彭杜宏 (蘇州科技大學(xué) 教育學(xué)院，江蘇 蘇州 215009)

STEAM(Science, Technology, Engineering，Art and Mathematics)是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等跨學(xué)科融合的科學(xué)教育理念。自2006年布什在《美國競爭力計劃》(AmericanCompetitivenessInitiative)中提出加強科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)教育之后，美國政府陸續(xù)發(fā)表《STEM 2026：STEM教育創(chuàng)新愿景》(STEM2026：AVisionforInnovationinSTEMEducation)、《美國STEM教育戰(zhàn)略(2019—2023)》(America’sStrategyforSTEMEducation2019-2023)等國家文件，STEM教育持續(xù)成為美國確?？萍碱I(lǐng)先與全球競爭力的重要國家戰(zhàn)略。STEAM是對STEM的補充與發(fā)展，即將“藝術(shù)”(Art)融入STEM[1]，將科學(xué)教育與人文教育整合起來，由此更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力[2]。當(dāng)今，高科技的迅猛發(fā)展與激烈競爭使得STEM/STEAM創(chuàng)新人才的培養(yǎng)十分迫切，STEM/STEAM教育問題已成為全球?qū)W界探討的熱點。隨著研究與實踐的推進(jìn)，人們?nèi)找嬲J(rèn)識到STEAM也適合于學(xué)前兒童的學(xué)習(xí)[3]，但目前STEM/STEAM研究仍以中小學(xué)階段為主且總體處于探索階段[4]。相比之下，學(xué)前STEAM教育從理論到實踐的探索還非常有限[5]，諸如“如何讓STEM/STEAM教育為兒童提供深度學(xué)習(xí)、高質(zhì)量智力活動的機會？”“如何讓兒童投入STEM/STEAM學(xué)習(xí)？”“如何在STEM/STEAM教育活動中引領(lǐng)幼兒的好奇心和科學(xué)思維能力的發(fā)展？”就是該領(lǐng)域亟待探索的問題。[6-7]

國內(nèi)，面向?qū)W前階段的STEAM教育研究十分有限。有學(xué)者指出，我國的STEM與STEAM教育目前處于對國外研究的引介階段。[8]科學(xué)教育一直是我國幼兒園五大領(lǐng)域中的薄弱環(huán)節(jié)[9]，科學(xué)活動長期存在教師主導(dǎo)性過強、重形式輕操作、重結(jié)果輕過程、探究過程缺乏問題導(dǎo)向、對幼兒學(xué)習(xí)興趣挖掘不足等問題。[10-11]大多數(shù)幼兒教師自評科學(xué)教育經(jīng)驗一般。[12]在新的跨學(xué)科融合科學(xué)教育理念沖擊下，實踐界將面臨更大的挑戰(zhàn)。有學(xué)者指出，由于目前對STEAM概念理解不清、理論研究極度欠缺，導(dǎo)致實踐中出現(xiàn)盲目照搬套用現(xiàn)象，缺乏科學(xué)的課程模式與教學(xué)策略[8]；STEM教育普遍存在“玩具化”“娛樂化”“膚淺化”“新異化”“昂貴化”等問題[13]。不少教育機構(gòu)或培訓(xùn)公司趁機打著STEM/STEAM旗幟推銷短平快課程與成套器材；學(xué)校或園所機構(gòu)則以購買成套設(shè)備與器材作為STEAM教育的活動展示，由此引發(fā)STEAM教育目的偏離的現(xiàn)象?；诖?，筆者通過反思“什么是學(xué)前階段真正的STEAM教育？什么樣的STEAM教育才是學(xué)前兒童所需要的？”等問題，以厘清與明確學(xué)前階段STEAM教育的根本目標(biāo)；通過探索 “如何讓STEAM教育為兒童提供跨學(xué)科融合的深度學(xué)習(xí)機會？如何在STEAM教育活動中引領(lǐng)幼兒的好奇心、科學(xué)思維能力的發(fā)展？”等問題，嘗試建構(gòu)學(xué)前階段高質(zhì)量的STEAM教育教學(xué)模式并開發(fā)相應(yīng)的實踐策略。希望本文的探索對把握學(xué)前STEAM教育的合理方向、引導(dǎo)我國學(xué)前STEAM教育的實踐推廣并走上高質(zhì)量的軌道有所啟發(fā)。

一、學(xué)前STEAM教育的核心目標(biāo)

