裴巧琴

引 言

中國(guó)教育科學(xué)研究院STEM教育研究中心正式發(fā)布的《中國(guó)STEM教育白皮書(shū)》指出：STEM教育有助于培養(yǎng)一大批有創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力的人才，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。在這樣的趨勢(shì)帶動(dòng)下，中國(guó)STEM教育發(fā)展的新方向、新模式逐漸明晰起來(lái)。STEM教育是通過(guò)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)相關(guān)領(lǐng)域整合的綜合性課程。在幼兒園階段，教師應(yīng)幫助兒童獲得真正有意義的STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，并將這樣的正向體驗(yàn)延續(xù)到未來(lái)的學(xué)習(xí)中[1]。

一、幼兒園開(kāi)展STEM教育的主要原則

（一）生活性原則

生活性原則源于我國(guó)教育家陶行知先生提出的“生活即教育”，教育與生活是相互交集、相互作用的。幼兒的思維特點(diǎn)以具體形象為主，真實(shí)可感的事物更能激發(fā)幼兒的探究欲和求知欲。因此，幼兒園開(kāi)展STEM教育需遵循生活性原則，主張將STEM教育結(jié)合幼兒日常接觸的事物進(jìn)行活動(dòng)，開(kāi)展貼近幼兒真實(shí)生活的活動(dòng)。

例如，“下水道堵住了”是大班生活環(huán)節(jié)的一個(gè)小插曲。倒水時(shí)幼兒們發(fā)現(xiàn)——水堵住了，因此有的幼兒用手去摳洞，有的用筷子疏通，有的直接報(bào)告教師……“水不往下流，可能發(fā)生了什么？可以用什么工具？”為了解決這一問(wèn)題，幼兒找來(lái)了各種材料進(jìn)行嘗試，結(jié)果第一次的材料沒(méi)有起到明顯的作用（吸管太短插不深、毛根軟使不上力、筷子是直的不能轉(zhuǎn)彎……）。幼兒又展開(kāi)了第二次討論：怎樣來(lái)改造工具？連接、組合、找疏通劑……源于生活的問(wèn)題不斷激發(fā)幼兒去實(shí)踐。

從上述案例中我們可以看到，來(lái)自幼兒生活中的STEM教育更真實(shí)、更自然，為尋求問(wèn)題的解決方法，他們進(jìn)行了不同的嘗試，在猜測(cè)、動(dòng)手、實(shí)踐的過(guò)程中不僅總結(jié)出疏通下水道的可能性方法，還比較了各種工具的優(yōu)勢(shì)與不足，同時(shí)通過(guò)解決生活化問(wèn)題，使幼兒們積累了生活經(jīng)驗(yàn)。

（二）低結(jié)構(gòu)性原則

低結(jié)構(gòu)性原則就是滿足兒童感知、操作和體驗(yàn)的需求，一方面營(yíng)造自由寬松的氛圍、開(kāi)放學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)幼兒在與材料的互動(dòng)中深入探索，獲取科學(xué)探究的核心經(jīng)驗(yàn)；另一方面，鼓勵(lì)和引導(dǎo)幼兒學(xué)習(xí)做簡(jiǎn)單的計(jì)劃和記錄，在操作及驗(yàn)證中梳理活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)[2]。

例如，“吹泡泡”是中班上學(xué)期的一個(gè)區(qū)域活動(dòng)。教師打破以往準(zhǔn)備好泡泡水、吹泡泡器的常態(tài)，給予幼兒任務(wù)單：先做泡泡水，再做吹泡泡器，看看你吹出的泡泡是什么樣的。這里提供的物品都是源自幼兒前期的生活與調(diào)查，比如，洗潔精、水、糖、洗衣液、肥皂、毛根、吸管、軟管等，還有記錄表格。在挑戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，對(duì)于泡泡水調(diào)制的選擇或兩兩組合，或多種混合；而做泡泡器時(shí)，幼兒對(duì)吸管和毛根情有獨(dú)鐘，吸管拿來(lái)就可以吹，毛根則可以做造型……幼兒根據(jù)任務(wù)選擇材料，調(diào)配出不同配方的泡泡水；教師學(xué)會(huì)放手則是從另一個(gè)側(cè)面支持了幼兒的表達(dá)與發(fā)現(xiàn)。

