幼兒園STEM教育園本化路徑的思考與實踐

南京市逸仙小學附屬幼兒園 陳曉娟

當前，STEM教育已經成為國內外K-12教育領域的熱點話題，為此，國內不少幼兒園也開始進行STEM教育的實踐和探索。

那么，在幼兒園該如何開展STEM教育呢？實踐中，我們發現，在幼兒園開展STEM教育，既不是固守藩籬、以舊替新，也不是另起爐灶、推陳出新，而是努力尋找園所的課程活動與STEM所倡導的核心價值理念、實踐路徑方面的契合點，在園本課程的基礎上對STEM教育進行園本化的實踐探究。

一、幼兒園STEM教育園本化的可行路徑

1.在課程中有意識地滲透學科整合的理念

STEM是科學、技術、工程與數學的縮寫，從廣義上來說，凡屬此四個學科領域的教育皆可稱為STEM教育；從狹義上來說，則是尋求四者間的相互聯系與整合，將四個學科領域作為一個整體來設計課程、開展教育。從幼兒園層面上來理解，科學是關于“是什么”“為什么”的知識，以及獲取知識的過程和方法，是“發現”客觀事實和規律的過程；技術是有關“做什么”“怎樣做”的方法和技巧，以及相應的工具和產品，是“發明”的過程；工程是運用技術進行設計、解決問題、制作產品的過程，產品的不斷“迭代”是工程的重要特征；數學是對數、量、形關系的研究，是解決以上問題的工具。

STEM教育強調科學、技術、工程、數學四個學科領域的整合，這種整合并不是生硬的組合，而是學科之間存在著不可或缺的內在聯系。科學是工程設計的基礎；技術嚴格意義上說并不是一門學科，而是科學或工程的產物，同時技術也可應用于科學研究，支持工程活動；工程是運用科學知識、數學知識以及技術工具的實踐活動，用于解決實際問題或是制作實際的產品；數學則作為一種工具，運用于科學、技術和工程中。教師在設計組織活動的時候，要有意識地關注各學科的教育價值以及內在聯系，注重幼兒在活動過程中對知識的融通、遷移和應用。例如，在“快遞中心”項目活動中，幼兒想用廢舊的紙箱為快遞中心添置快遞柜。在畫設計圖的過程中，幼兒標注所要用到的箱子的數量、形狀和位置，這實際上是在運用數學的思維建構模型；在把箱子壘起來變成快遞柜的過程中，幼兒考慮科學中力與平衡之間的關系，嘗試把大的箱子放在下面，小的箱子放在上面，解決穩定性的問題；幼兒使用工具，用剪刀、各種黏著材料、紙板對紙箱進行固定，并且對不同膠的粘附性有所感知和區分，體現了他們將技術作為解決問題的一種方式；在整個過程中，幼兒不斷調整設計、改進做法，參照設計監控整個工程的進展，并且始終聚焦問題、協調人員之間的合作與分工，可以看出幼兒具備了初步的工程思維。在這個過程中，科學、技術、工程、數學并非機械地組合，而是自然而緊密地聯系在一起。

2.在探究中堅持基于解決真實問題的取向

STEM背后蘊含的教育理念主要有以下三個方面：第一，問題意識，指的是能夠關注真情境中的真問題，即面對真情境、真問題時能夠找到解決方向；第二，工程意識，指的是面對需求，能夠想到如何通過設計一個產品來解決問題；第三，融通意識，指的是能夠運用科學知識、數學概念等多學科知識來解決真實問題。由此可見，探究由幼兒在生活中、游戲中遇到的真實問題為起點，探究的最終目的是為了發展幼兒的問題解決能力。也就是說，STEM教育活動的組織與開展應以問題為導向。

