彭杜宏

【摘要】教育要面向未來(lái)。以真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、聚焦真實(shí)問(wèn)題解決為本質(zhì)的STEAM教育要著眼于世界前沿未決真實(shí)問(wèn)題。本研究提出，應(yīng)關(guān)注這類問(wèn)題，并選擇其中具有幼兒發(fā)展適宜性的問(wèn)題，用以設(shè)計(jì)適宜幼兒探究的STEAM項(xiàng)目與活動(dòng)。研究者結(jié)合實(shí)例，闡述了具體實(shí)踐思路，包括：（1）精選前沿真實(shí)問(wèn)題并分析其是否適宜幼兒探究；（2）挖掘真實(shí)問(wèn)題背后的核心問(wèn)題及其相應(yīng)的遞進(jìn)性問(wèn)題鏈；（3）展開(kāi)聚焦問(wèn)題的STEAM項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與活動(dòng)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】世界前沿真實(shí)問(wèn)題；STEAM項(xiàng)目開(kāi)發(fā)；幼兒園STEAM教育

【中圖分類號(hào)】G612 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ?【文章編號(hào)】1004-4604（2023）03-0024-06

旨在培養(yǎng)創(chuàng)新人才的STEAM教育（Science， Technology， Engineering， Art， and Mathematics Education，即科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)教育）已成為全球范圍內(nèi)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)與教育發(fā)展的重要戰(zhàn)略。STEAM教育的本質(zhì)是真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、聚焦真實(shí)問(wèn)題解決，根本目標(biāo)是培養(yǎng)個(gè)體跨學(xué)科思維用以助其解決復(fù)雜真實(shí)問(wèn)題。學(xué)界也一致強(qiáng)調(diào)，STEAM教育應(yīng)與真實(shí)的世界緊密聯(lián)系，〔1〕要提供給個(gè)體真實(shí)的問(wèn)題、真實(shí)的挑戰(zhàn)、真實(shí)的訓(xùn)練，〔2，3〕應(yīng)基于現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜和真實(shí)問(wèn)題選擇課程內(nèi)容，〔4〕要在時(shí)代發(fā)展的背景下圍繞熱難點(diǎn)問(wèn)題推進(jìn)實(shí)施。〔5〕幼兒園STEAM教育也應(yīng)源于生活中的真實(shí)問(wèn)題。這些真實(shí)問(wèn)題中，哪些具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的探索價(jià)值，能夠引發(fā)幼兒持續(xù)興趣與深度探索呢？

教育是面向未來(lái)的事業(yè)，應(yīng)具有預(yù)見(jiàn)性和前瞻性。〔6〕有研究認(rèn)為，科學(xué)教育改革應(yīng)該著眼于當(dāng)下和未來(lái)的實(shí)際問(wèn)題，讓兒童了解甚至探究氣候變化、流行病、水安全、物種保護(hù)等社會(huì)環(huán)境問(wèn)題解決的思路和方式?！?〕以真實(shí)問(wèn)題解決為本質(zhì)特征的STEAM教育也應(yīng)面向未來(lái)、面向世界、面向前沿。

本研究認(rèn)為，關(guān)注世界前沿未決的、具有挑戰(zhàn)性的真實(shí)問(wèn)題并圍繞其開(kāi)展幼兒園STEAM教育，是一個(gè)值得關(guān)注的方向。世界前沿問(wèn)題是指政府或相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)發(fā)布的人類至今未決的科學(xué)問(wèn)題，或一段時(shí)間內(nèi)有挑戰(zhàn)的重大科學(xué)、工程技術(shù)難題。如2021年上海交通大學(xué)攜手《科學(xué)》（Science）雜志結(jié)合國(guó)際前沿、全球共需、科學(xué)發(fā)展，共同發(fā)布了125個(gè)人類當(dāng)前與未來(lái)面臨的重大科學(xué)問(wèn)題，包括“我們可以阻止全球氣候變化嗎？”“我們?nèi)绾胃玫毓芾硎澜缟系乃芰蠌U棄物？”等；〔8〕2022年我國(guó)科協(xié)發(fā)布了30個(gè)重大問(wèn)題，如“如何利用遙感科技對(duì)地球健康開(kāi)展有效診斷、識(shí)別與評(píng)估？”等?！?〕這些問(wèn)題或是全球尚未解決的重大科學(xué)問(wèn)題，或是我國(guó)當(dāng)前最棘手的科技工程難題，是真真實(shí)實(shí)存在的待解決的前沿問(wèn)題。全體公民、教育者都有義務(wù)關(guān)注這些問(wèn)題。幼兒對(duì)世界充滿好奇，他們天馬行空的想象有時(shí)可能比成人更能抵達(dá)問(wèn)題/事物的本質(zhì)與真相，給人類以寶貴的啟發(fā)，他們的思考可能為問(wèn)題的探索提供寶貴的視角?！?0〕更重要的是，在幼兒面前打開(kāi)世界前沿領(lǐng)域的廣闊視角，讓他們感知、思考身邊真實(shí)存在的前沿問(wèn)題，可為其投入STEAM學(xué)習(xí)乃至未來(lái)投身STEAM領(lǐng)域研究播下興趣的種子，可為培養(yǎng)幼兒掌握未來(lái)公民的必備生存本領(lǐng)——復(fù)雜真實(shí)問(wèn)題解決能力鋪墊基石。

