STEM的融入，讓幼兒經(jīng)歷有意義的學習

江蘇省句容市華陽街道中心幼兒園

陳大琴

一、融入：STEM與“課程游戲化”的契合點

STEM是由Science(科學)、Technology(技術(shù))、Engineering(工程)、Mathematics (數(shù)學)的首字母組成的。隨著中小學STEM教育的深入開展，幼教界也開始關(guān)注STEM教育，一些教師嘗試將STEM教育引入幼兒園。相對于中小學側(cè)重追求應用、產(chǎn)出高品質(zhì)作品(成果)，幼兒園更追求簡單、趣味性，強調(diào)激發(fā)幼兒的認識興趣和探究欲望。[1]這與江蘇省正在實施的學前教育課程改革項目——“課程游戲化”倡導的“自由、自主、創(chuàng)造、愉悅”的游戲精神有著諸多契合點：第一，都著眼于幼兒學習品質(zhì)培養(yǎng)，強調(diào)學會學習，為終身學習打好基礎(chǔ)。第二，都注重學習內(nèi)容的綜合，強調(diào)學習與現(xiàn)實的聯(lián)系，實現(xiàn)全人教育。第三，都以幼兒的興趣為導向，注重學習過程，強調(diào)在主動探索中獲得知識、經(jīng)驗和能力，體驗知識遷移的樂趣，實現(xiàn)差異性發(fā)展。第四，都創(chuàng)造了有意義的學習經(jīng)歷，即符合美國學者L.迪·芬克提出的有意義的學習經(jīng)歷的內(nèi)涵——幼兒在學習過程中投入而充滿高度活力，并能學到更多有意義的東西，這一經(jīng)歷還將以一種主要方式給他們的生活帶來影響?？梢?，STEM教育是深化課程游戲化實施的一個途徑，也是創(chuàng)造幼兒有意義學習經(jīng)歷的范式。

二、審思：幼兒園實施STEM 教育應把握的要點

(一)STEM素養(yǎng)——STEM教育目標的核心

STEM教育的基本目標是STEM綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，由科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)組成。科學素養(yǎng)旨在通過探究從發(fā)現(xiàn)事實、解答問題的活動中獲得科學概念和科學精神。技術(shù)素養(yǎng)在幼兒階段主要指對各種探索工具、記錄工具、制作工具的使用能力。工程素養(yǎng)是指對技術(shù)的工程設(shè)計與開發(fā)過程的理解，它往往始于一個問題，把科學與數(shù)學原理系統(tǒng)地、創(chuàng)造性地用于實際問題解決之中，使得難以理解的概念與生活密切相關(guān)。數(shù)學素養(yǎng)涉及數(shù)學知識、數(shù)學定理、數(shù)學運算以及推理、表征等數(shù)學思維方法。STEM素養(yǎng)之間既各有側(cè)重，又相互緊密關(guān)聯(lián)。STEM素養(yǎng)是綜合運用科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等多領(lǐng)域知識經(jīng)驗解決實際問題的能力。

(二)適宜性——STEM教育內(nèi)容的方向

幼兒園STEM教育并不是從零開始，一方面，《3～6歲兒童學習與發(fā)展指南》(以下簡稱《指南》)指引下的幼兒園科學領(lǐng)域?qū)W習緊緊圍繞激發(fā)探索和認識興趣，引導幼兒不斷通過有意義的操作，學習最基本的科學方法，獲得對周圍事物和現(xiàn)象的科學認識，從而形成初步的科學素養(yǎng)；另一方面，幼兒學習是通過聽覺、視覺、觸覺等多種感覺在有意義的情境中建構(gòu)自己的經(jīng)驗和能力的，因而綜合性學習是幼兒的主要學習方式。綜合性的活動目標和學習方式為幼兒園實施STEM積累了豐富的經(jīng)驗。鑒于幼兒教育的綜合性和生活性，開展具有年齡適宜性的課程內(nèi)容，是STEM教育的基礎(chǔ)。在實際教學中，我們借鑒美國穆莫教授的研究成果，將STEM教育的課程內(nèi)容大致劃分為四個部分：一是生存部分，包含一切有生命的物體、安全防護等；二是物質(zhì)部分，包括物體的特性、屬性、制作以及影響物質(zhì)狀態(tài)常見的力；三是地球與空間部分，包括地球、太空、人類活動、環(huán)境保護等；四是技術(shù)與生活部分，包括人工世界、生活中的科技等。[2]

