淺析幼兒園STEM教育活動(dòng)開(kāi)發(fā)及實(shí)施路徑

楊棟

摘 要：本文闡述了STEM教育的含義，在幼兒園實(shí)施STEM教育的必要性和可行性。梳理了幼兒園STEM活動(dòng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)踐分析了幼兒園STEM教育的實(shí)施路徑，為幼兒園設(shè)計(jì)和實(shí)施STEM活動(dòng)提供參考思路。

關(guān)鍵詞：STEM教育；幼兒園；活動(dòng)設(shè)計(jì)

一、STEM教育及在幼兒階段的開(kāi)展

20世紀(jì)80年代，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)首次提出了STEM教育的概念。STEM是Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Mathematics（數(shù)學(xué)）的縮寫(xiě)，強(qiáng)調(diào)融合的理念，將跨學(xué)科的知識(shí)運(yùn)用到解決真實(shí)問(wèn)題的場(chǎng)景中，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、問(wèn)題解決和合作能力。

2011年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院研究委員會(huì)（NAS）發(fā)布了《成功的K-12階段STEM教育：確認(rèn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的有效途徑》的報(bào)告，可見(jiàn)STEM教育從幼兒園覆蓋到高中階段，是連貫性的過(guò)程。美國(guó)幼兒教育協(xié)會(huì)（NAEYC）的研究表明，越早鼓勵(lì)和支持幼兒對(duì)周?chē)澜绲奶剿饕约白R(shí)別機(jī)會(huì)來(lái)獲得基礎(chǔ)的STEM知識(shí)和技能，之后在與STEM相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中獲得成功的機(jī)會(huì)更大。如數(shù)字感覺(jué)、科學(xué)探究、問(wèn)題解決和批判思維等概念的基礎(chǔ)是在幼兒階段形成的。

二、幼兒園STEM活動(dòng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

（一）圍繞STEM教育核心理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。STEM教育最核心的教育理念是能夠讓孩子關(guān)注真實(shí)生活情境中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)孩子的工程意識(shí)和設(shè)計(jì)思維，引導(dǎo)孩子主動(dòng)運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題。設(shè)計(jì)STEM活動(dòng)時(shí)，要考慮到如何提升幼兒以下三種意識(shí)：

1.問(wèn)題意識(shí)：能關(guān)注生活的真實(shí)情景，從中發(fā)現(xiàn)需要解決的問(wèn)題

2.工程意識(shí)：面對(duì)需求能夠通過(guò)不斷迭代給出相應(yīng)的解決方案

3.融合意識(shí)：能運(yùn)用科學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)工具、技術(shù)支撐等多學(xué)科知識(shí)來(lái)解決真實(shí)問(wèn)題

（二）用STEM理念改造已有活動(dòng)。STEM是一種教育理念和方法論，在進(jìn)行STEM活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，教師首先要有STEM素養(yǎng)，用STEM理念和思維改造幼兒園日?；顒?dòng)，例如可思考：

1.在幼兒的生活和游戲中，有沒(méi)有可以通過(guò)“制作”來(lái)解決的問(wèn)題

2.如何引導(dǎo)幼兒從問(wèn)題出發(fā)，根據(jù)需求有目的地制作

3.如何引導(dǎo)幼兒在做之前進(jìn)行真實(shí)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)實(shí)的規(guī)劃

4.如何將科學(xué)、數(shù)學(xué)認(rèn)知有機(jī)整合起來(lái)，讓幼兒更高效地制作

5.如何增進(jìn)幼兒動(dòng)手做的技術(shù)能力、怎么做的程序性知識(shí)，及對(duì)技術(shù)的了解

（三）充分重視工程教育在STEM教育中的重要性。與幼兒園科學(xué)和數(shù)學(xué)活動(dòng)相比，技術(shù)和工程在我國(guó)幼兒園課程中較薄弱。工程是運(yùn)用科學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)以及技術(shù)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題、制作產(chǎn)品的過(guò)程。最重要的是讓孩子在工程活動(dòng)中發(fā)展工程思維。工程活動(dòng)的核心概念集中于以下幾個(gè)方面：系統(tǒng)、分析、模型、限制、優(yōu)化、權(quán)衡。通過(guò)設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程解決問(wèn)題，在設(shè)計(jì)和解決中系統(tǒng)思考，分析各種因素，借助模型，看到各種限制條件，權(quán)衡優(yōu)化設(shè)計(jì)，即工程思維。

