基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的幼兒園STEM活動(dòng)實(shí)施途徑的案例研究
——以多米諾項(xiàng)目為例

本文以多米諾項(xiàng)目為例，從幼兒園STEM項(xiàng)目活動(dòng)開展的不同階段入手，重點(diǎn)闡述幼兒園階段實(shí)施STEM項(xiàng)目活動(dòng)的途徑和方法。

一、幼兒園STEM教育內(nèi)容的選擇

㈠幼兒感興趣的事物

以幼兒為導(dǎo)向的生成性內(nèi)容是從幼兒的興趣與需要出發(fā)的，他們的注意焦點(diǎn)在哪里，活動(dòng)也就此生成了，也就是說，在幼兒的一日生活中，所有幼兒感興趣的事物都有可能成為教育契機(jī)。如在多米諾項(xiàng)目活動(dòng)中，幼兒游戲興趣濃厚，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探索欲望，這時(shí)教師就需要順應(yīng)幼兒的興趣，發(fā)現(xiàn)存在的教育契機(jī)，從而衍生成STEM項(xiàng)目活動(dòng)。

㈡幼兒生活中發(fā)現(xiàn)的“真”問題

仔細(xì)研讀國外的STEM教育資料就會(huì)發(fā)現(xiàn)，STEM項(xiàng)目重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際生活中的真實(shí)問題，即當(dāng)下學(xué)習(xí)探索的經(jīng)驗(yàn)要為將來改變生活做準(zhǔn)備。幼兒每天都會(huì)提出不同需要解決的問題，教師可以篩選這些問題當(dāng)中符合STEM內(nèi)涵的問題，并引導(dǎo)幼兒以項(xiàng)目活動(dòng)的方式展開探究，直到解決問題。如果幼兒在日常區(qū)域游戲時(shí)提出“多米諾還可以怎么玩”“多米諾的原理是什么”等問題，教師就應(yīng)該考慮這些問題是否可以通過STEM項(xiàng)目的方式得以解決？解決的過程是否符合STEM的特質(zhì)？幼兒在這樣的活動(dòng)中可以獲得哪些經(jīng)驗(yàn)？

㈢教師預(yù)設(shè)的課程

當(dāng)然，幼兒園的一些STEM活動(dòng)還有可能來源于教師在園本課程下預(yù)設(shè)的情景或問題，如，本月幼兒園的活動(dòng)主題是“好玩的玩具”，教師便引出區(qū)域里新投放的玩具——多米諾骨牌，鼓勵(lì)幼兒積極探索多米諾骨牌的玩法，繼而衍生新活動(dòng)。

二、幼兒園STEM教育的實(shí)施途徑

幼兒園的STEM教育有別于小學(xué)中學(xué)的STEM課程，幼兒園的STEM活動(dòng)在一天中任何時(shí)候都可以開展并且是非常有趣的。對(duì)于幼兒來說，項(xiàng)目活動(dòng)使他們的探索和學(xué)習(xí)具有了連貫性和延續(xù)性，在整個(gè)探究過程中，教師要鼓勵(lì)幼兒主動(dòng)積極地投入其中，在不斷試錯(cuò)中綜合利用多學(xué)科經(jīng)驗(yàn)解決問題、獲得經(jīng)驗(yàn)、分享表達(dá)。

如何在幼兒園實(shí)施STEM教學(xué)活動(dòng)？下文將以“多米諾”項(xiàng)目活動(dòng)為例，闡述STEM教育在幼兒園的實(shí)施路徑（見圖1）。

圖1.STEM教學(xué)活動(dòng)實(shí)施路徑

㈠提出問題

班級(jí)區(qū)域里新投放了一些益智玩具——多米諾骨牌，孩子們對(duì)此非常感興趣，紛紛投入到了探索多米諾骨牌的游戲里。教師及時(shí)捕捉孩子們的興趣，向他們發(fā)起挑戰(zhàn)——設(shè)計(jì)一個(gè)更復(fù)雜的多米諾游戲。孩子們興奮極了，于是多米諾挑戰(zhàn)就這樣開始了（見圖2）。

顯而易見，STEM項(xiàng)目活動(dòng)來源于幼兒的興趣，而教師的問題也順應(yīng)了幼兒的需求，所以教師在發(fā)起挑戰(zhàn)時(shí)孩子們都表現(xiàn)出了較高的積極性，這也是多米諾項(xiàng)目能夠持續(xù)進(jìn)行的原因之一。