什么樣的問題對幼兒來說是真實的問題呢？例如，在“我是小木工”活動中，“如何把釘子敲進去”“釘子怎樣才不會歪”“如何做一張桌子”“桌子腿怎么放才不會倒”等是真實的問題；在“小小冰棒棍”的活動中，“怎樣利用簡單的冰棒棍搭建出立體的房子”“用什么工具和材料去固定冰棒棍，房子才不會倒”等是真實的問題；小球滾到了床底下，用胳膊夠不著，用樂高玩具拼個“鏟子”還是夠不到，用另一個小球去把小球“撞”出來，還是失敗了，“到底用什么樣的工具才合適”是真實的問題。真實的問題來源于幼兒的生活和游戲，無論是生活中的真實問題還是游戲中的問題，對于幼兒來說都是他們的真問題。他們始終面對的是一種真實的情境，幼兒對于問題是感興趣的，問題反映了他們的迫切需要，對于他們而言是有意義和有價值的。幼兒為了解決問題不斷調動自己的已有經驗，思考各種辦法，同時又在解決問題的過程中不斷豐富和發展著自己的經驗，并一直處于一種主動的、積極的、專注的狀態中，這些都是真實的問題所引發的有意義的學習。

3.在制作中強調以工程活動為主線的思維

STEM教育與以往科學探究不同，科學探究需要證據，需要邏輯推理，需要對事實進行解釋、對未知進行預測，而工程則是一種基于某種需求并具有目的性的活動，它要考慮各方面系統的聯系，要不斷地重復、創造與迭代，并允許多種解決方案。組織幼兒開展工程活動，最重要的是讓孩子在工程活動中發展工程思維。工程活動的核心概念集中于以下幾個方面：系統、分析、模型、限制、優化、權衡。通過設計和制造的過程解決問題，在設計和解決的過程中系統思考，分析各種因素，借助模型看到各種限制條件，權衡優化設計，這就是工程思維。

為了開展戶外游戲，幼兒園為大班小朋友購買了一批木梯，不同長短、高矮的木梯究竟怎樣擺放才能搭建出有趣的攀爬路線呢？教師把決定權交給了幼兒。孩子們興奮極了，開始你一言我一語地發表意見，教師鼓勵幼兒把自己的想法在紙上記錄下來。第一次按照圖紙進行搭建時，幼兒發現自己最初的設計有很多不合理的地方。教師為幼兒投放了梯子模型，幼兒一邊嘗試操作模型，一邊對自己的設計進行優化，通過不斷的討論和改進，終于搭建出了最有趣合理的攀爬路線。

在以往的制作或建構活動中，教師更多地是將指導重點放在發展孩子的想象與建構能力上，沒能關注工程思維。在以工程為主線的制作或建構活動中，教師要從明確的問題出發，引導孩子進行設計，達成目標，并引導幼兒不斷反思和改進，從而使得活動具有工程活動的特征。當然，工程活動對于幼兒來說是存在挑戰性的，因此對于不同年齡段的幼兒，工程標準可有不同，而且相對于制作產品或成果，教師更應注重幼兒在活動中工程思維的培養。

4.在情境中關注實踐創新與合作的體驗

STEM活動提倡以小組化的項目活動形式為依托，這決定了多數時候幼兒將以團隊合作的方式進行活動。另外，工程活動是一個復雜的過程，其中涉及材料分配、人員分工、計劃制定、設計實施及方案優化，不是僅僅依靠一個人的力量就可以完成的，需要幼兒具有團隊精神，與同伴合作完成。未來的時代是一個需要團隊精神的時代，STEM活動就是在團隊合作中發現問題、解決問題，而幼兒之間的能力不同、個性不同、想法不同，當不同的想法碰撞在一起，合作創新的思維意識便在不知不覺中養成。