什么是學(xué)前STEAM的核心教育目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)？這是思考如何給兒童提供適宜的、高質(zhì)量的STEAM教育的必要前提。從國外來看，美國開端計劃《兒童早期學(xué)習(xí)與發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)》指出：學(xué)前兒童科學(xué)領(lǐng)域?qū)W習(xí)的總目標(biāo)是“科學(xué)推理”；由科學(xué)探究、推理與問題解決兩個分目標(biāo)構(gòu)成，分目標(biāo)下的子目標(biāo)全為過程性動詞，如觀察描述現(xiàn)象、科學(xué)對話、比較分類、提出問題、收集信息、做出預(yù)測、計劃與執(zhí)行調(diào)查或?qū)嶒?、分析結(jié)果、做結(jié)論、交流結(jié)論等。[14]美國佛羅里達(dá)州《兒童早期學(xué)習(xí)與發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)領(lǐng)域的總目標(biāo)為“科學(xué)探究”，其子維度“工程技術(shù)”的子目標(biāo)為對“簡單工具和機器是如何解決問題或創(chuàng)造物體的現(xiàn)象感興趣”。[15]美國田納西州《兒童早期學(xué)習(xí)與發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)領(lǐng)域“工程技術(shù)與科學(xué)”目標(biāo)下的子目標(biāo)為：收集、探索與解釋信息；運用模型，用圖表記錄和組織數(shù)據(jù)、寫科學(xué)日志；基于觀察做預(yù)測；提問和回答問題；辨認(rèn)工具；運用簡單工具探索環(huán)境；選用合適工具做觀察和檢測科學(xué)問題等。[16]由此可見，國外對兒童早期科學(xué)與工程技術(shù)的學(xué)習(xí)關(guān)注的是科學(xué)探究過程與科學(xué)探究技能，是兒童對科學(xué)和工程技術(shù)的興趣，是幫助兒童形成科學(xué)思維的習(xí)慣與科學(xué)探究的能力。有學(xué)者指出，兒童的探究興趣、參與活動的積極性、發(fā)現(xiàn)問題與動手探究技能等是國外兒童早期STEM教育的重要目標(biāo)。[9]美國曾反思幼兒園—高中(K-12)的科學(xué)教育，認(rèn)為先前的科學(xué)教育過于看重知識廣度而忽視了深度，以致兒童沒有真正明白究竟如何做科學(xué)研究，因而并沒有達(dá)到預(yù)期的科學(xué)教育效果。[17]STEAM教育不應(yīng)期望學(xué)生記住一堆科學(xué)知識，而應(yīng)期望學(xué)生學(xué)會科學(xué)地思考。[18]從國內(nèi)來看，我國《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》指出：“幼兒科學(xué)學(xué)習(xí)的核心是激發(fā)探究興趣，體驗探究過程，發(fā)展初步的探究能力。成人要善于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)幼兒的好奇心……引導(dǎo)幼兒通過觀察、比較、操作、實驗等方法，學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題；幫助幼兒不斷積累經(jīng)驗……形成受益終身的學(xué)習(xí)態(tài)度和能力?！盵19]

綜合國內(nèi)外學(xué)前期兒童科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)的解讀，筆者認(rèn)為學(xué)前STEAM教育的核心目標(biāo)在于：保護(hù)與培養(yǎng)兒童科學(xué)探究的興趣與科學(xué)態(tài)度，科學(xué)思維的方法、科學(xué)思維習(xí)慣與科學(xué)思維能力，動手操作與改善工程設(shè)計的熱情。具體而言：(1)學(xué)前STEAM教育的目標(biāo)在于保護(hù)兒童天生的好奇心和探究興趣，同時初步發(fā)展兒童科學(xué)的態(tài)度，如客觀性、獨立品質(zhì)、懷疑精神、批判精神、開放性、不武斷、仔細(xì)觀察、審慎結(jié)論、誠實、不迷信、謙遜等。[20](2)培養(yǎng)與發(fā)展兒童的科學(xué)思維，包括科學(xué)思維的方法、習(xí)慣與能力?？茖W(xué)思維是圍繞問題在科學(xué)探究/研究過程中形成的思維傾向。科學(xué)探究過程包括觀察、辨別、對比、描述、提出問題、陳述問題、假設(shè)、預(yù)測、計劃、設(shè)計、調(diào)查、運用工具、測量、實驗、收集數(shù)據(jù)、比較、分類、組織、推理、記錄、分析評價、理論解釋、想象、創(chuàng)建關(guān)系、計算、形成解決方案、反思、合作、交流分享、再設(shè)計等。[14，20]這些科學(xué)探究過程不僅有助于兒童理解科學(xué)的本質(zhì)，而且有助于兒童形成相應(yīng)的科學(xué)思維習(xí)慣、理解科學(xué)探究的程序與方法、習(xí)得科學(xué)思維的能力。(3)保護(hù)與支持兒童動手操作與工程設(shè)計的熱情，即讓兒童熱愛動手動腦、喜歡設(shè)計加工制作、樂意改變改善，更好地解決問題。兒童親自動手動腦的探索過程就是學(xué)習(xí)，無論水平高低，失敗也是學(xué)習(xí)。不少學(xué)者檢驗了“失敗”的學(xué)習(xí)效應(yīng)[21-22]，對于科學(xué)問題的創(chuàng)造性探索等而言尤其如此[23]。因而，學(xué)前STEAM教育不應(yīng)以教會兒童制作或設(shè)計完美作品為目的，也不應(yīng)以訓(xùn)練兒童的制作或設(shè)計技能為目標(biāo)。

