儿童科学启蒙教育活动的教育学理论

（一）STS教育理论

所谓STS（Science Technology Society）教育理论，是“科学·技术·社会”教育的简称，即这是围绕科学、技术和社会三者之间的相互关系为重点进而设计实施的一种新型的教育模式。它不仅强调科学与技术的相互支持，而且强调科技与社会的相互作用，尤其是科学技术在社会生产、生活和发展中的应用，即突出知识的应用。这种新型教学理念在提出之后迅速成为当前国际理科教学的改革热点，它体现了科技的实用性和人才的适用性以及科技、社会发展的观点。STS教育的目标是：全面提高学生的科学意识及科学技能、技术意识和实践技能、社会意识及服务效能。这与《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中所明确提出“以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点”的教学目标完全一致。简言之，其内容可用“知识”“技能”“参与”三部分来概括。将STS的教育理念渗透在儿童科学启蒙教育活动中，“知识”是指通过STS教育，儿童能够理解并掌握适合其年龄特征和知识储备的学科知识，主要包括自然科学知识和社会科学知识，此外还包括两者结合以及其他相关层面的知识内容。“技能”是指儿童掌握或初步掌握科学活动的技能、技术发明和应用的技能、收集和处理信息并以此进行分析的技能、解决与科学相关的社会问题的技能等。“参与”是指儿童参与解决与科学相关的生产或生活中问题的活动，并由此形成正确的价值观和对社会的责任感。

步入21世纪，粮食、人口和环境等成为困扰人类的重大问题，这些问题都需要科学的发展来解决，科学的新发展、新成就随着改革的发展层出不穷。随着社会的发展，科学已经成为带动研究、经济、社会发展的领头学科，它与人类生产、生活和社会经济的发展密切联系。在儿童科学启蒙教育活动中融入STS教育理念，让儿童有机会亲身感受资源有限的危机感，让他们从生活和生产中感受保护生态、节约能源的重要性，体会维持社会可持续发展是有关每个人切身利益，是每个人应尽的义务。

（二）活动课程理论

与传统的直接通过教学让学生学习大量的科学知识、概念和原理的科学教育教学观不同，活动课程理论强调儿童科学教育过程应以活动为载体，让儿童在活动体验中去学习、去发现、去感悟，突出儿童经验在教育中的核心地位，认为“教育是对经验连续不断的改造，而经验是由做和活动中得来和被修正的”，这样做能够克服传统教学的诸多弊端，贴近社会生活的实际，从而使知识能够“活起来”! 美国著名教育家杜威正是这一理论的倡导者，他特别强调“儿童主动作业”，以“做中学”为教育的基本原则和方法论核心。在活动课程的实施方面，他提出了活动教学的一般方法模式：要有一个学生感兴趣的连续的活动；作为思维的刺激物，要产生一个真实的问题；通过必要的观察、记录、讨论，对付这个问题；将解决方法有条不紊地付诸行动；通过应用检验观点，确认这些观念是否明确有效。

活动课程理论突破了传统课程的限制，是一种更自由、更能按照儿童的兴趣和需要去进行的科学教育活动，能够真正做到以学生为主体。除了注重学生对活动课程的兴趣外，活动课程还充分考虑到了活动的知识性，并把社会热点、价值观念融合进去。儿童科学教育的进行最主要的就是开展各式各样的儿童科学启蒙教育活动，杜威的活动课程理论就能很好地为儿童科学启蒙教育活动的开展提供理论支撑。以活动作为实施教育的载体，联系社会及生活实际，引导学生进行自主探究。

（三）建构主义理论

20世纪80年代末，建构主义理论兴起。随着研究情景认知、情景学习以及情景人工智能的热潮在认知领域内出现，建构主义才出现跨越式发展。建构主义理论认为知识不是由教师向学生直接传递的，而是学生在信息的刺激下，根据外在信息在自己已有经验的基础上通过“同化”“顺应”逐步形成的，并在“平衡—不平衡—新的平衡”的循环中不断充实和发展。该理论还认为一个理想的学习环境应该涵盖情境、协作、交流和意义建构四大要素，即为学习者在建构知识时有一定的情境，融合各自的知识和经验，就相应问题进行相互间的协作与交流，从而进行一次有意义的建构。

随着建构主义理论的发展和完善，在科学教育领域，出现了一种全新的基于建构主义的科学教学模式。这种科学教学模式应用于儿童科学教育领域，为儿童科学启蒙教育活动地开展开创了新的局面。儿童科学启蒙教育活动理应最大化地发挥学生的学习主动性，让学生成为知识系统的主动构建者；让学生在真实或创设的情境中获得收获和经验，从而加深对知识的理解；活动过程足够开放，设计一些开放式问题并鼓励学生积极发问，从而构建知识。科学教育是一种开放式教育，教育活动的内容多为开放性的，重在学生的“学”的过程，强调对知识的主动建构，在活动中扩宽视野、增长见识、学习知识，儿童科学启蒙教育活动实际上正是基于建构主义学习理论的典型教育活动。在儿童科学启蒙教育活动中应尽可能深入地挖掘建构主义学习理论的内涵和意义，从而才能研究和开发高质量、有价值的儿童科学启蒙教育活动。

（四）多元智能理论

不同于传统智力理论只强调语言和抽象思维能力，美国著名心理学家H·加德纳提出了多元智能理论，他明确地将人类的思维和智能分为八个方面，即八大智能领域：语言智能、数学智能、空间智能、运动智能、节奏智能、人际关系智能、自我认识智能、自然观察智能。加德纳认为多元智能是一个开放而非封闭的系统，每个人至少具备上述八种智能，只不过各种智能的发展有一定的先后顺序，而且每个个体在智能的发展程度上存在差异。