(三)探究性——STEM教育的重要特征

我們根據(jù)綜合運用科學、技術(shù)、數(shù)學解決工程實踐中問題的要求，將幼兒園STEM探索性教學分為以下環(huán)節(jié)：第一，發(fā)現(xiàn)問題。問題是探究性學習的起點，是STEM的開端。根據(jù)幼兒的年齡特點，STEM問題是基于生活中的真實問題。這個問題可以由教師提出，也可以由幼兒自己發(fā)現(xiàn)。第二，討論決策。鼓勵幼兒參與小團體討論，聚焦需要探究的問題。第三，制訂計劃。鼓勵幼兒在原有知識和理解的基礎(chǔ)上結(jié)合觀察到的事實，對所研究的問題形成觀點或期望。在討論中提出假設(shè)的過程，就是設(shè)計方案的過程。第四，實施計劃。把設(shè)計的方案付諸行動，在真實情境中研究預測，從而驗證方案。在此過程中如無法驗證或不成功，需回到重新“發(fā)現(xiàn)問題”。第五，分享展示。通過對話交流、展示討論或其他可視化的方式(如視頻、繪畫、圖片等)，幫助幼兒拓展、強化從課程中獲得的各種信息，這對幼兒綜合性的學習是非常重要的，也有助于幼兒產(chǎn)生新的觀點、新的問題。[3]

(四)平衡性——STEM教育實施的基礎(chǔ)

STEM作為幼兒的一種學習方式，不可能完全像科學家那樣創(chuàng)新，它需要教師為幼兒預設(shè)適宜的發(fā)展目標，提供富有挑戰(zhàn)性而有趣的課程材料，遵循STEM教育探究性學習的五個環(huán)節(jié)。在實際教學中，這個過程是不斷試錯、不斷出現(xiàn)問題的過程，教師應接納不斷生成的新問題，并以恰當?shù)姆绞揭龑в變洪_展探究活動，促使他們的學習不斷向前，提升探究性學習的實效。因此，平衡預設(shè)和生成是幼兒園有效開展STEM的關(guān)鍵因素之一。

情境是STEM教育重要而有意義的組成部分。[4]對于低齡幼兒來說，只有在真實的情境中，有意義的學習才能發(fā)生。因此，幼兒園STEM課程內(nèi)容應聯(lián)系幼兒的現(xiàn)實生活，強調(diào)把知識的學習還原于生活，結(jié)合現(xiàn)實生活中有趣味性、挑戰(zhàn)性的問題來構(gòu)建一定的情境[5]，吸引幼兒花費時間和精力進行深入和詳細的探究。真實的生活是豐富的、廣泛的，但STEM課程內(nèi)容的廣泛性，并不意味著多多益善，更不能因為追求內(nèi)容的廣泛而流于表面。STEM的魅力在于其過程，過程激發(fā)興趣，過程孕育深度學習。因而平衡課程內(nèi)容的寬度和幼兒探究的深度是實施STEM課程的基礎(chǔ)。

[案例一]搭大棚

冬天，大班幼兒發(fā)現(xiàn)種植地里的蔬菜沒有長大，從而產(chǎn)生了一連串的問題。教師通過問題生成了STEM活動“搭大棚”，幼兒自主愉快地投入以工程為主線的搭建活動，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，逐漸進入有意義學習的模式。

第一，發(fā)現(xiàn)問題?！岸焓卟藶槭裁床婚L大？”“蔬菜怕冷怎么辦？”(引導幼兒將日常生活中遇到或談論的問題提出來，能激發(fā)幼兒探究的愿望與激情。這對于他們來說是有意義和有價值的，是通向STEM學習活動的第一步。)

第二，討論決策。根據(jù)已有經(jīng)驗，幼兒紛紛提出為蔬菜保暖的各種想法：“給小菜們蓋上被子?！薄敖o小菜們蓋上稻草。”“給小菜們搭個大棚吧?！薄姆N想法最靠譜呢？幼兒按照想法分組行動。在親身驗證各自的假設(shè)之后，幼兒一致認為搭大棚既不會傷害蔬菜，又能讓它們保暖，是最佳的辦法。(幼兒努力提出假設(shè)，尋找材料，和同伴討論，自然形成若干探究小組。)

第三，制訂計劃。計劃如何才能搭建出想要的大棚。(倡導個性化，放手讓幼兒確定自己學習的方向。)

