幼兒園STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)踐與思考
——以大班STEM項(xiàng)目化活動(dòng)《自制燈架》為例

梁敏 福建省廈門市科技幼兒園

STEM教育將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)習(xí)有機(jī)整合，以解決生活中真實(shí)的、有意義的問題為驅(qū)動(dòng)，尤其強(qiáng)調(diào)以工程設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)為核心，由此培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)變化的可持續(xù)發(fā)展人才。中國(guó)教育科學(xué)研究院發(fā)布了《中國(guó)STEM教育白皮書》，明確提出了“STEM教育應(yīng)該納入國(guó)家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略”的要求，而項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作為STEM教育的載體，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一種重要途徑。目前，STEM教育項(xiàng)目化學(xué)習(xí)已逐漸被應(yīng)用于幼兒教育領(lǐng)域，并取得了一定的成效。本文研究的STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)是基于工程項(xiàng)目進(jìn)行的，幼兒以解決生活中的工程問題為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，有機(jī)整合零散的各學(xué)科知識(shí)，同時(shí)利用工具技術(shù)等資源，借助同伴間的“學(xué)習(xí)共同體”，在動(dòng)手動(dòng)腦的迭代操作中進(jìn)行深度探究，從而促進(jìn)幼兒身心和諧全面的發(fā)展。

一、STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)“自制燈架”的組織與實(shí)施

（一）捕捉幼兒共同興趣，生成項(xiàng)目主題

STEM是無處不在的，幼兒一日生活中隨機(jī)的一個(gè)問題或事件都能成為萌發(fā)幼兒探究的興趣點(diǎn)，及時(shí)捕捉幼兒的共同興趣，是生成STEM項(xiàng)目化課程主題的重要來源。這樣的主題來源于更多志趣相投的同伴，是他們依據(jù)自身認(rèn)知所提出的共性問題，產(chǎn)生的共同興趣，幼兒在分享意見或經(jīng)驗(yàn)時(shí)，就有更多機(jī)會(huì)得到同伴的回應(yīng)與支持。同時(shí)，這樣的主題是教師在觀察幼兒的基礎(chǔ)上，抓住的關(guān)鍵點(diǎn)與興趣所在，教師能更從容地支援幼兒的動(dòng)機(jī)，滿足幼兒的樂趣。

“自制燈架”是幼兒與區(qū)域游戲“光影魔術(shù)館”共享對(duì)話時(shí)，捕捉到的大多數(shù)幼兒感興趣的，并引起幼兒興奮和回應(yīng)的話題。在光影魔術(shù)館里，打燈的幼兒發(fā)現(xiàn)“只是拿著手電筒很無聊。然而沒有燈光又不能玩手影游戲?！庇變河龅搅恕盁o人打燈”的共性問題，這是目前游戲過程中有必要解決的難題。晨燁提議說：“我們可以做一個(gè)架子，把手電筒放在架子上，這樣就不用人舉著手電筒了。”這個(gè)辦法得到大家的認(rèn)同。幼兒在游戲中遇到了需要通過“制作”來解決的工程問題，教師決定把握這一教育契機(jī)，生成“自制燈架”項(xiàng)目主題活動(dòng)，實(shí)踐STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，幫助幼兒在感興趣的項(xiàng)目課程中拓展已有經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)各方面能力的發(fā)展。

（二）匯聚幼兒?jiǎn)栴}解讀，確立項(xiàng)目目標(biāo)

STEM項(xiàng)目化活動(dòng)強(qiáng)調(diào)通過以工程為核心的設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)來解決生活中真實(shí)的、有意義的問題，問題是幼兒開展STEM項(xiàng)目化活動(dòng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。在一個(gè)項(xiàng)目主題中，每個(gè)幼兒遇到的困惑和問題是不同的、零散的，不是每個(gè)問題都適合幼兒探索，該問題能否吸引幼兒的興趣，激發(fā)幼兒持續(xù)深入地探究，增進(jìn)幼兒的知識(shí)與技能，收集到可以解決問題的材料，是否利于幼兒主動(dòng)探究，利于同伴互動(dòng)、師幼互動(dòng)和親子交流，這將在很大程度上決定項(xiàng)目開展的質(zhì)量。為此，師幼要對(duì)大量問題進(jìn)行匯總，梳理共性問題，篩選重點(diǎn)問題，最終提出能驅(qū)動(dòng)該項(xiàng)目深入開展的核心問題，即明確項(xiàng)目探究的總目標(biāo)。

