STEAM教育活動設(shè)計及實施的策略研究

楊惠娟 肖遙

隨著知識經(jīng)濟和信息化時代的發(fā)展，社會對人才培養(yǎng)和發(fā)展規(guī)格質(zhì)量提出了新的要求，著重強調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實踐能力和解決問題能力。為了適應(yīng)時代的變化，美國國家科學(xué)委員會于1986年11月發(fā)表了《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)與工程教育》，第一次提出了整合課程STEAM教育。STEAM教育由S（Science）、T（Technology）、E（Engineer）、A（Art）和M（Mathematics）組成，但并不是將五門學(xué)科簡單地堆砌在一起，而是強調(diào)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系和整合，著重強調(diào)以真實情景中的問題為驅(qū)動，把科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)相融合來解決實際問題。在學(xué)前教育階段，STEAM課程較多的是基于項目式學(xué)習(xí)和問題式學(xué)習(xí)。我國在借鑒美國STEAM課程的基礎(chǔ)上不斷將該課程本土化，但國內(nèi)仍處于理論探索、凝聚共識和實踐嘗試階段，并沒有形成系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。

工程教育為STEAM教育的核心，并且貫穿于整個活動過程，將其他學(xué)科聯(lián)系成一個整體，以問題或真實情景為驅(qū)動，促進學(xué)生的分析、比較、綜合和概括等高階思維的發(fā)展。科學(xué)是探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)是探究科學(xué)知識和解決工程問題的工具，工程和藝術(shù)為理解科學(xué)和技術(shù)提供形象具體的客觀載體。幼兒本身好奇、好動、愛探索，其身心發(fā)展特征都與STEAM教育的特征不謀而合。研究表明，大腦在1歲到4歲之間特別容易接受數(shù)學(xué)和邏輯的學(xué)習(xí)，早期的數(shù)學(xué)技能是以后學(xué)習(xí)最有力的預(yù)測因素。幼兒園實施STEAM教育不僅有利于幼兒科學(xué)思維的發(fā)展，而且在探究和合作的過程中，通過同化和順應(yīng)豐富幼兒的自我認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)幼兒良好的生活和學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)他們的探究欲望，體驗到存在的意義和樂趣。

一、幼兒園STEAM教育的特征

（一）整合性

幼兒園STEAM教育呈現(xiàn)出跨學(xué)科的整合性，強調(diào)五門學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系，重視對幼兒科學(xué)思維的啟蒙和人文素養(yǎng)的熏陶。在教師的引導(dǎo)和支持下，幼兒通過以工程為核心，以科學(xué)和數(shù)學(xué)為工具，解決生活和游戲中真實的問題，為逐步發(fā)展其分析、評價和創(chuàng)造等高階思維提供了發(fā)展的機會和途徑。幼兒的生活和發(fā)展本來就是一個整體，而STEAM教育的整合性與幼兒生活和發(fā)展的整體性是一致的，故而幼兒園要主動地借鑒或開發(fā)出符合本園特色的STEAM教育主題活動。

（二）情境性

情境性是指幼兒要在真實的事件或問題中去探索和研究，突出的是活動的真實性和生活性。幼兒園教育活動要源于幼兒的日常生活和游戲，教師要善于發(fā)現(xiàn)幼兒感興趣的事物和面臨的問題，抓住教育契機生成STEAM教育活動。在STEAM教育活動中，幼兒會像科學(xué)家一樣去收集數(shù)據(jù)和資料，做出計劃和設(shè)計，選擇解決問題的方案并不斷地修正，在活動結(jié)束之后能夠進行反思和自我評價。

（三）協(xié)作性

所謂協(xié)作性表現(xiàn)在兩方面，其一是在進行STEAM教育活動過程中幼兒之間的小組合作。首先，小組成員一起提出本次需要探究的STEAM活動主題，然后幼兒通過親身感知、實踐探索去獲得直接經(jīng)驗，逐漸學(xué)會用數(shù)字符號來表示物體大小、形狀、數(shù)量等變化，以文字或圖片等多種形式來設(shè)計產(chǎn)品，在活動中不斷培養(yǎng)自己的審美意識和人文素養(yǎng)。其二是根據(jù)布朗芬布倫納的生態(tài)系統(tǒng)理論來看，幼兒處于一定的系統(tǒng)中，受到不同系統(tǒng)的影響，因此在實施STEAM教育活動時，教師、家長和社區(qū)要協(xié)同一致，教師要充分運用和整合家長與社區(qū)的教育資源，豐富幼兒園課程資源，共同為幼兒營造一個良好的生活和學(xué)習(xí)環(huán)境。

（四）計劃性

計劃性要求幼兒在進行STEAM活動之前能夠有一種整體規(guī)劃的能力，對于把活動大致分為幾個部分、在活動中采取什么方法、需要什么活動材料、怎樣與伙伴分工協(xié)作等內(nèi)容進行思考和計劃，能夠在活動之前設(shè)計不同的方案，并且選擇最優(yōu)的活動方案來進行探究。但是計劃性并不排斥修正性，因為隨著活動的進行，會有突發(fā)情況出現(xiàn)，如活動材料缺失，這就要求幼兒能夠在教師的引導(dǎo)下適時調(diào)整原有的計劃，使活動計劃不斷趨于完善。

