当前,STEM教育被视为培养创新人才、未来人才的重要途径,所以目前世界上很多国家都重视发展STEM教育,澳大利亚就是其中的一个典型代表。澳大利亚的STEM教育向下延伸到幼儿教育,政府从政策与资金等方面都给予支持。最为显著的是将推进幼儿STEM教育纳入2015年12月7日发布的《国家创新与科学议程》中。

《国家创新与科学议程》是澳大利亚面向未来,促进经济增长,支持创新的重要战略性文件,提出四年内先期拨款11亿澳元支持24项举措。这24项举措的其中一项为“提高所有澳大利亚人数字与STEM素养”。该项举措包括若干行动计划,其中在幼儿STEM教育方面的行动包括“澳大利亚早期学习STEM”试点、“让我们一起计算”项目和“小小科学家”项目三个,这几个行动计划与澳大利亚教育与培训部于2009年发布的《早期学习框架》保持一致。下面我们分别介绍这三个幼儿STEM教育行动。

“澳大利亚早期学习STEM”试点

“澳大利亚早期学习STEM”(简称:ELSA)是澳大利亚在全国范围内实施的一个行动,它是一个基于游戏的STEM数字学习体验项目,主要是通过移动应用程序来实施,由澳大利亚堪培拉大学STEM教育研究中心组织。该试点行动在2018年3月26日正式启动。

(一)准备工作

澳大利亚在政策制定与实施上特别重视前期的准备工作,即使是试点也是如此,“澳大利亚早期学习STEM”试点就是如此。2016年澳大利亚教育与培训部委托维多利亚大学对有关早期(4-5岁)学习STEM教育应用程序的质量与范围进行了调查。维多利亚大学研究团队收集了5种类型(基于技能的应用程序、基于探索游戏的应用程序、构建与实验型应用程序、互动电子书和创意与开放式应用程序)的应用程序45个进行了分析,并对其中的10个进行了深度分析,最后提出了多个方面的建议,包括明确早期学习STEM教育的概念,建立STEM应用程序清单、在线支持STEM应用程序评鉴、鼓励教师将STEM应用程序与传统教学方式结合起来、从内容功能设计等方面改进STEM应用程序、建立STEM应用程序对接早期学习项目与非数字资源的平台等。

(二)申请工作

基于这项调查结果,该试点行动从2017年3月5日开始开放申请,到2017年4月10日的截止日期共有888个学前教育服务机构通过资格审查,最终有100个入选参与该试点行动。

这100个学前教育服务机构遍布于澳大利亚全境,其中澳大利亚首都地区有5个,新南威尔士州28个,北领地6个,昆士兰州15个,南澳大利亚州11个,塔斯马尼亚州5个,维多利亚州20个,西澳大利亚州10个。另外还有20个学前教育机构作为用户体验评价中心入选,这些中心主要是帮助堪培拉大学的ELSA团队开发该计划,并拿出一定时间来试用ELSA应用程序与提供反馈。

(三)实施试点

参与该试点的学前教育服务机构在实施之前需要完成一些准备工作。首先试点机构负责人需要填写一个调查表,该调查表的内容包括所在学前教育服务机构所拥有的学生平板电脑类型、操作系统版本、数量、生机比、师机比、设备管理情况等;其次,需要指定应用程序的管理员并报送给设在堪培拉大学STEM教育研究中心的ELSA管理团队。这两项工作完成后,需要给参与该试点的幼儿家长发送同意函并签署后返回,每一个参与的教育工作者也需要签署一个同意函。