綜上，學(xué)前階段STEAM教育的目標(biāo)不在于兒童獲得廣博、高深、系統(tǒng)的科學(xué)知識，而在于幫助兒童逐漸獲得持續(xù)的科學(xué)探究興趣與態(tài)度、科學(xué)思維的習(xí)慣與能力、動手操作與工程設(shè)計的愛好與熱情。這些也是學(xué)前兒童STEAM素養(yǎng)的核心體現(xiàn)，是學(xué)前STEAM教育教學(xué)的核心目標(biāo)和STEAM教育的著眼點、落腳點。反之，如果忽略了兒童的科學(xué)探究興趣、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維的習(xí)慣、科學(xué)思維的能力、動手操作與工程設(shè)計的愛好、想象與創(chuàng)造的熱情等，那么就背離了學(xué)前STEAM教育的初衷。

二、學(xué)前STEAM教育高質(zhì)量模式的建構(gòu)

如何有效實現(xiàn)學(xué)前STEAM教育的核心目標(biāo)？什么樣的STEAM教育能為兒童提供跨學(xué)科融合的深度學(xué)習(xí)機會，促使STEAM教育引領(lǐng)幼兒的好奇心、科學(xué)思維習(xí)慣與能力的發(fā)展？對此，國內(nèi)外學(xué)者開始探索STEAM/STEM教育的有效模式。例如：基于活動目標(biāo)、活動過程、活動評價的STEAM教學(xué)活動設(shè)計模式[24]；基于構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、操作的工程教育模式[25]；基于問題探究的學(xué)前STEM課程模式等[26]。目前，面向?qū)W前期的STEAM教育模式仍是一個尚未引起足夠關(guān)注的領(lǐng)域?；谇叭说难芯?，筆者結(jié)合學(xué)前STEAM教育學(xué)習(xí)主體的特殊性、教育目標(biāo)的特殊性以及STEAM教育本質(zhì)等，提出基于典型生活現(xiàn)象與聚焦問題深度探究的學(xué)前STEAM教育模式，即“基于典型生活現(xiàn)象(P)→聚焦問題深度探究(P)→親自動手操作與設(shè)計(O)→觀察記錄與總結(jié)交流(D)”模式(簡稱“PPOD模式”)。其中，攫取典型生活現(xiàn)象是學(xué)前STEAM教育的重要前提；聚焦問題探究是學(xué)前STEAM教育的核心過程脈絡(luò)；動手操作與設(shè)計是學(xué)前兒童親自動手與工程設(shè)計直接經(jīng)驗與具身認(rèn)知融合的保障；觀察記錄與交流反思是學(xué)前兒童科學(xué)思維習(xí)慣與能力培養(yǎng)的輔助強化。PPOD模式不僅從眾多教育理念與方法中抓取最核心、最關(guān)鍵的元素，而且根據(jù)其內(nèi)在的邏輯關(guān)系勾勒出完整的教育過程。這些要素既遵循科學(xué)探究的內(nèi)在邏輯順序，又相互影響、相互促進(jìn)(見圖1)。具體而言，呈現(xiàn)典型現(xiàn)象(由此激發(fā)兒童內(nèi)在的巨大興趣、好奇與熱情)→提出問題、聚焦問題(以問題為中心，問題驅(qū)動、層層遞進(jìn)，帶動深度學(xué)習(xí))→思考方法、設(shè)計方案(提出假設(shè)、探索方案、做出計劃)→親自操作、實驗探索(在動手動腦中嘗試設(shè)計、改善設(shè)計、檢驗假設(shè)或解決問題)→觀察記錄、交流分享(加深理解與反思的能力)→提出新的問題(下一步探究與進(jìn)階的學(xué)習(xí))。

