幼兒園STEM教育園本化路徑的思考與實(shí)踐

南京市逸仙小學(xué)附屬幼兒園 陳曉娟

當(dāng)前，STEM教育已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外K-12教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，為此，國(guó)內(nèi)不少幼兒園也開(kāi)始進(jìn)行STEM教育的實(shí)踐和探索。

那么，在幼兒園該如何開(kāi)展STEM教育呢？實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，在幼兒園開(kāi)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(dòng)與STEM所倡導(dǎo)的核心價(jià)值理念、實(shí)踐路徑方面的契合點(diǎn)，在園本課程的基礎(chǔ)上對(duì)STEM教育進(jìn)行園本化的實(shí)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(shí)地滲透學(xué)科整合的理念

STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的縮寫(xiě)，從廣義上來(lái)說(shuō)，凡屬此四個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的教育皆可稱(chēng)為STEM教育；從狹義上來(lái)說(shuō)，則是尋求四者間的相互聯(lián)系與整合，將四個(gè)學(xué)科領(lǐng)域作為一個(gè)整體來(lái)設(shè)計(jì)課程、開(kāi)展教育。從幼兒園層面上來(lái)理解，科學(xué)是關(guān)于“是什么”“為什么”的知識(shí)，以及獲取知識(shí)的過(guò)程和方法，是“發(fā)現(xiàn)”客觀事實(shí)和規(guī)律的過(guò)程；技術(shù)是有關(guān)“做什么”“怎樣做”的方法和技巧，以及相應(yīng)的工具和產(chǎn)品，是“發(fā)明”的過(guò)程；工程是運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題、制作產(chǎn)品的過(guò)程，產(chǎn)品的不斷“迭代”是工程的重要特征；數(shù)學(xué)是對(duì)數(shù)、量、形關(guān)系的研究，是解決以上問(wèn)題的工具。

STEM教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的整合，這種整合并不是生硬的組合，而是學(xué)科之間存在著不可或缺的內(nèi)在聯(lián)系?？茖W(xué)是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；技術(shù)嚴(yán)格意義上說(shuō)并不是一門(mén)學(xué)科，而是科學(xué)或工程的產(chǎn)物，同時(shí)技術(shù)也可應(yīng)用于科學(xué)研究，支持工程活動(dòng)；工程是運(yùn)用科學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)以及技術(shù)工具的實(shí)踐活動(dòng)，用于解決實(shí)際問(wèn)題或是制作實(shí)際的產(chǎn)品；數(shù)學(xué)則作為一種工具，運(yùn)用于科學(xué)、技術(shù)和工程中。教師在設(shè)計(jì)組織活動(dòng)的時(shí)候，要有意識(shí)地關(guān)注各學(xué)科的教育價(jià)值以及內(nèi)在聯(lián)系，注重幼兒在活動(dòng)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的融通、遷移和應(yīng)用。例如，在“快遞中心”項(xiàng)目活動(dòng)中，幼兒想用廢舊的紙箱為快遞中心添置快遞柜。在畫(huà)設(shè)計(jì)圖的過(guò)程中，幼兒標(biāo)注所要用到的箱子的數(shù)量、形狀和位置，這實(shí)際上是在運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維建構(gòu)模型；在把箱子壘起來(lái)變成快遞柜的過(guò)程中，幼兒考慮科學(xué)中力與平衡之間的關(guān)系，嘗試把大的箱子放在下面，小的箱子放在上面，解決穩(wěn)定性的問(wèn)題；幼兒使用工具，用剪刀、各種黏著材料、紙板對(duì)紙箱進(jìn)行固定，并且對(duì)不同膠的粘附性有所感知和區(qū)分，體現(xiàn)了他們將技術(shù)作為解決問(wèn)題的一種方式；在整個(gè)過(guò)程中，幼兒不斷調(diào)整設(shè)計(jì)、改進(jìn)做法，參照設(shè)計(jì)監(jiān)控整個(gè)工程的進(jìn)展，并且始終聚焦問(wèn)題、協(xié)調(diào)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(gè)過(guò)程中，科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)并非機(jī)械地組合，而是自然而緊密地聯(lián)系在一起。