在正式开始使用早期学习STEM应用程序前,ELSA管理团队建议试点机构完成四个活动:一是向孩子们分享有关数字、排序、颜色、大小等的幼儿读物(如《棕熊,棕熊,你看到了什么》、《市场分类》、《吃掉字母表》),让孩子们在自己的周围找出与这些书中所描绘相匹配的颜色、大小或形状,并询问孩子他们是如何进行分类的等。二是在每天课程结束时让幼儿在帮助整理物品的过程中练习分类,可以采用三个步骤,第一步确定要排序的属性,例如颜色,形状或大小,第二步使用标识属性进行分组;第三步让孩子们描述分类。可以按不同属性进行重复的分类训练,让幼儿明白物品可以有多种分类方式,也可以教师分好类,然后让学生解释为什么这么分类。三是给孩子们分享关于顺序的书(如《红色的小母鸡》、《小种子》、《金发姑娘与三只熊》),教师在阅读分享时,让孩子注意聆听表达顺序的词,如首先、最后、接下来、之前、之后等,接着让孩子们说出故事中事件的先后顺序是如何的。四是扩展模式,主要是让孩子学会按顺序进行组合,如首先可以让孩子从左边将ABCD延伸,即ABCD|ABCD|_____,然后让孩子从右往左延伸,即_____|ABCD|ABCD,最后进行额外的挑战,把某个部分空出,让孩子填充,如ABCD|ABC__|_____等。

在完成上述准备工作后,试点学前教育服务机构就可以下载登录使用ELSA管理团队提供的早期学习STEM应用程序,目前已经开发了四个。由于ELSA试点行动需要教育工作者和家长参与,所以除了学生应用程序外,还有对应的教育工作者应用程序和家长应用程序。教育工作者可以在自己的应用程序上接收关于ELSA内容与课时等推送信息,也可以查看每一个参与孩子在应用程序上花费的时间、编辑参与孩子的信息、对孩子进行分组、编辑课程、记录反思与笔记、创建图片故事等。家长可以在自己的应用程序上接收ELSA的信息推送,以及与参与ELSA的教育工作者进行互动。

ELSA应用程序鼓励积极游戏,并成为他们探索自然世界的跳板。这些应用程序会促使孩子们提出问题,做出预测,尝试并反思发生的事情和原因。参与试点的每个孩子每周最多使用ELSA应用程序40分钟(分成较小的会话)。该试点行动旨在通过最大限度地缩短使用移动设备时间,同时获得最大化的学习成果。ELSA让孩子们能够探索STEM实践。这些实践融入了STEM的理念,方法和价值,可以帮助孩子培养在以后生活中有用的重要技能和价值观,例如:解决问题能力、交流能力、创造力、好奇心。

ELSA试点行动按照“体验、表达、应用”的模型来实施。

第1步:体验。首先,孩子们将体验STEM概念。在在这个环节中,教育工作者将指导帮助孩子在玩耍的时候(例如在搭建积木塔楼或收集外面种子荚的时候),关注STEM的概念,同时教育工作者还会帮助孩子们准备和引导介绍STEM概念的有趣体验。

第2步:表达。在上述实践经验之后,孩子们将在ELSA应用程序上表达他们的想法。该应用程序的教育游戏将鼓励他们做一些事情,如创建彩色图案和按照他们选择的形状、大小或其他属性对健康食品进行分类。应用程序上的活动旨在让孩子们一起玩耍,交流并与周围的世界互动。

第3步:应用。这个环节孩子们可以使用从应用程序中学到的知识进行更多的实践活动。他们可能会找到表达想法的新方法,并受此启发运用已经发现的新想法做不同的事情。他们还可以拍照以及在拍照时发挥创意。

目前100个试点的学前教育服务机构共有4000多名孩子参与,由于该试点行动刚刚开始,所以其实施效果还有待进一步观察。

“让我们一起计算”项目

(一)项目背景

“让我们一起计算”项目是针对3-5岁幼儿的早期数学项目,由澳大利亚史密斯家庭慈善组织、查尔斯特大学的鲍勃·佩里教授和蒙纳士大学的安·杰瓦索尼副教授开发。该项目重点是培养孩子的计算能力和积极的倾向,同时学习一些初步的数学知识。该项目于2011年在贝莱德投资管理公司资助下开始试点,2012年开始全面实施。鉴于其成功经验,从2016-17学年成为澳大利亚《国家创新与科学议程》支持的一个幼儿STEM教育项目,四年累计支持400万澳元。

