浅议在幼儿园开展STEM教育

文 俞 莉

2017 年9 月，“江苏省首届STEM 教育大会”召开，南京师范大学教育科学学院院长顾建军在专题报告中表示：“在幼儿园、小学、初中、高中和大学要有不同的STEM 目标定位，形成体系化的STEM 教育，想要真正做好STEM 教育，必须重视STEM 教育在幼儿园的开展和实施。”同年10 月，在2017 年中国教育学会学前教育研讨会上，由华东师范大学朱家雄教授倡议成立“学前STEM 教育联盟”，并指出：“学前STEM 教育有其不同于中小学教育的原理、原则、方法和途径，探究学前STEM 教育的规律已成为我国学前教育工作者的任务。”幼儿园开展STEM 教育的必要性和开展STEM 教育的过程中应注意哪些问题都是我们亟须研究的课题。

一、幼儿园开展STEM 教育的必要性

（一）社会发展的需要

随着科学技术的不断进步，国与国之间的竞争变成了人才和科技的竞争。科学、技术、工程和数学等领域的联系越来越密切，解决任何一个领域的问题都会涉及其他三个领域；任何一个领域的发展都将为其他领域打开进步的空间；任何一个领域的素养都是未来公民的基本素养。STEM 教育不仅对国家未来的创新能力和竞争力有决定性的影响，而且是社会进步的必要基础。

（二）儿童发展的需要

对儿童学习能力的科学研究表明，儿童天生具有强大的学习能力，他们缺乏知识和经验，但不缺乏推理能力；儿童是主动的学习者，在有效引导下，能学习更多的基本知识和技能。因而STEM 教育可以从幼儿园开始推进。

二、幼儿园开展STEM 教育的注意点

目前，有一些幼儿园着手STEM 课程的实施和科研。教育过程不同于真实的科学研究和工程实践，将STEM 教育引入幼儿园后，教师的困惑和在实施过程中的问题也显露出来了。比如，问题来源是哪些？教学形式应怎样？教师该如何支持？课程资源有哪些？笔者以自己参与一线幼儿园STEM教学实践的经验来看，认为要注意以下四个方面：

（一）研究问题应源于幼儿生活和周围世界

很多老师都会产生困惑，幼儿园的STEM 是什么？应当教什么？其实，课程来源于生活，源自幼儿的兴趣点，STEM教育课程也不例外。科学问题可以源于自然，源于生活，幼儿园将其生成话题，形成探究或者创造的目标。

在幼儿园开展STEM 教育，问题应来源于幼儿生活和周围世界：大到宇宙天际、日月星辰，小到玩具积木、蚂蚁飞虫……只要是幼儿感兴趣的问题，都可以作为STEM 教育研究的内容。幼儿在开展STEM 活动时往往关注他们最感兴趣的事物，会提出问题和假设，用材料试验，观察结果，并交流信息，这是科学探究的一部分。有的活动具有科学价值，如涉及建筑、动植物或机械的项目，有的活动与科学或数学无关，但也让幼儿有了一次考察与探究的机会。

例如，大（一）班的幼儿在沙水池里开启了一次“小小建筑师”之旅。他们想在沙水池上建造房子，这是他们在游戏中自主生成的愿望和游戏目标。这一切源于生活中的游戏，源于他们的兴趣点。接下来，幼儿自己尝试构建房子。他们首先用积木探索了三角形和正方形的特点，尝试对立方体进行加固，在自己探究和教师启发的过程中，他们理解了三角形是一种稳定的结构，理解了结构的稳定与结构的形状、材料的材质、连接的方式等都有关系，了解到结构的对称性能起到加固和稳定的作用，最后幼儿运用三角形的稳定性，通过设计和制作搭建建筑，探索建筑物的稳固性。

在整个活动中，“结构的稳固性”是一条有效的线索，它连接着与稳固性和结构相关的科学原理和工程技术。他们像建筑工程师那样体验设计和创建各种建筑，这个STEM 活动为幼儿理解建构物理知识、几何知识和数学知识提供了绝佳的机会。

（二）教学形式应注重领域融合和经验转化

STEM 教学并不是简单地将科学、技术、工程与数学组合起来，而是将幼儿习得的粗浅知识与生活经验转变成一个探究世界相互关系的过程。如“为什么热水会变凉？”“怎样让房子更保暖？”这两个貌似不相同的问题，其本质却都是热学中能量的传递问题。当教学围绕这个本质展开时，就有了一条隐形的线索，从而将科学和工程问题有效地结合在一起。

在戏剧项目中，“皮影戏剧场”需要搭一个架子放幕布，这会涉及科学、数学、工程等很多方面，如：选择怎样的材料做支撑物而不让幕布倒下来，这需要解决平衡问题（物理）；了解材料的特性（科学）；要测量幕布的长短并选用合适长度的材料（数学），还要做一个放幕布的架子（工程）等。