在“自制燈架項(xiàng)目”確定之后，幼兒曾嘗試?yán)脜^(qū)角桌等材料解決無人打燈的問題，但有的幼兒發(fā)現(xiàn)光影魔術(shù)館創(chuàng)設(shè)在睡房里，如果燈架太大就會(huì)占用太多午睡的地方；有的幼兒發(fā)現(xiàn)燈架太重的話不方便移動(dòng)；還有的幼兒認(rèn)為燈架要站得穩(wěn)，不能一碰就倒……基于幼兒的討論，我們最終將問題聚焦在“如何制作一個(gè)能穩(wěn)固站立又方便收納的燈架，以解決無人打燈的問題？”這個(gè)問題具有真實(shí)的問題情境，幼兒可以將知識(shí)和真實(shí)生活相聯(lián)系，而要解決這個(gè)問題，幼兒需發(fā)散思維，進(jìn)行人際互動(dòng)，經(jīng)歷一段持續(xù)探究的過程，同時(shí)，在探究過程中再次深入理解核心知識(shí)，對(duì)幼兒的思維和價(jià)值觀都極具挑戰(zhàn)性。

（三）基于幼兒探索經(jīng)驗(yàn)，架構(gòu)項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)

STEM項(xiàng)目化活動(dòng)強(qiáng)調(diào)生成性的課程資源，需要教師以兒童為本位，追隨、順應(yīng)幼兒的興趣，在觀察、了解幼兒經(jīng)驗(yàn)與需要的基礎(chǔ)上，預(yù)設(shè)富有彈性、能動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，幫助教師鳥瞰整個(gè)項(xiàng)目的統(tǒng)整性，提前規(guī)劃幼兒可能需要的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置有準(zhǔn)備的探究環(huán)境，隨時(shí)回應(yīng)幼兒的興趣、需要，推進(jìn)項(xiàng)目活動(dòng)的后續(xù)開展。為了有效開展“自制燈架”項(xiàng)目活動(dòng)，教師發(fā)揮鷹架作用，巧借語言描述、表征表現(xiàn)、行動(dòng)調(diào)查等方式，了解幼兒的已有探究經(jīng)驗(yàn)，梳理出本次項(xiàng)目活動(dòng)幼兒可能需要的STEM相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，并架構(gòu)項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)。

表1 大班STEM活動(dòng)《自制燈架》項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)

（四）追隨幼兒實(shí)踐路徑，深入項(xiàng)目探究（以超級(jí)飛俠組為例）

追隨幼兒的實(shí)踐路徑，實(shí)際上要我們秉持兒童視角，立足兒童本位，堅(jiān)持“幼兒在前，教師在后”的原則，多觀察幼兒在做什么，多傾聽幼兒在說什么，給予幼兒充分的時(shí)間與空間，借助開放性、啟發(fā)性問題，讓他們自主探究，相信幼兒是有能力的思考者與學(xué)習(xí)者。教師退后一步，鼓勵(lì)幼兒表達(dá)自己的觀點(diǎn)，讓他們?cè)谛〗M或集體中分析問題、解決問題，在不斷的嘗試與實(shí)踐，調(diào)整與改進(jìn)中建構(gòu)項(xiàng)目探究的經(jīng)驗(yàn)。

1.同伴認(rèn)同，累積制作經(jīng)驗(yàn)

前期調(diào)查時(shí)，超級(jí)飛俠組的燈架因材質(zhì)輕，方便移動(dòng)和收納，獲得了最多人的支持，可搭建時(shí)卻遇到了最多的問題。凱樂和藝玲嘗試在長(zhǎng)方形框架上增加2根PVC管，形成三角支撐讓燈架站立起來，他們對(duì)連接處進(jìn)行固定時(shí)，變換、組合使用透明膠、麻繩、毛根、扎帶等不同材料，結(jié)果都無法成功。他們提議觀看視頻回放，并邀請(qǐng)老師與他們一起回憶、分析行為與結(jié)果之間的關(guān)系，他們認(rèn)為三角支撐確實(shí)可以讓燈架站立起來，只是連接處沒辦法固定?！拔覀円淖冞B接處的固定方法，其實(shí)只要地面形成三角形就可以了?！毙ざφf。他在PVC管一頭裝上連接頭，然后卡在框架上向后拉，讓這根PVC管傾斜著撐在地面，為了更加穩(wěn)固，其他人在連接處用透明膠固定。終于，超級(jí)飛俠組的幼兒臉上露出勝利的喜悅。