從這里可以看出，利用“低結(jié)構(gòu)材料+記錄”的方式在顯性處放棄了教師的主體者身份，但在隱性處助力了幼兒的主動(dòng)探究，加上幫助幼兒回顧和思考，增強(qiáng)了幼兒探究學(xué)習(xí)的計(jì)劃性和目的性。

（三）主題性原則

主題性原則是通過(guò)主題的方式系列化、有深度地推進(jìn)。一個(gè)主題往往是一個(gè)挑戰(zhàn)連接另一個(gè)挑戰(zhàn)，隨著“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—解決問(wèn)題—再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—再解決問(wèn)題”的層層遞進(jìn)，學(xué)習(xí)難度在增加，挑戰(zhàn)在升級(jí)，主題任務(wù)也在不斷優(yōu)化。在這樣的過(guò)程中，幼兒的經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)不斷完善，對(duì)科學(xué)探究的專注度越來(lái)越聚焦，對(duì)思維建構(gòu)力也越來(lái)越清晰透徹。

例如，“停車(chē)場(chǎng)”是一個(gè)中大混齡的主題活動(dòng)。活動(dòng)中從平面停車(chē)場(chǎng)開(kāi)始，幼兒發(fā)現(xiàn)固定車(chē)位有限，一塊場(chǎng)地只能停8～10輛車(chē)?！巴瑯拥牡胤皆鯓硬拍芡８嗟能?chē)？”于是就有了升降停車(chē)場(chǎng)，利用一塊平行積木當(dāng)?shù)淄?，上下兩層能停更多的?chē)?！叭绾巫屚＼?chē)場(chǎng)的車(chē)來(lái)去自由，讓停車(chē)更順暢？”問(wèn)題再次引發(fā)幼兒的思考，他們分工合作，開(kāi)始構(gòu)建立交橋式的立體停車(chē)場(chǎng)，既有升降機(jī)，又有旋轉(zhuǎn)路徑，還加入了地下地上的兩個(gè)層面。燈光、道路、標(biāo)志等元素的加入，讓停車(chē)場(chǎng)呈現(xiàn)出了更加細(xì)致的設(shè)計(jì)。事實(shí)上，教師在這個(gè)活動(dòng)中扮演著參與者、引導(dǎo)者的角色，在提出每個(gè)問(wèn)題后要觀察、了解幼兒的表現(xiàn)，然后給予幼兒有針對(duì)性的指導(dǎo)。

這個(gè)案例中，幼兒對(duì)停車(chē)場(chǎng)的改建經(jīng)歷了一個(gè)由認(rèn)識(shí)到實(shí)踐、由原理到圖紙、由圖紙到實(shí)操的過(guò)程，問(wèn)題導(dǎo)向的系列活動(dòng)緊緊圍繞建“方便實(shí)用的停車(chē)場(chǎng)”這一主題進(jìn)行，不斷深入，環(huán)環(huán)相扣，難度也在逐漸升級(jí)。

（四）生成性原則

生成性原則是和預(yù)設(shè)性原則相輔相成的。幼兒園STEM教育同樣具有顯著的生成性[3]?；顒?dòng)中教師預(yù)設(shè)成分較少，需要時(shí)刻關(guān)注幼兒在活動(dòng)中的真實(shí)狀態(tài)和反饋來(lái)靈活調(diào)整活動(dòng)策略及方向?；顒?dòng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有可能出現(xiàn)新的探索興趣點(diǎn)，幼兒每一次的動(dòng)態(tài)生成也都會(huì)激發(fā)起教師潛在的教育機(jī)智。

例如，“承重挑戰(zhàn)”是一個(gè)“橋”主題活動(dòng)下的子游戲。幼兒用不同材質(zhì)的物體搭建橋，發(fā)現(xiàn)生活中的紙片、塑料吸管等改變形狀后，承重力也發(fā)生了改變。這時(shí)，有幼兒拿出生活區(qū)的意大利面也想試試。雖然意大利面細(xì)且易斷，但是有難度的挑戰(zhàn)吸引了其他幼兒的加入?！坝门菽遄龅装?，意大利面可以撐起一張紙嗎？需要用多少根意大利面？怎樣插才能撐起更多張紙？我用意大利面撐起了什么？”一個(gè)材料的加入引發(fā)出一連串的“問(wèn)題”，而一連串的“問(wèn)題”支持著幼兒們真實(shí)的體驗(yàn)活動(dòng)。