2.在探究中堅(jiān)持基于解決真實(shí)問(wèn)題的取向

STEM背后蘊(yùn)含的教育理念主要有以下三個(gè)方面：第一，問(wèn)題意識(shí)，指的是能夠關(guān)注真情境中的真問(wèn)題，即面對(duì)真情境、真問(wèn)題時(shí)能夠找到解決方向；第二，工程意識(shí)，指的是面對(duì)需求，能夠想到如何通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品來(lái)解決問(wèn)題；第三，融通意識(shí)，指的是能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)概念等多學(xué)科知識(shí)來(lái)解決真實(shí)問(wèn)題。由此可見(jiàn)，探究由幼兒在生活中、游戲中遇到的真實(shí)問(wèn)題為起點(diǎn)，探究的最終目的是為了發(fā)展幼兒的問(wèn)題解決能力。也就是說(shuō)，STEM教育活動(dòng)的組織與開(kāi)展應(yīng)以問(wèn)題為導(dǎo)向。

什么樣的問(wèn)題對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)是真實(shí)的問(wèn)題呢？例如，在“我是小木工”活動(dòng)中，“如何把釘子敲進(jìn)去”“釘子怎樣才不會(huì)歪”“如何做一張桌子”“桌子腿怎么放才不會(huì)倒”等是真實(shí)的問(wèn)題；在“小小冰棒棍”的活動(dòng)中，“怎樣利用簡(jiǎn)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(huì)倒”等是真實(shí)的問(wèn)題；小球滾到了床底下，用胳膊夠不著，用樂(lè)高玩具拼個(gè)“鏟子”還是夠不到，用另一個(gè)小球去把小球“撞”出來(lái)，還是失敗了，“到底用什么樣的工具才合適”是真實(shí)的問(wèn)題。真實(shí)的問(wèn)題來(lái)源于幼兒的生活和游戲，無(wú)論是生活中的真實(shí)問(wèn)題還是游戲中的問(wèn)題，對(duì)于幼兒來(lái)說(shuō)都是他們的真問(wèn)題。他們始終面對(duì)的是一種真實(shí)的情境，幼兒對(duì)于問(wèn)題是感興趣的，問(wèn)題反映了他們的迫切需要，對(duì)于他們而言是有意義和有價(jià)值的。幼兒為了解決問(wèn)題不斷調(diào)動(dòng)自己的已有經(jīng)驗(yàn)，思考各種辦法，同時(shí)又在解決問(wèn)題的過(guò)程中不斷豐富和發(fā)展著自己的經(jīng)驗(yàn)，并一直處于一種主動(dòng)的、積極的、專(zhuān)注的狀態(tài)中，這些都是真實(shí)的問(wèn)題所引發(fā)的有意義的學(xué)習(xí)。

3.在制作中強(qiáng)調(diào)以工程活動(dòng)為主線的思維

STEM教育與以往科學(xué)探究不同，科學(xué)探究需要證據(jù)，需要邏輯推理，需要對(duì)事實(shí)進(jìn)行解釋、對(duì)未知進(jìn)行預(yù)測(cè)，而工程則是一種基于某種需求并具有目的性的活動(dòng)，它要考慮各方面系統(tǒng)的聯(lián)系，要不斷地重復(fù)、創(chuàng)造與迭代，并允許多種解決方案。組織幼兒開(kāi)展工程活動(dòng)，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)和解決的過(guò)程中系統(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)，這就是工程思維。

為了開(kāi)展戶(hù)外游戲，幼兒園為大班小朋友購(gòu)買(mǎi)了一批木梯，不同長(zhǎng)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(quán)交給了幼兒。孩子們興奮極了，開(kāi)始你一言我一語(yǔ)地發(fā)表意見(jiàn)，教師鼓勵(lì)幼兒把自己的想法在紙上記錄下來(lái)。第一次按照?qǐng)D紙進(jìn)行搭建時(shí)，幼兒發(fā)現(xiàn)自己最初的設(shè)計(jì)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(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)不斷的討論和改進(jìn)，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(gòu)活動(dòng)中，教師更多地是將指導(dǎo)重點(diǎn)放在發(fā)展孩子的想象與建構(gòu)能力上，沒(méi)能關(guān)注工程思維。在以工程為主線的制作或建構(gòu)活動(dòng)中，教師要從明確的問(wèn)題出發(fā)，引導(dǎo)孩子進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)成目標(biāo)，并引導(dǎo)幼兒不斷反思和改進(jìn)，從而使得活動(dòng)具有工程活動(dòng)的特征。當(dāng)然，工程活動(dòng)對(duì)于幼兒來(lái)說(shuō)是存在挑戰(zhàn)性的，因此對(duì)于不同年齡段的幼兒，工程標(biāo)準(zhǔn)可有不同，而且相對(duì)于制作產(chǎn)品或成果，教師更應(yīng)注重幼兒在活動(dòng)中工程思維的培養(yǎng)。

