簡單到復雜、由抽象到具體、由單一到多元的循序漸進識別過程。教師每天教授一點點，可能不會產生短期效益，但能提升幼兒邏輯思維能力，更好地促進其空間意識的形成。

3.實踐探索原則

空間具有一定的相對性，會隨著周圍條件的變化而變化，如時間、環境、主體、關聯內容等，所以要在教學中大量應用STEM理念，讓幼兒在空間概念學習中得到更多的實踐機會，能自我探尋空間的奧秘。同時，在生活中多探索能提升幼兒的理解能力，讓他們有更多識別的可能性。

4.資源領導原則

幼兒園要在教學和生活資源的關聯上下功夫，通過環境場景去影響幼兒空間概念的學習和理解。同時，幼兒園管理者要發揮“空間領導力”，對幼兒內部社交關系進行優化，更好地幫助幼兒形成心理空間意識，在與他人交往的過程中促進心理空間發展，確保幼兒空間概念教學體驗的全面發展。

（二）STEM理念下幼兒空間概念教學方法

1.發揮空間環境潛移默化的影響力

幼兒園組織空間概念教學時，應當有意識地設計相應的物理空間，讓幼兒能直觀地感受空間的變化。教師要在空間設計標志物，如顯著的顏色、玩具、物品等，輔助幼兒了解空間概念。環境的教育功能是強大的，能在潛移默化中影響幼兒的理解和學習能力。

2.依托生活物品的“切近性”提升教育效果

海德格爾稱空間位置的靠近特征是“切近性”，幼兒園的每個空間設計、物品擺放、位置大小都有其內在含義，教師要善于利用物體的大小、位置、布局變化展現空間的意義。甚至可以利用幼兒的獨占心理明確空間概念，強調物理空間上的主導權，讓幼兒有更加深刻的認知。

3.注重物理、心理、社會空間概念的整體聯動

幼兒教師組織空間概念教學時，可以以物理空間教學為切入點，提升空間理解的直觀性，但要在活動組織中體現社交關系，通過幼兒與幼兒間關系的協同去解釋社會空間。同時在社交活動中幫助幼兒建立積極的心理體驗，以此獲得多樣化的心理空間，幼兒可能無法準確地描述，但教師必須有相應的設計。

4.圍繞STEM理念增強空間概念的實踐特征

空間概念本身具有相對性，但空間產生的過程也是實踐發展的過程，任何實踐變化都會產生不同的空間，所以要將STEM理念融合其中，幫助幼兒更好地形成邏輯思維能力，使他們在生活中有更多的創造機會，以此增強空間概念的實踐屬性，全面提升空間概念的教學質量。

四、結語

綜上所述，本文從幼兒空間概念解析及分類概述入手，進一步明確空間的概念、分類和發展特點，分析STEM理念下幼兒空間概念教學存在的突出問題，即幼兒園課程改革缺乏空間環境支持，空間概念動態生產過程脫離生活，空間概念解析整體性缺失，空間概念STEM實踐屬性呈現不夠顯著。結合實踐研究提出共享共創、循序漸進、實踐探索、資源領導原則，進一步發揮空間環境潛移默化的影響力，依托生活物品空間位置的“切近性”提升教育效果，注重物理空間、心理空間、社會空間概念的整體聯動，圍繞STEM理念增強空間概念的實踐特征，以期達成預設的教學目標。