這個(gè)案例讓我們感受到：在活動(dòng)中不斷遇到的狀況成為幼兒探究的動(dòng)力，教師需要注意傾聽(tīng)幼兒的聲音，根據(jù)幼兒某一元素產(chǎn)生的問(wèn)題生成新的探究點(diǎn)，并引導(dǎo)幼兒以問(wèn)題為導(dǎo)向進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)。這樣，一個(gè)有價(jià)值的思考點(diǎn)會(huì)驅(qū)動(dòng)著幼兒不停探索，而且會(huì)不斷豐富活動(dòng)的內(nèi)容。

二、STEM教育在幼兒園課程中的融合性應(yīng)用

（一）基于問(wèn)題性情境，引導(dǎo)幼兒關(guān)注生活

在幼兒園活動(dòng)中，STEM教育更重視幼兒學(xué)習(xí)內(nèi)容和幼兒生活經(jīng)驗(yàn)之間的密切聯(lián)系，當(dāng)學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)與具體的操作材料相結(jié)合、與幼兒的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系時(shí)，這樣的學(xué)習(xí)才會(huì)取得更好的效果[4]。

以“‘懸空’建筑”為例，該活動(dòng)源于幼兒發(fā)現(xiàn)的一張“不一樣的建筑”照片——公園里的一個(gè)懸挑式觀景臺(tái)。“這個(gè)建筑不一樣在哪里？”——這個(gè)觀景臺(tái)上下面是空的，前后也是空的，只有一面靠著邊，好像被一塊磁鐵吸在墻上一樣?！斑@樣的建筑是怎么造出來(lái)的？”“怎樣保障‘懸空’建筑的牢固性？” 教師鼓勵(lì)幼兒動(dòng)手搭建。幼兒基于生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了大膽嘗試：懸空建筑的底座要牢，可以用雪糕棒挑出去，另一頭需要用重的東西壓?。粦页鋈サ目臻g越遠(yuǎn)，建筑會(huì)翻的可能性越大；這樣的建筑安全保障很重要……

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是STEM教育的關(guān)鍵。活動(dòng)中，教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，從幼兒生活視角發(fā)現(xiàn)的建筑入手，鼓勵(lì)幼兒觀察其與一般建筑的不同，之后鼓勵(lì)幼兒思考并解決問(wèn)題。“怎樣造？”和“造的時(shí)候發(fā)現(xiàn)什么（注意什么）？”在探究過(guò)程中，關(guān)鍵是幼兒的動(dòng)手操作，教師不需要提供現(xiàn)成的答案，而要鼓勵(lì)幼兒根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)提出想法和解決方案，在實(shí)踐中檢驗(yàn)假設(shè)，獲得發(fā)展，這樣才能更好地提升幼兒的經(jīng)驗(yàn)。

（二）進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，培養(yǎng)幼兒對(duì)知識(shí)的遷移能力

跨學(xué)科是STEM教育最突出的特征，提倡學(xué)科融合下學(xué)生通過(guò)靈活應(yīng)用知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題[6]。在幼兒園中，STEM教育不是將重點(diǎn)只放在某個(gè)特定領(lǐng)域或?qū)W科上，而是聚焦問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)結(jié)性，以及在綜合化運(yùn)用中促進(jìn)幼兒的深度學(xué)習(xí)。

例如，在“水管工程師”活動(dòng)中，教師可以通過(guò)預(yù)設(shè)實(shí)物水管、水及平板資源庫(kù)，引導(dǎo)幼兒在自主探究中了解不同水管的名稱和作用；通過(guò)App游戲“接水管”，感受選擇合適的水管進(jìn)行連接，讓水流通；通過(guò)工程師任務(wù)——為自來(lái)水廠和不同地點(diǎn)的小動(dòng)物家設(shè)計(jì)水管管道，思考“用了幾種水管？”“怎樣連接？”“還可以怎么接？”進(jìn)一步提升幼兒解決問(wèn)題的能力。

從認(rèn)識(shí)水管到選擇合適水管，再到設(shè)計(jì)水管連接管道，讓管道連接更實(shí)用。這個(gè)活動(dòng)打破了原有的學(xué)科課程的界限和框架，是圍繞角色問(wèn)題的課程學(xué)習(xí)，有助于幼兒形成一種系統(tǒng)性、整合性的思維方式。此外，教師鼓勵(lì)幼兒以水管為基礎(chǔ)，促進(jìn)其知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互貫通，培養(yǎng)了幼兒感知發(fā)現(xiàn)、選擇應(yīng)用的知識(shí)遷移能力。