4.在情境中關(guān)注實(shí)踐創(chuàng)新與合作的體驗(yàn)

STEM活動(dòng)提倡以小組化的項(xiàng)目活動(dòng)形式為依托，這決定了多數(shù)時(shí)候幼兒將以團(tuán)隊(duì)合作的方式進(jìn)行活動(dòng)。另外，工程活動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其中涉及材料分配、人員分工、計(jì)劃制定、設(shè)計(jì)實(shí)施及方案優(yōu)化，不是僅僅依靠一個(gè)人的力量就可以完成的，需要幼兒具有團(tuán)隊(duì)精神，與同伴合作完成。未來(lái)的時(shí)代是一個(gè)需要團(tuán)隊(duì)精神的時(shí)代，STEM活動(dòng)就是在團(tuán)隊(duì)合作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，而幼兒之間的能力不同、個(gè)性不同、想法不同，當(dāng)不同的想法碰撞在一起，合作創(chuàng)新的思維意識(shí)便在不知不覺(jué)中養(yǎng)成。

在“我是小電工”項(xiàng)目活動(dòng)的開(kāi)展過(guò)程中，幼兒遇到的不僅僅是科學(xué)和技術(shù)方面的問(wèn)題。項(xiàng)目一開(kāi)始，常常聽(tīng)到爭(zhēng)吵聲：“我想接電線?！薄拔乙蚕虢与娋€?！薄把b電池盒的人太多啦！”“怎么沒(méi)有人去拿工具呢？”孩子單獨(dú)玩游戲玩得很好，當(dāng)組合在一起成為一個(gè)團(tuán)隊(duì)時(shí)，就出現(xiàn)了爭(zhēng)搶游戲材料、分工不均的問(wèn)題。工程不得不停了下來(lái)，孩子們開(kāi)始爭(zhēng)論起來(lái)：“不能所有的人都來(lái)接電線?！薄耙惨腥四貌牧??！薄拔覀儜?yīng)該學(xué)會(huì)分工?！薄拔覀儜?yīng)該聽(tīng)××的，他最能干!”“我也想當(dāng)小指揮，這樣不公平。”激烈的爭(zhēng)吵過(guò)后，孩子們只能選擇找尋解決問(wèn)題的方法。他們坐下來(lái)開(kāi)始協(xié)商，開(kāi)始妥協(xié)，強(qiáng)勢(shì)的孩子選擇用合理的方法讓大家聽(tīng)從自己的指揮，弱勢(shì)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(lè)趣，學(xué)會(huì)適應(yīng)。為了避免混亂，孩子們甚至畫(huà)出了每個(gè)人要做的工作，并且對(duì)材料有所規(guī)劃。在一個(gè)團(tuán)隊(duì)中，孩子們體會(huì)著如何分工與合作。

團(tuán)隊(duì)合作讓幼兒有了分工意識(shí)，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(tuán)隊(duì)意識(shí)，很多幼兒在談及自己的活動(dòng)時(shí)都會(huì)說(shuō)：“我們小組……”團(tuán)隊(duì)意識(shí)讓幼兒意識(shí)到，大家為了一個(gè)共同的目標(biāo)去各盡其能。為了這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，幼兒表達(dá)自己的意見(jiàn)，接納別人的想法，這種想法的碰撞、接納和妥協(xié)會(huì)引發(fā)幼兒對(duì)于自己經(jīng)驗(yàn)的反思、修正和補(bǔ)充，經(jīng)驗(yàn)的分享也就意味著借助別人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)生長(zhǎng)自己的經(jīng)驗(yàn)。

