從“有形”到“無形”
——幼兒園STEM教育的實踐與再思考

南京市逸仙實驗幼兒園 吳星星

自2017年我園成為江蘇省STEM 教育項目試點學校以來，我們就致力于探究幼兒園STEM 教育。經(jīng)過四年的實踐，我園教師對STEM 教育的基本要素與核心理念、STEM 活動的主要特征與實踐路徑都有了一定的理解和把握，開展“像模像樣”的STEM 活動已非難事。然而，隨著STEM 教育的不斷深入，我園教師在原有的基礎上又產(chǎn)生了新的疑問：工程活動就是做出一個東西嗎？STEM 活動一定要四門學科都配齊嗎？所有的問題都包含著有意義的學習嗎？STEM 教育就是開展STEM 活動嗎？伴隨著對這些問題的探究與解答，我們對STEM 教育內(nèi)涵和活動實踐又有了更加深刻的認識和體會。

問題一：工程活動就是做出一個東西嗎？

STEM 教育是“做中學”理念的進一步深化，不僅強調(diào)“做”，還為我們提供了一種“做”的思路，即幼兒圍繞生活中的真實問題，以工程活動為主線，以設計為核心，通過設計與制作活動來解決問題。然而，同樣都是在“做”，“做”的層次卻不一樣：有的活動蘊含的STEM 教育理念較為深入，有的卻很淺顯，甚至同樣一個活動，因為教師理念和水平的差異，幼兒的學習效果也截然不同。于是教師們發(fā)出疑問：工程活動就是做出一個東西嗎？

1.工程活動以解決問題為導向

美國國家研究理事會（National Research Coun?cil，簡稱NRC）對工程的定義是：工程為滿足人類的需求和愿望，設計物體、程序的一種系統(tǒng)的、常迭代的方法[1]，滿足和實現(xiàn)某種需求的可能是一件產(chǎn)品，也可能是一個方案，其重點在于如何解決問題。例如，保育老師在晾曬玩具的時候，不小心碰到了三樓班級的玩具大熊，使其掉在了二樓班級窗戶外面的玻璃擋板上，如何成功取回大熊？幼兒圍繞這個問題想了各種各樣的辦法，有的說用釣魚竿釣上來，有的說借助梯子爬到二樓的玻璃擋板上。然而經(jīng)過試驗，以上方法均沒有成功。最后，幼兒用竹竿從三樓伸向二樓，把大熊“撥”了下來。在這個活動中，幼兒并沒有制作出某種產(chǎn)品，但卻經(jīng)歷了“針對問題—提出方案—反復試驗—解決問題”的過程，實現(xiàn)了自己的需求。因此，工程活動最終指向的不一定是一個實體的“產(chǎn)品”，而是通過何種方式解決問題。與此同時，由于幼兒思維發(fā)展和動手能力的局限，幼兒階段的“工程”不同于成人眼中的“工程”，因此對于幼兒來說，解決問題的過程比結果更重要。

2.“怎么做”比“做什么”更體現(xiàn)工程思維

科學旨在通過探究得到關于客觀世界的真理，解決“是什么”“為什么”的問題；而工程旨在通過實踐滿足人在社會生活中的需求，解決“怎么做”的問題。

在界定工程問題時，教師應該重點引導幼兒關注“怎么做”，而非“做什么”?！霸趺醋觥卑藢θ蝿盏睦斫?、現(xiàn)有條件的分析、限制因素的考慮、方案的優(yōu)化，對這些因素的考慮正是系統(tǒng)性工程思維的體現(xiàn)。同時，工程問題的復雜性也蘊含著學科整合的契機。例如，同樣是制作玩具展示架，面對“做一個玩具展示架”和“如何做一個穩(wěn)固又美觀的玩具展示架”兩種不同的任務，幼兒思考問題的維度和探究的歷程是不同的，而這也影響著幼兒整合學習的程度。