當(dāng)然，在一個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)中會(huì)遇到多種問題，教師除了判斷它是不是STEM問題，還需要深度聚焦，這樣才會(huì)引發(fā)幼兒深入思考，并且伴隨著問題的深度聚焦，幼兒會(huì)在問題的解決方式上不斷精益求精，對(duì)問題思考的程度不斷加深，隨之而來的是學(xué)習(xí)深度也不斷增加。北京師范大學(xué)教育學(xué)院學(xué)前教育系馮曉霞教授曾指出：“遇到問題，才會(huì)激發(fā)思維，問題的復(fù)雜程度會(huì)反映學(xué)習(xí)的深度。”因此，如何在STEM活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)并挖掘一個(gè)值得深度聚焦的問題，這是教師特別需要探究的問題。

圖2.多米諾項(xiàng)目活動(dòng)

㈡頭腦風(fēng)暴

提出問題后，為了讓孩子們加深對(duì)多米諾的認(rèn)識(shí)，我們通過觀看相關(guān)視頻來打開他們的思路，孩子們紛紛提出了自己對(duì)多米諾新的認(rèn)識(shí)和看法，并與同伴和老師交流討論。

森森：“用什么材料玩多米諾呢？”

楊楊：“多米諾可以在哪里玩呢？”

豆豆：“多米諾都有什么樣的圖案呢？”

……

圖3.“多米諾挑戰(zhàn)”問題網(wǎng)絡(luò)圖

孩子們通過緊張激烈的頭腦風(fēng)暴表達(dá)交流著自己的想法。教師在這個(gè)環(huán)節(jié)與幼兒互動(dòng)，同時(shí)記錄幼兒的問題，并將具有STEM價(jià)值的問題梳理成問題網(wǎng)絡(luò)圖（見圖3）。

這一環(huán)節(jié)教師的參與是非常有必要的，幼兒的問題有很多，讓這些問題更加有方向感就是教師要做的。無數(shù)個(gè)小問題匯聚成有針對(duì)性的問題，就幫助這項(xiàng)活動(dòng)理清了思路，也幫助教師養(yǎng)成了STEM意識(shí)，這種思考方式會(huì)不斷滲透到幼兒的行為習(xí)慣中，從而影響其STEM意識(shí)和能力。

㈢環(huán)境支持

在項(xiàng)目活動(dòng)開展前期，教師通過不同的手段和方法創(chuàng)設(shè)環(huán)境以支持幼兒的學(xué)習(xí)，為其學(xué)習(xí)發(fā)展創(chuàng)造了更多可能。

1.豐富班級(jí)環(huán)境

在班級(jí)里，教師豐富材料超市，為幼兒提供可能用到的材料和工具，如投放積木塊、多米諾骨牌等，同時(shí)還會(huì)投放一些隱性材料，如統(tǒng)一規(guī)格的紙盒、玩具等。不僅如此，在工具的投放上還增加了圖書、iPad、多米諾卡具等支持幼兒的探索與學(xué)習(xí)。

2.調(diào)動(dòng)家長，合作引導(dǎo)

除了班級(jí)里的活動(dòng)，教師還會(huì)調(diào)動(dòng)家長資源，讓家長了解班級(jí)開展的活動(dòng)，鼓勵(lì)他們積極參與到幼兒的STEM活動(dòng)中來。

利用周末時(shí)間，家長帶孩子走進(jìn)科學(xué)博物館深入學(xué)習(xí)多米諾的相關(guān)知識(shí)，還在家中購買了支持幼兒學(xué)習(xí)的多米諾玩具，家長的支持推動(dòng)了多米諾項(xiàng)目的深入開展。

通過參與班級(jí)項(xiàng)目活動(dòng)和幼兒園一系列STEM項(xiàng)目展示活動(dòng)，家長看到了幼兒的學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的，是如何收集、調(diào)動(dòng)各種經(jīng)驗(yàn)解決問題、獲得知識(shí)的，教師是如何為幼兒提供材料、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)支持的，理解了學(xué)前幼兒獨(dú)特的學(xué)習(xí)方式——在游戲中學(xué)習(xí)、在操作中學(xué)習(xí)、在解決問題中學(xué)習(xí)、在同伴合作中學(xué)習(xí)，從而不斷豐富經(jīng)驗(yàn)、獲得成長。