不管哪一种智能，不同的学生都有无限发展的可能，因此活动应当全面灵活，应致力于多种能力的发展，来激发他们各种智能的组合。儿童科学启蒙教育活动具有的开放性、灵活性、选择性较强，学生可以根据兴趣、发展来自主选择不同的活动进行学习。在一些活动中，儿童由于年龄、经验的限制，必然会遇到这样或那样的问题，这时他们需要互相讨论交流或向教师寻求帮助，在师与生、生与生的交流中就可以提升儿童的语言智能和人际关系智能。在一些参观考察类的启蒙教育活动中，学生需要在实际的社会环境中发现和考察问题，便可锻炼学生的运动智能、空间智能以及自然观察智能。在大多儿童科学启蒙教育活动结束后，会有活动评价环节，学生结合自身参与活动的情况进行自我反思与评价，从而促进自我认识智能的发展。由此可见，儿童科学启蒙教育活动若想取得更大的发展，离不开多元智能理论为其提供多元化的发展方向。

（五）行为主义理论

行为主义理论的主要代表人物有巴甫洛夫、桑代克和斯金纳，主要观点为经典条件作用理论、联结作用理论和操作条件作用理论。

经典条件作用理论认为学习是刺激替代的过程，不同的学习内容相当于不同的刺激，在不断的学习过程中，刺激不断更替，新刺激不断产生替代原有的刺激。此外，刺激也可以产生反应，从而引起新的刺激。这就相当于在探究某一问题过程中还会产生新的疑问一样。联结作用理论认为新旧知识的联系需要纽带，这个纽带就是教学情境，因而该理论主张教学应通过安排各种情景，将知识寓于活动场景中，以便产生预期的联结作用达到教学目的。操作条件作用理论则认为机体接受刺激可以形成反应，要注意这里的刺激不一定是显著的刺激，这种反应成为“应激性反映”，与之对应的“操作性反应”是机体自身主动发出的反应。

儿童科学启蒙教育活动为创设学习情景提供了得天独厚的外部条件，而且所有的科学教育活动都是以满足学生的兴趣为目的开设的，这种良好的外部条件加之教学目标明确了儿童科学启蒙教育活动作为一种强有效的刺激作用于学生，可以激发学生主动学习的热情，继而产生有效学习的行为。在此过程中，儿童也会在活动中发现“刺激”因子，通过不断“强化”巩固知识。因而，儿童科学启蒙教育活动培养学生的创新能力从根本上来说是应用了行为主义理论的科学原理。

（六）STEAM教育

STEAM教育理论（Science Technology Engineering Art Mathenatics，简称STEAM），提倡集科学、技术、工程、艺术、数学于一体的综合教育，由STEM教育演变而来。STEM教育在美国由来已久，尤其是步入21世纪之后，为了提高国家的全球竞争力，鼓励学生在科学、技术、工程和数学方面不断创新，以提高科技理工素养为目标的教育。2009年，美国国家科学委员会在发表的《改善所有美国学生的科学、技术、工程和数学（简称STEM）教育》中曾明确指出STEM教育是建立领导地位的基础，国家要动员所有力量支持每一位美国学生发展高水平的STEM知识和技能。至此，STEM教育受到各国的重视。STEAM的原型本是STEM，是在STEM计划的基础上多加了一项艺术，相对来说，STEAM比STEM注重的原色更加多元化，要求的学科能力更丰富多彩。

STEAM教育主张在教育中要特别注意培养学生科学的探究方法，不断提高学生的操作和设计实验、分析数据、得出结论、讨论与交流、展示成果等方面的技能。这就要求STEAM教育中五门学科的教学必须紧密相连，以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能，并能进行灵活迁移、应用、解决真实世界的问题。为了完成STEAM在科学、技术、工程、艺术和数学领域提出的教学目标，无论是学校还是校外教育机构都专门开设了STEAM相关的教育活动课程。然而，由于学校教育已经形成完整科学的教育课程体系，实施起来困难重重，此时校外教育就像STEAM教育天然的沃土，越发显示出其独特的优势。因此，校外教育机构可通过开展不同类型的儿童科学启蒙教育活动对儿童进行STEAM教育，选取当下在科技、工程、艺术、数学领域取得的最新成果作为教学内容，来培养学生的科学思维能力，以及用STEAM理论来解决科学、技术、工程、艺术和数学问题的能力。

（七）创客教育

“创客”一词来源于英文单词“Maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人，而创客教育就是创客文化与教育两者的结合。它是在目前学校教育中大量的作业与考试造成了学生的死记硬背，从而抑制了儿童的创造力和创新精神这一背景下提出的。创客教育基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

创客教育的关键点是如何将创客空间整合到现有的教育项目中。创客空间是创客们制作、交流、共享知识和资源以及项目协作的环境，对于教育来说创客空间还是教学实施的场所。教育者的任务就是把课堂变成一个充满活力创客空间，将教学任务赋予强烈的目的性和情境性，鼓励学生创造物品、发明工艺、分享创意点子。通过分享使得个人的创客过程延展为一个更为广泛的经验、技能甚至知识的创作过程，而在分享的过程中，创客们可以共享到不同分享对象的方案设计，跨文化的分享策略，与众不同的平台使用方法，这一系列的经验获取便是一种超越了简单制作的更为高级的学习过程。这恰好与儿童科学启蒙教育活动的教育理念不谋而合，将科技创新教育理念引入儿童科学启蒙教育活动无疑是最正确的选择。