STEM教育與幼兒園課程相融合的實踐探究

孫紅艷 樊俊杰

摘要：STEM教育強調協作與對話、記錄與表征、問題解決以及與生活經驗的結合，有利于培養幼兒的設計意識與工具意識，提升幼兒合作意識，促進高階思維能力的發展。在與幼兒園課程相融合的過程中出現課程創建缺乏本土化開發、課程實施步驟不夠明晰、課程評價隨意性較大的問題。在教學活動中關注幼兒對問題的探究、在游戲活動中發展幼兒核心素養、在生活活動中發現真實情境、在家園活動中挖掘合作潛力，能夠實現STEM教育與幼兒園現有課程的有效融合。

關鍵詞：幼兒園STEM教育;教學活動;游戲活動;生活活動;家園活動

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2020.03.036

中圖分類號： G612???????????????????? 文獻標識碼：A???????????????????????????????? 文章編號：1671—1580（2020）03—0158—04

隨著信息時代的快速發展，科技創新成為推動社會變革的重要力量。美國自實施STEM教育以來，已經在國民素質、就業、國家經濟實力、創新等方面有顯著提升，STEM教育可謂是美國國家競爭力的助推力量。[1] 發展STEM教育成為世界發達國家培養科技創新人才的重大戰略和未來愿景。[2]《3-6歲兒童學習與發展指南》指出，幼兒的科學學習是在探究具體事物和解決實際問題中發展，其核心是激發探究興趣，體驗探究過程，發展初步的探究能力。一方面，應注重整合科學領域相關的學科素養;另一方面，強調創設真實問題情境，提高幼兒解決問題和滿足自身需求的能力。STEM教育以真實問題為導向，強調知識的跨學科融合以及與現實生活的緊密聯系，符合幼兒科學學習的特點，將STEM教育引入學前教育的課程開發當中，一方面有利于幼兒園園本課程體系的完備，同時對幼兒身心健康成長有著重要影響。

一、STEM教育對幼兒發展的核心價值

以學科融合為核心特征的 STEM 教育，將原本分散的科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科有目的、有方法、有系統地融合為一個有機整體，有著單一學科所不具有的獨特價值。[3]STEM教育活動能夠整合各領域經驗，滿足幼兒認知、情感、技能多方面發展的需要，有助于兒童獲得更加全面的發展。

（一）強調協作與對話，提升幼兒合作意識STEM教育核心要素是通過協作培養幼兒解決問題的能力。這種協作發生在真實的任務情境過程中，是幼兒之間、幼兒與教師之間通過交流、討論和對話等方式進行的深度學習。在STEM教育活動中，除教師之外，幼兒班級環境中的重要他人還有同伴，當幼兒處于一個學習共同體當中時，同伴之間的交流與協作更有利于探究活動的持續開展。例如，在制作過程中，幼兒最開始會爭搶著做主力，獲得對于工具的使用權，如，“我來畫”“我來剪”“我來搭”，沒有幼兒愿意選擇協助他人，小組成員之間的配合度較低，活動推進較慢。隨著活動的進行，幼兒意識到沒有團隊協助，很多問題的解決依靠個人的力量難以完成。如，輪流嘗試沒人配合時，剪出的布是參差不齊的，固定的吸管反復松開。與同伴之間相互協商，明確分工、履行職責，默契合作能夠提高效率，更容易獲得成就感。

（二）強調記錄與表征，培養幼兒設計意識STEM教育以工程活動為主線，而工程是通過設計和制造解決問題的過程，工程的核心就是設計。在實踐中，我們要求教師引導幼兒在做之前進行真實的設計和現實的規劃，注重幼兒對思維地圖的運用，而不僅僅是想象。鼓勵幼兒在活動的不同階段，運用不同方式進行記錄表征，幼兒的表征既可以是對討論結果的圖畫記錄（如風箏對比發現統計表），也可以是關于遇到問題的猜想與驗證的圖表記錄（如不同材料的選擇記錄圖），還可以是以制作為中心的思維地圖的呈現（如制作風箏過程圖）。幼兒通過多元化的表征方式整理和概括在探究過程的發現，進一步明確和反思自己對現象的認識，不僅為幼兒進行分享與交流提供了工具支持，同時有助于其思維的發展。