㈣工程方案

STEM項(xiàng)目活動(dòng)是以工程活動(dòng)為主線，自然地融合科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，幼兒可能會(huì)在過程中感受或經(jīng)歷這些經(jīng)驗(yàn)，但是工程活動(dòng)沒有明顯的概念讓幼兒去了解，只能在每一次的活動(dòng)中不斷滲透和經(jīng)歷，從而建立工程思維模式。南京師范大學(xué)張俊教授指出：“STEM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的整合學(xué)習(xí)，尤其強(qiáng)調(diào)通過以工程為核心的制造和制造活動(dòng)來解決生活中真實(shí)的、有意義的問題，這是其最核心的價(jià)值取向。”兒童的思維方式?jīng)Q定了他們的學(xué)習(xí)方式是直接感知、親身體驗(yàn)和實(shí)際操作，而工程活動(dòng)恰恰滿足了孩子們?cè)谂c材料的互動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問題，在反復(fù)的調(diào)試改進(jìn)過程中運(yùn)用多學(xué)科的經(jīng)驗(yàn)動(dòng)手動(dòng)腦解決問題，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)。

1.師幼通過討論梳理出“多米諾挑戰(zhàn)”中要解決的實(shí)際問題。

⑴用什么材料玩多米諾？

⑵通過小組合作，如何設(shè)計(jì)多米諾游戲？

2.根據(jù)問題，師幼共同制定出“多米諾挑戰(zhàn)”的實(shí)施方案：材料探索——設(shè)計(jì)路徑——分小組制作——小組聯(lián)合。

雖然教師和幼兒在實(shí)踐過程中共同提出問題并制定了實(shí)施方案，但這些都是他們一起預(yù)設(shè)的可能會(huì)在活動(dòng)中遇到的問題，在項(xiàng)目實(shí)踐探索階段依然存在生成性活動(dòng)，這就需要教師把握活動(dòng)的可延伸性。

㈤實(shí)踐探索

在實(shí)踐探索階段，教師鼓勵(lì)幼兒執(zhí)行自己的計(jì)劃，給幼兒提供運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)解決問題的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)和指導(dǎo)幼兒開展跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，在反復(fù)試錯(cuò)中積累多方面的經(jīng)驗(yàn)，并提供相應(yīng)的技術(shù)和工具支持。

1.材料探索

按照預(yù)設(shè)的方案，孩子們首先對(duì)材料進(jìn)行了探索，通過觀察和對(duì)比，他們選擇了以下幾種材料進(jìn)行嘗試。

⑴多米諾骨牌探索

大多數(shù)孩子都具有多米諾骨牌的探索經(jīng)驗(yàn)，所以在選擇多米諾材料時(shí)很多孩子都會(huì)選取多米諾骨牌。

⑵書本探索

楊楊小朋友將書本一個(gè)套一個(gè)地?cái)[放，但實(shí)踐探索時(shí)很難推倒，所以第一次嘗試失敗。在多次探索后，楊楊分析出了原因：“書打開像三角形，太穩(wěn)定了所以倒不了。”接下來，楊楊再次進(jìn)行嘗試，這次他改變了擺放的方法——將書本稍打開，平行擺放，還簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了書本的軌跡，再次嘗試推倒，楊楊終于成功了（見圖4）。

圖4.書本探索

⑶撲克牌探索

由于幼兒有搭建撲克牌的經(jīng)驗(yàn)，很快他們就將撲克牌按照自己的設(shè)想進(jìn)行擺放。孩子們用撲克牌進(jìn)行水平連接型擺放，但是在試驗(yàn)過后發(fā)現(xiàn)只有小部分撲克牌倒了，而剩下的沒有反應(yīng)。幼兒繼續(xù)將撲克牌按照水平連接的方式進(jìn)行嘗試，這次成功推倒了（見圖5）。

⑷積木、紙杯探索

幼兒尋找同一規(guī)格的積木，將其連續(xù)擺放在一起嘗試推倒。通過多次嘗試，孩子們發(fā)現(xiàn)積木之間是可以產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)的，但是在進(jìn)行紙杯探索時(shí)，孩子們發(fā)現(xiàn)紙杯不具備聯(lián)動(dòng)性。

2.分小組探索

幼兒根據(jù)自己的興趣和能力選擇自己喜歡的小組，并通過商討在組內(nèi)承擔(dān)一定的角色和任務(wù)分工。探索的過程往往是復(fù)雜多變的，孩子們?cè)谶@個(gè)過程中不斷重復(fù)著設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、改進(jìn)，直到每個(gè)小組都完成自己的作品，再將各組的作品進(jìn)行聯(lián)合。通過觀察我整理出了孩子們?cè)谔剿鬟^程中常見的幾個(gè)問題。

⑴繪制設(shè)計(jì)圖

在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，每個(gè)小組都根據(jù)各組特色進(jìn)行設(shè)計(jì)，再由幾名繪畫能力較強(qiáng)的幼兒繪制總設(shè)計(jì)圖。

