一、問題的提出

隨著信息化時代的到來，當今社會對人才的需求從知識拷貝型向創(chuàng)新型逐步轉變。STEM教育以培養(yǎng)學生創(chuàng)造創(chuàng)新、合作協作、溝通交流、解決問題等適應社會必需的能力為目的，在全世界作為國家人才發(fā)展戰(zhàn)略受到廣泛關注。越來越多的研究表明，早期的STEM學習與經驗能有效促進兒童抽象思維、邏輯推理、解決問題等能力的發(fā)展。

如何在幼兒園階段開展STEM教育活動？基于此問題，我園圍繞STEM教育理念開展了一系列探索活動，積極探索將STEM教育理念更好地滲透到幼兒一日生活中的路徑與方法。

二、解決問題的過程與方法

我園STEM教育活動實施路徑的探索經歷了如下四個階段。

㈠萌芽奠基階段：在科學活動中的探索

在“十一五”和“十二五”期間，我園通過參與國家規(guī)劃課題“兒童科學教育模式研究”以及子課題“幼兒科學教育內容、方法模式研究”，開展了一系列科學探索活動。

1.依托學府資源，充分挖掘科學活動的教育資源，開展幼兒園科學探索活動。

2.開展家園合作，通過親子科技小制作豐富幼兒的科學經驗。

3.明確了科學活動的實施路徑：問題——假設——實踐驗證——再實踐——總結。

4.出版了《科技小活動》系列叢書。

回顧和反思以往的科學探索活動，我們積累了豐富的幼兒園科學教育實踐經驗，為今后開展STEM教育活動奠定了堅實基礎。

㈡嘗試摸索階段：在區(qū)域活動中的探索

2016年我園加入國際技術與工程教育協會（ITEEA），首次接觸了STEM教育理念，從而開啟了我園STEM教育的探索之旅。

1.探索初期，我們以游戲活動為切入口，結合STEM跨學科的學習特點，開展了一系列STEM教育在區(qū)域活動中的探索。

2.通過大量的案例實踐，總結提煉出幼兒園STEM活動的核心是以工程為主線展開的教育活動：提出問題——積累經驗——設計方案——工程實踐——問題解決（形成產品）。

3.立項了陜西省教育科學“十三五”規(guī)劃2017年度課題“4～6歲幼兒區(qū)域活動STEM教育的實踐研究”，以此推進實踐進程。

在此階段，我們明晰了STEM教育理念，并嘗試在STEM活動中融合更多領域的知識經驗，鼓勵幼兒提出問題并支持他們遷移已有經驗開展多領域的學習和游戲活動；同時積極思考什么是最適合幼兒的STEM學習方式、如何更好地開展跨學科的學習？

㈢深入實踐階段：以項目學習為載體的探索

我們結合實踐在理論學習和反思中發(fā)現幼兒園STEM活動和項目學習契合度較高，項目學習為STEM教育提供良好的平臺與機會，因此我園開展了一系列STEM項目活動的實踐研究——在陜西省學科帶頭人培養(yǎng)計劃專項研究課題“基于項目學習的幼兒園STEM教育實踐研究”的引領下完成了以項目學習為載體的探索。

1.確立了幼兒園STEM教育活動內容選擇的依據：應貼近幼兒生活、是幼兒感興趣的真問題，滲透于幼兒一日生活的方方面面。

2.梳理總結出幼兒園STEM教育活動的實施路徑。

3.完成《STEM教育活動案例集》的匯編，內含16篇活動案例。

此階段的探索幫助我們梳理了STEM教育活動開展內容的選擇依據、實施路徑，為后續(xù)幼兒園STEM課程建設打下了堅實的基礎。

㈣內化提升階段：無處不在的STEM學習

在我園立項的中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計劃課題“幼兒園階段STEM課程建設研究”的推動下，我們開展了幼兒園STEM課程的實踐探索。

1.確立了園本化的STEM課程目標“培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的未來公民”，即主動學習、喜歡探究，勤思善辨、敢于創(chuàng)新，分工合作、快樂互動，樂于分享、積極表達。

2.梳理出STEM課程框架，以此指導我園課程建設。

三、成果的主要內容

基于實踐，我們提出了幼兒園STEM教育活動的實施路徑，即“雙線索、六環(huán)節(jié)、七策略”，從幼兒和成人（教師、家長）兩條線索出發(fā)完成實踐活動，以“發(fā)現問題—頭腦風暴—催化情景—工程計劃—實踐探索—問題解決、交流分享”六個環(huán)節(jié)展開，并梳理出七條操作性較強的教師指導策略。