一、世界前沿真實(shí)問(wèn)題的探究適宜性分析

對(duì)于世界前沿未決的真實(shí)科學(xué)、工程與技術(shù)等問(wèn)題，既要保持關(guān)注，也要基于幼兒的發(fā)展適宜性對(duì)其進(jìn)行挑選，兩者缺一不可。發(fā)展適宜性實(shí)踐是學(xué)前教育界一直推崇的教育理念，強(qiáng)調(diào)幼兒園教育教學(xué)一方面要契合幼兒當(dāng)下的認(rèn)知發(fā)展與生活經(jīng)驗(yàn)，另一方面要幫助每個(gè)幼兒實(shí)現(xiàn)有助于其持續(xù)發(fā)展和學(xué)習(xí)的具有挑戰(zhàn)性的和可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)?！?1〕下面主要從生活適宜性、年齡適宜性這兩點(diǎn)來(lái)闡述如何分析世界前沿真實(shí)問(wèn)題是否具有幼兒發(fā)展適宜性。

1.世界前沿真實(shí)問(wèn)題與幼兒生活相關(guān)聯(lián)的程度

在挑選世界前沿（未決的）真實(shí)問(wèn)題作為STEAM項(xiàng)目載體時(shí)，首先要考慮該問(wèn)題與幼兒生活相關(guān)聯(lián)的程度，即是否與幼兒切身生活有關(guān)，是否是幼兒生活中有映射、有體現(xiàn)或幼兒有體會(huì)、有經(jīng)歷的問(wèn)題。有研究者對(duì)市場(chǎng)上的幼兒STEAM學(xué)習(xí)材料（常被幼兒園直接購(gòu)買用以開(kāi)展STEAM教育）進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其存在“融入生活、解決真實(shí)生活問(wèn)題體現(xiàn)不明顯”等問(wèn)題。〔12〕事實(shí)上，教育必須以兒童現(xiàn)實(shí)生活為出發(fā)點(diǎn)和依據(jù)。許多知識(shí)和技能，只有在生活中才能真正地學(xué)到?！?3〕有質(zhì)量的STEAM教育所探究的問(wèn)題應(yīng)直接來(lái)自幼兒真實(shí)的生活，回歸幼兒真實(shí)的生活。

以“我們可以創(chuàng)造一種環(huán)保的塑料替代品嗎？”問(wèn)題為例。如前所述，塑料污染問(wèn)題被列為人類當(dāng)前與未來(lái)面臨125個(gè)科學(xué)問(wèn)題之一，〔14〕2022年2月第五屆聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)續(xù)會(huì)上近200個(gè)會(huì)員國(guó)還在繼續(xù)探討該問(wèn)題。如何更好地管理塑料垃圾、如何創(chuàng)造塑料替代品，無(wú)疑是當(dāng)前人類面臨的真實(shí)難題。而該真實(shí)問(wèn)題在幼兒生活中有著廣泛的映射，如家里的塑料袋、塑料飲料瓶，小區(qū)、公園路邊的塑料垃圾，被塑料垃圾覆蓋、污染的河面，關(guān)于大海中的魚(yú)類受塑料垃圾威脅的新聞報(bào)道等。可以說(shuō)，塑料與塑料垃圾在幼兒生活中已無(wú)處不見(jiàn)。這樣的真實(shí)問(wèn)題源自幼兒的生活，幼兒對(duì)之有著豐富的感性經(jīng)驗(yàn)。