教師在引導幼兒“做”的過程中也需要思考，是要求幼兒“做”出來即可，還是幼兒在“做”的過程中需要不斷地挖掘整合學習的機會？是只要涉及科學、技術、工程、數(shù)學四門學科即可，還是要真正追尋各學科在解決問題過程中的內(nèi)在聯(lián)系？是幼兒能用已有經(jīng)驗解決問題，有學科經(jīng)驗的淺層表現(xiàn)即可，還是幼兒要在制作過程中凸顯各領域的關鍵經(jīng)驗，在已有基礎上有進一步的提升與拓展？

工程活動的最終目的并非做出一個東西，而是在于“怎么做”。幼兒在“做”的過程中會經(jīng)歷種種學習，從而發(fā)展自身的問題解決能力、合作能力、高階思維能力，為后續(xù)發(fā)展與終身學習奠定基礎。

問題二：STEM 活動一定要四門學科都配齊嗎？

科學、技術、工程、數(shù)學四門學科是STEM 教育的核心要素。在STEM 教育實踐初期，教師往往以“有沒有四門學科的學習”作為判斷一個活動是否為STEM 活動的標準。隨著對STEM 教育內(nèi)涵的深入理解，我們發(fā)現(xiàn)，四門學科僅在形式上的“有”并不足以體現(xiàn)STEM 教育的核心價值，而且在幼兒解決問題的過程中，四門學科的學習并非全部或同時顯現(xiàn)，有時更多的是圍繞某一個領域進行。例如，在“豆苗有多高”活動中，幼兒更偏重數(shù)學領域，更多的是探究測量的概念和方法。由此，教師產(chǎn)生疑問：STEM 活動一定要四門學科都配齊嗎？四門學科不齊全的活動還是STEM 活動嗎？

1.整合強調(diào)跨學科而非多學科

STEM 教育之所以強調(diào)四門學科的整合，不僅僅是因為未來社會對科學、技術、工程、數(shù)學等復合領域人才的需求，更重要的是，四門學科本身就存在著內(nèi)在的聯(lián)系[2]。即科學是工程設計的基礎；技術是科學或工程的產(chǎn)物，同時技術工具也用于科學和工程領域；工程需要運用科學知識、數(shù)學知識和技術工具；數(shù)學運用于科學、技術和工程之中，是解決以上問題的工具[3]。因此，STEM 教育提出四門學科的整合，其實強調(diào)的是跨學科整合，而非多學科的拼湊。STEM 活動本身就具備促進幼兒進行整合學習的優(yōu)勢，但凡涉及工程制作，就離不開四門學科乃至更多學科的融合。有時，某一門學科的學習不明顯，可能是因為教師沒有從兒童的工程和技術層面進行解讀，或者沒有跳出具體問題從整體上對幼兒的學習進行分析。同時，我們應當看到，當幼兒專注地設計一系列的工程活動去解決問題時，其經(jīng)驗的遷移和應用本身就體現(xiàn)著整合的理念。因此，教師不必糾結于一個STEM 活動是否明確體現(xiàn)四門學科的目標和內(nèi)容，而應將注意力放在幼兒是如何在工程活動中解決問題的，在解決問題的過程中四門學科是如何有機聯(lián)系的。例如，在“我是小木匠”活動中，教師刻意劃分出設計區(qū)（數(shù)學）、材料區(qū)（技術）、建構區(qū)（科學）和創(chuàng)意區(qū)（工程）用以凸顯活動中四門學科的學習。若幼兒在四個區(qū)域中的活動是彼此孤立的，實際上四門學科的學習只是形式上的拼湊；若是為了解決一個真實的問題，幼兒在這些區(qū)域中“流動”以尋求解決問題的辦法，那么幼兒的學習便自然而然地實現(xiàn)了整合。