㈠“雙線索”開展實踐

在STEM教育活動的實施路徑中，從兩條線索出發(fā)開展實踐探索，即主動參與的幼兒和提供多樣化支持的成人，在活動中雙方積極互動、互相促進、共同成長。

幼兒發(fā)現生活中感興趣的事物、現象與問題并和同伴交流討論，形成初步的設想并制定解決問題的計劃，隨后積極主動地投入到解決問題的活動中。在反復設計、制作、調試、改進的過程中運用已有的認知經驗進行探知，從而產生思考，獲得經驗及解決問題、分享表達的能力。

成人（教師、家長）要善于捕捉幼兒感興趣的事物和問題，通過頭腦風暴了解孩子對此問題的理解和經歷，引導其關注STEM問題，基于問題帶領幼兒實地考察、豐富經驗；創(chuàng)設真實的情境，催化幼兒不斷產生新的想法和思考；在實踐中觀察、分析幼兒的活動，適時為幼兒提供相關的技術支持；引導幼兒運用STEM相關學科經驗解決問題，開展跨學科學習，搭建平臺，鼓勵幼兒不斷反思、積極表達。

㈡“六環(huán)節(jié)”探索實施

基于實踐，我們提出了幼兒園STEM教育活動實施路徑的六個環(huán)節(jié)。

環(huán)節(jié)一 發(fā)現問題

STEM項目活動鼓勵幼兒探究和解決生活中有意義的真問題。教師和家長應善于觀察孩子的生活，捕捉其感興趣的、有意義的具有STEM特征的問題，即可以以工程活動為主線，尋找符合幼兒發(fā)展特點的數學和科學知識，且幼兒借助一定的技術手段能解決的問題。

環(huán)節(jié)二 頭腦風暴

基于提出的問題，師幼、幼幼以及親子之間可以通過頭腦風暴開展多方面、多形式的討論，從而匯集幼兒的想法。教師或家長了解幼兒的認知水平后幫助其梳理并聚焦具有STEM特征的問題，在思維碰撞中激發(fā)幼兒的新觀點或解決問題的方法，從而引發(fā)幼兒深入思考。

環(huán)節(jié)三 催化情境

環(huán)境是教育的重要資源，是幼兒教育隱形的引導者。STEM教育強調在真實情景中解決真實問題，在真實情境的催化作用下，幼兒會不斷產生新的想法和思考，從而提升其STEM素養(yǎng)。如在“迷宮”項目活動前期，教師帶領幼兒走進迷宮種植園，并投放迷宮玩具來激發(fā)幼兒的探索興趣。在幼兒具備一定的經驗后，教師一方面不斷豐富班級環(huán)境——利用迷宮主題墻展現迷宮的相關知識和幼兒的探索進度，增添迷宮工具書籍豐富幼兒的經驗儲備，投放低結構材料以支持幼兒的觀察和探索；另一方面引導家長成為學習共同體——向家長發(fā)放“迷宮小知識”調查表，鼓勵家長帶領幼兒實地考察，從而推進項目活動的實施。在項目活動的開展過程中，教師根據任務需求不斷完善活動環(huán)境。

環(huán)節(jié)四 工程計劃

工程計劃包含工程方案和產品設計。每次工程活動開展前，幼兒都會對工程計劃進行討論，并確定工程方案，如制定活動實施階段計劃表包括不同階段的目標、任務及時間分配等；工程方案制定后，幼兒結合前期經驗對產品進行設計，并在多次實踐、反復調整的過程中逐漸清晰對事物的認知，以完善產品設計圖。通過“設計—制作—調試—改進”的循環(huán)過程使得幼兒的工程思維得到有效提升。

環(huán)節(jié)五 實踐探索

我們發(fā)現，以工程活動為主線的探索活動能更好地整合STEM各學科的知識經驗。孩子們在項目活動中提出問題——積累經驗——設計方案——工程實踐——形成產品（問題解決）的整個過程就是一個完整的工程活動過程，在此期間會產生多領域經驗的碰撞，獲得綜合知識和經驗，從而促進幼兒的發(fā)展。

幼兒的工程實踐是從書面計劃轉入真實實踐的過程。在此過程中，幼兒可能會遇到很多難以預設的問題，我們要求幼兒在實踐活動中嚴格按計劃執(zhí)行，鼓勵他們自主探究、解決問題，幼兒則基于對產品的設計，在解決問題的過程中不斷改進方案、調試產品。如在“挑戰(zhàn)多米諾”項目活動中，幼兒按照計劃進行實踐：探索多米諾材料——探索排列路徑——搭建多米諾——調試與改進——完成多米諾挑戰(zhàn)。在此過程中也會出現計劃中沒有預想到的問題，如分工不明確導致實施進度較慢，如何更有效、更快速地完成多米諾的搭建？經過商討，孩子們決定更改方案——分小組搭建多米諾，再將各組多米諾進行聯合以提高工作效率，最終完成多米諾挑戰(zhàn)。