二、幼兒園STEAM教育活動的設(shè)計步驟

（一）確定STEAM教育活動的主題

一個好的主題應(yīng)該是來源于日常生活的，與生活實際中的客觀事物有著密切的聯(lián)系，能夠提高幼兒的學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣。教師在確定STEAM教育活動的主題時，需要通過觀察、談話以及作品分析法等多種方式來收集幼兒真正感興趣的主題或生活中亟待解決的問題，然后從中選出最有價值的內(nèi)容生成STEAM教育活動。教師可以借鑒或是改編國外現(xiàn)有的成熟的STEAM教育活動主題，如美國克拉倫登早期教育服務(wù)有限公司開發(fā)的STEM月度課程“LEARN”（當(dāng)下學(xué)習(xí)經(jīng)驗和資源），一共分為“用盒子訓(xùn)練思維”“建造東西”“光與影”和“簡單機械”四個主題課程。除此之外，教師還可以結(jié)合本園的實際情況，發(fā)現(xiàn)幼兒的一日生活、游戲和教學(xué)活動背景中的STEAM教育主題，開展相應(yīng)的教育活動。

（二）計劃

在確定STEAM教育活動主題后，幼兒就要與教師一起商量探究階段和步驟。一方面，教師要為幼兒提供活動所需要的材料，如“神奇的水”的子主題“制作簡易凈水器”的STEAM教育活動，教師可為幼兒提供制作簡易凈水器的棉花、石頭、紗布和礦泉水瓶子等各種材料。另一方面，幼兒自己設(shè)計凈水器的制作步驟，并進行展示和評價。在與幼兒進行談話、討論的基礎(chǔ)上，教師要引導(dǎo)幼兒做好實施計劃。幼兒在制定計劃時會把自己當(dāng)作個人行為的決策者，并且產(chǎn)生所對應(yīng)的計劃框架，然后隨著活動的不斷深入漸漸豐富計劃。對教師而言，要在幼兒計劃的原有基礎(chǔ)上為他們提供適宜的建議，適當(dāng)?shù)財U充他們的計劃來促進幼兒潛能的最大化發(fā)展。

（三）執(zhí)行

執(zhí)行階段是實施STEAM教育活動最為關(guān)鍵的步驟。所謂執(zhí)行是指幼兒將制定的計劃轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H行動并生產(chǎn)出產(chǎn)品（物質(zhì)化產(chǎn)品和意識化產(chǎn)品）的過程。在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，幼兒通過與同伴之間的協(xié)作，積極主動參與活動，在體驗到成功感的同時，不斷提升自我效能感。教師則需要在旁邊觀察和記錄幼兒整個過程的行為、言語和表情等外部行為特征，捕捉有價值的反饋信息進行再次加工，以優(yōu)化本次 STEAM 活動主題或再次衍生相關(guān)活動主題。教師在幼兒執(zhí)行STEAM教育活動過程中，不僅是幼兒活動的觀察者，還是他們發(fā)展的促進者，在幼兒遇到困難時要及時提供支架。

（四）反思

反思就是識別我們所嘗試的事和所發(fā)生的結(jié)果之間的關(guān)系，以產(chǎn)生有意義的經(jīng)驗。活動結(jié)束后，教師可引導(dǎo)幼兒回憶整個活動的過程，對自己的行為表現(xiàn)進行客觀的描述和評價，意識到自己成功和失敗之處，并且通過與他人進行對比，深入思考進而了解到自己在學(xué)習(xí)中的優(yōu)勢與不足。幼兒在行動中思考，在思考中行動，不斷發(fā)展自己反思能力的同時，逐漸豐富和擴展已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師則需要耐心地傾聽每一位幼兒的內(nèi)心感受和真實想法，幫助幼兒一起回想整個活動過程，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化或生成下一次STEAM教育活動的主題，在不斷循環(huán)的基礎(chǔ)上形成獨具特色的園本化教育課程資源。（如圖1）

三、幼兒教師STEAM課程實施的策略

幼兒園STEAM課程以真實問題為導(dǎo)向，強調(diào)在整合的課程中讓幼兒通過運用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)的知識來聯(lián)合解決問題，促進幼兒創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展。我國幼兒園當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域包含科學(xué)探究和數(shù)學(xué)認(rèn)知兩方面的內(nèi)容，但是內(nèi)容之間的體系和結(jié)構(gòu)關(guān)系并不清晰、緊湊，缺少內(nèi)部聯(lián)動的關(guān)鍵性概念具有權(quán)威性、統(tǒng)合性的框架整合和引領(lǐng)，而STEAM教育卻能夠以其內(nèi)容和主題的整合性將科學(xué)領(lǐng)域之下的活動進行連接和整合。