(二)实施原则

该项目包括四个关键性原则:一是幼儿教育者与幼儿家庭之间要建立牢固的伙伴关系;二是坚信所有的孩子、孩子的父母/照顾者和教育工作者都可以成为伟大的数学家;三是游戏、讨论和调查是其关键的教学方法;四是认识到在一个相关且有意义的环境中学习数学时,对所有人来说都是愉快的。

(三)实施流程

该项目的实施大体包括四个阶段:第一阶段为针对幼儿教育工作者的培训,由两个模块组成,每个模块都包含一整天的工作坊,两个工作坊之间间隔两个月。这些工作坊的主要目标是发展和(或)加强教育工作者指导孩子父母和其他家庭成员培养孩子计算能力的技能和信心。工作坊既有理论学习也有实践训练,内容包括教育工作者如何与孩子的父母一起使用游戏、调查和有意识的教学方法等来支持早期数学。在两个模块之间,教育工作者可开展一些基于中心的活动,包括与家长建立针对早期计算内容的伙伴关系。教育工作者可以向幼儿父母提供建议性的活动,让他们有机会参与到孩子的数学学习过程中。教育工作者还可以提供在这些情况下使用恰当语言的建议。这些活动的目的是增加父母和其他家庭成员的信心,以帮助他们的孩子关注、讨论和探索强大的基础数学概念。第二个工作坊主要是为教育工作者提供机会分享他们所开展的活动、他们学到的知识以及讨论与家庭交往可能产生的任何挑战。

第二阶段为幼儿教育工作者与幼儿家庭建立伙伴关系。这时,教育工作者会给幼儿父母和看护者提供资源包、指导建议以及以多种方式利用日常活动来与幼儿一起注意、讨论和探索数学概念的方法。

第三阶段为幼儿父母担当教师角色。这个阶段父母和看护者使用与教育工作者一起讨论所形成的想法以及资源包信息来指导和支持他们与孩子一起探索数学以及计算概念。

第四阶段为孩子技能发展阶段。这个阶段幼儿联系生活实际体验基础数学概念,加强计算技能的发展。

“小小科学家”项目

(一)项目背景

“小小科学家”项目是澳大利亚对德国最大的同名早期教育项目的改造。在德国约有47%的早期教育服务机构开展基于“小小科学家”探究式方法的实践。该项目曾入选经合组织2012年4月发布的“有效学习的创新教学”典型案例中。在澳大利亚,“小小科学家”由福禄贝尔澳大利亚有限公司组织实施,从2016-17年开始成为澳大利亚《国家创新与科学议程》所支持的幼儿STEM教育项目之一,澳大利亚政府在三年内将累计支持400万澳元。

作为一个非盈利的项目,“小小科学家”旨在提高幼儿教育工作者和教师组织STEM活动的技能与信心。该项目认为,为了让孩子们发现STEM的快乐,他们需要有机会在一个培育和好玩的环境中探索世界,从而增强他们对学习的自然渴望。项目的首要目标是从小就为所有澳大利亚儿童提供高质量的教育,并确保澳大利亚未来的劳动力竞争力。

(二)项目内容

该项目通过一系列的工作坊来实施,主要是使教育工作者和教师能够与3至6岁的儿童一起工作,充满自信和快乐地探索STEM。项目提供一系列工具和教育概念,支持实施以儿童为主导的发现和研究。为了使科学探索尽可能方便,项目所有的工作坊都是围绕使用现有的低成本日常材料开展。

该项目目前提供7个引人入胜的、基于游戏的STEM主题工作坊,注重理论和实践的结合。这7个工作坊的主题分别为“水+基于探究的学习和共建”、“计算机科学+计算机思维”、“空气+元认知”、“工程+技术教育”、“光学+项目工作”、“数学+数学推理”、“人体+科学模式”。