（三）強調問題解決，培養幼兒工具意識

以設計與制作為載體的STEM教育活動需要豐富的資源和工具作為支撐。在制定計劃和搜集材料階段，要給予幼兒“頭腦風暴”的機會，通過多種途徑提供豐富的材料讓幼兒在制作時進行自由探索和選擇。例如，幼兒能想到的制作骨架和箏面的材料以及固定工具有很多，用吸管、一次性筷子、燒烤簽等做骨架，用塑料袋、報紙、布做箏面等，但是不是都能用到，哪一種更好用，只有實踐中不斷地進行嘗試才能獲知答案。例如，在制作過程中，幼兒發現單一使用膠棒或透明膠帶在組合骨架和箏面時出現固定不牢固的問題，經過反復嘗試，最終發現先使用熱熔膠槍，之后進行二次固定會更牢固。盡管幼兒需要在后續的實驗與驗證過程中，才能逐步發現不同材料的屬性，但在搜集材料時仍要給予幼兒不斷試誤的機會，以幼兒的想法與計劃為準，通過猜想驗證，重塑認知結構的過程，培養幼兒的工具意識。

（四）結合生活經驗，提升幼兒高階思維

兒童早期STEM 教育強調從幼兒身邊的實際和真實問題出發，通過幼兒在生活和游戲場域中的多種感覺來獲得對事物的認知。[4]例如，制作風箏時，小組成員之間就“鐵絲”與“吸管”誰做骨架更好的問題上產生了爭執。有的幼兒給出理由“見過的和放過的風箏是鐵絲做的”;有的幼兒用“硬才結實”反駁選吸管的幼兒;也有幼兒遷移已有噴氣式飛機的經驗，認為風進入吸管后產生反作用力，會使風箏飛得更高。在討論、推理、論證的過程中，幼兒充分運用已有經驗，高階思維能力得到進一步提升。

二、STEM教育與幼兒園課程融合存在的問題

目前，學前STEM課程體系的構建主要有三種形式：一是將學前STEM課程作為一個新的課程元素引入到學前課程;二是將學前STEM課程作為一個單獨的課程體系配置進幼兒園的整體課程設置當中;三是將學前STEM課程融入到幼兒園的傳統課程之中。STEM教育與幼兒園課程的融合仍處于起步階段，在實踐過程中仍存在一些問題。

（一）課程創建缺乏本土化開發

由于缺乏本土化學前STEM教育理論的支撐，現有幼兒園STEM課程的創建主要是借鑒西方國家的課程經驗，例如，將國外較為成熟的活動課程直接移植到本幼兒園當中，或者基于同一個主題進行項目活動，例如“水的凈化”“水的保溫”等問題。許多教師在進行STEM教育活動實踐中，找不到適合學齡前階段幼兒年齡特點的活動內容，只能“拿來主義”，忽視不同文化背景下價值觀念的差異，缺乏理性思考與系統的本土化課程活動的開發與構建。

（二）課程實施步驟不夠明晰

由于當前學前教師隊伍能力水平參差不齊，基礎比較薄弱，加之相應學科素養的缺乏，一般教師很難勝任STEM教學活動的組織，加之工程是大學才開設的專業，很多幼兒教師很少把幼兒活動與工程聯系起來。幼兒教師在開展STEM活動時，對于實施步驟的認識較為模糊。由于幼兒園并沒有專業的STEM教師，現有幼兒教師的STEM教育素養也是參差不齊，使得幼兒教師在開展STEM活動時，對于實施步驟的認識較為模糊。很多教師并不明晰工程活動包括明確問題、前期探索、設計、制作、測試與改進五大步驟，在活動開展過程中，忽視前期調查或者設計環節，直接進入動手制作、測試階段，將STEM活動簡單地歸結為動手操作的制作活動。例如，將建構區幼兒的搭建活動，美工區幼兒的手工活動等同于工程教育，忽視了STEM教育活動中真實情境中的問題解決以及測試與改進環節。

（三）課程評價具有很大隨意性

由于缺乏相應的理論基礎、學科背景知識以及課程標準作為引領，導致學前STEM課程評價處于低效、混亂的局面，盲目追求作品與制作結果的呈現，忽視幼兒對活動過程的探索、幼兒STEM能力的提升、幼兒活動中的情緒體驗以及幼兒學習品質的培養。例如，在作品展示環節，教師往往是讓幼兒投票選出最滿意的作品，分享成功經驗，而制作過程中失敗的體驗，失敗的原因，以及問題解決過程中的反復探索并未得到有效關注。

三、STEM教育與幼兒園課程相融合的實踐策略

借鑒一個舶來品的教育模式，最理想的切入點就是其課程與現有的課程在結構上存在相似和可對接的點。[5]長春市人民政府機關第一幼兒園自2017年立項國際技術與工程教育協會中國中心課題《回歸生活的STEM教育與幼兒主題活動相融合的實踐研究》，在實踐中，我們以STEM教育理念回歸到幼兒生活當中為切入點，結合幼兒園現有課程內容，著力培養幼兒的工程思維，鼓勵幼兒綜合運用科學經驗、技術經驗、工程經驗、數學經驗解決實際問題。

