基于STEAM理念的幼兒園項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究
——以某幼兒園種植活動(dòng)為例

邢燕虹，劉 芳，袁曉渝

(北京市東城區(qū)明城幼兒園，北京，100005)

一、基于STEAM理念的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)闡釋

STEAM是科學(xué)(science)、技術(shù)(technology)、工程(engineering)、藝術(shù)(arts)、數(shù)學(xué)(mathematics)的縮寫。STEAM教育強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉融合，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科式教育；基于真實(shí)問(wèn)題情境，回歸現(xiàn)實(shí)生活；重視學(xué)習(xí)過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)；以技術(shù)為支持工具，有效開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。[1]基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)(project-based learning，PBL)，也稱專題學(xué)習(xí)，是讓學(xué)生通過(guò)圍繞項(xiàng)目的真實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)，綜合各學(xué)科知識(shí)，在合作學(xué)習(xí)的環(huán)境下設(shè)計(jì)并實(shí)施一系列的探究活動(dòng)，最后把表達(dá)和交流探究成果的一種教學(xué)模式。[2]PBL是國(guó)外比較成熟的一種STEAM課程教學(xué)模式，將該教學(xué)模式應(yīng)用于幼兒園教學(xué)中，能讓幼兒主動(dòng)地參與活動(dòng)，在教師的支持下自主地完成學(xué)習(xí)任務(wù)、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)幼兒園課程的重構(gòu)，培育幼兒核心素養(yǎng)并提高其創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力。STEAM比STEM增加了“arts”經(jīng)驗(yàn)，有利于促進(jìn)幼兒的全面發(fā)展。

PBL一般是以工程項(xiàng)目為主，利用驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題組織與激發(fā)學(xué)習(xí)活動(dòng)，最終生成產(chǎn)品。但幼兒的工程與成人不同，幼兒的工程首要指向的是滿足幼兒探索與動(dòng)手的需要，滿足幼兒追求自己期待的結(jié)果的需要，關(guān)注幼兒的個(gè)人價(jià)值。[3]幼兒的工程可以存在失敗和一定程度的浪費(fèi)，讓幼兒獲得更多的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)?！?～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》提出，幼兒園以游戲?yàn)榛净顒?dòng)，雖然PBL以產(chǎn)品為導(dǎo)向，但在活動(dòng)過(guò)程中也需要注重游戲性與趣味性。[3]

二、基于STEAM理念的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程實(shí)踐

(一)引導(dǎo)語(yǔ)與實(shí)踐背景

本研究以某幼兒園種植活動(dòng)為例，構(gòu)建基于STEAM理念的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程。在種植蔬菜的過(guò)程中，幼兒基于已有經(jīng)驗(yàn)“挖掘河道”控制水流的方向，從而讓水更均勻地流向每一棵植物，隨后進(jìn)一步思考是否可以構(gòu)建一個(gè)灌溉系統(tǒng)以更便捷地完成澆水的任務(wù)。教師通過(guò)提供實(shí)物材料和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)支持幼兒進(jìn)行積極探索。幼兒園提供的室外種植角創(chuàng)造了真實(shí)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，幼兒提出的澆水問(wèn)題基于實(shí)際生活情景，此前的“竹制水渠搭建”學(xué)期主題活動(dòng)作為幼兒的已有經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛑С执舜喂こ痰拈_展。這些活動(dòng)有效地激發(fā)了幼兒興趣，提升了幼兒學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提高了幼兒綜合利用各學(xué)科已有經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力。

(二)實(shí)踐過(guò)程

1.草圖設(shè)計(jì)與方案確定

教師引導(dǎo)幼兒分解驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，幫助幼兒在了解相關(guān)結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)討論、設(shè)想繪制設(shè)計(jì)圖并確定所需的工具與材料。

幼兒通過(guò)觀看大運(yùn)河的圖片、視頻以及實(shí)地觀察與體驗(yàn)灌溉設(shè)備，總結(jié)出構(gòu)建灌溉系統(tǒng)所需的材料和灌溉系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)討論，幼兒一致認(rèn)為可以先利用管道玩具來(lái)建構(gòu)灌溉系統(tǒng)，其中有三通、四通的玩具，可以滿足構(gòu)建分支的需求?！肮喔认到y(tǒng)”初步完成后，幼兒發(fā)現(xiàn)盥洗室水源的位置緊鄰種植箱。在實(shí)地考察之后，幼兒提出“從水龍頭連接水管經(jīng)過(guò)盥洗室大門再到種植箱距離太遠(yuǎn)了，而且每次用完都要把水管收起來(lái)，不能長(zhǎng)期保留”。經(jīng)過(guò)反復(fù)觀察，幼兒決定從窗戶引出管道，這樣既不會(huì)影響他人，還縮短了管道的距離，節(jié)省了材料。