2.世界前沿真實(shí)問(wèn)題與幼兒探究的年齡適宜性

探究的年齡適宜性是指所選真實(shí)問(wèn)題及其探究方式與該年齡幼兒的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)心理相適宜。幼兒通過(guò)親身感知、直接體驗(yàn)、動(dòng)手操作來(lái)學(xué)習(xí)。因此，在選擇真實(shí)問(wèn)題時(shí)，要考慮問(wèn)題探究過(guò)程中有無(wú)幼兒直接動(dòng)手操作探究的空間以及空間有多大。趣味性是挑選真實(shí)問(wèn)題時(shí)需考慮的另一重要指標(biāo)，即所選問(wèn)題要能吸引幼兒的注意力，能引發(fā)其探究興趣?？茖W(xué)教育代表性模式5E模式（投入→探索→解釋→應(yīng)用闡述→評(píng)價(jià)）〔15〕的首要環(huán)節(jié)就是注意投入——先把幼兒的注意力吸引過(guò)來(lái)，由此才能讓幼兒主動(dòng)、持續(xù)投入探究熱情。

二、聚焦世界前沿問(wèn)題的幼兒園STEAM項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

一個(gè)好的真實(shí)問(wèn)題可以形成一個(gè)好的STEAM探究項(xiàng)目。幼兒園STEAM項(xiàng)目開(kāi)發(fā)包括問(wèn)題探究空間分析和項(xiàng)目設(shè)計(jì)兩步。

1.問(wèn)題探究空間分析

對(duì)選定的代表性或典型性前沿真實(shí)問(wèn)題進(jìn)行探究空間分析，即進(jìn)一步分析問(wèn)題背后蘊(yùn)含的核心問(wèn)題，以及核心問(wèn)題背后的遞進(jìn)性分問(wèn)題。幼兒園STEAM項(xiàng)目探究就是圍繞一個(gè)個(gè)核心問(wèn)題及其背后層層遞進(jìn)的具體分問(wèn)題而逐步展開(kāi)的深入探究。對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究空間分析有助于教師明確問(wèn)題可探究的方面、可探究的變量、可探究的深度，進(jìn)而明確如何連續(xù)性地推進(jìn)探究等。分析時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是，核心問(wèn)題應(yīng)是充分體現(xiàn)和破解真實(shí)問(wèn)題的問(wèn)題，即緊扣和指向真實(shí)問(wèn)題解決，而非偏離的或不重要的問(wèn)題。以“如何延緩衰老，促進(jìn)機(jī)體修復(fù)，提高人類壽命？”為例，“人衰老會(huì)有哪些癥狀？”“人為什么會(huì)變老？增加運(yùn)動(dòng)（或提高免疫力）等能延緩衰老嗎？”等是緊扣該真實(shí)問(wèn)題的核心問(wèn)題，“動(dòng)植物也會(huì)衰老嗎？”“人與動(dòng)物衰老有什么不同？”等問(wèn)題則偏離了核心問(wèn)題?？梢圆扇　笆鞘裁础薄盀槭裁础薄霸趺礃印钡乃悸穪?lái)分析真實(shí)問(wèn)題背后的核心問(wèn)題。二是，核心問(wèn)題之間應(yīng)有一定的遞進(jìn)關(guān)系，其表述宜易理解且具體。三是，每個(gè)遞進(jìn)性分問(wèn)題應(yīng)緊扣其上位的核心問(wèn)題。四是，所有分問(wèn)題應(yīng)具有可操作探究性且難度適宜。