⑵小組探索

圖5.撲克牌探索

每個(gè)小組的探索過程都會(huì)遇到問題，但是解決問題的過程往往展現(xiàn)著孩子們的學(xué)習(xí)方式，這個(gè)階段在整個(gè)實(shí)施階段中是最重要的部分，教師可以直接觀察到幼兒所獲得的學(xué)科經(jīng)驗(yàn)。

問題一：孩子們?cè)谔剿髦邪l(fā)現(xiàn)多米諾骨牌的擺放間距會(huì)影響多米諾能否成功推倒，但是怎樣才能使擺放的間距標(biāo)準(zhǔn)化？

在探究過程中，有一組小朋友借助了多米諾卡具，另一組小朋友遷移卡具的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，將積木本身作為卡具。

問題二：怎樣可以讓積木上升和下降呢？

嘗試1：搭建臺(tái)階

按照繪制出的設(shè)計(jì)圖，孩子們提出搭建樓梯，讓積木沿著樓梯上升和下降。

嘗試2：用積木本身制作機(jī)關(guān)

孩子們提出要用積木本身進(jìn)行嘗試——借助斜坡、圓柱積木設(shè)置滾動(dòng)機(jī)關(guān)。

嘗試3：借助其他材料制作下降機(jī)關(guān)

收納盒的蓋子較光滑、摩擦力小，孩子們將收納盒的蓋子用作斜坡，觸碰頂部積木使積木下滑撞倒底部的多米諾。

嘗試4：將連接處的材料進(jìn)行疊高

孩子們將積木連接處的多米諾進(jìn)行疊高，使其高于積木，推倒這一部分的多米諾可以撞倒積木上的多米諾。

問題三：多米諾可以怎樣排列？

有一組幼兒想要將自己組的作品變得更加美觀，便嘗試將多米諾按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫的模式進(jìn)行排列，其實(shí)就是運(yùn)用色彩排列將其經(jīng)驗(yàn)遷移至多米諾項(xiàng)目中。

問題四：小組間如何連接？

孩子們按照繪制出的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行搭建，但是又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題——在尾部設(shè)計(jì)蝸牛線的圖案導(dǎo)致多米諾的末端在圖形里面，無法和下一組進(jìn)行連接，于是孩子們重新調(diào)整方案，設(shè)計(jì)出Y字分支，一邊卷螺旋線，另一邊繼續(xù)和下一組連接。

3.推倒和反思

多米諾初次搭建成功，孩子們首次嘗試推倒，但是在進(jìn)行推倒測(cè)試的時(shí)候仍然存在很多問題，于是老師和孩子們一起觀看推倒的視頻回放，并分析原因、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)：

表1.STEM學(xué)科經(jīng)驗(yàn)分析

⑴小車沿坡道下滑時(shí)易脫離預(yù)設(shè)軌道。

⑵起點(diǎn)的多米諾動(dòng)力不足。

⑶部分材料在實(shí)驗(yàn)過程中成功率較低。

……

4.調(diào)試與改進(jìn)

有了第一次經(jīng)驗(yàn)，很快孩子們重新調(diào)整了多米諾設(shè)計(jì)圖，修改了方案，對(duì)多米諾進(jìn)行改善。

㈥問題解決

經(jīng)過不斷地調(diào)試和改進(jìn)后，孩子們?cè)俅芜M(jìn)行了嘗試，最終成功。可以看到，在多米諾項(xiàng)目活動(dòng)中，幼兒通過以工程為核心的設(shè)計(jì)與制造活動(dòng)來解決問題，從而初步具有工程思維。例如，在項(xiàng)目活動(dòng)開始之前，幼兒會(huì)根據(jù)活動(dòng)的需要結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行制作活動(dòng)，從而在過程中不斷地改進(jìn)完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

三、在收獲中成長

在實(shí)踐探索中孩子們逐漸理解了工程活動(dòng)的過程是“設(shè)計(jì)—制作—調(diào)試—改進(jìn)”不斷循環(huán)和更迭反復(fù)的過程，孩子們?cè)谶@樣一個(gè)循環(huán)反復(fù)的過程中不斷地運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)解決問題、達(dá)成目標(biāo)。最終，問題的解決代表這一項(xiàng)目告一段落，但也可能會(huì)隨之衍生出新的問題。

幼兒園STEM項(xiàng)目活動(dòng)的實(shí)施一方面需要有正確的理念、適宜的路徑，另一方面還需要幼兒教師有較好的STEM專業(yè)素養(yǎng)。因此，教師應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的吸納與學(xué)習(xí)，不斷拓展自己的視野，在日常生活中善于發(fā)現(xiàn)、樂于探究，這樣才能有能力、有底氣和幼兒一起經(jīng)歷STEM的探索歷程。