幼兒園的兩面墻邊都有種植箱，且大小不同。幼兒在分組觀察、測(cè)量后開始繪制設(shè)計(jì)圖，用不同的分支方式連接兩個(gè)在不同平面的種植箱。了解了直管、三通和四通在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別和作用后，幼兒順利地將水流進(jìn)行了分支設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中，幼兒主要的分歧體現(xiàn)在第一個(gè)分支處是使用三通還是四通上。對(duì)此，每組幼兒派出代表講解本組的設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)原由，通過(guò)投票選出最終的設(shè)計(jì)方案。

在確立基本的結(jié)構(gòu)后，幼兒從方案設(shè)想過(guò)渡到實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題上。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的建構(gòu)與支撐、灌溉噴口的選擇問(wèn)題引起了幼兒的討論?；谝延薪?jīng)驗(yàn)，幼兒使用竹筒和竹片搭建水渠，同時(shí)提出可以用板凳、輪胎、結(jié)構(gòu)玩具等調(diào)節(jié)高度，讓水流順勢(shì)而下。

結(jié)合身邊的灌溉設(shè)備，幼兒經(jīng)討論總結(jié)出兩種比較適合日常使用的灌溉方法，即噴灌法和滴灌法。

一名幼兒說(shuō)：“可以用公園里那種噴水的方法?！?/p>

另一名幼兒反駁道：“不行，公園里那個(gè)太大了，我們的種植箱很小，而且它是圓形的，我們的種植箱是長(zhǎng)方形的，很多水都噴出去了，這樣太浪費(fèi)水了。”

教師說(shuō)：“那我們有什么節(jié)約用水的灌溉方法呢？”

一名幼兒說(shuō)：“我們可以用之前看過(guò)的視頻里的方法，一個(gè)管子上扎很多洞，水可以直接流到土里去?！?/p>

這名幼兒所說(shuō)的灌溉方法是教師在防沙治沙日介紹的固沙辦法的一種，即農(nóng)民用管道將水輸送到每棵農(nóng)作物的旁邊。這種方法可以減少水流在輸送過(guò)程中的損耗，精準(zhǔn)地灌溉每棵農(nóng)作物，減少灌溉的總用水量。

由此可看出，真實(shí)的問(wèn)題是復(fù)雜的，單一學(xué)科的知識(shí)很難解決這些問(wèn)題。教師應(yīng)在日常生活中，給予幼兒觀察、體驗(yàn)、隨機(jī)拓展知識(shí)的機(jī)會(huì)，讓幼兒在面臨驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題時(shí)可以綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)來(lái)解決。

2.構(gòu)建成品后的評(píng)估與改進(jìn)

PBL強(qiáng)調(diào)協(xié)作，在項(xiàng)目中教師、幼兒及所有項(xiàng)目的參與者會(huì)通力協(xié)作，成為學(xué)習(xí)共同體。幼兒在參與過(guò)程中會(huì)觀察他人的成品并快速地評(píng)判其效果，以便進(jìn)行模仿學(xué)習(xí)。幼兒也會(huì)相互提出問(wèn)題與改進(jìn)的方法，這既鍛煉了幼兒動(dòng)手操作的能力也促進(jìn)了幼兒社會(huì)性的發(fā)展。

幼兒在根據(jù)設(shè)計(jì)圖搭建作品的過(guò)程中，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、逐步完善設(shè)計(jì)草圖。例如，幼兒嘗試?yán)弥裢?、彎管等多種材料搭建作品，為便于觀察水流，使用透明的直管。

將成品投入實(shí)際使用階段，幼兒在觀察所構(gòu)建成品是否與設(shè)計(jì)方案一致及能否滿足使用需求時(shí)發(fā)現(xiàn)水流無(wú)法到達(dá)終點(diǎn)。幼兒分小組討論出現(xiàn)此種結(jié)果的原因，發(fā)現(xiàn)是管道前段的水流極大，導(dǎo)致沒(méi)有足夠的水流到后面的種植箱。他們根據(jù)這一實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)做出了調(diào)整。在各組分享改進(jìn)方案之后，幼兒討論并整合各組提出的方法，重新設(shè)計(jì)圖紙對(duì)管道進(jìn)行改造。幼兒利用已有經(jīng)驗(yàn)增加水管的斜度，以便水流更通暢地流向終點(diǎn)，并利用高度差設(shè)計(jì)開關(guān)，在灌溉一定時(shí)間后關(guān)閉靠前種植箱的支流出口，讓更多水流向靠后的種植箱。