二、幼兒園STEM教育園本化應(yīng)把握的原則

1.敏銳的STEM意識(shí)是開(kāi)展STEM教育的前提

在開(kāi)展STEM活動(dòng)時(shí)，教師首先要有STEM的意識(shí)，用STEM的理念去引領(lǐng)自己的實(shí)踐，用STEM的眼光去判斷某個(gè)問(wèn)題或項(xiàng)目活動(dòng)所蘊(yùn)含的教育價(jià)值。當(dāng)教師對(duì)幼兒所感興趣的問(wèn)題進(jìn)行判斷篩選時(shí)，需要有意識(shí)地考慮這個(gè)問(wèn)題對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)是否是真實(shí)情境中產(chǎn)生的真問(wèn)題，而非一時(shí)的興奮；這個(gè)問(wèn)題是否蘊(yùn)含著科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)方面的目標(biāo)和聯(lián)系；在解決問(wèn)題的過(guò)程中是否可以讓幼兒以團(tuán)隊(duì)合作的形式，以一種工程的思維去反復(fù)設(shè)計(jì)修改，不斷改進(jìn)，從而具有長(zhǎng)期深入探究的價(jià)值。正是因?yàn)橛辛诉@樣的意識(shí)，在組織活動(dòng)的過(guò)程中，教師才會(huì)重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)、數(shù)學(xué)乃至技術(shù)、工程方面的目標(biāo)，以便在活動(dòng)中看到STEM教育的機(jī)會(huì)，同時(shí)注重實(shí)現(xiàn)STEM教育的價(jià)值，包括問(wèn)題解決能力、創(chuàng)新能力和高級(jí)思維能力。

2.關(guān)注工程和設(shè)計(jì)是實(shí)施STEM教育的核心

解決問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要用到方方面面的知識(shí)和技能。STEM強(qiáng)調(diào)各學(xué)科之間的整合，但數(shù)學(xué)、科學(xué)依然有自己的學(xué)科特點(diǎn)，它們是解決問(wèn)題的方法、工具和途徑，是進(jìn)行STEM活動(dòng)的基礎(chǔ)。工程活動(dòng)作為主線，將各學(xué)科整合。在工程活動(dòng)中，幼兒將數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科的知識(shí)學(xué)以致用，通過(guò)設(shè)計(jì)解決問(wèn)題，在工程活動(dòng)中真正感受知識(shí)的力量，學(xué)習(xí)解決問(wèn)題，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，所以工程思想應(yīng)該成為STEM教育的核心。

3.情境中的真實(shí)問(wèn)題是推進(jìn)STEM活動(dòng)的起點(diǎn)

從教育心理學(xué)的角度來(lái)看待，只有對(duì)學(xué)習(xí)者而言真實(shí)的、感興趣的問(wèn)題，才能引發(fā)有意義的學(xué)習(xí)，而不是機(jī)械被動(dòng)地操作和記憶。無(wú)論是生活中的問(wèn)題還是游戲中的問(wèn)題，只有幼兒真正感興趣，與他們自己的經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，并且幼兒意識(shí)到通過(guò)自己的探究能夠?yàn)樽约旱纳詈陀螒驇?lái)改變，這樣的問(wèn)題對(duì)于幼兒來(lái)說(shuō)才是有意義和有價(jià)值的，他們才能持續(xù)地思考、專(zhuān)注地探究，促使新舊經(jīng)驗(yàn)之間有效銜接。由此可見(jiàn)，起點(diǎn)是由幼兒的問(wèn)題引起的，過(guò)程是由幼兒的問(wèn)題推進(jìn)的，幼兒的能力也是在解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得的。

4.把握幼兒教育的基本屬性是組織STEM活動(dòng)的宗旨

STEM活動(dòng)并不是脫離以往幼兒園的活動(dòng)另起爐灶，而是在幼兒園已有活動(dòng)基礎(chǔ)上的改進(jìn)與融合。盡管STEM活動(dòng)有自己的學(xué)習(xí)特征與價(jià)值取向，但幼兒階段的STEM教育面對(duì)的是3～6歲的幼兒，幼兒有相應(yīng)的年齡特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方式，所以幼兒園的STEM活動(dòng)不能脫離幼兒園教育的基本屬性，比如幼兒發(fā)展的整體性、生活性、游戲性、趣味性、社會(huì)性等。