環(huán)節(jié)六 問題解決、交流分享

STEM活動注重幼兒的交流表達能力，幼兒在不同的探索階段都需要與同伴交流分享自己的想法，通過回顧前期經驗、反思制作過程、梳理解決問題的方法進行自我評估并思考可以從哪些方面完善，幼兒在此過程中初步形成工程思維，把收獲的經驗遷移至下一次活動中。幼兒在交流分享中感受學習成果，獲得成功體驗，從而提高語言認知能力，發(fā)展思維品質，也有利于幫助教師了解幼兒在活動中的表現和發(fā)展，檢驗活動的實踐效果，并從中了解幼兒的興趣，為后續(xù)活動的設計提供參考。

㈢“七策略”支持推進

1.對幼兒關注的問題進行篩選，聚焦STEM問題

在STEM活動中，幼兒會提出各種各樣的問題，這些問題中有的是關于STEM的問題，有的是其他方面的問題；有的問題是真問題，需要探究來解決，或是可以推動活動的發(fā)展；有的問題則會偏離項目活動的內容主線，這就需要教師首先辨析和判斷是不是真正的STEM問題。不僅如此，在一個項目活動中會遇到多個問題，教師除了判斷它是不是STEM問題，還需要深度聚焦，這樣才能激發(fā)幼兒深入思考，并且伴隨著問題的聚焦，幼兒會在解決問題時精益求精，問題思考的程度也不斷加深，隨之而來的是學習深度也在不斷增加。

2.有意識地引導幼兒獲得STEM學科經驗

STEM項目活動蘊含了四門學科的很多教育內容和契機，幼兒可能會在過程中感受或經歷這些知識經驗，但如果教師沒有有意識地加以引導，幼兒則不能深刻感受或是反思到這份經驗的重要性，也很難在后續(xù)活動中進行知識的遷移和運用。教師需要在活動中有意識地引導幼兒關注STEM學科經驗，鼓勵幼兒進一步實踐探索，在“小球的旅行”活動中，通過幫助小球旅行感知勢能與動能轉換的關系，從而解決問題，獲得蘊含于問題之中或支持問題解決的學科經驗，并反思這些經驗的獲得過程和條件，為下一次更好地運用和遷移這些內容奠定基礎（見圖1、圖2）。

圖1.測量積木的高度

圖2.測量地面與支架間的距離

3.為幼兒提供多樣化支持，滿足其探索需要

在開展項目活動的過程中，教師積極挖掘園所資源，開發(fā)家長資源，同時利用社會資源為幼兒提供支持。

挖掘園所資源：依托功能部室為STEM項目活動提供實踐場所和信息資源。如在繪本館中投放科普類、工具類書籍；在電腦室建立電子資源庫，方便幼兒查閱；在科學發(fā)現室感受科學現象，給予幼兒更豐富的操作體驗；在班級中創(chuàng)設材料超市、工具區(qū)、主題探索區(qū)、項目進度展示墻等區(qū)域（見圖3）。

圖3.在班級創(chuàng)設材料超市

開發(fā)家長資源：積極搭建家園互動平臺，引領家長成為學習共同體。以STEM活動為媒介，通過給家長的一封信、實地考察、項目調查、資料收集等親子探索方式鼓勵和帶動家長參與，讓家長了解幼兒的學習方式、班級項目活動的進展，并在特殊工具的使用、專業(yè)領域知識等方面積極支持幼兒探索解決問題。如在“立交橋”項目活動中，橋梁工程師家長走進課堂，豐富幼兒的相關經驗，幫助幼兒解決活動中遇到的問題等。