第四，實施計劃，開展一系列活動。

△實地考察：幼兒帶著自己感興趣的問題，進行實地考察，用書寫或繪畫的方式記錄大棚負責人對問題的答案。(多樣的實地調(diào)查加深了幼兒學習的深度。)

△收集材料：列好材料清單，分組領(lǐng)取任務，調(diào)動爸爸媽媽、爺爺奶奶和幼兒園的老師等，幫助大家收集想要的材料。

△搭建大棚：幼兒按照“對齊—綁線(因竹片長短不齊，為滿足大棚跨度要求進行以上的操作)—插土—比高矮—等分排列—固定”的步驟完成大棚架子的搭建，隨后將整塊薄膜鋪在架子上，最后用石塊將薄膜的四周固定、壓實。(幼兒將已有經(jīng)驗遷移到新的情境中，充分調(diào)動觀察、分析、綜合、評價等高級思維，運用數(shù)學知識和相關(guān)技術(shù)，通過設(shè)計和制造的過程解決問題，完成了大棚搭建，實現(xiàn)了多領(lǐng)域之間的融合和整合，突顯了STEM綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。)

第五，分享展示。幼兒將搭建大棚的過程制作成了一本書，并邀請了家長和其他班級的幼兒來參觀大棚。(對幼兒而言，有機會來說明他們的所學是很重要的。)

三、實踐：幼兒園STEM教育園本化的載體

我們發(fā)現(xiàn)，幼兒園實施STEM教育不必拋棄原有課程而另起爐灶，應努力找尋園所課程與STEM教育所追求的價值和實踐路徑的相同點，從而推動STEM教育園本化的落地生根。

近年來，我園以幼兒的生活世界和認知經(jīng)驗為邏輯起點，構(gòu)建了以“生命為本，生活為源，生態(tài)為形，生機為翼，生長為軸”為原則的園本課程——“藍天下課程”，以游戲、主題活動、項目活動等為實施載體，注重營造真實、生動、豐富的現(xiàn)場情境，引導幼兒在“玩中學、做中學、用中學、探中學”。 “藍天下課程”的活動中充滿了STEM四個領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗。因此，幼兒園的STEM教育只需在原有課程的基礎(chǔ)上強化科學、技術(shù)、工程、數(shù)學這四個領(lǐng)域，融合語言、健康、社會、藝術(shù)等方面的學習目標及內(nèi)容，全面支持幼兒的主動發(fā)展。

(一)以強調(diào)關(guān)鍵經(jīng)驗的主題活動為載體

在以問題為導向的主題活動開展過程中，幼兒會生成許多教師意想不到的學習內(nèi)容。這些學習內(nèi)容可以生成STEM活動。主題活動在保證探究性和生成性的同時，也強調(diào)目的性與計劃性。[6]在主題活動開展之前，教師都會依據(jù)《指南》和幼兒的“最近發(fā)展區(qū)”預設(shè)適宜的主題關(guān)鍵經(jīng)驗。作為生成的STEM活動，其關(guān)鍵經(jīng)驗應緊扣主題關(guān)鍵經(jīng)驗不偏離，應為主題服務。

[案例二]做鳥窩

主題活動“做鳥窩”來源于江蘇省教研室編著的《幼兒園綜合活動課程》中“小鳥，你好！”主題活動。幼兒在做鳥窩的過程中可能涉及重心、結(jié)構(gòu)、連接、形狀與空間的關(guān)系等科學原理，運用具體的工具，采用切割、連接、黏合等技術(shù)，讓想法變成現(xiàn)實。這個主題活動能培養(yǎng)幼兒觀察、比較、記錄、判斷的科學品質(zhì)，加深幼兒對科學的理解。在開展“做鳥窩”主題活動過程中，幼兒依次經(jīng)歷了設(shè)計、思考與搭建、改良與精進，并且始終聚焦問題，協(xié)調(diào)人員之間的分工與合作，培養(yǎng)了初步的工程思維；幼兒用顏色、圖案、符號等裝飾鳥窩及創(chuàng)編故事情境，培養(yǎng)了語言表達能力、傾聽能力、創(chuàng)新能力和人文藝術(shù)素養(yǎng)。

“做鳥窩”與“小鳥，你好！”主題比較表

“做鳥窩”活動在原主題的基礎(chǔ)上強化了科學、技術(shù)、工程和數(shù)學四個領(lǐng)域的內(nèi)容。由于關(guān)鍵經(jīng)驗發(fā)生了根本變化，教師轉(zhuǎn)變了教育觀念，幼兒的學習方式也隨之轉(zhuǎn)變，師幼共同建構(gòu)有意義的活動。幼兒學習以類似科學家研究的方式主動獲取知識和技能，并綜合運用經(jīng)驗解決實際問題，提高了幼兒的STEM素養(yǎng)和學習品質(zhì)。

