幼儿园STEM教育园本化路径的思考与实践

陈晓娟

当前，STEM教育已经成为国内外K-12教育领域的热点话题，为此，国内不少幼儿园也开始进行STEM教育的实践和探索。

那么，在幼儿园该如何开展STEM教育呢？实践中，我们发现，在幼儿园开展STEM教育，既不是固守藩篱、以旧替新，也不是另起炉灶、推陈出新，而是努力寻找园所的课程活动与STEM所倡导的核心价值理念、实践路径方面的契合点，在园本课程的基础上对STEM教育进行园本化的实践探究。

一、幼儿园STEM教育园本化的可行路径

1.在课程中有意识地渗透学科整合的理念

STEM是科学、技术、工程与数学的缩写，从广义上来说，凡属此四个学科领域的教育皆可称为STEM教育；从狭义上来说，则是寻求四者间的相互联系与整合，将四个学科领域作为一个整体来设计课程、开展教育。从幼儿园层面上来理解，科学是关于“是什么”“为什么”的知识，以及获取知识的过程和方法，是“发现”客观事实和规律的过程；技术是有关“做什么”“怎样做”的方法和技巧，以及相应的工具和产品，是“发明”的过程；工程是运用技术进行设计、解决问题、制作产品的过程，产品的不断“迭代”是工程的重要特征；数学是对数、量、形关系的研究，是解决以上问题的工具。

STEM教育强调科学、技术、工程、数学四个学科领域的整合，这种整合并不是生硬的组合，而是学科之间存在着不可或缺的内在联系。科学是工程设计的基础；技术严格意义上说并不是一门学科，而是科学或工程的产物，同时技术也可应用于科学研究，支持工程活动；工程是运用科学知识、数学知识以及技术工具的实践活动，用于解决实际问题或是制作实际的产品；数学则作为一种工具，运用于科学、技术和工程中。教师在设计组织活动的时候，要有意识地关注各学科的教育价值以及内在联系，注重幼儿在活动过程中对知识的融通、迁移和应用。例如，在“快递中心”项目活动中，幼儿想用废旧的纸箱为快递中心添置快递柜。在画设计图的过程中，幼儿标注所要用到的箱子的数量、形状和位置，这实际上是在运用数学的思维建构模型；在把箱子垒起来变成快递柜的过程中，幼儿考虑科学中力与平衡之间的关系，尝试把大的箱子放在下面，小的箱子放在上面，解决稳定性的问题；幼儿使用工具，用剪刀、各种黏着材料、纸板对纸箱进行固定，并且对不同胶的粘附性有所感知和区分，体现了他们将技术作为解决问题的一种方式；在整个过程中，幼儿不断调整设计、改进做法，参照设计监控整个工程的进展，并且始终聚焦问题、协调人员之间的合作与分工，可以看出幼儿具备了初步的工程思维。在这个过程中，科学、技术、工程、数学并非机械地组合，而是自然而紧密地联系在一起。

2.在探究中坚持基于解决真实问题的取向

STEM背后蕴含的教育理念主要有以下三个方面：第一，问题意识，指的是能够关注真情境中的真问题，即面对真情境、真问题时能够找到解决方向；第二，工程意识，指的是面对需求，能够想到如何通过设计一个产品来解决问题；第三，融通意识，指的是能够运用科学知识、数学概念等多学科知识来解决真实问题。由此可见，探究由幼儿在生活中、游戏中遇到的真实问题为起点，探究的最终目的是为了发展幼儿的问题解决能力。也就是说，STEM教育活动的组织与开展应以问题为导向。

什么样的问题对幼儿来说是真实的问题呢？例如，在“我是小木工”活动中，“如何把钉子敲进去”“钉子怎样才不会歪”“如何做一张桌子”“桌子腿怎么放才不会倒”等是真实的问题；在“小小冰棒棍”的活动中，“怎样利用简单的冰棒棍搭建出立体的房子”“用什么工具和材料去固定冰棒棍，房子才不会倒”等是真实的问题；小球滚到了床底下，用胳膊够不着，用乐高玩具拼个“铲子”还是够不到，用另一个小球去把小球“撞”出来，还是失败了，“到底用什么样的工具才合适”是真实的问题。真实的问题来源于幼儿的生活和游戏，无论是生活中的真实问题还是游戏中的问题，对于幼儿来说都是他们的真问题。他们始终面对的是一种真实的情境，幼儿对于问题是感兴趣的，问题反映了他们的迫切需要，对于他们而言是有意义和有价值的。幼儿为了解决问题不断调动自己的已有经验，思考各种办法，同时又在解决问题的过程中不断丰富和发展着自己的经验，并一直处于一种主动的、积极的、专注的状态中，这些都是真实的问题所引发的有意义的学习。

3.在制作中强调以工程活动为主线的思维

STEM教育与以往科学探究不同，科学探究需要证据，需要逻辑推理，需要对事实进行解释、对未知进行预测，而工程则是一种基于某种需求并具有目的性的活动，它要考虑各方面系统的联系，要不断地重复、创造与迭代，并允许多种解决方案。组织幼儿開展工程活动，最重要的是让孩子在工程活动中发展工程思维。工程活动的核心概念集中于以下几个方面：系统、分析、模型、限制、优化、权衡。通过设计和制造的过程解决问题，在设计和解决的过程中系统思考，分析各种因素，借助模型看到各种限制条件，权衡优化设计，这就是工程思维。

为了开展户外游戏，幼儿园为大班小朋友购买了一批木梯，不同长短、高矮的木梯究竟怎样摆放才能搭建出有趣的攀爬路线呢？教师把决定权交给了幼儿。孩子们兴奋极了，开始你一言我一语地发表意见，教师鼓励幼儿把自己的想法在纸上记录下来。第一次按照图纸进行搭建时，幼儿发现自己最初的设计有很多不合理的地方。教师为幼儿投放了梯子模型，幼儿一边尝试操作模型，一边对自己的设计进行优化，通过不断的讨论和改进，终于搭建出了最有趣合理的攀爬路线。

