STEM的融入，让幼儿经历有意义的学习

江苏省句容市华阳街道中心幼儿园

陈大琴

一、融入：STEM与“课程游戏化”的契合点

STEM是由Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Mathematics (数学)的首字母组成的。随着中小学STEM教育的深入开展，幼教界也开始关注STEM教育，一些教师尝试将STEM教育引入幼儿园。相对于中小学侧重追求应用、产出高品质作品(成果)，幼儿园更追求简单、趣味性，强调激发幼儿的认识兴趣和探究欲望。[1]这与江苏省正在实施的学前教育课程改革项目——“课程游戏化”倡导的“自由、自主、创造、愉悦”的游戏精神有着诸多契合点：第一，都着眼于幼儿学习品质培养，强调学会学习，为终身学习打好基础。第二，都注重学习内容的综合，强调学习与现实的联系，实现全人教育。第三，都以幼儿的兴趣为导向，注重学习过程，强调在主动探索中获得知识、经验和能力，体验知识迁移的乐趣，实现差异性发展。第四，都创造了有意义的学习经历，即符合美国学者L.迪·芬克提出的有意义的学习经历的内涵——幼儿在学习过程中投入而充满高度活力，并能学到更多有意义的东西，这一经历还将以一种主要方式给他们的生活带来影响。可见，STEM教育是深化课程游戏化实施的一个途径，也是创造幼儿有意义学习经历的范式。

二、审思：幼儿园实施STEM 教育应把握的要点

(一)STEM素养——STEM教育目标的核心

STEM教育的基本目标是STEM综合素养的培养，由科学素养、技术素养、工程素养和数学素养组成。科学素养旨在通过探究从发现事实、解答问题的活动中获得科学概念和科学精神。技术素养在幼儿阶段主要指对各种探索工具、记录工具、制作工具的使用能力。工程素养是指对技术的工程设计与开发过程的理解，它往往始于一个问题，把科学与数学原理系统地、创造性地用于实际问题解决之中，使得难以理解的概念与生活密切相关。数学素养涉及数学知识、数学定理、数学运算以及推理、表征等数学思维方法。STEM素养之间既各有侧重，又相互紧密关联。STEM素养是综合运用科学、技术、工程、数学等多领域知识经验解决实际问题的能力。

(二)适宜性——STEM教育内容的方向

幼儿园STEM教育并不是从零开始，一方面，《3～6岁儿童学习与发展指南》(以下简称《指南》)指引下的幼儿园科学领域学习紧紧围绕激发探索和认识兴趣，引导幼儿不断通过有意义的操作，学习最基本的科学方法，获得对周围事物和现象的科学认识，从而形成初步的科学素养；另一方面，幼儿学习是通过听觉、视觉、触觉等多种感觉在有意义的情境中建构自己的经验和能力的，因而综合性学习是幼儿的主要学习方式。综合性的活动目标和学习方式为幼儿园实施STEM积累了丰富的经验。鉴于幼儿教育的综合性和生活性，开展具有年龄适宜性的课程内容，是STEM教育的基础。在实际教学中，我们借鉴美国穆莫教授的研究成果，将STEM教育的课程内容大致划分为四个部分：一是生存部分，包含一切有生命的物体、安全防护等；二是物质部分，包括物体的特性、属性、制作以及影响物质状态常见的力；三是地球与空间部分，包括地球、太空、人类活动、环境保护等；四是技术与生活部分，包括人工世界、生活中的科技等。[2]

(三)探究性——STEM教育的重要特征

我们根据综合运用科学、技术、数学解决工程实践中问题的要求，将幼儿园STEM探索性教学分为以下环节：第一，发现问题。问题是探究性学习的起点，是STEM的开端。根据幼儿的年龄特点，STEM问题是基于生活中的真实问题。这个问题可以由教师提出，也可以由幼儿自己发现。第二，讨论决策。鼓励幼儿参与小团体讨论，聚焦需要探究的问题。第三，制订计划。鼓励幼儿在原有知识和理解的基础上结合观察到的事实，对所研究的问题形成观点或期望。在讨论中提出假设的过程，就是设计方案的过程。第四，实施计划。把设计的方案付诸行动，在真实情境中研究预测，从而验证方案。在此过程中如无法验证或不成功，需回到重新“发现问题”。第五，分享展示。通过对话交流、展示讨论或其他可视化的方式(如视频、绘画、图片等)，帮助幼儿拓展、强化从课程中获得的各种信息，这对幼儿综合性的学习是非常重要的，也有助于幼儿产生新的观点、新的问题。[3]

(四)平衡性——STEM教育实施的基础

STEM作为幼儿的一种学习方式，不可能完全像科学家那样创新，它需要教师为幼儿预设适宜的发展目标，提供富有挑战性而有趣的课程材料，遵循STEM教育探究性学习的五个环节。在实际教学中，这个过程是不断试错、不断出现问题的过程，教师应接纳不断生成的新问题，并以恰当的方式引导幼儿开展探究活动，促使他们的学习不断向前，提升探究性学习的实效。因此，平衡预设和生成是幼儿园有效开展STEM的关键因素之一。