挖掘社會資源：為豐富和拓展幼兒的項目活動經驗，教師積極挖掘周邊社區(qū)和社會資源，鼓勵幼兒依據項目的主題和問題開展具有針對性的考察活動，以豐富前期經驗累積。

4.激發(fā)幼兒問題意識，并支持其掌握問題解決方法

幼兒的問題解決意識及方法是需要成人加以引導的，否則幼兒可能只是提出問題、等待問題解決，教師只有將其自主解決問題的意識激發(fā)出來，幼兒的思維才會得到調動，能力才會得到發(fā)展。首先，教師要有意識地激發(fā)幼兒解決問題的意識，在幼兒遇到難以解決的問題時，教師不是急于給予答案或者幫助幼兒直接解決，而是鼓勵幼兒自己動手想辦法解決問題；其次，通過不同的項目活動讓幼兒在反復操作、不斷試錯的基礎上內化問題解決的流程，掌握問題解決的辦法——聚焦問題、遷移經驗、嘗試材料、使用工具、尋求幫助等。如在“鳥巢”項目中，教師引導幼兒觀察周邊建筑工地上塔吊運送物品的場景，了解滑輪的工作原理，并將經驗遷移至懸掛鳥巢的活動過程中，完成鳥巢懸掛（見圖4）。

5.鼓勵幼兒在試錯中學習，從而獲得成功體驗

幼兒在活動開展的階段性過程中遇到了一個又一個問題，調動多方面的知識和經驗，嘗試通過不同的途徑和方法經歷多次失敗，這便是試錯?！皼]有問題就沒有問題解決，沒有問題解決就沒有學習”，教師應鼓勵幼兒在不斷試錯的過程中反思總結、積累經驗，并通過自己的努力達成目標，獲得成功體驗和自我成就感，這種體驗則會激發(fā)幼兒下一次探索的興趣。

例如，在“立交橋”項目活動中，幼兒在解決立交橋環(huán)形上升彎道的問題時經歷了一次次的挫折和失敗，但他們始終沒有放棄，通過多次嘗試，主動尋求解決方法，最終達成了目標（如圖5）。

圖4.幼兒成功將鳥巢懸掛至高處

圖5.通過調試積木的角度解決立交橋環(huán)形彎道上升的問題

6.支持高水平的團隊合作

STEM教育活動倡導團隊學習，幼兒積累的不僅是科學、技術、工程、數學四門學科的知識經驗，還逐漸懂得了團隊分工合作的重要性——優(yōu)化組織結構，形成最大合力，才能更好地解決問題、達成目標。在STEM項目活動中，教師鼓勵幼兒根據自己的興趣和經驗自然組建團隊、參與實踐活動，并在活動中通過自我評估和他人評價發(fā)揮特長以完成任務，在此過程中幼兒獲得了團隊合作的經驗。如在“包餃子”活動中，幼兒根據自己的興趣、經驗和能力進行任務分工，組建了海報設計組、后勤服務組、和面組、搟面組、包餃子組，每名幼兒在活動中都能發(fā)揮自己的優(yōu)勢并在團隊配合下完成“包餃子”活動（見圖6）。

7.鼓勵幼兒多元表達

STEM教育活動通過語言交流、繪畫、作品或借助現代化的多媒體手段（視頻、圖片）等多種方式支持幼兒進行自我表達。如活動前期針對項目進行討論，鼓勵幼兒運用調查表收集活動的相關信息；活動開展的每一階段，教師都會組織幼兒分享遇到的問題及解決方法；活動結束后教師會組織多種形式的分享交流活動，如產品推介會、活動匯報、體驗分享日、繪本劇表演等，鼓勵幼兒分享在項目活動中獲得的經驗和成果，如在“幼兒成品發(fā)布會”上積極介紹自己的作品和制作過程，在此過程中幼兒的語言表達能力得以提高（見圖7）。

圖6.包餃子后勤組清點圍裙個數

圖7.幼兒成品發(fā)布會

四、效果與反思

我們依據幼兒園STEM實施路徑開展了一系列教育活動，始終以培養(yǎng)幼兒STEM核心素養(yǎng)為目標，以項目活動為載體，注重幼兒在活動過程中通過不斷嘗試最終解決問題、獲得經驗。在實施場域和活動內容、形式等方面都更加開放、靈活，以此來促進幼兒的發(fā)展、教師的專業(yè)成長及家長教育理念的轉變。

㈠效果

1.幼兒的發(fā)展

⑴幼兒STEM素養(yǎng)逐漸形成

①萌發(fā)了問題意識，問題解決能力得到提升

幼兒對世界充滿好奇，每天都有無數個為什么，但問題較淺顯、不夠深入。通過參與STEM項目活動，幼兒針對感興趣的事物更加敢問、想問、會問，并能聚焦當前項目活動的內容提出有價值的問題并主動思考、實踐解決；同時，幼兒在遇到難題時，會自覺地通過多種渠道積極嘗試解決問題，如在教師的支持下上網查閱資料，在父母的陪同下進行實地考察，尋找合適的材料嘗試改變材料的形狀，運用已有知識經驗解決問題等。