（一）教師要作為STEAM教育活動主題的調(diào)查者

教師和幼兒作為學(xué)習(xí)的共同體，一起決定STEAM教育活動的主題，因此教師要調(diào)查幼兒的基本情況來確定活動主題。首先，教師要認(rèn)真觀察和了解幼兒一日生活的方方面面，并且及時與幼兒進行交談，了解幼兒當(dāng)下在區(qū)域游戲活動、集體教學(xué)等活動中面臨的問題，將幼兒所感興趣或是有疑惑的活動主題收集起來。其次，依據(jù)幼兒感興趣的程度和幼兒認(rèn)知發(fā)展特點，抓住在幼兒一日生活中能夠?qū)嵤㏒TEAM教育活動的契機，從教師與幼兒交談所有搜集起來的STEAM教育活動主題中，選擇最佳的活動主題。最后，教師要能夠?qū)⒋蚱圃械慕虒W(xué)計劃，將幼兒感興趣且有一定發(fā)展價值的問題生成新的課程。如幼兒在建造大橋時對水流發(fā)電特別感興趣，這時教師可以順勢改變活動的主題，不僅能夠滿足幼兒的興趣和好奇心，還能讓幼兒初步了解流動的水能夠創(chuàng)造動力，并且在動手制作簡易發(fā)動機的過程中，逐漸培養(yǎng)幼兒的科學(xué)探索能力和動手能力。

（二）教師要作為開展STEAM教育活動的環(huán)境創(chuàng)設(shè)者

一方面，教師要根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶厣捅緢@的教育理念，因地制宜地創(chuàng)設(shè)符合自己班級幼兒的物質(zhì)環(huán)境。創(chuàng)設(shè)一定的物質(zhì)環(huán)境并不意味著一定要購買精美高級的操作工具、材料，重新修建豪華的活動場地。相反，幼兒園僅需提供一間寬敞的、有陽光照射的活動工作室，里面配備適合幼兒身高和體型的一些生活中常見的資源，如鋸子、剪刀、尺子、釘子、天平等操作工具，還有木頭、竹子、橡皮泥、沙石、木板、紙箱等材料原料，以供幼兒活動所需。另一方面，教師要營造寬松和諧的心理氛圍，給幼兒一種安全感，允許他們在探索和創(chuàng)造的過程中出錯，然后不斷鼓勵幼兒重新收集資料并思考，提出活動的假設(shè)，最終讓幼兒在試誤和修正的進程中不斷完善活動方案。

（三）教師要作為開展STEAM教育活動的幼兒支持者

STEAM教育強調(diào)的是通過教師引導(dǎo)或幼兒獨自提出活動主題，在活動過程中借助集體、小組或個體的方式明確需要探索的問題，在問題的解決中積累相關(guān)的知識經(jīng)驗并制定設(shè)計方案，通過對比、分析、綜合、概括修改設(shè)計方案，最終以多種形式展現(xiàn)成品。在整個活動的過程中，教師都是作為幼兒活動的引導(dǎo)者和支持者。比如幼兒想自己修建一座公園，教師可為幼兒提供木板、樹枝等多種操作材料，并在幼兒有需要的時候提供幫助，其余時間幼兒更多的是以小組討論和分工合作的方式來設(shè)計以及建造公園。

（四）教師要作為開展STEAM教育活動的家長合作者

家長和教師是幼兒教育的合作者，每一位家長都來自于不同的專業(yè)領(lǐng)域，是幼兒園重要的教育資源。美國為了確保 STEM 教育的順利實施，將家庭、學(xué)區(qū)、博物館、圖書館等作為配套的支持者，在早期 STEM 教育中提供技術(shù)服務(wù)和社會服務(wù)。家長可能因為對幼兒園STEAM教育缺乏正確的認(rèn)識和了解，對STEAM教育望而生畏。其實，幼兒更多的時間是在家里生活和學(xué)習(xí)，生活中也有許多實施STEAM教育的機會。如幼兒在洗澡時對水、水溫和水流等方面的內(nèi)容產(chǎn)生興趣，家長就可以因勢利導(dǎo)支持幼兒的探究活動。相關(guān)專業(yè)的家長還可以發(fā)揮自己資源優(yōu)勢，與幼兒園合作組織幼兒去發(fā)電廠觀看發(fā)電的過程，并且向幼兒講解水流發(fā)電的原理。因此家長群體需要了解STEAM教育的重要性和實施方法，抓住實施STEAM教育的契機，在日常生活中給幼兒發(fā)展提供支架，并且在幼兒園實施STEAM教育活動時有目的地參與，為幼兒園提供科學(xué)、技術(shù)等方面的人力和物力的支持，擴展和豐富幼兒園的教育資源。

總之，幼兒園STEAM以其活動內(nèi)容的整合性、學(xué)習(xí)情境的真實性、活動的過程性和協(xié)作性、活動結(jié)果的產(chǎn)生性，及有利于培養(yǎng)幼兒的科學(xué)探究思維和動手實踐能力的特點，能夠使幼兒的學(xué)習(xí)、認(rèn)知、想象、表達、合作等多方面能力得到全面的、整合性的發(fā)展，進而為社會培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)、科學(xué)思維和人文熏陶的人才。