2.學科學習應服務于問題解決

美國的《下一代科學教育標準》(Next Generation Science Standards)中提出“科學工程與實踐”的框架維度[4]，這標志著科學領域的目標由“探究”向“實踐”遞進，不再就科學而論科學，不是為科學而學科學。這啟示我們，學科學習不應指向概念性，而應指向應用性，學科學習不再是為了學知識，而是為了解決問題。

基于問題解決的學習，可以使幼兒的學習更具目的性和價值性，在解決問題的過程中，幼兒對各領域的經(jīng)驗進行融合、遷移與應用，這既是對已有經(jīng)驗的驗證與鞏固，也是其拓展與深化。當學科學習真正服務于解決問題時，不但能夠呈現(xiàn)出學科學習的意義，解決問題的過程也讓各學科的聯(lián)系更加緊密，每門學科都以它特有的方式為解決問題服務。更重要的是，每門學科用它特有的方式為解決問題服務的這種路徑，能使我們跳出學科本身，去思考它們在問題解決中的作用、與人們生活的關系、對周圍世界的影響等。如我們常常脫離實際問題和情境，只是單純地引導幼兒觀察一種科學現(xiàn)象，獲得某方面的科學知識，其實幼兒并不知道“為什么要學科學”“學了科學有什么用”。但是現(xiàn)在，我們引導幼兒發(fā)現(xiàn)游戲或生活中的問題，啟發(fā)幼兒為了解決問題而去學習科學，在解決問題的過程中幼兒能夠真實地運用科學，體驗科學與其他學科的聯(lián)系。這更能讓幼兒感受到科學的價值，科學是如何發(fā)揮作用來滿足我們的需求，改變著我們的生活。

因此，與其糾結一個STEM 活動是否有四門學科的學習，不如思考究竟什么樣的問題蘊含著四門學科學習的機會，以及教師多大程度上支持幼兒的整合學習。最重要的是，引導幼兒學會學習，掌握各學科學習的基本方法和思維，從而具備解決問題和應對未來的能力，這才是學科學習的終極意義與價值。

問題三：所有的問題都蘊含有意義的學習嗎？

幼兒真正的探究始于對問題答案的追求，幼兒的探究實際上是對自身感興趣的問題進行直接感知、親身體驗和實際操作，尋求答案的過程[5]。問題是STEM 活動的起點，可以說整個工程活動都是圍繞解決問題而展開的。所以，教師要重點關注幼兒在活動中遇到的各種問題。

工程任務的復雜性本身就包含著多方面的問題，特別是對于目的性、計劃性和系統(tǒng)性思維都處于萌芽階段且動手能力不足的幼兒來說，工程活動中遇到的問題更是層出不窮。那么，是否每個問題都需要教師予以關注和支持？是否每個問題的解決都會帶來有意義的學習？面對眾多的問題，教師應該從何“下手”，才能保證幼兒學習的有效性？

1.問題解決應與關鍵經(jīng)驗相聯(lián)系

在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，若教師不加取舍地對幼兒遇到的每個問題都“駐足停留”，則會導致幼兒的探究難以聚焦深入，活動節(jié)奏拖沓，教師也會限于時間和精力而無法對每個問題給予有效的支持和回應，從而降低幼兒對活動的興趣。

郝京華博士在“樂玩STEM·暢想未來專題研討會”上指出，當前“STEM 熱”背后存在的問題之一就是沒有與關鍵概念相聯(lián)系。這里的關鍵概念可以對應《3-6歲兒童學習與發(fā)展指南》中提到的關鍵經(jīng)驗。教師應對幼兒問題所蘊含的學習價值進行判斷和篩選，“做”的目的不僅在于“做”，還應指向問題背后關鍵經(jīng)驗的學習與拓展。對關鍵經(jīng)驗的判斷應成為教師對幼兒問題“抓大放小”“避輕就重”的依據(jù)。例如，在“動力小車”活動中，關鍵經(jīng)驗是“觀察、比較動力的不同，利用各種力的作用原理讓小車動起來”，因此關鍵問題應該是“如何讓小車在力的作用下動起來”，并非是讓幼兒在車輪的安裝、小車的裝飾等問題上過多糾結。