圖1 學(xué)前STEAM教育的PPOD模式

PPOD模式是一種遵循科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、探索真理、解決問題的思維路徑，是一種基于兒童的興趣與好奇心對兒童的認(rèn)知構(gòu)成挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)路徑，是把握學(xué)前STEAM教育核心目標(biāo)基礎(chǔ)上邏輯清晰、簡明扼要、重點突出地開展學(xué)前STEAM教育的實踐路徑。它強調(diào)基于過程的學(xué)習(xí)——兒童好奇心驅(qū)使下問題引領(lǐng)的多通道過程學(xué)習(xí)，而不是強調(diào)完美作品呈現(xiàn)或科技發(fā)明的學(xué)習(xí)結(jié)果；強調(diào)基于問題的綜合學(xué)習(xí)與深度探究，而不是對科學(xué)、工程、技術(shù)、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科在學(xué)前期孰輕孰重的掂量；強調(diào)培養(yǎng)兒童科學(xué)思維習(xí)慣、科學(xué)探究興趣，以及樂意動手操作、設(shè)計加工、完善的熱情與科學(xué)思維能力，而不是對廣泛系統(tǒng)的科學(xué)知識涉獵與記憶。作為一種跨學(xué)科融合的教育新理念，STEAM教育教學(xué)具有綜合性與復(fù)雜性。PPOD模式的建構(gòu)為學(xué)前STEAM教育的研究與實踐提供了一種參考視角。

三、PPOD模式的要素剖析與實踐策略

(一)基于典型生活現(xiàn)象

現(xiàn)象教學(xué)(Phenomenon-based Method)作為一種教學(xué)理念首先出現(xiàn)于 2014 年芬蘭的新課標(biāo)中，并于2016年從理念落到實踐中?，F(xiàn)象教學(xué)是一種基于現(xiàn)象、主題或話題，融合多個學(xué)科展開教學(xué)的方法。[27]筆者提出PPOD模式“基于典型生活現(xiàn)象”是強調(diào)學(xué)前STEAM教育要始于“現(xiàn)象”，同時強調(diào)：其一，學(xué)前STEAM教育要基于兒童的真實生活、扎根兒童生活中的真實現(xiàn)象，而不僅僅源于兒童生活的真實現(xiàn)象。其二，必須基于兒童生活世界中的典型現(xiàn)象。典型現(xiàn)象包括：(1)對比鮮明、非同尋常的現(xiàn)象，如人們躺在水面上輕松地聽音樂、看書(死海里)，這與兒童的日常經(jīng)驗完全不同，令人驚奇，也會疑問叢生；(2)奇妙有趣、鮮活生動的現(xiàn)象，如小螞蟻跑來跑去從遠(yuǎn)處搬運食物，其勤勞忙碌的身影與默契合作的現(xiàn)象常常令幼兒駐足半天；(3)蘊含科學(xué)原理、科學(xué)機制，具有可深入探究性的現(xiàn)象，如人類與動植物都“喝水”，其現(xiàn)象背后蘊含著機體循環(huán)的機制。具有上述特征的典型現(xiàn)象有助于瞬間捕獲兒童的注意，激發(fā)兒童認(rèn)知的不平衡狀態(tài)與好奇心，開啟伴隨驚訝、興奮、激動、疑惑、期待等情感體驗的主動探索之旅。這體現(xiàn)了學(xué)前STEAM教育的“情境體驗性特征”[11]。此外，典型生活現(xiàn)象便于幼兒一目了然、印象深刻、理解透徹等。因此，PPOD模式不僅強調(diào)STEAM教育要扎根兒童的生活，而且強調(diào)要圍繞兒童生活中典型、突出甚至魔術(shù)魔幻般令人震撼的現(xiàn)象而展開探索。