“水+基于探究的学习和共建”的主要内容包括:用所有的感官探索水,并发现如何使潮湿的东西更令人兴奋;研究不同的聚集态并测试不同物质的溶解度;了解基于探究的学习和共建的重要作用;实施基于探究的教育方法;从互相交流中取得收获;有信心解开STEM的奇迹;从发放的水主题小册子和卡片中获得生活灵感。

“计算机科学+计算机思维”的主要内容包括:以有趣的方式探索算法、排序和分类;发现计算思维的基础知识;学习如何用有趣的方式将理论与实践联系起来;从发放的计算机主题小册子和卡片中获得生活灵感。

“空气+元认知”主要内容包括:用所有感官体验周围的空气;通过捕捉和封闭探索空气以及感受和倾听空气;为共建学习环境拓展思路以及探索鼓励儿童元认知思维的问题;从发放的航空主题小册子和卡片中获得生活灵感。

“工程+技术教育”的主要内容包括:在利用、提升、摆动和移动身体的同时发现力量和效果;发明、设计和建造模型并找到身体内的“工程师”;感受鼓舞推进儿童技术教育的力量;从发放的工程主题的小册子和卡片中获得生活灵感。

“光学+项目工作”的主要内容包括:发现光线、色彩和视觉如何对我们的理解产生巨大影响以及通过孩子的眼睛探索光流;收集项目工作的想法和支持儿童学习与发展的儿童主导的项目;从发放的光学主题的小册子和卡片中获得生活灵感。

“数学+数学推理”的主要内容包括:关注并探索生活数学的机会;发现如何用几何学发展儿童的数学推理技巧;从发放的数学主题的小册子和卡片中获得生活灵感。

“人体+科学模式”主要内容包括:深入了解人体的运作方式以及用科学模型探索人体的结构和功能;从发放的人体主题的小册子和卡片中获得生活灵感。

(三)项目实施

“小小科学家”实行预约制,所有教育工作者和教师都可以在线填写申请。目前的费用为每个工作坊每人115澳元,包括早茶和下午茶,午饭需自备。每个工作坊的人数上限为20人,超过需要与项目组联系。对于团队参加者,根据人数和参与的工作坊数量会给予一定的折扣。

申请者不需要事先拥有STEM的知识,而且可以按任意顺序完成工作坊。如果事先不熟悉基于探究的学习方法,项目组建议参与者从“水”主题的工作坊开始。在每个研讨会上,参与者都会收到支持性的教育材料,提供有关该主题的背景信息,科学事实和各种刺激,以鼓励日常科学研究。

每个工作坊的时间为1天,累计时间为5小时30分。参与者每完成一个工作坊,都可以获得一些课程资料,包括该主题的综合小册子、包含活动建议的发现卡、计划材料。另外,参与者每完成一个工作坊,还会获得一张出席证书。但是如果参与者参加了少于70%的工作坊,将无法获得出席证书或随附的课程资料。如果因为特殊原因而不能完成70%以上,那么项目组会再次提供同一主题的另一个研讨会,以获得认证。

从澳大利亚推进幼儿STEM教育的三个项目来看,具有以下几个方面的特点:一是从实施主体上来看,既有政府自己主导的项目,也有政府支持由社会机构来运行的项目,实现了有效的互补;二是在内容上,既有针对幼儿教育机构的,也有针对家庭的,既有幼儿教育工作者与幼儿一起参加的,也有仅针对幼儿教育工作者的,涵盖的比较全面;三是项目不是纯粹的理论讲授,其实践性非常强,而且易参与,与STEM教育所主张的理念较为是一致的。

(本文作者张永军系中国教育科学研究院国际与比较教育研究所博士,本为中国教育科学研究院基本科研业务费专项资金所级个人项目《澳大利亚“提高所有人数字与STEM素养”计划实施策略研究(GYI2018028)》成果)

(注:本文发表在《上海教育》(环球教育时讯)2019年第26期,转载请与《上海教育》杂志联系。另,本文完成于2018年11月,目前个别内容有所更新,特此说明,如需了解,请查询澳大利亚相关网站)