（一）關注問題探究，助力教學中的STEM活動

研究表明，有成人參與的活動涉及到的目標往往更復雜，它會給兒童提出新的挑戰，也會給兒童解決問題提出成熟的方法和策略。在STEM教育活動中，教師的角色不是主導者，控制活動的開展，也不能退居幕后，任由活動的生成。教師應當以更加積極與開放的心態與幼兒形成學習共同體，共同應對活動過程中的各種挑戰。除了在活動中提供物質材料支持外，在制作問題解決中，教師還應當通過持續、延伸、拓展等策略，支持幼兒深入思考，助力幼兒問題解決。

STEM主題活動《風箏》中，自制風箏放飛失敗，教師及時引導幼兒觀察自制風箏和買來風箏的區別，通過不同的提問方式引導幼兒總結失敗原因，逐步明晰問題所在。如“兩根粘起來，還粘的不一樣的骨架，對放飛風箏有影響嗎？”以此引導幼兒關注自制風箏骨架在重量上的不一致導致的平衡問題。當幼兒注意到買來的風箏線不是綁在骨架上，而是一塊布上，教師及時追問“這塊布是什么形狀的”，引導幼兒關注風箏的三角形穩定器裝置。面對幼兒關于“三角形穩定器秘密”的探究，教師通過追問、拓展、提供新信息等方式給予幼兒反饋，使幼兒直觀觀察到的“高矮”“尖扁”，轉移到數學語言的表達，從而喚醒幼兒遷移已有關于等腰直角三角形數學經驗。當幼兒用數學語言表示出“邊的長短”時，教師能夠及時引出風箏上提線短于下提線的科學原理，引導幼兒關注三角形穩定器上邊短，下邊長的問題。通過與教師的高質量互動，幼兒發現風箏二次放飛失敗的關鍵原因所在，為下一步的改進制作，成功放飛風箏奠定了基礎。

（二）發展核心素養，識別游戲中的STEM活動

已有的幼兒園科學教育以科學和數學為重心，對技術和工程的內容涉及較少。幼兒教師對于科學和數學領域的知識比較熟悉，對于工程和技術的知識比較陌生。在實踐中，我們并不要求教師鉆研相應學科的專業知識內容，而是需要教師在了解技術、工程相關知識要點的基礎上，有意識地將其與幼兒的活動相聯系，發現幼兒感興趣的活動中，是否包含STEM核心要素，利用這種聯系設計課程。

在中國文化主題下的一次音樂欣賞活動《高山流水》中，教師為幼兒提供了真實古箏，感受中國傳統樂器的魅力。幼兒對樂器與聲音產生了濃厚的興趣，在午睡起床后，仍聚在一起討論頭繩發出的聲音。教師及時捕捉到其中的教育契機，決定跟隨幼兒興趣，在科學區投放了各種各樣的線，供幼兒探索美妙的聲音。在區域游戲過程中，幼兒萌發制作樂器的想法，STEM活動“吉他”由此而來。在制作探索中，幼兒通過小組合作解決了“制作材料從哪里來”“搜集到的材料如何分類”“圖釘固定不住琴弦怎么辦”“琴弦太短了怎么辦”“琴頸彎了怎么辦”等系列問題，這其中包含比較、測量等數學經驗，聲音的傳播、材料的穩定等科學知識，工具的使用等技術問題，而整個吉他的設計與制作過程就是一個生成性的STEM項目活動。

（三）基于真實情境，審視生活中的STEM活動

生活是幼兒探究性學習的基礎和來源。在一日生活中會出現各種各樣的“問題”，如果教師能因勢利導，支持和引導幼兒對于這些問題的探索，不僅能夠豐富和拓展他們的知識經驗，而且有助于培養幼兒的探究意識和獨立意識，促進幼兒主體性的發展。在實踐中，我們要求教師用STEM思維去重新審視平時已經習以為常的教育方式，思考在幼兒的一日生活中，是否有通過“制作”來解決的問題;引導幼兒從問題出發，根據需求有目的地做，而不僅僅是嘗試錯誤地做。[6]