以下，以“我們可以創(chuàng)造一種環(huán)保的塑料替代品嗎？”（簡(jiǎn)稱真實(shí)問(wèn)題1）為例進(jìn)行闡釋。對(duì)該問(wèn)題的探究空間進(jìn)行分析，如表1所示?；谡鎸?shí)問(wèn)題1，分析得出3個(gè)核心問(wèn)題、8個(gè)一級(jí)遞進(jìn)性分問(wèn)題和若干二級(jí)遞進(jìn)性分問(wèn)題。每一個(gè)核心問(wèn)題都是對(duì)解決真實(shí)問(wèn)題1的回應(yīng)，每一個(gè)分問(wèn)題又是對(duì)解決所對(duì)應(yīng)的核心問(wèn)題的回應(yīng)。教師結(jié)合兩條路線確定問(wèn)題的多少及問(wèn)題遞進(jìn)的程度：自上而下的邏輯分析和自下而上的傾聽(tīng)記錄。即教師先自上而下地分析問(wèn)題脈絡(luò)，再在具體活動(dòng)開(kāi)展前向幼兒呈現(xiàn)真實(shí)問(wèn)題表現(xiàn)出的典型現(xiàn)象，傾聽(tīng)并記錄幼兒的疑問(wèn)，進(jìn)而結(jié)合幼兒興趣和關(guān)注點(diǎn)整理、調(diào)整核心問(wèn)題及其遞進(jìn)性問(wèn)題鏈（如圖1所示），由此實(shí)現(xiàn)靜態(tài)預(yù)設(shè)與動(dòng)態(tài)生成的有機(jī)結(jié)合。具體活動(dòng)中，不論幼兒的探究圍繞哪幾個(gè)核心問(wèn)題展開(kāi)，或在哪幾個(gè)一級(jí)或二級(jí)遞進(jìn)性分問(wèn)題上具體展開(kāi)，教師可先跟隨幼兒的興趣、疑問(wèn)和關(guān)注點(diǎn)組織開(kāi)展活動(dòng)，并記錄幼兒提及的其他相關(guān)或不相關(guān)問(wèn)題，再根據(jù)具體情況將這些問(wèn)題整理納入本項(xiàng)目或下一個(gè)項(xiàng)目中。如此，教師既能明確STEAM項(xiàng)目如何啟蒙幼兒思維、引領(lǐng)幼兒深度學(xué)習(xí)，又能在動(dòng)態(tài)開(kāi)放性的問(wèn)題鏈上跟隨幼兒，選擇或生成適宜的問(wèn)題進(jìn)行探究。由此，幼兒園STEAM項(xiàng)目探究既體現(xiàn)出聚焦真實(shí)問(wèn)題的問(wèn)題探究性，又呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)生成的靈活性與機(jī)智性。

2.項(xiàng)目設(shè)計(jì)

幼兒園STEAM項(xiàng)目重在提供具體的問(wèn)題情境，讓幼兒充分感知、體驗(yàn)與反思自身周圍的世界，借助操作、體驗(yàn)的方式，積極并持續(xù)探索，在真實(shí)的問(wèn)題情境和真實(shí)的問(wèn)題解決過(guò)程中，培養(yǎng)幼兒的想象創(chuàng)新力、高階思維能力、真實(shí)問(wèn)題解決能力等。幼兒園STEAM項(xiàng)目設(shè)計(jì)就是圍繞具體的核心問(wèn)題及其遞進(jìn)性分問(wèn)題，設(shè)計(jì)適宜的、針對(duì)性的、有趣的、具體的項(xiàng)目及其相應(yīng)的探究活動(dòng)。每一個(gè)真實(shí)問(wèn)題即一個(gè)STEAM項(xiàng)目，真實(shí)問(wèn)題背后的每一個(gè)核心問(wèn)題對(duì)應(yīng)一個(gè)STEAM分項(xiàng)目，核心問(wèn)題下分解的遞進(jìn)性分問(wèn)題則可形成一個(gè)個(gè)具體的探究活動(dòng)。STEAM探究項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)包括了分項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)、可探究的STEAM元素以及涉及的核心概念/跨學(xué)科概念等（如表2所示）。