（三）通過(guò)團(tuán)隊(duì)式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)幼兒的合作精神

STEM教育就是通過(guò)協(xié)作來(lái)培養(yǎng)幼兒解決問(wèn)題的能力?；谀繕?biāo)的學(xué)習(xí)共同體，凝聚集體智慧，通過(guò)展示他們的發(fā)現(xiàn)來(lái)表達(dá)想法、觀點(diǎn)和在探究學(xué)習(xí)中所獲得的知識(shí)技能，并分享彼此的喜悅。

以“我們的小區(qū)”建筑為例，一次意外的暴雨，戶外沙水區(qū)中幼兒的“家園”沖掉了，沙盤(pán)建筑一片狼藉?！霸鯓拥钟唤荡笥?，讓我們的家園不怕水、不進(jìn)水？”幼兒進(jìn)行了商量，設(shè)計(jì)并推選出三種方法：排水管、壘高和挖溝渠。之后，幼兒分工合作，設(shè)計(jì)圖紙、找材料、實(shí)際操作。第二次“大雨”來(lái)臨，“家園”又是面目全非。幼兒扒開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)找原因。第二次嘗試中，幼兒更加謹(jǐn)慎，沙包組、石頭組一起上陣。這次的“大雨”量增加了，“家園”守護(hù)基本合格?！斑€有更好的排水方法嗎？”幼兒還在逐步探索中……

通過(guò)這個(gè)案例不難看出，幼兒形成團(tuán)隊(duì)后更加強(qiáng)調(diào)“我們”而非“我”，重視合作伙伴在共同工作中的價(jià)值和意義，有集體設(shè)計(jì)、有分工任務(wù)、有現(xiàn)場(chǎng)指揮、有及時(shí)反饋。這樣的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，不僅鍛煉了幼兒的社會(huì)適應(yīng)性，更實(shí)現(xiàn)了擁有不同生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平的個(gè)體間的相互學(xué)習(xí)與啟發(fā)。

（四）運(yùn)用工程性思維，提高幼兒解決問(wèn)題的創(chuàng)新力

STEM教育是一個(gè)過(guò)程，更是一種思維方式。工程性思維不同于科學(xué)思維，它遵循“明確問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—制作實(shí)物—測(cè)試與改進(jìn)”的程序。

以“比薩斜塔”為例，對(duì)于大班的幼兒來(lái)說(shuō)，垂直的壘高較容易，挑戰(zhàn)有傾斜角度的壘高，如何保持平穩(wěn)則需要他們運(yùn)用工程思維去探索?；顒?dòng)開(kāi)始是感知材料：“材料有哪些？它們有什么共同的地方？有什么不同的地方？”接著是明確問(wèn)題：用剛剛的材料試著搭建一座斜塔。在嘗試搭建前，幼兒先講述或用圖示表達(dá)自己的搭建思考（圍圈法、樓梯法、輕重法等），接著進(jìn)入實(shí)物探索階段……面對(duì)問(wèn)題，繼續(xù)討論并總結(jié)出斜又不倒的建筑搭建思維圖。

在活動(dòng)中，幼兒挑戰(zhàn)傳統(tǒng)直線壘高，那么如何搭出斜而不倒、斜而高的建筑呢？幼兒像工程師一樣感知材料、統(tǒng)籌思考、認(rèn)真制作。工程性思維對(duì)于4～6歲的幼兒來(lái)說(shuō)，就是逐步構(gòu)建思維的過(guò)程，也是“設(shè)計(jì)+實(shí)踐”的思維。由于每個(gè)幼兒的生活經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知方式等存在差異，其表達(dá)角度往往會(huì)出現(xiàn)個(gè)體差異性。這種釋放學(xué)習(xí)空間、拓寬研究思路、發(fā)展多樣表達(dá)的解決過(guò)程，提高了幼兒的創(chuàng)新力。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，幼兒園的主題活動(dòng)、集體活動(dòng)、區(qū)域活動(dòng)等多種活動(dòng)形式都可以和STEM教育融會(huì)貫通，有助于培養(yǎng)幼兒的探究和創(chuàng)新力。因此，幼兒教師應(yīng)積極探索讓STEM教育融入幼兒教育的有效途徑，讓幼兒在成長(zhǎng)中具備適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)力。