②逐漸形成工程意識，初步具有工程思維

在STEM教育活動中，幼兒通過以工程為核心的設計與制造活動來解決生活中真實的、有意義的問題，從而初步具有工程思維。如在每個項目活動開始之前，幼兒都會根據活動的需要結合已有經驗進行設計，并結合自己的設計進行制作活動，在此過程中不斷改善產品的設計。

⑵初步具有知識經驗遷移能力，養(yǎng)成良好的學習品質

通過開展豐富多樣的STEM項目活動，幼兒在參與實踐的過程中經驗遷移能力不斷提升，在項目活動的不同階段，需要幼兒調動多方知識和經驗不斷對產生的新問題進行探索實踐，在這個過程中幼兒逐步養(yǎng)成了積極主動、認真專注、敢于探索和嘗試等良好的學習品質，為后續(xù)的學習和發(fā)展奠定堅實的基礎。

⑶在分工合作、交流溝通、互相評價中共同發(fā)展

STEM教育活動強調幼兒自發(fā)、自主的探究，在團隊協作的過程中，幼兒感受到了同伴間分工合作的重要性，加深了彼此間的親密伙伴關系，在失敗中不斷嘗試、相互鼓勵，凝聚團隊智慧，最終解決問題，促進幼兒共同發(fā)展。

2.教師的專業(yè)成長

⑴STEM意識逐步增強，并善于利用、挖掘身邊的教育資源

首先，教師能有意識地從幼兒的日常生活中發(fā)現STEM問題，并以此為契機引導幼兒進一步思考和實踐探索，尋找解決問題的辦法；其次，通過STEM項目活動的實施，教師逐漸理解了STEM活動的核心是工程活動，通過“設計—制作—調試—改進”不斷更迭的過程培養(yǎng)幼兒的工程意識，使其在一次次項目實踐的過程中逐漸形成工程思維，提升其合作探究、解決問題等能力；再次，為了更好地支持幼兒STEM項目活動的開展，教師積極創(chuàng)設支持項目活動的材料超市和STEM活動區(qū)域，并根據幼兒的需要不斷調整和完善，當遇到專業(yè)知識上的困惑或能力上的局限時，會積極地挖掘家長資源，利用現代技術手段解決問題。

⑵不斷更新教育理念，在項目活動中激發(fā)教育智慧

在STEM教育活動過程中，教師從最開始的摸索嘗試到反思總結，再到產生新的困惑，并在實踐中再解決、再反思，一直沿著行動研究的軌跡前行。經過不斷地學習、探索和實踐，教師從最開始找不到STEM問題，不知如何開展活動，不知如何提供適宜的方法支持幼兒對問題的探索，到開始有意識地關注幼兒感興趣的問題，分析問題的價值，引導幼兒通過多種途徑豐富相關經驗，積極創(chuàng)設情境化的環(huán)境，在活動過程中嘗試解決問題，鼓勵幼兒在團隊合作中分工合作，積極表達想法，在幼兒受挫時及時給予支持和情緒疏導……教師的角色在活動中也發(fā)生著轉變，從重教到支持、引導幼兒主動學，其教育觀念得以提升，教育智慧得到激發(fā)。

3.家長的育兒理念逐漸轉變

隨著STEM教育活動的開展，家長開始逐漸認同STEM教育理念，他們看到了幼兒的學習是如何發(fā)生的，教師是如何為幼兒提供材料、經驗和技術支持的，也理解了學前幼兒獨特的學習方式——在游戲中學習、在操作中學習、在解決問題中學習、在同伴合作中學習，從而不斷豐富知識經驗，獲得成長。家長理念的認同讓家園合作越來越有默契，也讓幼兒的STEM教育活動越走越遠。

㈡反思

經歷多年STEM教育活動的探索與實踐，我們有如下反思。

首先，目前我們開展的STEM教育活動大多是基于幼兒問題生成的，活動內容的選擇有一定的局限性，且大多以工程建構活動為主，適宜在中大班開展。“如何在小班開展STEM活動，使幼兒萌發(fā)STEM意識”是我們進一步探索的問題。

其次，如何分步驟、分階段、分年齡在全園推廣STEM教育活動的實踐成果，從目標、內容、實施、評價等方面最終形成一套完整的、具有特色的幼兒園STEM課程體系，讓STEM教育理念真正在幼兒園落地生根、開花結果，從而更好地促進幼兒的發(fā)展、教師的專業(yè)成長；同時，“如何為更多的幼兒園開展STEM教育活動提供思路和有益借鑒”也是我們今后研究的問題之一。