幼儿园STEM教育活动的组织与开展*

福建省厦门市科技幼儿园 陈秀丽

《3～6岁儿童学习与发展指南》(以下简称《指南》)中指出：“关注幼儿学习与发展的整体性。儿童的发展是一个整体，要注重领域之间、目标之间的相互渗透和整合。” STEM教育与《指南》精神相契合，强调跨学科整合能力的运用，注重在真实的情境中，以问题解决为核心，鼓励幼儿发现生活中的真实问题，并在问题驱动下创造性地解决问题。STEM教育有利于培养幼儿的批判性思考能力、创新创造能力、交流沟通能力、合作能力等。

笔者在幼儿园教学实践中组织并开展了STEM教育活动，做出了一些尝试，希望能给大家一些启发。

一、STEM教育活动应以解决真实问题为内容

丰富多彩的生活为幼儿提供了广阔的学习平台。幼儿在生活中遇到的种种真实问题都可能蕴藏着宝贵的教育资源，只要教师具有整合工程、科学、数学等领域的思维，熟悉各个领域的关键经验，并能将关键经验转化为幼儿可经历的STEM经验，这些真实问题便可以成为STEM教育活动的内容。

面对与自己生活息息相关的真实问题，幼儿能够被探究的问题所吸引，从而点燃好奇心，激活思维，创造性地解决问题，实现经验的迁移。在真实问题情境中，因为幼儿的密切关注，让探究充满了意义，问题的解决又让幼儿感受到自己贡献了力量与智慧，增强了幼儿的成就感。相反，如果活动设计与幼儿的真实生活相脱节，幼儿便会陷入被动，积极性不高，思维很难活跃起来，活动效果就会大打折扣。

[案例一]活动室里，教师提供了积木与小车，让幼儿搭建斜坡，并尝试玩一玩斜坡，初步感受斜坡的结构。随后，教师提供了各种大型户外运动器械，如长木板、轮胎等，让幼儿巧用斜坡轻松搬运轮胎，体会斜坡的作用。

“案例一”中，教师的活动设计看似合理，先引导幼儿初步感受斜坡的结构，再运用斜坡搬运轮胎以体验斜坡的用途。其实，这个活动的效果并不理想。活动是教师主观设计的，不是来自幼儿真正关心的问题。教师创设的情境是经过教师选择和控制的“实验室”虚假情境，幼儿在斜坡的运用中解决问题的思维没有被彻底激发，获得的经验也不会深刻。

[案例二]一天，阳光明媚，幼儿把活动室里的一筐筐玩具搬到操场上，利用阳光进行杀菌消毒。但是玩具非常多，几个幼儿来回跑了十多趟，累得满头大汗。于是教师抓住这个教育契机，向幼儿提出一个问题：“你们这样搬玩具，有什么感受？有没有好办法能够轻松搬玩具？”幼儿的思维一下子就被激发了：“我们可以用车子运玩具。”“对啊，活动室里就有个餐车。”……紧接着，有个幼儿就提出了质疑：“可是从操场到活动室，中间还有一个台阶，车子推不上去。”这时，另一个幼儿灵机一动，说：“可以将一块板铺在台阶上，就像斜坡一样，这样车子就能推上来了。”于是幼儿兴致勃勃地讨论选择哪种材料最合适、使用哪种方案最好，并分组搭建起斜坡。第一次搭建成功之后，幼儿发现斜坡存在不牢固、宽度不够等问题，于是进行调整，最后成功地搭建了斜坡，提高了搬运玩具的效率。活动过后，幼儿对斜坡的兴趣不减，于是教师建议家长带着幼儿寻找生活中的斜坡，并实地观察不同地点的斜坡的不同用途。

同样是“斜坡”活动，“案例二”中，幼儿面临一个与自己生活息息相关的真实问题，产生了非常浓厚的好奇心和探究兴趣，形成了极其强烈的内驱力。幼儿在探究过程中充当工程师的角色，热情高涨，探究欲望极为强烈，真真切切地解决实际问题。当使用自己搭建的斜坡轻松搬运玩具时，幼儿见证了斜坡的有效性。伴随着丰富情绪体验的实际操作，幼儿对斜坡的用途形成了深刻的理解。