以上工程設(shè)計(jì)活動(dòng)對(duì)于幼兒園的孩子來(lái)說(shuō)，顯然難以全部達(dá)到，因此，不同年齡段的孩子，其工程設(shè)計(jì)可達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)各有不同。我國(guó)經(jīng)過(guò)修訂的小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將從2017年正式實(shí)施。新課程標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)一致，包括物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和空間科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)內(nèi)容領(lǐng)域。我國(guó)的小學(xué)生工程實(shí)踐能力的結(jié)構(gòu)理論模型，包括以下六個(gè)方面：

1.明確問(wèn)題（提出問(wèn)題、界定問(wèn)題）

2.前期探索（查閱資料、同行交流、相關(guān)試驗(yàn)）

3.確定方案（提出、評(píng)估、完善方案）

4.制作模型

5.評(píng)估改進(jìn)

6.展示分享

三、幼兒園STEM活動(dòng)實(shí)施路徑

（一）主題活動(dòng)中開(kāi)展STEM教育。幼兒園可以在主題活動(dòng)中融入工程六步法，讓幼兒體驗(yàn)工程設(shè)計(jì)流程，學(xué)會(huì)使用技術(shù)工具，培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)、工程意識(shí)和融合意識(shí)。例如在一個(gè)以“道閘”為主題的教學(xué)計(jì)劃中，教師先明確制作道閘的任務(wù)，然后通過(guò)多種方式帶領(lǐng)幼兒進(jìn)行前期探索階段，如通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)小朋友聯(lián)系已有生活經(jīng)驗(yàn)，回憶在哪里看到過(guò)道閘、它們的作用、如何工作；通過(guò)模擬表演熟悉道閘的運(yùn)行方式，通過(guò)觀察圖片和積木模型了解道閘的蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自鎖特性。

充分探索的基礎(chǔ)上，組織幼兒2-4人一組討論、畫(huà)設(shè)計(jì)圖、分享設(shè)計(jì)方案，確定方案后再引導(dǎo)幼兒分工、確定制作所需材料。制作模型階段，幼兒運(yùn)用材料實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，相比以往的建構(gòu)活動(dòng)，教師要思考如何讓幼兒的制作活動(dòng)更有目的性和計(jì)劃性，將技術(shù)知識(shí)滲透進(jìn)去。評(píng)估改進(jìn)是工程活動(dòng)的典型特征，該階段模擬進(jìn)情境測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果改進(jìn)。展示分享環(huán)節(jié)是幫助幼兒反思，提升幼兒工程意識(shí)、設(shè)計(jì)思維和邏輯表達(dá)能力的好時(shí)機(jī)。

（二）一日活動(dòng)中開(kāi)展。例如在區(qū)角活動(dòng)中，可以在建構(gòu)區(qū)讓幼兒建造一個(gè)風(fēng)扇。幼兒可以用建構(gòu)區(qū)的扇葉、齒輪、搖桿等結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、制作一個(gè)風(fēng)扇。這其中要解決工程問(wèn)題，如如何用電子積木改造成智能風(fēng)扇、要解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，如需多高、底座面積、多少不同形狀的積木、形狀的組合與空間問(wèn)題。要解決的科學(xué)問(wèn)題，如重心、平衡。在環(huán)境創(chuàng)設(shè)活動(dòng)中，教師邀請(qǐng)幼兒也參與進(jìn)來(lái)，做一些輔助工作，在這個(gè)過(guò)程中他們會(huì)了解到教師是如何規(guī)劃、分工協(xié)作、運(yùn)用哪些材料和技術(shù)制作的。

（三）建立STEM活動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)室。幼兒園可建立STEM活動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)室，科學(xué)規(guī)劃討論區(qū)、制作區(qū)、展示區(qū)等區(qū)域，提供豐富的材料、工具，集中資源為全園幼兒打造一個(gè)有利于引發(fā)和開(kāi)展STEM活動(dòng)的環(huán)境。如提供剪刀、鉗子、扳手等工具，樂(lè)高積木、卡紙、黏土、雪糕棒等建構(gòu)材料，電子積木、智能玩教具等有助于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意設(shè)計(jì)的科技材料。

參考文獻(xiàn)：

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