例如，中班STEM活動《拯救花盆》，幼兒在挪動班級桌椅時，碰倒植物角的一盆植物，花盆摔壞了。在傳統的教育情境中，出于安全和衛生角度考慮，碎片和花盆會被保育老師帶走進行處理，帶班老師對碰壞花盆的幼兒進行日常教育，避免類似情況的發生。面對生活中發生的真實問題，老師意識到這是一次很好的STEM 教育活動的契機，及時勸阻了保育老師。將問題拋給了幼兒，“花盆摔壞了怎么辦？”孩子們議論紛紛，想到可以用膠帶粘、用紙糊、用塑料袋包起來等不同辦法。在動手嘗試的過程中，幼兒驗證了A4紙、硬卡紙、膠帶用來修補花盆的想法不可行，對材料的透水性的新經驗得以提升。在修補花盆失敗后，幼兒總結原因，分析討論的基礎上最后用彩泥捏出新的花盆。

（四）挖掘合作潛力，優化家園與社區中的STEM活動

幼兒園教育需要家庭教育和社區教育的配合與支持。STEM教育融入到幼兒園主題課程當中，同樣需要家庭與社區的協調與配合。在實踐中需要充分挖掘并調動家庭在幼兒園STEM活動中的潛力與積極性，為活動的順利開展提供外部支持。例如，我們在STEM活動搜集制作材料環節，發動家長共同參與搜集相關材料與物品;在問題解決過程中需要尋求專業支持時，邀請該專業領域家長給予協助;在展示和交流幼兒作品以及成果階段，邀請家長參與評價。可以說，家長對于STEM教育活動的參與是全程性、過程式的。另一方面，充分利用社區當中豐富的軟硬件資源，例如科技館、圖書館等場館獲取前期調查資料，邀請已退休各界人士豐富幼兒社會經驗，最終成果測試也可利用社區場地和人力資源。

STEM教育活動融入到幼兒園主題課程活動中，對一線教師而言既是機遇也是挑戰。一方面我們能夠抓住機遇，不斷更新已有的知識和觀念，切實提高教師的專業能力，在活動中切實實現以幼兒為主體，給予幼兒充分的話語權表達自我，通過問題解決促進幼兒高階思維能力的發展。同時，如何更好地引導幼兒綜合運用科學經驗、技術經驗、工程經驗、數學經驗解決實際問題，在幼兒反復不斷地嘗試過程中，及時提供“腳手架”，推動活動的發展，最大限度地發揮環境與兒童的相互作用，平衡好預設與生成等問題也是我們下一步實踐中需要進一步探索的問題。

[參考文獻]

[1]龍玫，趙中建.美國國家競爭力：STEM教育的貢獻[J].現代大學教育，2015（02）.

[2]楊曉萍，楊柳玉，楊雄.幼兒園科學教育融入STEM教育的核心價值與實施路徑[J].天津師范大學學報 （基礎教育版），2018（10）.

[3]朱麗娜，葉兆寧.STEM 教育如何從理念走向實踐[J].湖北教育（科學課），2016（01）.

[4]陳大琴.在早期STEM教育中注重幼兒學習品質的培養[J].學前教育研究，2018（08）.

[5]陳頌.幼兒園開展STEAM教育的切入點及課程設計策略[J].江蘇幼兒教育，2018（03）.

[6][美]莎莉.穆莫（Sally Moomaw）著，李正清譯.早期STEM教學[M].南京：南京師范大學出版社，2017（10）.

Practical Exploration of the Integration of STEM Education and Kindergarten Curriculum

SUN Hongyan，Fan Junjie

（The First Kindergarten of the Changchun Municipal People's Government，Changchun Jilin 130000，China）

Abstract： STEM education emphasizes collaborating and communicating， recording and representing， problem solving and integration with life experience， which helps to cultivate children's designing and tool-using ability， enhancing children's cooperative awareness and promoting higher-order thinking skills. In the process of integration with the kindergarten curriculum， there are problems appear such as： the curriculum needs more localization， steps of the curriculum are not clear enough， and the evaluation system is arbitrary. To accomplish the effective integration of the STEM education and the existing curriculum of the kindergarten， we need to do the following things：? focus on children's exploration in the teaching process， develop children's core literacy via games， discover the reality in daily life， and exploit the potential of cooperation in family and kindergarten life.

Key words： kindergarten STEM education;teaching activities;game activities;life activities;family and kindergarten activities

[責任編輯：周海秋]

收稿日期：2019—07—11

基金項目：國際技術與工程教育協會中國中心技術與工程素養特色校實驗項目“回歸生活的STEM教育與幼兒主題活動相融合的實踐研究”（項目編號：ICC17012）。

作者簡介：孫紅艷（1967—），女，吉林長春人，長春市人民政府機關第一幼兒園，正高級教師，本科。研究方向：學前教育課程。

樊俊杰（1989—），女，河南遂平人，長春市人民政府機關第一幼兒園，一級教師，碩士。研究方向：學前教育課程。