STEM教育理念下幼兒模擬建構(gòu)活動的實施策略

杜玉珍

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫。STEM教育并不是簡單的S+T+E+M的教育，而是強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的整合學(xué)習(xí)，并通過以工程為核心的設(shè)計和制作活動來解決生活中真實的、有意義的問題。在幼兒園建構(gòu)活動中，幼兒的設(shè)計與搭建經(jīng)驗與成人世界的建筑工程有很大的相似性，模擬建構(gòu)活動中蘊含著豐富的STEM教育要素（見表1）。本文嘗試以中班模擬建構(gòu)活動“長江大橋”為例，探討如何基于STEM教育理念實施幼兒園模擬建構(gòu)活動。

長江大橋是南京江北連接主城區(qū)的交通要道，很多幼兒都見過或從上面經(jīng)過。在建構(gòu)區(qū)，有幼兒根據(jù)自己的經(jīng)驗建構(gòu)出各式各樣的大橋，并認(rèn)為自己建構(gòu)的是長江大橋。這引起了幼兒之間的爭論：“這不是長江大橋！”“長江大橋不是這樣的！”那么，長江大橋到底是什么樣子的呢？基于幼兒的建構(gòu)興趣和疑問，我們需要進(jìn)行實地考察，通過親密接觸促使幼兒重新思考之前的想法和建構(gòu)。

一、基于STEM教育理念開展實地考察

在模擬建構(gòu)活動中，實地考察對進(jìn)一步激發(fā)幼兒的興趣、豐富幼兒的經(jīng)驗至關(guān)重要。在《早期STEM教學(xué) 科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的整合活動》一書中，作者莎莉·穆莫指出：“所有實地考察都可以被看作STEM的相關(guān)經(jīng)驗，因為每一個實例所聚焦的都是探究?！睘槭褂變涸趯嵉貐⒂^長江大橋中獲得最大化學(xué)習(xí)，活動之前教師和幼兒做好了以下準(zhǔn)備。

1.了解幼兒感興趣的長江大橋問題

通過觀看長江大橋的視頻和圖片，幼兒提出了他們感興趣的問題：為什么要建長江大橋？為什么要修橋？橋是怎么建起來的？用什么材料建的？橋為什么有兩層？橋下面有幾根柱子支撐？橋頭堡有幾個？橋頭堡是用來做什么的？修好的橋和以前的橋有什么不一樣？等等。我們從科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個方面對這些問題進(jìn)行了整理（見表2）。當(dāng)然，有的問題可能會涉及多個學(xué)科，教師主要是從問題更傾向于哪一學(xué)科而進(jìn)行的分類。

2.分析長江大橋中的STEM要素

為使幼兒在實地考察過程中學(xué)習(xí)體驗最大化，我們先實地參觀了長江大橋，記錄并分析了與STEM可能有關(guān)的要素，以便于進(jìn)一步制訂STEM學(xué)習(xí)計劃（見表3）。

3.明確實地考察長江大橋的目標(biāo)

從幼兒已建構(gòu)的大橋作品中可以發(fā)現(xiàn)，幼兒并不了解長江大橋的結(jié)構(gòu)。因此，結(jié)合幼兒所提出的相關(guān)問題，我們制定了實地考察長江大橋記錄表，明確了本次實地考察的主要目標(biāo)是了解南京長江大橋的外形特征、基本結(jié)構(gòu)與組成部分，并引導(dǎo)幼兒用繪畫、符號、相機(jī)等方式做好記錄。

二、運用積木模擬建構(gòu)長江大橋

1.長江大橋的集體建構(gòu)

在幼兒模擬建構(gòu)長江大橋之前，我們利用長江大橋的實物圖、局部結(jié)構(gòu)圖等制作了可移動展板（見圖1），同時制作了長江大橋模型（見圖2）。教師讓幼兒集體觀看南京長江大橋的航拍視頻，從上空鳥瞰大橋整體，又分別觀察各個結(jié)構(gòu)的圖片并進(jìn)行分析，使幼兒既能整體感知長江大橋，又能觀察長江大橋的局部特點。在此基礎(chǔ)之上，幼兒自主分組探究南京長江大橋的建構(gòu)。每一組幼兒都有自己的關(guān)注點：有的小組關(guān)注了長江大橋公路的S形彎曲，建構(gòu)出轉(zhuǎn)彎的大橋;有的小組探索拱形橋墩，想方設(shè)法地將橋面架在拱形橋墩上;有的小組關(guān)注了橋的圍欄，富有創(chuàng)意地使用了地墊邊條;有的小組關(guān)注了橋墩的數(shù)量，搭建出九墩十孔…… 顯然，幼兒多聚焦于長江大橋的局部特征，對大橋整體的把握不足。另外，建構(gòu)過程中，幼兒在積木材料、同伴合作、作品展示等方面也出現(xiàn)了一些問題（見表4）。如很多幼兒都用圓柱體積木做橋墩，因而引起了爭搶圓柱體積木的行為。師幼針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行了討論，并探討如何解決。