当然，并不是任何真实问题都适合幼儿探究。在选择真实问题时，教师要衡量问题是否具有可行性、价值性、趣味性、生活性以及问题是否在幼儿的最近发展区内。有些真实问题本身非常复杂，幼儿会淹没在复杂的关系中，难以操作与实施，如“怎样改善水污染”这一问题就不具有操作性。教师选择问题“宜小不宜大”，应关注幼儿身边的小问题。

二、STEM教育活动应以工程设计为架构

工程在STEM活动中有着特殊的整合作用，它是STEM活动进展的明线。幼儿在日常生活中所获得的经验是散乱的，而工程可以把这些经验串联起来，然后通过经验迁移、运用转化，让幼儿的经验能够有一个输出口，以工程作品的形式展现出来，将幼儿的思维可视化、外显化、物质化。因此，STEM活动应以工程设计为活动的架构。

科学和数学是STEM活动的暗线。一个科学合理、能引发深度学习的工程设计活动，必然会整合科学或数学领域的经验，它们之间有着天然的内在联系，是密不可分、相互联系的。例如，利用一些材料制作一艘船，就会涉及科学、数学的整合：什么材料做的船才会浮在水面上，就是科学原理；做船涉及计算和测量，就是数学问题。制作一艘船这项工程，需要灵活运用各个学科的经验，才能达到解决问题的目的。如果没有科学、数学经验的整合，只是单纯地制作船，那么它将会变成一个低水平的手工制作活动，无法引发幼儿的深度学习。

三、STEM教育活动应以高阶学习带动低阶学习为策略

一个好的STEM教育活动往往是以高阶学习带动低阶学习，将高阶认知策略与低阶认知策略相整合，促进幼儿高层次思维的发展。如果一个活动连一个高阶认知策略都没有使用，那么这个活动的质量一定不高，无法引发幼儿高水平的思考，也就无法促进幼儿的深度学习。STEM教育活动中不能全部都是低阶认知策略，当然也不能全是高阶认知策略。如果全是高阶认知策略，没有低阶认知策略中的收集信息等做支撑，活动也无法开展下去。

在关于斜坡的案例中，真实问题更能激活幼儿的思维，使他们充分调动大脑，用批判性的思维，分析问题中可利用的现实资源以及可能会遇到的阻碍，分析各种方案的优劣并进行决策。在实际解决问题的过程中，幼儿用细致的观察力洞察存在的问题，积极思考、调整策略，创造性地解决了问题。他们使用了收集信息、比较、分析等低阶认知策略，也运用了问题解决、创见、决策、实验四种高阶认知策略。他们将低阶认知策略与高阶认知策略相整合，产生了高层次的思考，使活动深入开展。

四、组织与开展STEM教育活动应避免走入的误区

(一)切莫重动手制作，轻科学探究

STEM教育活动注重以工程设计解决实际问题，鼓励幼儿通过动手操作，进行探究学习。这种“做中学”的方式旨在让幼儿在动手实践中发现问题、进行调整，最终形成工程作品。其本质并不在于强化动手操作，让幼儿学习制作某一作品、获得某项技能，而在于通过工程进行探究，以更生动、更灵活、更深入的方式发展幼儿的思维能力与创造性解决问题的能力。如果过分看重工程制作而忽视了科学探究，那么制作活动就会仅仅停留在技能培养层面，幼儿无法实现深度学习。

[案例三]“厦门的古厝”活动中，幼儿自己设计了古厝，并使用建构材料搭建古厝。在搭建过程中，幼儿遇到了很难搭建出尖的立体的古厝屋顶的问题，于是教师引导幼儿通过各种方式将屋顶材料(KT板)与房屋墙面进行连接，连接的过程中使用了包括透明胶带、超轻黏土、毛根、夹子等材料。

“案例三”中，表面上幼儿忙得热火朝天，但在热闹的背后，幼儿获得的只是肤浅的技术，即使用不同材料进行连接。STEM教育活动中必须要包含科学探究，科学探究是STEM教育活动的基础。没有科学探究作为基础，STEM教育中的创造性工程项目就可能成为毫无科学性的低级设计活动，甚至是纯粹的手工制作活动。因为离开了科学探究的逻辑性、严谨性，创造就成为无源之水、无本之木。