表2在表1的基礎(chǔ)上，圍繞真實(shí)問(wèn)題1初步設(shè)計(jì)了3個(gè)分項(xiàng)目、8個(gè)以上的項(xiàng)目探究活動(dòng)（8個(gè)命名的項(xiàng)目活動(dòng)內(nèi)有的包含了多個(gè)并列或遞進(jìn)的探究活動(dòng)）。表2對(duì)探究活動(dòng)中融入了哪些STEAM元素、核心概念/跨學(xué)科概念等也進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。幼兒園教師在組織和支持幼兒開(kāi)展項(xiàng)目探究活動(dòng)時(shí)，要盡可能放開(kāi)——?jiǎng)討B(tài)生成，也要使活動(dòng)有所指——指向思維、指向?qū)W習(xí)、指向過(guò)程。究竟哪個(gè)活動(dòng)開(kāi)展，哪個(gè)活動(dòng)不開(kāi)展，哪些活動(dòng)在哪個(gè)年齡班開(kāi)展，可以跟隨幼兒的節(jié)奏，如幼兒提出過(guò)哪些問(wèn)題、對(duì)哪些問(wèn)題感興趣、有哪些疑問(wèn)等來(lái)決定。STEAM項(xiàng)目探究的目的不在于問(wèn)題解決的結(jié)果，不追求獲得唯一的或封閉性的標(biāo)準(zhǔn)答案，更不追求幼兒對(duì)概念或知識(shí)點(diǎn)的掌握。探究的問(wèn)題是具體明確的，解決問(wèn)題的方法途徑是開(kāi)放多樣、靈活生成的。尤其是對(duì)于世界前沿未解的真實(shí)問(wèn)題而言，教師自身可能也不知道標(biāo)準(zhǔn)答案。這樣反而有助于促使教師由重知識(shí)答案和結(jié)果轉(zhuǎn)向重探究過(guò)程與思維活動(dòng)。

三、小結(jié)與展望

關(guān)注世界前沿未決真實(shí)難題，選擇適合幼兒探索的真實(shí)問(wèn)題，是幼兒園STEAM項(xiàng)目探究的活水源頭，是開(kāi)發(fā)STEAM課程的重要策略。本研究嘗試基于世界前沿真實(shí)問(wèn)題，對(duì)幼兒園STEAM項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與活動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了前期理念與實(shí)踐思路探討。對(duì)于具體如何展開(kāi)活動(dòng)、需要怎樣的有效活動(dòng)模式等問(wèn)題，還有待進(jìn)一步探索。如對(duì)于幼兒而言，基于真實(shí)問(wèn)題的項(xiàng)目探究最初應(yīng)始于現(xiàn)象的呈現(xiàn)，可結(jié)合視頻、聲音、畫面、實(shí)物、模型、繪本等多模態(tài)、多通道地呈現(xiàn)真實(shí)問(wèn)題表現(xiàn)出的真實(shí)現(xiàn)象，由此吸引幼兒的注意和好奇心，讓其在感知、感嘆、驚奇、震撼、困惑等真切體會(huì)中激活注意與認(rèn)知、興趣與熱情、疑問(wèn)與思考。這是幼兒主動(dòng)探究的前提。未來(lái)實(shí)踐及研究可重點(diǎn)探索如何讓STEAM教育理念在幼兒園高質(zhì)量地落地生根，并在理論與實(shí)踐之間搭建堅(jiān)實(shí)的橋梁，促進(jìn)幼兒的科學(xué)啟蒙，培養(yǎng)幼兒的探究興趣、學(xué)習(xí)品質(zhì)以及創(chuàng)新創(chuàng)造與問(wèn)題解決能力等。

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〔8〕〔14〕任朝霞，江倩倩.上海交通大學(xué)攜手《科學(xué)》雜志共同發(fā)布新版“125個(gè)科學(xué)問(wèn)題”〔EB/OL〕.〔2022-04-13〕.https：//news.sjtu.edu.cn.

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STEAM Project Development Integrating Real Frontier Problems in the World for Kindergarten

Peng Duhong

（College of Education， Suzhou University of Science and Technology， Suzhou， Jiangsu， 215009）

【Abstract】Education need face the future. STEAM education， which is driven by real problems and focuses on solving real problems， should focus on those real unresolved cutting？鄄edge problems in the world. This study proposes that we should pay attention to the worlds frontier unresolved real issues， select the issues that are appropriate for childrens development， and use them to design STEAM projects and activities suitable for childrens exploration. With examples， the researcher elaborated on specific practical ideas， including： （1） capturing and selecting typical frontier real problems， and analyzing the suitability of childrens exploration; （2） mining the core technology behind real problems and their corresponding progressive problem chains; （3） developing and designing problem？鄄focused STEAM project and its exploratory activities.

【Keywords】real frontier problems in the world; STEAM project development; STEAM education in kindergarten