2.公鐵兩用雙層橋的建構(gòu)

在建構(gòu)公鐵兩用橋的過程中，不同的小組會運用不同的方式表征相同的事物。如有的小組探究怎樣運用積木、輔助材料等建構(gòu)可通行的公鐵兩用雙層橋，有的小組挑戰(zhàn)完全運用積木而不借助輔助材料建構(gòu)可通行的公鐵兩用雙層橋。過程中教師巡回觀察，及時拍攝照片或視頻，做好過程性記錄，便于之后運用材料進(jìn)行集體討論與反思。在集體互動環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)幼兒展示、重審和反思自己建構(gòu)的公鐵兩用橋，思考“自己做了什么”“為什么這樣做”，并分享自己或來自同伴的建構(gòu)經(jīng)驗和問題解決方式（見表5）。

3.橋頭堡的建構(gòu)

每一次進(jìn)行探究，幼兒都需要有豐富的感性經(jīng)驗，而立體模型和實物圖片為幼兒提供了最直接、最真實的支持。幼兒根據(jù)自己的理解，選擇自己的方式運用積木進(jìn)行建構(gòu)。南京長江大橋上建有橋頭堡，以此為界，即為正橋和引橋。在建構(gòu)橋頭堡時，幼兒直觀地運用了三角體積木建構(gòu)三面紅旗，并探究如何壘高、穩(wěn)固橋頭堡等（見表6）。

4.引橋的建構(gòu)

在實地參觀過程中，幼兒觀察到公路和鐵路引橋的不同。公路引橋是彎曲的，鐵路引橋是直的，這樣就不會撞在一起。幼兒如何建構(gòu)表征不同的引橋是建構(gòu)難點，但他們運用不同的方式解決了問題（見表7）。

5.長江大橋建成通車

建構(gòu)完成后，幼兒在自己建構(gòu)的長江大橋上開汽車。過程中，他們不僅檢驗、反思了自己所建大橋的合理性和穩(wěn)固性，還生發(fā)了更多的科學(xué)探究與思考（見表8），如汽車在不同高度、斜度的引橋上滑行時所表現(xiàn)出的快慢不同（見圖3）。

三、運用多元材料建構(gòu)南京長江大橋

除了積木，還有哪些材料可以用來建構(gòu)長江大橋呢？經(jīng)過討論，幼兒發(fā)現(xiàn)班級中的雪花片、磁力片以及紙箱、奶粉罐、紙板、紙杯等材料都可以拿來用之。于是，幼兒開始探究運用多元材料表征長江大橋（見圖4、圖5）。

教師還調(diào)動家長資源，請家長與孩子一起商量、設(shè)計、制作長江大橋。對幼兒從家?guī)淼淖髌?，教師請幼兒向集體展示并說一說“用了哪些材料”“分別做了長江大橋的哪一部分”“為什么這樣設(shè)計”等（圖6～8）。幼兒運用不同的材料建構(gòu)長江大橋，不僅能在遷移積木建構(gòu)經(jīng)驗的過程中獲得新的經(jīng)驗，更能在解決運用不同材料需要的不同表征和建構(gòu)方式的問題中獲得新的發(fā)展。

幼兒園建構(gòu)活動可以看作是一項工程，要注重科學(xué)探究與工程實踐。工程設(shè)計的過程是明確問題→前期探索→設(shè)計→制作→測試→改進(jìn)的過程，長江大橋的模擬建構(gòu)過程正是幼兒在反復(fù)的探索中明確問題、重復(fù)設(shè)計與建構(gòu)、不斷改進(jìn)的過程。在此過程中，教師是至關(guān)重要的支持者，應(yīng)關(guān)注幼兒的最近發(fā)展區(qū)，提供鷹架，激發(fā)幼兒的潛能，使幼兒在模擬建構(gòu)長江大橋活動中獲得發(fā)展與成長。