例如，大（六）班幼儿在教室里表演了一场皮影戏。幼儿从剧本的选择开始，到制作道具、排练剧目，进而表演、分享，最终创作了《西游记》《大头儿子和小头爸爸》《熊出没》等皮影戏。在排练剧目的过程中，幼儿还遇到过一个棘手的问题——灯光怎样配合表演者让影子能清晰地印在幕布上？他们自发地展开了讨论，并且一边讲一边演示自己的方法，从而一起探索解决问题的方案，这个过程中就包含了许多STEM元素，如：光的明亮、光的远近，光的折射等。

我们会发现，尽管幼儿不具备工程与技术能力，在数学、科学两大领域中也仅具备“前经验”，但他们通过STEM 学习能将零散的经验整合到一起，形成新的经验。

随着活动的推进，我们逐渐明白了STEM 教育不仅为我们提供了一种综合课程组织方式的新范式，也为幼儿的深度学习提供了极大的可能性。

（三）教师支持应考虑转变行为和学习评价

“一日活动皆教育”，在幼儿一日活动中存在很多STEM 教育的机会，关键在于教师是否具有“STEM 意识”。STEM 教育十分强调教师观念的转变，只有教师转变自我观念，才能给予幼儿更多有效的支持策略。教师需要问自己这样几个问题：是否制定了具体的教学计划？是否能提供支持幼儿STEM 学习的各种材料？是否能关注幼儿学习的持续性和创新性？是否针对失败的案例制作了分析材料……教师要经常开展一些探索性课程，并进行自我学习，教师要习惯于用“what”代替“why”，即多问幼儿“做了什么？”“发生了什么变化?”而不是问“为什么？”

在STEM 活动开展的过程中，教师应注重做好观察记录，把幼儿学习的过程记录下来，进一步反思，查看哪些任务已经完成，结果如何，这是STEM 活动中一个重要的组成部分。一个项目的轨迹是在不断变动的，教师有时需要几天的时间再继续项目的考察。如果一个项目的过程得到充分记录，幼儿可以在短暂的休息后，迅速回到自己的调查中。最重要的是通过定期检查幼儿的工作，与同事讨论与反思，教师可以推测哪些幼儿已经真正了解了STEM 活动，可以将哪些STEM 内容整合进幼儿感兴趣的活动中。教师在STEM 教育活动中要学会用专业的指标去评价幼儿学习的有效性，初步评估STEM教育有效性有4 个指标：（1）幼儿生活中遇到的“真问题”；（2）进行合作，既包括幼儿之间的合作，又包括师生之间的合作；（3）在探索中产生了多种解决方案；（4）哪些想法是幼儿自己探索得来的。

（四）课程实施应联合家庭参与和社区资源

幼儿园教育不是一个单独的个体，研究证实，当父母参与到学习过程中时，幼儿在学习中会更积极。因此，家庭也是开展STEM 教育不可忽视的重要阵地。很多STEM 课程都可以由家长和教师一起策划完成，我们应充分挖掘家长资源，同时我们还要充分利用社区周边资源进行STEM 教育，如在项目活动中可以安排一些参观活动，如：银行、超市、邮局、体育馆等；我们还可以带领幼儿考察各类科普基地，如：少年宫科学室、养牛场、生态园、博物馆等；带幼儿走出幼儿园，利用大自然的科普互动课堂，引导幼儿感受大自然中的科学现象……

在社区的大自然环境中，幼儿可以观察和研究植物的生长。他们可能会在玩蒲公英时，注意到植物的各个部分；也可能会看到花草树木之间的联系和差异。他们还可以观察附近的动物，如小鸟和昆虫，并可以利用自制的喂鸟器，装上鸟食与小鸟进行互动，或观察蚂蚁喜欢吃哪些食物。社区里的游乐设备往往是比较大的，且比幼儿园里的户外玩具要有一定难度，需要幼儿用整个身体来进行探索。幼儿可以在轮胎秋千上摆动，像钟摆一样晃来晃去，还体验像天平一样的跷跷板运动。这些经验可以帮助他们更好地理解他们在STEM 活动中使用的装置，如钟摆和天平。社区资源给予幼儿更多的空间及与大自然接触的机会，给予幼儿在幼儿园所不能获得的经验，也给教师提供不同的整合STEM 教育的机会。

综上所述，在幼儿园开展STEM 教育并不是很抽象、很艰巨的任务，要将它融入幼儿生活中，需要教师巧妙的“引”和“导”，让幼儿自己探索、发现、尝试、创造。教师具有STEM 观念的意识，就能培养出STEM 素养的幼儿。

希望以上内容能够帮助教师解决实际中的困惑，形成STEM 教育的理念，促进幼儿更优秀的发展。