精彩内容 第1节 幼儿如何探究STEM探索是儿童的天性和本能，是儿童在这个世界生存和发展的bi备技能。刚出生的小婴儿好奇地转动眼珠打量四周，他们会不知疲倦地盯着没有见过的事物，努力挪动着肢体四处碰触。他们经常不厌其烦地做实验，不停地摔打东西，搅拌泥和水，把乱七八糟的颜色混在一起到处涂抹，做出种种让大人惊慌的动作来。尽管许多孩子因此屡遭批评和阻止，但似乎只要有机会，他们就会“卷土重来”。等他们具备了提问的能力，他们每天会提出许多可能难倒成人的问题，这些问题有的微不足道，有的却跨越宇宙时空。今天的教育者和养育者已经了解到这些让成人头疼的言行反映的是儿童可贵的品质——“所有的儿童都是天生的科学家、哲学家”。但另一方面，人们仍然对幼儿是否能够学习STEM存在普遍的误解。有一种观点认为，只有某种类型的儿童适合学习科学、数学这些内容，而其他儿童并不擅长，甚至不感兴趣。他们把科学视为非常高深的东西，认为儿童需要很高的天赋才能投入其中并有所收获。这是对科学、技术、工程、数学这些所谓“理工科”的刻板印象。美国著名物理学家理查德·菲利普斯·费曼（Richard Phillips Feynman）认为，自己的科学之路起步于幼儿时期父亲的家庭教育，这让他一生对所有的科学领域都非常着迷。在他的自传《你为什么在乎别人怎么想》（What do you care what other people think?）中，他讲述了自婴儿时期开始，父亲怎样在搭积木、理解恐龙的大小、观察玩具的活动中教给他科学的观察和思考方法。STEM相关的知识存在于日常生活的各种细节之中，孩子们天然地会去探索世界运作的各种奥秘。儿童并非必须依赖令人生畏的实验室和一堆复杂的科学器材才能学习STEM，相反，在日常生活、游戏和玩耍的过程中处处可以遇到学习的机会。对儿童来说，对科学与工程的兴趣是天生的，而能力与爱好是后天培养的。所以如果有一些儿童表现得对STEM“不感兴趣”，那可能是环境的因素削弱了他的内在动机。也有一种观点认为，儿童需要首先学习“基础知识”，然后才能学习更复杂的STEM学科。也就是说，儿童首先要学习阅读、写作和算术，为STEM学习做好准备。但是研究表明，儿童并不需要掌握所谓的基础知识才能理解复杂的科学概念。相反，如果儿童拥有很多与STEM相关的经验，就可以更好地支持儿童学习阅读、写作和算术，因为STEM经验为基础知识的学习提供了有意义的背景。对STEM所包含的四门学科教育的研究表明，儿童在基础教育之前的早期阶段接触这些学习领域对他们未来的发展具有重要的意义。早期科学领域和早期数学领域的研究发现：如果儿童在早期阶段获得科学活动的经验，就能更好地保持对科学学习的积极态度（Eshach & Fried，2005）；而早期的数学能力比早期阅读能力和注意力能更好地预测未来的学业成绩（Duncan，2008）。工程和技术，这两个长期在基础教育阶段中被忽略的领域，在近年来也受到更多的关注和呼吁，因为幼儿是天生的工程师，他们想要建造东西和设计解决方案，而工程类型的游戏可以对其产生长远有益的影响。例如，可以根据学龄前儿童的构建能力预测其高中数学成绩（Wolfgang，Stannard， & Jones，2001）。科学家的研究表明，幼儿的科学与工程实践也许不会产生对成人世界来说“实用”的成果，但他们所用到的探究方式和思维与科学家、工程师高度相近。美国认知心理学家艾莉森·高普尼克（Alison Gopnik）研究了婴儿和幼儿如何使用类似于科学家的方法进行认知，并通过实验来证明幼儿具备抽象思维、推理以及构建概念性认知等一系列高级思维能力。高普尼克在她的演讲“宝宝是怎么思考的？”（What do babies think? 2011年TED演讲）中曾经通过一个实验来说明幼儿的思维过程。在这个实验中，一名4岁的男孩需要解决一个难题，这个难题是研究者设计的一个简单机器，当男孩在一台机器上放了两块积木后，这台机器就亮灯了；男孩据此希望用同样的方法来点亮另一台机器上的灯（见图2-1）。但是因为实验者的设置，两台机器的机制是不一样的，男孩需要想出新的解决办法。研究者通过这个实验来观察男孩如何解决问题。在这个过程中，男孩坚持不懈地尝试了多种方法.*后终于把灯点亮了。高普尼克指出，男孩在此过程中使用的观察、分析、提出假设、实验验证、从错误中获取信息等多种方法，恰恰跟科学家或工程师解决问题时的方法高度一致。以高普尼克为代表的研究者揭示了幼儿从事科学与工程实践的潜力。综合各方面的研究来看，幼儿的早期STEM学习具有以下特点。幼儿在生活中有丰富的非正式STEM学习经验。比如：在自然环境中，幼儿有机会观察动物和植物，探索动物的栖息地，感受事物的物理特性和运动方式，研究风、水、日月星球等自然现象。同样，在家庭和游乐场中，在与朋友玩耍的过程中，他们也有丰富的机会探索和参与科学与工程实践，他们经常做出预测，检验自己的知识和经验。幼儿通过体验式学习和动手操作来发展STEM技能。当成人提供合适的环境和充分的材料时，幼儿就会进行科学与工程活动。在这些活动中，幼儿通过操作材料来提问、探索、调查，解释现象并增长知识。幼儿随着时间的推移逐渐积累STEM技能和知识。为了有效地建立对科学的理解，幼儿需要在数周、数月、数年的时间内持续关注和概念相关的材料与活动。例如，持续数月使用各种材料探索坡道，探究力和运动的概念。长时间的沉浸式活动使幼儿能够重复观察和思考某一概念，并对概念形成具体的经验。幼儿的STEM学习需要成人的支持。幼儿在日常生活中可以获得丰富的科学经验，但是当成人为幼儿的探索准备环境、关注幼儿的观察行为并与幼儿谈论他们所做的事情时，这些经验将更好地提升幼儿的学习水平。特别是当非正式经验中涉及超过幼儿水平的复杂信息和艰难任务时，成人适当的支持与调整将有利于幼儿发展自信心，提升学习和理解水平。《框架》详细地阐述了STEM活动所
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