2.妥善處理問題解決中“進”與“退”的關系

以學習者為中心是STEM 活動的重要特征之一，意味著教師需要轉(zhuǎn)變觀念，以幼兒為主體，真正關注幼兒在游戲和生活中的問題，尊重幼兒的興趣和想法，引導幼兒在解決問題的過程中有所發(fā)展。然而如前所述，工程問題本身是復雜的，而幼兒又受到思維能力和動手能力的制約，當教師真正地“放手”時，我們發(fā)現(xiàn)，幼兒的活動往往陷入“癱瘓”，很多工程活動中的問題其實單靠幼兒個體是無法獨立解決的。因此，在問題面前，教師需要妥善處理“進”與“退”的關系，只有將教師的“教”與幼兒的“學”有效結合，才能真正助推幼兒的自主學習與發(fā)展。

我們也要進一步明晰教師“進”的目的與方法。在工程活動中，教師的“進”是必不可少的。教師的“進”并非是讓幼兒“退”，而是以“進”為“進”，教師作為活動的引導者和促進者，更好地支持幼兒前進；教師的“進”應基于幼兒的問題而非個人的主導意識；教師的“進”可以是一點建議、一個問題、一些材料、一種試探，給予幼兒更多的是啟示與思考，而非某個具體的答案?！斑M”是一種教育智慧的顯現(xiàn)，“退”是一種教育觀念的轉(zhuǎn)變，在教師的“進”與“退”之間，幼兒的探究才能更加高效與深入。

問題四：STEM 教育就是開展STEM 活動嗎？

有學者指出，教師對STEM 教育理念的理解與內(nèi)化需要借助具體的STEM 活動，通過開展一個又一個STEM 活動，使教師能夠逐漸把握STEM 教育的核心價值取向，即培養(yǎng)幼兒的問題意識（關注真情境中的真問題）、工程意識（通過設計和制作解決問題）和融通意識（運用多學科知識解決問題）。那么，當教師對STEM 教育理念和實踐模式都有所了解后，我們對STEM 教育的研究又該邁向何方？STEM 教育就是開展STEM 活動嗎？

我們應真正領會STEM 教育的價值內(nèi)涵，實現(xiàn)STEM 教育的“無形”。STEM 活動對于幼兒來說，其真正意義并非是制作出一個實體的“產(chǎn)品”，STEM 教育對于整個幼兒園教育而言，其最終目的也不在于指引教師開發(fā)出一個個“完美”的STEM 活動，而是期望教師通過具體的STEM 活動實踐，轉(zhuǎn)變教育觀念，提升專業(yè)能力，從而帶動整個幼兒園課程改進和教育質(zhì)量的提升。

STEM 教育需要教師以具體的STEM 活動為實踐抓手，感受和領悟真實問題帶給幼兒的學習動力與意義、工程活動在學科整合方面的價值以及工程思維作為一種高階思維對幼兒未來學習與發(fā)展的重要影響。STEM 教育更需要教師跳出STEM 活動的框架和模式去思考，如何在游戲和生活中捕捉幼兒的真問題？什么樣的學習路徑更有利于幼兒經(jīng)驗的融合、遷移、應用與拓展？什么樣的知識是有價值的？教師在活動中的角色是什么？如何在教師的支持中實現(xiàn)幼兒的自主學習與深入探究？

教師通過“做”的形式，真正把握STEM 教育的精神實質(zhì)和價值追求，轉(zhuǎn)變自身的教育觀念，不僅能將STEM 教育理念體現(xiàn)在STEM 活動的組織與開展中，更能滲透在幼兒的一日生活和幼兒園課程實施的方方面面，切實提升教育教學質(zhì)量，促進幼兒的進一步發(fā)展。實現(xiàn)STEM 教育的“有形”到“無形”，是我們接下來需要進一步思考的內(nèi)容和改革的方向。