何清华教授团队揭示了STEM教育干预对幼儿数学能力的影响

2021年6月2日，《International Journal of Educational Research》杂志在线发表了西南大学心理学部何清华教授团队论文“The Impact of STEM Education on Mathematical Development in Children Aged 5-6 Years”。该研究采用5-6岁幼儿为研究对象，实施实验班-对照班前后测设计，考察STEM教育干预对幼儿数学能力的影响。

STEM教育是指通过课堂教学和科技活动来进行科学、技术、工程和数学四门学科知识的探索和学习的一种多学科融合教育方式。STEM教育不是单一学科的教育，而是在实践中教授相关学科的知识。前人研究已经尝试在中小学阶段评价STEM教育对学科学习能力的提升价值，这些研究一致发现通过基于问题导向学习（Problem-Based Learning, PBL）的STEM教育可以更好地激发学生的学习兴趣和内在动机，相对于传统教学，更能提高学生学业成绩。基于PBL的STEM教育作为一种新的教学方式，能激发幼儿学习兴趣，理当在提升幼儿数学综合能力上具有重要的实践价值，但目前缺乏实证研究的证据，尤其是在幼儿学段。众多研究也发现幼儿期所获得的数学能力成就水平，对其日后学业水平、学校适应能力和就业待遇等都有较强的预测能力。在幼儿园禁止“小学化”的大背景下，研究探索STEM教育对幼儿数学能力的发展，具有重要的实践价值。

本研究选取西南地区某实验幼儿园大班幼儿两个班65名（其中女生31人；平均年龄5.69 ± 4.65岁）。有2名幼儿未参加后测，最终获得有效被试63人。根据幼儿园自然班级划分，随机选择一班为实验组，有幼儿32人（其中女生16人，平均年龄5.75 ± 0.46岁）；另一班为对照组，有幼儿31人（其中女生14人，平均年龄5.64 ± 0.47岁）。首先，在前测中利用数字倒背任务，数序与序数任务，计算任务以及积木任务探查幼儿的数学能力，通过“常识”和“理解”问题测验幼儿的语言能力，PISA问卷描述幼儿的家庭社会经济地位。之后对实验班用STEM教育方式进行教学，共实施六个STEM项目（图1），每周一个项目，授课周期为两个月。对照班不进行任何训练，正常参与班级活动。在STEM教育干预结束后，对实验班和对照班开展相同任务的后测，测试任务是与前测相同的平行测试任务（语言能力、家庭社会经济地位主要起筛查和控制作用，不再施测）。

图1 实验干预课程

结果发现，STEM教育对5-6岁幼儿的数学能力有显著提升作用且主要通过积木能力来影响幼儿数学能力的发展(图2)。STEM教育对5-6岁实验班中、低分组幼儿的数学能力有显著提升效果，高分组提升效果不明显（图3)。

该论文第一作者为西南大学心理学部硕士研究生贺馨宇，第二作者为西南大学心理学部硕士毕业生李婷婷，何清华教授为论文通讯作者。其他共同作者为加利福尼亚州立大学Ofir Turel教授，西南大学教育学部硕士毕业生况勇，北京师范大学赵晖副教授。研究得到了国家自然科学基金和重庆市教育科学“十三五”规划2017年度规划课题项目的资助。

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