實踐策略：(1)敏銳觀察與捕捉兒童當(dāng)下著迷或困惑的生活現(xiàn)象，觀察兒童、記錄兒童、傾聽兒童，發(fā)掘當(dāng)下兒童生活中的興趣、好奇的現(xiàn)象、思索的問題。(2)將兒童感興趣的現(xiàn)象歸入相應(yīng)領(lǐng)域，如生命科學(xué)、地球宇宙科學(xué)、物理科學(xué)、環(huán)境生態(tài)科學(xué)、計算機信息科學(xué)等，從各領(lǐng)域提煉出經(jīng)典的現(xiàn)象，為后續(xù)聚焦不同領(lǐng)域問題探究鋪墊。(3)提供多通道學(xué)習(xí)機會，如聲音、圖片圖像、視頻、實物或模型等(優(yōu)先考慮提供實物或?qū)嵨锬Ｐ?，通過觀察、傾聽、觸摸、品嘗等直接感知與體驗，使得現(xiàn)象真實/逼真、形象鮮活、印象深刻。(4)教師保持反思，如“孩子們會感興趣嗎？”“這些現(xiàn)象或材料有趣嗎？”等，由此決定是否需要改變所攫取的生活現(xiàn)象或呈現(xiàn)的方法。借助生活中真實有趣的現(xiàn)象與問題以吸引所有學(xué)生的興趣也是美國圣地亞哥郡STEM教育質(zhì)量的關(guān)鍵屬性之一。[28]

(二)聚焦問題深度探究

典型現(xiàn)象的呈現(xiàn)不是為了讓兒童看熱鬧或是僅僅學(xué)得開心，而是為激發(fā)認(rèn)知沖突與認(rèn)知需求，為兒童自主提出問題或教師有效引發(fā)問題等做充分的鋪墊。因此，PPOD模式的第二個核心要素即聚焦問題、聚焦關(guān)鍵問題，層層遞進(jìn)、深度探索。該要素包含四層含義。其一，以問題為中心、以問題帶動、圍繞問題而探究。無論是教師引出的問題，還是兒童提出的問題，其探究都聚焦到“問題”上。其二，精選問題、聚焦好問題、關(guān)鍵問題。好的問題須具備四個特征。(1)有問題空間，具有探究性。換言之，不是簡單的概念問題、對錯問題、非此即彼問題、封閉式問題，也不是“是什么”這樣簡單事實性或知識性問題，不停留于表層的事實性認(rèn)識上。(2)可層層推進(jìn)、不斷分解。與問題空間緊密相關(guān)的是聚焦的問題應(yīng)可以層層推進(jìn)，這樣的問題是可以分層的，可以不斷探索、檢驗的，包含兩個或多個變量以及變量水平的、有變量變化的問題，它們是開放的問題或結(jié)構(gòu)不良的問題。(3)有懸念、有趣味。問題的趣味性、具體形象性是學(xué)前兒童投入思索的重要前提。(4)直接關(guān)乎現(xiàn)象背后的原理、機制或規(guī)律，是重要問題、核心問題或關(guān)鍵問題?？傊?，聚焦的問題必須是高質(zhì)量的問題。教師應(yīng)通過精心設(shè)計問題來促進(jìn)幼兒思維的發(fā)展并激發(fā)他們探究的欲望，進(jìn)而提高教學(xué)水平。[29]其三，分解問題，為深入學(xué)習(xí)與深度探究鋪墊。通過分解問題來推進(jìn)探索的遞進(jìn)與深入，由此避免停留于表面現(xiàn)象、淺嘗輒止的零碎學(xué)習(xí)。圍繞某個核心問題，鼓勵和引導(dǎo)幼兒深入分解遞進(jìn)的相關(guān)小問題，這是對核心問題的進(jìn)一步思考。通過分解可遞進(jìn)的小問題，有助于對要探索的核心問題進(jìn)行更為充分的思考；也有助于不斷推進(jìn)探索，實現(xiàn)深度探究、深度學(xué)習(xí)。其四，逐步假設(shè)、多角度猜想。如提出“如果……又會發(fā)生什么呢？”鼓勵幼兒圍繞問題進(jìn)一步思考，嘗試自主提出假設(shè)、猜想或預(yù)測可能的結(jié)果，為后續(xù)動手操作探究、加工設(shè)計等做準(zhǔn)備。需要說明的是，每次STEAM活動只聚焦一個清晰的問題，其他遞進(jìn)的問題或假設(shè)便構(gòu)成持續(xù)的探索，由此形成深度探究的項目。