情境是STEM教育重要而有意义的组成部分。[4]对于低龄幼儿来说，只有在真实的情境中，有意义的学习才能发生。因此，幼儿园STEM课程内容应联系幼儿的现实生活，强调把知识的学习还原于生活，结合现实生活中有趣味性、挑战性的问题来构建一定的情境[5]，吸引幼儿花费时间和精力进行深入和详细的探究。真实的生活是丰富的、广泛的，但STEM课程内容的广泛性，并不意味着多多益善，更不能因为追求内容的广泛而流于表面。STEM的魅力在于其过程，过程激发兴趣，过程孕育深度学习。因而平衡课程内容的宽度和幼儿探究的深度是实施STEM课程的基础。

[案例一]搭大棚

冬天，大班幼儿发现种植地里的蔬菜没有长大，从而产生了一连串的问题。教师通过问题生成了STEM活动“搭大棚”，幼儿自主愉快地投入以工程为主线的搭建活动，发现问题，解决问题，逐渐进入有意义学习的模式。

第一，发现问题。“冬天蔬菜为什么不长大？”“蔬菜怕冷怎么办？”(引导幼儿将日常生活中遇到或谈论的问题提出来，能激发幼儿探究的愿望与激情。这对于他们来说是有意义和有价值的，是通向STEM学习活动的第一步。)

第二，讨论决策。根据已有经验，幼儿纷纷提出为蔬菜保暖的各种想法：“给小菜们盖上被子。”“给小菜们盖上稻草。”“给小菜们搭个大棚吧。”……哪种想法最靠谱呢？幼儿按照想法分组行动。在亲身验证各自的假设之后，幼儿一致认为搭大棚既不会伤害蔬菜，又能让它们保暖，是最佳的办法。(幼儿努力提出假设，寻找材料，和同伴讨论，自然形成若干探究小组。)

第三，制订计划。计划如何才能搭建出想要的大棚。(倡导个性化，放手让幼儿确定自己学习的方向。)

第四，实施计划，开展一系列活动。

△实地考察：幼儿带着自己感兴趣的问题，进行实地考察，用书写或绘画的方式记录大棚负责人对问题的答案。(多样的实地调查加深了幼儿学习的深度。)

△收集材料：列好材料清单，分组领取任务，调动爸爸妈妈、爷爷奶奶和幼儿园的老师等，帮助大家收集想要的材料。

△搭建大棚：幼儿按照“对齐—绑线(因竹片长短不齐，为满足大棚跨度要求进行以上的操作)—插土—比高矮—等分排列—固定”的步骤完成大棚架子的搭建，随后将整块薄膜铺在架子上，最后用石块将薄膜的四周固定、压实。(幼儿将已有经验迁移到新的情境中，充分调动观察、分析、综合、评价等高级思维，运用数学知识和相关技术，通过设计和制造的过程解决问题，完成了大棚搭建，实现了多领域之间的融合和整合，突显了STEM综合素养的培养。)

第五，分享展示。幼儿将搭建大棚的过程制作成了一本书，并邀请了家长和其他班级的幼儿来参观大棚。(对幼儿而言，有机会来说明他们的所学是很重要的。)

三、实践：幼儿园STEM教育园本化的载体

我们发现，幼儿园实施STEM教育不必抛弃原有课程而另起炉灶，应努力找寻园所课程与STEM教育所追求的价值和实践路径的相同点，从而推动STEM教育园本化的落地生根。

近年来，我园以幼儿的生活世界和认知经验为逻辑起点，构建了以“生命为本，生活为源，生态为形，生机为翼，生长为轴”为原则的园本课程——“蓝天下课程”，以游戏、主题活动、项目活动等为实施载体，注重营造真实、生动、丰富的现场情境，引导幼儿在“玩中学、做中学、用中学、探中学”。 “蓝天下课程”的活动中充满了STEM四个领域的丰富经验。因此，幼儿园的STEM教育只需在原有课程的基础上强化科学、技术、工程、数学这四个领域，融合语言、健康、社会、艺术等方面的学习目标及内容，全面支持幼儿的主动发展。

(一)以强调关键经验的主题活动为载体

在以问题为导向的主题活动开展过程中，幼儿会生成许多教师意想不到的学习内容。这些学习内容可以生成STEM活动。主题活动在保证探究性和生成性的同时，也强调目的性与计划性。[6]在主题活动开展之前，教师都会依据《指南》和幼儿的“最近发展区”预设适宜的主题关键经验。作为生成的STEM活动，其关键经验应紧扣主题关键经验不偏离，应为主题服务。