(二)以聚焦探究的項目活動為載體

麗蓮.凱茨曾經(jīng)論述以方案教學方法(即主動的項目探究)來開展STEM教育的可行性。[7]項目探究以問題為起點，接著對可能的答案進行預測，然后用材料進行實驗，觀察結(jié)果以及交流信息。這些都是科學探究的組成部分。強調(diào)學習中要含有“設(shè)計、制作、實驗”等工程學要素，強調(diào)以“項目”的完成為學習結(jié)果，更符合STEM教育強調(diào)“實踐探究”和“工程設(shè)計”的特征。STEM是項目探究天然的組成部分。

[案例三]小木梯

“小木梯”的項目起源于幾名幼兒在閱讀室拿不到書架上層的繪本，計劃在木工坊建造一個小梯子。在建造小木梯的過程中，幼兒遇到了測量、穩(wěn)定等有關(guān)問題，是一個具有工程設(shè)計特征的項目。在項目開展期間，全班去當?shù)氐奶葑蛹庸S進行實地考察，在那里他們研究了各種各樣的梯子及梯子的建造步驟。

以下是實施階段(注意：下面列出的“天”是指在項目活動中幼兒一起討論和工作的實際天數(shù)，而不是自然天數(shù))。

第1天——計劃。教師與幼兒討論如何建造一個梯子。幼兒提出了各種不同的想法，最后決定先用木條制作單人梯。

第2天——制作模型。幼兒決定開始制作木梯模型。一開始進展順利。幼兒以小組的方式工作，將兩根長木條鋸成一樣長當扶手，在每根扶手上等距離地鉆上四個洞，然后把兩個扶手擺成八字形并釘上四根短木條當作踏板。當幼兒認為他們已完工時，一個幼兒雙手拿著小木梯上下一拉，木梯立刻變形了。幼兒意識到這個小木梯不牢固，照著這個模型造大梯子，肯定危險。他們開始討論設(shè)計的木梯有什么問題。教師提示說：“拿出你們?nèi)⒂^加工廠的繪畫作品，看看有什么發(fā)現(xiàn)。”很快，軒軒有了重大發(fā)現(xiàn)，就是要在中間的兩節(jié)踏板之間斜加一根木條。幼兒都認為軒軒是對的。加了木條以后的木梯怎么用勁拉拽也不會變形了(三角形最穩(wěn)定原理)。

第3～5天——建造木梯。由于有了造模型的經(jīng)驗，這一次的制作有序、快速、精確。幼兒先測量了書架的高度，然后分工合作：測量—記錄—鋸木頭—鉆洞—釘踏板—上螺絲螺帽組合(兩個單人梯組合)—完成。

第6天——完善使用。有個幼兒發(fā)現(xiàn)木梯扶手上的一些釘子露出來了，擔心會劃到小朋友的手，用麻繩進行了纏繞；還有個幼兒發(fā)現(xiàn)雙人梯打開后很容易滑開，有危險，就用布包住梯子的腳，再用繩子把兩個單人梯之間系了起來。

幼兒一起抬著做好的雙人梯來到閱讀室，他們輪流爬上梯子拿到了書柜頂層心儀的繪本。

慶祝。在小木梯項目的最后階段，全班舉行了一場慶?；顒?，讓幼兒的家人和其他班級的幼兒來欣賞他們制作的雙人梯以及制作過程中的照片、錄像。

我們不僅通過主題活動和項目活動，還利用平時的游戲和生活，讓幼兒在不知不覺中饒有興趣地投入STEM活動中，建構(gòu)對科學、技術(shù)、工程、數(shù)學基本概念的正確認識，提高綜合應用多領(lǐng)域知識解決現(xiàn)實問題的能力。教師利用科學、技術(shù)、工程與數(shù)學中相關(guān)因素，以耐心和積極的心態(tài)參與幼兒整個學習活動過程，促使幼兒去實踐、去探索、去思考、去合作、去創(chuàng)新。蘊含著深度學習的STEM教育，有助于培養(yǎng)幼兒熱愛生活、熱愛學習的良好品質(zhì)，符合《指南》提出的“以為幼兒后繼學習和終身發(fā)展奠定良好素質(zhì)基礎(chǔ)為目標”的精神。