2.遷移經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整制作策略

超級(jí)飛俠組成員們將燈架迫不及待地移動(dòng)到光影魔術(shù)館進(jìn)行游戲，可是，“燈架已經(jīng)成功站立起來了，怎么移動(dòng)到魔術(shù)館又站不住了呢？”他們不禁疑惑道。積累了之前的探究經(jīng)驗(yàn)，他們認(rèn)真地觀察對(duì)比，努力探尋問題所在，“支撐桿與燈架之間的連接不牢固，支撐桿一直往后滑，燈架就倒了?！辨喝阏f。他們針對(duì)問題，快速行動(dòng)，討論、總結(jié)出兩個(gè)解決方案，一是用透明膠帶加固燈架間的連接，二是將毛根綁在支撐桿與燈架之間，這樣就形成了一個(gè)三角形，當(dāng)支撐桿向后滑的時(shí)候，毛根就拉住它，制止了燈架的倒塌。

3.成果展示，重新架構(gòu)經(jīng)驗(yàn)

光影魔術(shù)館為幼兒提供了作品展示的機(jī)會(huì)，他們?cè)谑褂脽艏艿倪^程中，有的幼兒發(fā)現(xiàn)“手電筒固定在燈架上，沒電了怎么辦呢？”，有的想要更炫的燈光效果，“舞臺(tái)上的燈光可以照射出色彩斑斕的燈光效果，我們要怎么設(shè)計(jì)這樣的燈光呢？”還有的發(fā)現(xiàn)“燈光沒辦法照出全身的影子，想要表演影子舞有困難?！薄槍?duì)這些展示過程中發(fā)現(xiàn)的新問題，師幼共同梳理出此次燈架制作所掌握的知識(shí)與技能，如，對(duì)材料特性的認(rèn)識(shí)，對(duì)三角支撐結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證，對(duì)工具使用的熟練度等，幼兒需要重新思考燈架的設(shè)計(jì)，重新建構(gòu)燈架，重新展示燈架，從而設(shè)計(jì)出最優(yōu)的燈架產(chǎn)品。

二、STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)“自制燈架”實(shí)施后的思考

觀察幼兒，剖析幼兒的探究過程，不僅要求教師看見幼兒的學(xué)習(xí)方式，聽到兒童的一百種語言，還要求教師用心去思考、去分析觀察到的聽到的，建構(gòu)其教育上的意義，思考下一步的支持策略。在STEM項(xiàng)目活動(dòng)“自制燈架”的探索中，教師不斷思考基于兒童為本的課程資源，提煉具體指導(dǎo)策略，支持幼兒進(jìn)行深入探究，開展深度學(xué)習(xí)，滿足幼兒學(xué)習(xí)與發(fā)展的需求。

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，鏈接幼兒經(jīng)驗(yàn)以關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活

幼兒通過制作燈架來解決無人打燈的問題，這是基于幼兒生活的真問題，是幼兒參與活動(dòng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。這樣的問題成功吸引著幼兒的興趣，激發(fā)了他們參與燈架制作活動(dòng)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性，讓幼兒的學(xué)習(xí)在解決問題的過程中，與材料的對(duì)話中，與工具的互動(dòng)中，不斷地總結(jié)問題解決的方法，豐富材料運(yùn)用的方法，積累工具使用的熟練經(jīng)驗(yàn)，這些學(xué)習(xí)所得能讓幼兒受益終身，并將作用于生活中的其它方面。

（二）開展跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，融通多學(xué)科內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移

在燈架制作中，幼兒遇到了綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問題的機(jī)會(huì)，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，了解燈架的高度，認(rèn)識(shí)了燈架的形狀，通過使用各類膠，懂得了各類膠的屬性，對(duì)材料科學(xué)有所認(rèn)知，使用廢舊材料、膠布、剪刀等工具的技能，提高了幼兒的動(dòng)手能力，而如何設(shè)計(jì)、規(guī)劃、制作燈架，解決無人打燈的問題，體現(xiàn)了工程思維。在這樣的活動(dòng)中，促進(jìn)幼兒的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相互滲透、相互聯(lián)系和相互作用，提高了幼兒綜合運(yùn)用知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)和解決問題的能力。