在“我是小電工”項目活動的開展過程中，幼兒遇到的不僅僅是科學和技術方面的問題。項目一開始，常常聽到爭吵聲：“我想接電線。”“我也想接電線。”“裝電池盒的人太多啦！”“怎么沒有人去拿工具呢？”孩子單獨玩游戲玩得很好，當組合在一起成為一個團隊時，就出現了爭搶游戲材料、分工不均的問題。工程不得不停了下來，孩子們開始爭論起來：“不能所有的人都來接電線。”“也要有人拿材料。”“我們應該學會分工。”“我們應該聽××的，他最能干!”“我也想當小指揮，這樣不公平。”激烈的爭吵過后，孩子們只能選擇找尋解決問題的方法。他們坐下來開始協商，開始妥協，強勢的孩子選擇用合理的方法讓大家聽從自己的指揮，弱勢的幼兒則選擇了服從，或是在自己并不愿意的“崗位”上找尋樂趣，學會適應。為了避免混亂，孩子們甚至畫出了每個人要做的工作，并且對材料有所規劃。在一個團隊中，孩子們體會著如何分工與合作。

團隊合作讓幼兒有了分工意識，在合作中孩子了解到自己喜歡做什么，可以做什么，別人又能做什么；合作也讓幼兒具有了團隊意識，很多幼兒在談及自己的活動時都會說：“我們小組……”團隊意識讓幼兒意識到，大家為了一個共同的目標去各盡其能。為了這個目標的實現，幼兒表達自己的意見，接納別人的想法，這種想法的碰撞、接納和妥協會引發幼兒對于自己經驗的反思、修正和補充，經驗的分享也就意味著借助別人的經驗來生長自己的經驗。

二、幼兒園STEM教育園本化應把握的原則

1.敏銳的STEM意識是開展STEM教育的前提

在開展STEM活動時，教師首先要有STEM的意識，用STEM的理念去引領自己的實踐，用STEM的眼光去判斷某個問題或項目活動所蘊含的教育價值。當教師對幼兒所感興趣的問題進行判斷篩選時，需要有意識地考慮這個問題對幼兒來說是否是真實情境中產生的真問題，而非一時的興奮；這個問題是否蘊含著科學、數學、技術方面的目標和聯系；在解決問題的過程中是否可以讓幼兒以團隊合作的形式，以一種工程的思維去反復設計修改，不斷改進，從而具有長期深入探究的價值。正是因為有了這樣的意識，在組織活動的過程中，教師才會重點關注科學、數學乃至技術、工程方面的目標，以便在活動中看到STEM教育的機會，同時注重實現STEM教育的價值，包括問題解決能力、創新能力和高級思維能力。

2.關注工程和設計是實施STEM教育的核心

解決問題是一個復雜的過程，需要用到方方面面的知識和技能。STEM強調各學科之間的整合，但數學、科學依然有自己的學科特點，它們是解決問題的方法、工具和途徑，是進行STEM活動的基礎。工程活動作為主線，將各學科整合。在工程活動中，幼兒將數學、科學等學科的知識學以致用，通過設計解決問題，在工程活動中真正感受知識的力量，學習解決問題，學會學習，所以工程思想應該成為STEM教育的核心。

3.情境中的真實問題是推進STEM活動的起點

從教育心理學的角度來看待，只有對學習者而言真實的、感興趣的問題，才能引發有意義的學習，而不是機械被動地操作和記憶。無論是生活中的問題還是游戲中的問題，只有幼兒真正感興趣，與他們自己的經驗相聯系，并且幼兒意識到通過自己的探究能夠為自己的生活和游戲帶來改變，這樣的問題對于幼兒來說才是有意義和有價值的，他們才能持續地思考、專注地探究，促使新舊經驗之間有效銜接。由此可見，起點是由幼兒的問題引起的，過程是由幼兒的問題推進的，幼兒的能力也是在解決問題的過程中獲得的。

4.把握幼兒教育的基本屬性是組織STEM活動的宗旨

STEM活動并不是脫離以往幼兒園的活動另起爐灶，而是在幼兒園已有活動基礎上的改進與融合。盡管STEM活動有自己的學習特征與價值取向，但幼兒階段的STEM教育面對的是3～6歲的幼兒，幼兒有相應的年齡特點和學習方式，所以幼兒園的STEM活動不能脫離幼兒園教育的基本屬性，比如幼兒發展的整體性、生活性、游戲性、趣味性、社會性等。