STEM教育活动目的不是培养“能工巧匠”，而是培养全面发展的人。教师要避免走入重技术而轻科学探究的误区，注意STEM教育活动要有跨学科的课程设计，包含科学探究能力的渗透，不能只是单纯的技术运用。在 STEM 教育活动中，幼儿的动手操作只是手段，工程制作是载体，发展幼儿的能力才是目的。只有把发展幼儿的能力放在首位，才能让幼儿获得真正的成长。

(二)切莫重学习结果，轻学习过程

STEM教育活动中，最有价值的地方在于探究过程，而非结果。过分看重学习结果，为制作而制作，将与STEM教育活动的目的背道而驰。

[案例四]幼儿在操场上游戏时，一阵风刮过，于是有的幼儿问教师：“这风到底是从哪里刮来的？”为了判断风向，教师带领幼儿想出一个解决办法——制作风向标。在了解风向标之后，幼儿画设计图，开始使用材料制作风向标。

“案例四”中，教师引导幼儿制作风向标，在问题驱动下开展工程制作，问题来自幼儿的生活，表面上这是很好的STEM教育活动。但在这个活动中，制作风向标被当作最终的目的，幼儿对问题的情境没有经过仔细分析，便匆匆地将任务锁定在制作风向标上。这不利于幼儿创造性地解决问题。仔细分析问题情境，就会发现“案例四”中幼儿提出的问题隐藏着多种可能性，指向不同的解决问题的方向，可能会产生不同的问题解决路径。

仔细观察——从哪里可以看出有风刮过？

判断——风刮过时，周围的物体是怎么动的？朝哪个方向动？

推理——从物体运动的方向，推测风是从哪个方向刮来的。

比较——风刮过时，什么物体运动得最明显？

提出解决办法——为了更加准确、方便地判别风向，生活中人们会使用什么方法？在幼儿园里，可以怎样准确识别风向？将自己的方法用设计图进行展示。

进行决策——每种方案有哪些优点和缺点？哪种方案最好？

批判性思考——作品是否有效？还需要做哪些调整？

如果这样开展活动，幼儿将经历完全不同的探究过程。经过对情境的具体分析，幼儿历经了观察、判断、推理、比较、决策等过程，最终创造性地解决问题。幼儿的思维是开放的、自由的、发散性的，没有了提早预知结果的束缚，他们可能创造出各种各样判断风向的作品。组织这样的活动，不是为了最后显性的结果而开展，活动也没有被某一个指定的成果套住。幼儿在与同伴的互动、碰撞、质疑中获得启发，分析解决办法的科学性、可行性，这才有助于他们创造性解决问题能力的发展。

(三)切莫重整合教学，轻分科教学

与分科教学相对，STEM教育是一种整合性课程。在开展STEM教育的实践中，存在三种课程实践模式：第一种是以STEM课程取代科学、数学分科教学，将数学、科学与工程进行整合，组成一门新的STEM课程；第二种是不改变原有课程结构，将STEM教育理念融合在科学课程或主题课程中，践行STEM教育理念；第三种是把STEM课程作为一种后设课程，即在分科课程之后设置的课程，让幼儿在学习分科课程的基础上再学习STEM课程。

笔者不主张用STEM课程取代分科课程，更倾向于后两种课程模式，因为STEM课程重在对分科课程知识的综合运用，解决实践中的真实问题，这是其优点。但其劣势就在于幼儿获得的知识是零散的、不成系统的，无法形成系统的学科经验。分科教学有其不可替代的优点，它以学科本身的逻辑来组织，能使幼儿获取系统的关键经验。分科教学是STEM教育的基础，如果没有分科教学让幼儿获得系统的学科关键经验，仅靠STEM课程不可能有效地保证幼儿掌握系统的知识。如果没有理解学科知识，没有掌握学科基本的能力，便谈不上综合运用与创造性解决问题。经验的缺乏就会成为制约STEM教育活动深入开展的瓶颈。幼儿对学科关键经验掌握得越系统，解决真实问题时综合运用各领域经验的能力就会越强。