（三）注重小組合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)協(xié)作能力以鍛煉社會(huì)適應(yīng)性

幼兒根據(jù)興趣自由組建搭建燈架的STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組，在合作探究的過程中，相同的興趣和目的激勵(lì)他們?yōu)閯?chuàng)造出產(chǎn)品而努力。但是，幼兒的注意力容易分散，有時(shí)一些團(tuán)隊(duì)成員會(huì)游離在活動(dòng)之外，可是當(dāng)同伴遇到困難時(shí)，總能看到他們相互協(xié)助的身影。還有的時(shí)候團(tuán)隊(duì)成員之間意見有分歧，他們能相互地傾聽對(duì)方的想法，通過協(xié)商、妥協(xié)的辦法來解決問題。團(tuán)隊(duì)協(xié)作，讓不同認(rèn)知水平的幼兒在一起相互啟發(fā)，共同成長(zhǎng)，促進(jìn)了認(rèn)知能力的發(fā)展，提升了幼兒的社會(huì)交往策略和技能。

（四）熟悉工具材料的使用，提升操作技能以推動(dòng)活動(dòng)持續(xù)開展

我們?cè)趯?shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，幼兒對(duì)工具的應(yīng)用不熟練，技術(shù)水平低，導(dǎo)致工程制作活動(dòng)常常難以持續(xù)開展，這也是許多人認(rèn)為“真正的、有意義的工程活動(dòng)對(duì)幼兒來說是不可能的”原因所在。前期調(diào)查時(shí)，幼兒對(duì)三角支撐穩(wěn)固性的科學(xué)原理已經(jīng)有了明確的感知，但制作燈架時(shí)，如何搭建支架才能形成三角支撐？使用什么工具材料才能更好固定三角支撐的結(jié)構(gòu)？還有怎么使用這些工具材料？幼兒更多是被這些技術(shù)難題所困擾，我們鼓勵(lì)同伴互助，讓技術(shù)熟練的幼兒給予榜樣示范，起引領(lǐng)帶動(dòng)作用，借助家長(zhǎng)力量，多開展親子的手工制作活動(dòng)，積累各種工具的使用方法，創(chuàng)設(shè)多樣化的美工區(qū)，讓幼兒自主開展美工活動(dòng)，豐富工具材料的使用經(jīng)驗(yàn)，以此解決了難題，推動(dòng)活動(dòng)不斷向前推進(jìn)。

（五）運(yùn)用工程思維思考，提高問題解決的能力以培養(yǎng)工匠精神

工程不僅是一個(gè)過程，更是一種思維方式。燈架制作雖以小組化的方式進(jìn)行的，但是小組內(nèi)每個(gè)幼兒的生活經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知方式和發(fā)展水平存在差異，他們?cè)跇?gòu)建和設(shè)計(jì)燈架方案時(shí)也表現(xiàn)出個(gè)體的差異性，因而有的時(shí)候他們會(huì)修改設(shè)計(jì)，重復(fù)其中的某些步驟，以接近最佳解決方案，即通過迭代流程，在運(yùn)用工程思維的過程中，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)，拓展探究思路，增強(qiáng)同伴間的協(xié)作能力，這有助于提高幼兒解決問題的嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)新性，也在失敗、調(diào)整、測(cè)試中培養(yǎng)了百折不撓的工匠精神。

在STEM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)“自制燈架”的組織與實(shí)施過程中，教師立足兒童本位，順應(yīng)幼兒的探究興趣，深度解讀驅(qū)動(dòng)性問題，追隨著幼兒的探究腳步，鼓勵(lì)幼兒去思考、試錯(cuò)、創(chuàng)新、發(fā)散、遷移思維，幫助幼兒優(yōu)化項(xiàng)目產(chǎn)品，在不斷的自我“把脈”中，推動(dòng)項(xiàng)目活動(dòng)走向成功，使幼兒在活動(dòng)中獲得收獲與成長(zhǎng)。