實踐策略：(1)充分提供兒童感知突出/典型生活現(xiàn)象的機會。(2)充分給予兒童思考和提問的時間，并創(chuàng)造鼓勵兒童提問、質(zhì)疑、探索的班級文化等。(3)隨時捕捉、記錄兒童提出的問題，并珍視兒童自己提出的問題。在珍視兒童自己的問題上，有學(xué)者總結(jié)了一些經(jīng)驗，如主動詢問兒童好奇的問題，允許兒童的“打擾”，對令人吃驚的問題或行為持開放的態(tài)度，創(chuàng)設(shè)兒童所提問題的放置區(qū)域并?；貞?yīng)、常更新，給予兒童自己探索問題的時間，創(chuàng)造班級內(nèi)外分享交流問題的機會等。[30]當(dāng)前幼兒園科學(xué)活動中，教師的提問存在無效提問、反復(fù)提問、預(yù)設(shè)答案內(nèi)容提問等量多質(zhì)低問題。[29]捕捉與記錄兒童的日常提問也是提高科學(xué)活動中問題質(zhì)量的一個重要途徑。(4)通過追問“為什么”激發(fā)兒童在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)的上位思考，如觸及背后原因或規(guī)律、機制的深一層思考，不滿足于表層認(rèn)識，不養(yǎng)成思維惰性等。認(rèn)識現(xiàn)象雖然重要，但挖掘這些現(xiàn)象背后的邏輯、原理或機制更重要。因而，聚焦問題的探究，其特點還在于對現(xiàn)象背后的復(fù)雜關(guān)系、原理機制的深入探究。

(三)親自動手操作與工程設(shè)計

支持兒童對自己提出或老師引發(fā)的問題動手動腦展開探索、設(shè)計、檢驗或改善、再檢驗，實現(xiàn)從具體操作到抽象表征的科學(xué)學(xué)習(xí)。動手操作與工程設(shè)計是幼兒跨學(xué)科學(xué)習(xí)與經(jīng)驗融合的重要保障。該元素包括：(1)設(shè)計檢驗假設(shè)的方案、方法、計劃等；(2)動手操作實驗、調(diào)研，檢驗假設(shè)或猜想；(3)動手制作、加工與設(shè)計實驗材料或條件，并根據(jù)效果與結(jié)果進(jìn)行改善、調(diào)整等，圍繞“如何檢驗？如何實驗？如何探索？”等問題提供幼兒自主設(shè)計方法方案、自主實驗操作、自主制作與改善等的時間與機會，設(shè)計貫穿動手操作與檢驗的全程[31]；(4)鼓勵兒童同伴合作、操作探究，教師重在提供適宜的材料、創(chuàng)造適合問題解決的環(huán)境。這一過程既鼓勵兒童面對一個問題運用不同思維方法的探索，又鼓勵兒童同一時間不斷細(xì)化、改善、優(yōu)化設(shè)計與建造。這是一個反復(fù)的問題探索、問題解決過程，不一定很復(fù)雜、很嚴(yán)謹(jǐn)，但要鼓勵兒童遵循科學(xué)研究的基本過程與基本邏輯。支持幼兒動手操作與自主設(shè)計意味著允許兒童有充分的自己動手、實踐操作、試誤檢驗、親身體驗、觀察分析等過程，意味著教師有高質(zhì)量的巧妙設(shè)計并提供豐富的科學(xué)材料與資源(包括可以隨時拿取、操作、分配或替換的生活材料)。由此可有效支持兒童科學(xué)思維習(xí)慣、科學(xué)思維能力的發(fā)展，以及動手操作、工程設(shè)計的興趣與熱情。

實踐策略：(1)留意生活中無處不在的工程技術(shù)與設(shè)計，積累可探究的各類生活材料。人們生活在一個設(shè)計的世界里，各類廢棄的材料可再利用、再設(shè)計。材料可按年級、按主題或按單個活動歸類，如將某個實驗活動的材料統(tǒng)一放入特定的盒子，標(biāo)記活動名稱、主要材料、適用年級、活動目標(biāo)等。(2)依據(jù)年齡層次分解操作活動的水平。無論小班還是大班幼兒，都可以實現(xiàn)支持兒童的親自動手操作與工程設(shè)計。其中一個重要的操作策略是，根據(jù)幼兒的動作發(fā)展水平，將動手操作部分相應(yīng)設(shè)計成不同的難度梯度，由此實現(xiàn)對不同年齡段兒童親自動手探究的支持。例如，探索“為什么泥土比沙子更適合蚯蚓生活”，就要檢驗?zāi)嗤梁蜕匙幽囊晃镔|(zhì)更能儲存水分。為支持幼兒親自動手操作實驗同時又能避免無關(guān)因素的影響，教師事先在礦泉水瓶里裝好同樣多的水并在瓶蓋上打好小孔——幼兒只需在用紗布裝有不同物質(zhì)的透明塑料杯里倒水，然后觀察、對照兩個塑料杯里透過紗布流下來的水。[32](3)歡迎不合理、不完善的方案、實驗、記錄、操作等，必要時在兒童設(shè)計與改善過程中給予提示與輔助支持等，引導(dǎo)兒童展開反思，嘗試調(diào)整、更改或增添，繼而朝著趨于完善的方向努力。(4)探究過程盡量降低教師的主宰，教師的角色主要是環(huán)境的創(chuàng)造者、敏銳的觀察者、適時的引導(dǎo)者(引導(dǎo)思考而非給出答案)，教師的顯性引導(dǎo)精簡至極，實施“更少就是更多”的教育教學(xué)。

