跳到主要内容

修订和评估幼儿空间推理的 STEM 教学工具包:设计实验

项目计划:
优配研究金
项目年份:
2024/25
项目负责人:
Dr Hu, Xinyun
(幼儿教育学系)

研究结果可提供实证结果,帮助幼儿教师有效整合空间推理技能。

研究发现大部分幼稚园教室中缺乏空间技能学习的机会(Pritulsky等,2020),在香港的情况特别明显。影响学习者在科学、技术、工程和数学(STEM)的学习成效。开展空间学习不足的原因包括课程的缺乏、教师的培训和学习材料的欠缺。本项目将透过空间推理作为儿童空间学习的一个关键方面。空间推理包括主动学习,引导儿童解读图像,创建表征,并使用物件,提高幼儿在STEM方面的能力。 本研究使用定量和定性混合的方法,修订和评估一个教学STEM工具包(P-STEM工具包)。旨在增强幼儿规划路线、探索和地图的空间推理能力。基于建构主义和社会建构主义学习理论,本研究运用ELPSA教学框架提供逻辑性的设计,包括经验-语言-图像-符号-应用(Lowrie等,2018)。此研究将教学方法和P-STEM工具包整合在一起,透过两个阶段进行修订和实验。首先,本研究使用四种基本空间推理技能:抽离、空间可视化、心理旋转和空间知觉改进目前的P-STEM工具包。然后,使用P-STEM工具包来帮助幼稚园儿童学习空间推理技能并进行评估。研究共邀请10个幼稚园班级,共202名5岁的幼儿及其教师参与此研究儿童心理转换任务(CMTT)评估所有幼儿在实验前后的空间推理能力。参与者将随机分配到实验组(使用P-STEM工具包)或对照组(传统教学)。研究将使用差异和结构方程模型分析数据测试P-STEM工具包的使用效果。实验也会收集质性数据,包括记录课堂过程和教师访谈。质性数据将有助于全面了解儿童空间推理技能的学习过程。研究结果可提供实证结果,帮助幼儿教师有效整合空间推理技能。该项目还可以有潜力建立一个教学框架,帮助幼稚园进行空间学习课程设计。另外,研究结果将有助于修改课程政策,以增强儿童对空间推理技能的发展。