在以往的制作或建构活动中，教师更多地是将指导重点放在发展孩子的想象与建构能力上，没能关注工程思维。在以工程为主线的制作或建构活动中，教师要从明确的问题出发，引导孩子进行设计，达成目标，并引导幼儿不断反思和改进，从而使得活动具有工程活动的特征。当然，工程活动对于幼儿来说是存在挑战性的，因此对于不同年龄段的幼儿，工程标准可有不同，而且相对于制作产品或成果，教师更应注重幼儿在活动中工程思维的培养。

4.在情境中关注实践创新与合作的体验

STEM活动提倡以小组化的项目活动形式为依托，这决定了多数时候幼儿将以团队合作的方式进行活动。另外，工程活动是一个复杂的过程，其中涉及材料分配、人员分工、计划制定、设计实施及方案优化，不是仅仅依靠一个人的力量就可以完成的，需要幼儿具有团队精神，与同伴合作完成。未来的时代是一个需要团队精神的时代，STEM活动就是在团队合作中发现问题、解决问题，而幼儿之间的能力不同、个性不同、想法不同，当不同的想法碰撞在一起，合作创新的思维意识便在不知不觉中养成。

在“我是小电工”项目活动的开展过程中，幼儿遇到的不仅仅是科学和技术方面的问题。项目一开始，常常听到争吵声：“我想接电线。”“我也想接电线。”“装电池盒的人太多啦！”“怎么没有人去拿工具呢？”孩子单独玩游戏玩得很好，当组合在一起成为一个团队时，就出现了争抢游戏材料、分工不均的问题。工程不得不停了下来，孩子们开始争论起来：“不能所有的人都来接电线。”“也要有人拿材料。”“我们应该学会分工。”“我们应该听××的，他最能干！”“我也想当小指挥，这样不公平。”激烈的争吵过后，孩子们只能选择找寻解决问题的方法。他们坐下来开始协商，开始妥协，强势的孩子选择用合理的方法让大家听从自己的指挥，弱势的幼儿则选择了服从，或是在自己并不愿意的“岗位”上找寻乐趣，学会适应。为了避免混乱，孩子们甚至画出了每个人要做的工作，并且对材料有所规划。在一个团队中，孩子们体会着如何分工与合作。

团队合作让幼儿有了分工意识，在合作中孩子了解到自己喜欢做什么，可以做什么，别人又能做什么；合作也让幼儿具有了团队意识，很多幼儿在谈及自己的活动时都会说：“我们小组……”团队意识让幼儿意识到，大家为了一个共同的目标去各尽其能。为了这个目标的实现，幼儿表达自己的意见，接纳别人的想法，这种想法的碰撞、接纳和妥协会引发幼儿对于自己经验的反思、修正和补充，经验的分享也就意味着借助别人的经验来生长自己的经验。

二、幼儿园STEM教育园本化应把握的原则

1.敏锐的STEM意识是开展STEM教育的前提

在开展STEM活动时，教师首先要有STEM的意识，用STEM的理念去引领自己的实践，用STEM的眼光去判断某个问题或项目活动所蕴含的教育价值。当教师对幼儿所感兴趣的问题进行判断筛选时，需要有意识地考虑这个问题对幼儿来说是否是真实情境中产生的真问题，而非一时的兴奋；这个问题是否蕴含着科学、数学、技术方面的目标和联系；在解决问题的过程中是否可以让幼儿以团队合作的形式，以一种工程的思维去反复设计修改，不断改进，从而具有长期深入探究的价值。正是因为有了这样的意识，在组织活动的过程中，教师才会重点关注科学、数学乃至技术、工程方面的目标，以便在活动中看到STEM教育的机会，同时注重实现STEM教育的价值，包括问题解决能力、创新能力和高级思维能力。

2.关注工程和设计是实施STEM教育的核心

解决问题是一个复杂的过程，需要用到方方面面的知识和技能。STEM强调各学科之间的整合，但数学、科学依然有自己的学科特点，它们是解决问题的方法、工具和途径，是进行STEM活动的基础。工程活动作为主线，将各学科整合。在工程活动中，幼儿将数学、科学等学科的知识学以致用，通过设计解决问题，在工程活动中真正感受知识的力量，学习解决问题，学会学习，所以工程思想应该成为STEM教育的核心。

3.情境中的真实问题是推进STEM活动的起点

从教育心理学的角度来看待，只有对学习者而言真实的、感兴趣的问题，才能引发有意义的学习，而不是机械被动地操作和记忆。无论是生活中的问题还是游戏中的问题，只有幼儿真正感兴趣，与他们自己的经验相联系，并且幼儿意识到通过自己的探究能够为自己的生活和游戏带来改变，这样的问题对于幼儿来说才是有意义和有价值的，他们才能持续地思考、专注地探究，促使新旧经验之间有效衔接。由此可见，起点是由幼儿的问题引起的，过程是由幼儿的问题推进的，幼儿的能力也是在解决问题的过程中获得的。

4.把握幼儿教育的基本属性是组织STEM活动的宗旨

STEM活动并不是脱离以往幼儿园的活动另起炉灶，而是在幼儿园已有活动基础上的改进与融合。尽管STEM活动有自己的学习特征与价值取向，但幼兒阶段的STEM教育面对的是3～6岁的幼儿，幼儿有相应的年龄特点和学习方式，所以幼儿园的STEM活动不能脱离幼儿园教育的基本属性，比如幼儿发展的整体性、生活性、游戏性、趣味性、社会性等。