(四)觀察記錄與交流分享

“記錄與交流”是初步培養(yǎng)兒童收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的意識與習(xí)慣，它貫穿整個實驗過程以及實驗結(jié)束后。實驗過程中，需仔細(xì)觀察、有效記錄；實驗結(jié)束后，需交流分享、討論反思。觀察記錄是對實驗結(jié)果進(jìn)行比較分析以及做出結(jié)論的前提，此步驟離不開教師的適宜指導(dǎo)與支持。例如：教師制作清晰、明確、適宜的觀察表，使兒童的觀察記錄變得容易一些；為兒童搭建思維支架，并理解記錄的重要性、理解數(shù)據(jù)收集的方式等。此環(huán)節(jié)中，教師的角色是搭建支架的支持者?；谇逦慕Y(jié)果記錄，鼓勵幼兒進(jìn)行比較分析、做出結(jié)論，繼而交流討論、解釋說明、評價反思(包括對其中因果關(guān)系的理解、預(yù)測的準(zhǔn)確性、實驗控制的反思等)。此環(huán)節(jié)中，教師的角色是組織者。這意味著教師不用急于對活動結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，不用急于把科學(xué)的知識或結(jié)論概括傳授給兒童。相反，教師要先給予幼兒充分交流、分享討論的時間與機會，盡量讓他們學(xué)會比較分析、形成結(jié)論、交流結(jié)果、評價反思，由此建構(gòu)幼兒自身的體驗、經(jīng)驗與認(rèn)知，最后教師才進(jìn)行概括和總結(jié)。

實踐策略：(1)精心設(shè)計觀察記錄表，根據(jù)兒童的水平設(shè)計不同難度的記錄表和記錄方式。比如，記錄哪一個氣球吹得更大(如利用酵母發(fā)酵的特性)的實驗結(jié)果，小班幼兒的記錄表只需畫出一個大大的氣球和一個小小的氣球，然后幼兒根據(jù)觀察到的結(jié)果用蠟筆在記錄表的相應(yīng)位置做一個記號(圓點或勾)；大班幼兒的記錄表需記錄的信息則可以更豐富、復(fù)雜。(2)在整個活動過程中，教師不斷調(diào)整自己的角色與教學(xué)策略。例如，在幼兒開始觀察之前，教師是支持者、指導(dǎo)者、設(shè)計者；在交流分享、評價反思階段，教師是組織者、傾聽者、總結(jié)者。(3)在做出結(jié)論、進(jìn)行解釋時，對不同年齡段幼兒的要求可以根據(jù)幼兒的認(rèn)知發(fā)展水平而相應(yīng)調(diào)整。例如：小班幼兒只需讓其在不同實驗過程中反復(fù)感受科學(xué)探究的過程，積累科學(xué)探究過程的感性經(jīng)驗，逐步形成科學(xué)探究的思維習(xí)慣；大班幼兒則可以從做結(jié)論、進(jìn)行解釋的內(nèi)容層面進(jìn)行考察。

綜上，PPOD模式充分體現(xiàn)了學(xué)前STEAM教育的過程本質(zhì)：既遵循了科學(xué)探索與發(fā)現(xiàn)的思維過程，又融趣味性、情境性、問題性、跨學(xué)科性于一體。它有助于滿足幼兒“直接感知、親身體驗、實際操作”，有助于支持幼兒基于真實現(xiàn)象的深度思考、動手操作設(shè)計的實踐創(chuàng)新能力與問題解決能力發(fā)展，有助于幼兒科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神、科學(xué)思維習(xí)慣與科學(xué)思維能力的養(yǎng)成。因此，PPOD模式可為推進(jìn)STEAM教育在幼兒園的廣泛實踐、為推進(jìn)幼兒園STEAM教育教學(xué)從一開始便走上高質(zhì)量軌道提供一種參考。