在項(xiàng)目結(jié)束后，接受訪談的每一名幼兒都表示非常喜歡。有幼兒認(rèn)為他們可以在戶外更大的環(huán)境中操作，而且他們建造的是一個(gè)可以真實(shí)使用的灌溉系統(tǒng)。有幼兒說(shuō)：“雖然它是用玩具搭建的，但是可以真的流水，而在教室里玩玩具只能用小球代替水流。”在回答遇到困難是否會(huì)堅(jiān)持時(shí)，大多幼兒也表示愿意堅(jiān)持。

STEAM強(qiáng)調(diào)要解決實(shí)際生活中的真實(shí)問(wèn)題。在戶外構(gòu)建水渠來(lái)進(jìn)行灌溉為幼兒創(chuàng)設(shè)了一個(gè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，有效地激發(fā)了幼兒的情境性學(xué)習(xí)能力。幼兒通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作可以感知自己的行為是否對(duì)解決問(wèn)題有幫助，能清楚地意識(shí)到自己的需求，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，已有經(jīng)驗(yàn)和能力被最大程度地調(diào)動(dòng)。這就是解決真問(wèn)題和真解決問(wèn)題的魅力，幼兒能依托實(shí)際情境，快速融入角色，有效開展深入學(xué)習(xí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力由此而來(lái)，經(jīng)驗(yàn)的遷移也在自然發(fā)生。

在找到解決方案之后，幼兒在材料的使用上進(jìn)行反復(fù)嘗試。探究開關(guān)最少用幾節(jié)管道可以截?cái)嗨?，需要多高的支撐物才可以保障管道斜度足夠又穩(wěn)定。幼兒在完善好玩具版本的管道后需要用水管將直管玩具替換下來(lái)，他們需要解決截取水管和打孔的問(wèn)題。

教師：我們的水管到了，我們把它替換進(jìn)去吧。

程程：可是這個(gè)太長(zhǎng)了，它還沒(méi)被分成一段一段的。

磊磊：我們拿剪刀剪一下就好了。

磊磊拿美工剪試了試發(fā)現(xiàn)剪不動(dòng)。

苗苗：我們的力氣太小了，老師的力氣更大，讓老師試一試。

教師拿剪刀試一試，幼兒發(fā)現(xiàn)也剪不動(dòng)。

閆閆：師傅的力氣更大，讓師傅試一試。

我國(guó)是一個(gè)鉀肥消費(fèi)大國(guó)，但資源匱乏，特別是可溶性鉀資源寶貴，讓中國(guó)不得不重視資源的有序開采。為保障我國(guó)鉀資源的可持續(xù)供應(yīng)，中國(guó)工程院院士鄭綿平對(duì)我國(guó)鉀鹽行業(yè)發(fā)展提出建議，他說(shuō)，“為了我國(guó)鉀鹽行業(yè)順利發(fā)展，行業(yè)應(yīng)當(dāng)居安思危，認(rèn)真分析前進(jìn)中存在的問(wèn)題。我國(guó)鉀鹽可采儲(chǔ)量不足，分布不均，尚未找到大型可溶性固體鉀鹽礦床，枸溶性雜鹵石還未得到重視和開發(fā)。”

幼兒拿著水管找到了師傅。師傅看了看，拿出了一種長(zhǎng)得不一樣的剪刀。

晨晨：這個(gè)是什么？

玥玥：我知道，師傅們拿這個(gè)修剪過(guò)樹枝。

師傅：對(duì)，這個(gè)可以剪更堅(jiān)硬的東西。

晨晨：我也想試一試。

師傅把剪子遞給晨晨，晨晨用剪刀的前端使勁剪了剪，發(fā)現(xiàn)剪不動(dòng)。

磊磊：用剪子的根部剪，這樣更好剪，我剪紙剪不動(dòng)的時(shí)候老師說(shuō)的。

晨晨：果然，用根部剪容易剪開，感覺自己力氣變大了。

云云：我們現(xiàn)在用什么打孔呢？

師傅又拿出了新的工具——電動(dòng)打孔器。

朵朵：有了這些新工具，以后我們?cè)儆龅絾?wèn)題，就可以有更多工具來(lái)幫忙了。

幼兒將自己從其他領(lǐng)域獲得的經(jīng)驗(yàn)遷移到本次活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)使用剪刀根部剪東西更加省力。通過(guò)接觸更多生活中真實(shí)的材料和工具，認(rèn)識(shí)材料和工具的不同特性，幼兒逐漸掌握了更多工具的使用技巧，從而達(dá)成培養(yǎng)幼兒創(chuàng)造性解決真實(shí)問(wèn)題能力的目標(biāo)。

3.交流經(jīng)驗(yàn)

產(chǎn)品的展示與交流也是PBL中很重要的一環(huán)，幼兒與其他項(xiàng)目參與者在討論中會(huì)對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生新的問(wèn)題或者靈感，從而不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步。

