本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
观察一下在操场上挖土或在社区花园里浇水的孩子们。你认为他们在做什么？除了玩耍和弄得一身脏兮兮之外，他们也开始掌握关于科学和自然世界的基本概念。他们的亲身实践为更深入地学习环境科学和植物生物学、批判性思维技能、解决问题以及试错法奠定了基础。
但这些经历不仅仅是为了未来的学习奠定基础。事实上，正如新报告STEM 起步早所揭示的那样，事实证明，幼儿——指出生到八岁的孩子——已经能够在科学、技术、工程和数学（STEM）领域解决一些非常令人印象深刻的问题。这不仅仅意味着他们可以通过一些练习鹦鹉学舌般地说出“脱氧核糖核酸”这个词；更深刻的是，幼儿几乎持续不断地进行基于证据的系统性实验，以帮助他们理解他们神秘的环境是如何运作的。
以2015 年约翰·霍普金斯大学的一项研究为例，该研究关于婴儿如何学习理解周围环境。科学家们向 11 个月大的婴儿展示了一辆玩具汽车，这辆汽车似乎从桌子边掉下去并悬浮在半空中。看到这种不可能发生的情况的婴儿比看到普通汽车场景的婴儿更长时间地看着汽车，并且更可能去探索汽车并尝试自己扔掉它。
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同样，看到一个固体物体似乎穿过墙壁的婴儿更可能拿着该物体并尝试在地板上敲打它。正如作者所说，婴儿“进行了假设检验行为，这些行为反映了所看到的特定类型的违反”。当你仔细想想，这并不令人惊讶：婴儿如何才能在短短两三年内从咿呀学语和无助变得滔滔不绝和胆大妄为？他们通过反复的经验做到这一点——通过形成期望并通过试错来检验它们，甚至通过练习小实验来了解他们对世界的新预测能让他们走多远。
如果你是父母或花时间陪伴幼儿，你可能已经看到这些实验正在发生，即使你没有注意到它们：你满身食物的宝贝（孩子、侄女、孙子）在晚餐时意外地将她的学饮杯从高脚椅边扫落，砰的一声掉在地板上。哭了几声后，当你把杯子放回她的托盘上时，她得到了安慰，但她怀疑地盯着杯子：“杯子去哪儿了？它为什么消失了？那声砰的声音从哪里来的？” 几天后，同样的事情再次发生。这次她没有哭。当你把杯子放回她的托盘上时，她立即再次把它推下托盘。虽然父母可能会问自己，“她为什么要这样对我？” 但她实际上可能有充分的理由。如果我们从约翰·霍普金斯大学研究的结果开始，我们可能会推断出这个可爱的小家伙正在进行一个系统的物理实验。
一旦你第一次认识到这一点，你就会开始注意到它几乎每天每分钟都在发生。幼儿是贪婪的学习者，他们修补和研究他们能拿到手（或嘴）的所有东西。这很重要，因为早期的 STEM 技能在以后的结果中起着关键作用，甚至可能对儿童如何学习学习至关重要。例如，早期的数学技能比早期的阅读或注意力技能更能持续地预测以后的学业成就，而早期的工程实践，如用积木搭建塔楼，可以预测远至高中的数学成就。
所以，与其想知道我们最年幼的公民能够做什么，不如开始问问自己你能做些什么来支持这些初出茅庐的科学家们的日常研究。幸运的是，事实证明你不需要成为 STEM 专家或投资 STEM 工具包和闪卡；你能做的最好的事情之一就是简单地鼓励孩子们天生的好奇心。早期的 STEM 学习应该侧重于培养批判性思维习惯，例如提出真实的问题，并系统且持久地追求这些问题。你可以通过自己保持好奇心和毅力来为他们树立榜样：提出关于周围世界的问题，并通过你自己的行动和反应向他们表明，挑战不是失败，而是学习和进一步探索的机会。当你注意到一个孩子正在探索或实验她的周围环境时，与她谈论这件事，如果孩子年龄足够大，鼓励她明确地用语言表达她正在测试什么。
孩子们从出生起就对周围环境充满好奇并积极参与，但他们依赖我们来帮助他们发展这些天生的倾向，以便他们能够成为批判性思考者和坚持不懈的终身学习者。
所以，下次你的小家伙再次把她的学饮杯从高脚椅上扔下来时——再次，请记住：这一切都是为了科学！
如需了解更多关于如何支持早期 STEM 学习的想法，请查看国家科学基金会资助的报告《STEM 起步早》，该报告由芝麻街工作室的琼·冈茨·库尼中心和新美国联合出版。