四、結(jié) 語

在科學(xué)、工程、技術(shù)等早已滲透到人們生活方方面面的時代，促使STEAM教育理念轉(zhuǎn)化為園所教育實踐并走上高質(zhì)量軌道的探索具有重要現(xiàn)實意義。2013年美國頒布的《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(NGSS)提出科學(xué)與工程實踐能力包括：提出科學(xué)問題和界定工程問題；開發(fā)并使用模型；計劃并實施調(diào)查；分析并解讀數(shù)據(jù)；利用數(shù)學(xué)和計算思維；為科學(xué)做出解釋并為工程設(shè)計解決方案；根據(jù)論據(jù)形成論點；獲取、評估和交流信息。[33]對于學(xué)前階段的STEAM教育而言，筆者所建構(gòu)的教育教學(xué)模式，一方面在問題導(dǎo)向、科學(xué)思維上與之有著本質(zhì)的相通；另一方面又突出了“學(xué)前”階段STEAM教育的必要特點：扎根幼兒的生活，為幼兒提供親自體驗、操作與設(shè)計的環(huán)境和材料，在探究、體驗、發(fā)現(xiàn)中豐富STEAM學(xué)習(xí)。PPOD模式為幼兒園開展高質(zhì)量的STEAM教育提供了一種實踐參考。在推廣應(yīng)用上，盡管該模式指向微觀視角下單個活動的具體教學(xué)過程和操作要領(lǐng)，但其遞進(jìn)的問題系列構(gòu)成了一個完整的項目，即由系列獨立的具體活動組成項目探索，實現(xiàn)基于項目的縱向探究，因而也適用于項目的推進(jìn)探索。同時，該模式可根據(jù)不同年齡段兒童發(fā)展特征與目標(biāo)需求采取不同形式的簡化，如小班采用PP模式，即“基于典型生活現(xiàn)象→聚焦問題探究”；中班采用PPO或PPD模式；大班采用PPOD模式。當(dāng)然，PPOD模式是否通用于所有年齡段學(xué)前兒童，還有待在實踐中進(jìn)一步檢驗。此外，在實施學(xué)前STEAM教育過程中，始終需要明確教師的角色，尤其要根據(jù)不同年齡兒童、不同活動類型、活動的不同環(huán)節(jié)作適當(dāng)變化。

大量實證研究揭示：只有高質(zhì)量的學(xué)前教育才具有長遠(yuǎn)的積極效應(yīng)。[34-35]要確保學(xué)前STEAM教育從一開始便走上高質(zhì)量軌道，就離不開外部條件的保障與支持。例如：(1)推進(jìn)學(xué)界與實踐界在STEAM核心概念理解上達(dá)到一致性[2]，包括理解從STEM到STEAM概念內(nèi)涵的變化及其必要性；(2)對兒童早期不同領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與發(fā)展連續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入解讀，更清楚地覺知STEAM活動設(shè)計對促進(jìn)不同年齡段兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展的幫助；(3)加強特定STEAM教育模式學(xué)習(xí)效果的實證檢驗，未來研究應(yīng)該加強對STEAM教育的學(xué)習(xí)結(jié)果(包括創(chuàng)造力、批判性思維、問題解決能力、堅毅力和自信心等)的檢驗，這些方面的實證研究對發(fā)展有效的STEAM教育模式也有重要影響[2]；(4)從學(xué)前STEAM教育質(zhì)量評價、幼兒園教育質(zhì)量評價、幼兒教師評價等評價政策角度深入思考實現(xiàn)對幼兒園高質(zhì)量STEAM教育的支持，這也是高效教育模式實踐推廣的重要保障，包括評價如何更好地觀照兒童的學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)——從結(jié)果取向轉(zhuǎn)向過程取向，如何更好地支持幼兒教師以激發(fā)其投入熱情等；(5)大力加強學(xué)前STEAM師資的培養(yǎng)與培訓(xùn)。目前我國嚴(yán)重缺乏具有STEAM素養(yǎng)的專業(yè)教師[8]，因此學(xué)前師資的STEAM素養(yǎng)培訓(xùn)是有效推進(jìn)園所STEAM教育的必要保障，包括提升幼兒教師STEAM教育的信念、對STEAM教育的積極態(tài)度等。