在展示水渠之后，幼兒相互之間分享自己的經(jīng)驗(yàn)和想法。在使用水龍頭的時(shí)候，部分幼兒發(fā)現(xiàn)水龍頭的高度比灌溉的管道要矮，如果出水量較小就會(huì)導(dǎo)致水壓不夠而無(wú)法運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)種植箱。幼兒從前期獲得的資料中了解到，水車可以將水從低處運(yùn)往高處解決水壓不夠的問(wèn)題，在后續(xù)活動(dòng)中可以利用水車進(jìn)行灌溉。

三、基于STEAM理念的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程實(shí)施建議

(一)整合多學(xué)科經(jīng)驗(yàn)，提供足夠支撐的腳手架

“整合”和“制作”是STEAM課程的兩個(gè)哲學(xué)觀點(diǎn)，制作的重要意義在于整合知識(shí)。[4]在完成產(chǎn)品構(gòu)建的過(guò)程中，幼兒用感官充分地感受身邊接觸到的工程產(chǎn)品，明確“做什么、用什么、怎么做”。幼兒在過(guò)程中了解原理(科學(xué))、交流經(jīng)驗(yàn)、分享結(jié)論(語(yǔ)言)、表現(xiàn)設(shè)想(創(chuàng)造性藝術(shù))，在實(shí)際搭建時(shí)計(jì)數(shù)、測(cè)量(數(shù)學(xué))，在討論問(wèn)題和小組搭建的過(guò)程中加強(qiáng)社會(huì)性合作。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，幼幼互動(dòng)產(chǎn)生沖突時(shí)進(jìn)行解釋探討，可促使幼兒理解科學(xué)理論。教師在此過(guò)程中需要觀察幼兒是否有效地整合了各領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，不同領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)可以通過(guò)什么方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)。在幼兒遇到問(wèn)題的時(shí)候，教師可以通過(guò)不同類型的活動(dòng)幫助幼兒獲得相關(guān)經(jīng)驗(yàn)或聯(lián)結(jié)已有經(jīng)驗(yàn)，而非直接提供建議。

(二)設(shè)置明確的目標(biāo)和不明確的任務(wù)，給予幼兒充分發(fā)揮的空間

得克薩斯農(nóng)工大學(xué)的羅伯特·卡普拉羅等人認(rèn)為，項(xiàng)目或STEAM學(xué)習(xí)有兩個(gè)重要的構(gòu)成部分：明確的結(jié)果和不明確的任務(wù)。項(xiàng)目式STEAM的設(shè)計(jì)過(guò)程總是起始于一個(gè)可測(cè)量的結(jié)果，通常還會(huì)包括一個(gè)終結(jié)性的評(píng)價(jià)，確保學(xué)生能夠達(dá)成目標(biāo)?！安幻鞔_的任務(wù)”需要學(xué)生在豐富的信息環(huán)境中解決一系列的問(wèn)題，從而整體地展現(xiàn)學(xué)生對(duì)STEAM各個(gè)科目中的概念的掌握情況，而“明確的結(jié)果”包括具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及實(shí)施任務(wù)時(shí)的限制條件。其中，“不明確的任務(wù)”允許學(xué)生通過(guò)運(yùn)用學(xué)過(guò)的學(xué)科知識(shí)來(lái)制訂符合要求的不同解決方案，從而自由地解決問(wèn)題，這就要求學(xué)生有良好的邏輯思維、問(wèn)題解決能力和豐富的知識(shí)。另外，需要注意的是，“不明確”不代表“無(wú)計(jì)劃”。[5]幼兒在有明確的目標(biāo)下，不斷動(dòng)手操作、反復(fù)實(shí)踐，嘗試提出符合要求的解決方案，充分調(diào)動(dòng)自己的已有經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用創(chuàng)造力、邏輯思維能力自由地解決問(wèn)題。在此過(guò)程中，教師可以減少預(yù)設(shè)的控制，給幼兒自由創(chuàng)造的空間，在必要的時(shí)候介入支持。

(三)STEAM與傳統(tǒng)文化相結(jié)合，走出本土化的新道路

STEAM教育的目的在于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，在強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性的同時(shí)傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化至關(guān)重要。2016年發(fā)布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》作為黨的教育方針的具體化，提出作為“全面發(fā)展的人”應(yīng)當(dāng)具備文化基礎(chǔ)(人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神)、自主發(fā)展(社會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活)、社會(huì)參與(責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新)三個(gè)方面的六大素養(yǎng)。[6]要將幼兒培養(yǎng)成為具有民族文化自信和科技創(chuàng)新能力的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，不僅要推廣STEAM教學(xué)，更要結(jié)合中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，探索具有中國(guó)特色的本土化STEAM教育模式。優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與STEAM的結(jié)合不僅作為聯(lián)結(jié)理工與人文學(xué)科的紐帶，更是探索STEAM教育本土化道路上的重要一步。