[案例二]做鸟窝

主题活动“做鸟窝”来源于江苏省教研室编著的《幼儿园综合活动课程》中“小鸟，你好！”主题活动。幼儿在做鸟窝的过程中可能涉及重心、结构、连接、形状与空间的关系等科学原理，运用具体的工具，采用切割、连接、黏合等技术，让想法变成现实。这个主题活动能培养幼儿观察、比较、记录、判断的科学品质，加深幼儿对科学的理解。在开展“做鸟窝”主题活动过程中，幼儿依次经历了设计、思考与搭建、改良与精进，并且始终聚焦问题，协调人员之间的分工与合作，培养了初步的工程思维；幼儿用颜色、图案、符号等装饰鸟窝及创编故事情境，培养了语言表达能力、倾听能力、创新能力和人文艺术素养。

“做鸟窝”与“小鸟，你好！”主题比较表

“做鸟窝”活动在原主题的基础上强化了科学、技术、工程和数学四个领域的内容。由于关键经验发生了根本变化，教师转变了教育观念，幼儿的学习方式也随之转变，师幼共同建构有意义的活动。幼儿学习以类似科学家研究的方式主动获取知识和技能，并综合运用经验解决实际问题，提高了幼儿的STEM素养和学习品质。

(二)以聚焦探究的项目活动为载体

丽莲.凯茨曾经论述以方案教学方法(即主动的项目探究)来开展STEM教育的可行性。[7]项目探究以问题为起点，接着对可能的答案进行预测，然后用材料进行实验，观察结果以及交流信息。这些都是科学探究的组成部分。强调学习中要含有“设计、制作、实验”等工程学要素，强调以“项目”的完成为学习结果，更符合STEM教育强调“实践探究”和“工程设计”的特征。STEM是项目探究天然的组成部分。

[案例三]小木梯

“小木梯”的项目起源于几名幼儿在阅读室拿不到书架上层的绘本，计划在木工坊建造一个小梯子。在建造小木梯的过程中，幼儿遇到了测量、稳定等有关问题，是一个具有工程设计特征的项目。在项目开展期间，全班去当地的梯子加工厂进行实地考察，在那里他们研究了各种各样的梯子及梯子的建造步骤。

以下是实施阶段(注意：下面列出的“天”是指在项目活动中幼儿一起讨论和工作的实际天数，而不是自然天数)。

第1天——计划。教师与幼儿讨论如何建造一个梯子。幼儿提出了各种不同的想法，最后决定先用木条制作单人梯。

第2天——制作模型。幼儿决定开始制作木梯模型。一开始进展顺利。幼儿以小组的方式工作，将两根长木条锯成一样长当扶手，在每根扶手上等距离地钻上四个洞，然后把两个扶手摆成八字形并钉上四根短木条当作踏板。当幼儿认为他们已完工时，一个幼儿双手拿着小木梯上下一拉，木梯立刻变形了。幼儿意识到这个小木梯不牢固，照着这个模型造大梯子，肯定危险。他们开始讨论设计的木梯有什么问题。教师提示说：“拿出你们去参观加工厂的绘画作品，看看有什么发现。”很快，轩轩有了重大发现，就是要在中间的两节踏板之间斜加一根木条。幼儿都认为轩轩是对的。加了木条以后的木梯怎么用劲拉拽也不会变形了(三角形最稳定原理)。

第3～5天——建造木梯。由于有了造模型的经验，这一次的制作有序、快速、精确。幼儿先测量了书架的高度，然后分工合作：测量—记录—锯木头—钻洞—钉踏板—上螺丝螺帽组合(两个单人梯组合)—完成。

第6天——完善使用。有个幼儿发现木梯扶手上的一些钉子露出来了，担心会划到小朋友的手，用麻绳进行了缠绕；还有个幼儿发现双人梯打开后很容易滑开，有危险，就用布包住梯子的脚，再用绳子把两个单人梯之间系了起来。

幼儿一起抬着做好的双人梯来到阅读室，他们轮流爬上梯子拿到了书柜顶层心仪的绘本。

庆祝。在小木梯项目的最后阶段，全班举行了一场庆祝活动，让幼儿的家人和其他班级的幼儿来欣赏他们制作的双人梯以及制作过程中的照片、录像。

我们不仅通过主题活动和项目活动，还利用平时的游戏和生活，让幼儿在不知不觉中饶有兴趣地投入STEM活动中，建构对科学、技术、工程、数学基本概念的正确认识，提高综合应用多领域知识解决现实问题的能力。教师利用科学、技术、工程与数学中相关因素，以耐心和积极的心态参与幼儿整个学习活动过程，促使幼儿去实践、去探索、去思考、去合作、去创新。蕴含着深度学习的STEM教育，有助于培养幼儿热爱生活、热爱学习的良好品质，符合《指南》提出的“以为幼儿后继学习和终身发展奠定良好素质基础为目标”的精神。