STEAM教育活动设计及实施的策略研究

杨惠娟 肖遥

随着知识经济和信息化时代的发展，社会对人才培养和发展规格质量提出了新的要求，着重强调要培养学生的创新思维、实践能力和解决问题能力。为了适应时代的变化，美国国家科学委员会于1986年11月发表了《本科的科学、数学与工程教育》，第一次提出了整合课程STEAM教育。STEAM教育由S（Science）、T（Technology）、E（Engineer）、A（Art）和M（Mathematics）组成，但并不是将五门学科简单地堆砌在一起，而是强调学科之间的内在联系和整合，着重强调以真实情景中的问题为驱动，把科学、技术、工程、艺术和数学相融合来解决实际问题。在学前教育阶段，STEAM课程较多的是基于项目式学习和问题式学习。我国在借鉴美国STEAM课程的基础上不断将该课程本土化，但国内仍处于理论探索、凝聚共识和实践尝试阶段，并没有形成系统的理论基础和实践经验。

工程教育为STEAM教育的核心，并且贯穿于整个活动过程，将其他学科联系成一个整体，以问题或真实情景为驱动，促进学生的分析、比较、综合和概括等高阶思维的发展。科学是探究学习的基础，数学是探究科学知识和解决工程问题的工具，工程和艺术为理解科学和技术提供形象具体的客观载体。幼儿本身好奇、好动、爱探索，其身心发展特征都与STEAM教育的特征不谋而合。研究表明，大脑在1岁到4岁之间特别容易接受数学和逻辑的学习，早期的数学技能是以后学习最有力的预测因素。幼儿园实施STEAM教育不仅有利于幼儿科学思维的发展，而且在探究和合作的过程中，通过同化和顺应丰富幼儿的自我认知结构，培养幼儿良好的生活和学习习惯，激发他们的探究欲望，体验到存在的意义和乐趣。

一、幼儿园STEAM教育的特征

（一）整合性

幼儿园STEAM教育呈现出跨学科的整合性，强调五门学科的内在联系，重视对幼儿科学思维的启蒙和人文素养的熏陶。在教师的引导和支持下，幼儿通过以工程为核心，以科学和数学为工具，解决生活和游戏中真实的问题，为逐步发展其分析、评价和创造等高阶思维提供了发展的机会和途径。幼儿的生活和发展本来就是一个整体，而STEAM教育的整合性与幼儿生活和发展的整体性是一致的，故而幼儿园要主动地借鉴或开发出符合本园特色的STEAM教育主题活动。

（二）情境性

情境性是指幼儿要在真实的事件或问题中去探索和研究，突出的是活动的真实性和生活性。幼儿园教育活动要源于幼儿的日常生活和游戏，教师要善于发现幼儿感兴趣的事物和面临的问题，抓住教育契机生成STEAM教育活动。在STEAM教育活动中，幼儿会像科学家一样去收集数据和资料，做出计划和设计，选择解决问题的方案并不断地修正，在活动结束之后能够进行反思和自我评价。

（三）协作性

所谓协作性表现在两方面，其一是在进行STEAM教育活动过程中幼儿之间的小组合作。首先，小组成员一起提出本次需要探究的STEAM活动主题，然后幼儿通过亲身感知、实践探索去获得直接经验，逐渐学会用数字符号来表示物体大小、形状、数量等变化，以文字或图片等多种形式来设计产品，在活动中不断培养自己的审美意识和人文素养。其二是根据布朗芬布伦纳的生态系统理论来看，幼儿处于一定的系统中，受到不同系统的影响，因此在实施STEAM教育活动时，教师、家长和社区要协同一致，教师要充分运用和整合家长与社区的教育资源，丰富幼儿园课程资源，共同为幼儿营造一个良好的生活和学习环境。

（四）计划性

计划性要求幼儿在进行STEAM活动之前能够有一种整体规划的能力，对于把活动大致分为几个部分、在活动中采取什么方法、需要什么活动材料、怎样与伙伴分工协作等内容进行思考和计划，能够在活动之前设计不同的方案，并且选择最优的活动方案来进行探究。但是计划性并不排斥修正性，因为随着活动的进行，会有突发情况出现，如活动材料缺失，这就要求幼儿能够在教师的引导下适时调整原有的计划，使活动计划不断趋于完善。

二、幼儿园STEAM教育活动的设计步骤

（一）确定STEAM教育活动的主题

一个好的主题应该是来源于日常生活的，與生活实际中的客观事物有着密切的联系，能够提高幼儿的学习动机和学习兴趣。教师在确定STEAM教育活动的主题时，需要通过观察、谈话以及作品分析法等多种方式来收集幼儿真正感兴趣的主题或生活中亟待解决的问题，然后从中选出最有价值的内容生成STEAM教育活动。教师可以借鉴或是改编国外现有的成熟的STEAM教育活动主题，如美国克拉伦登早期教育服务有限公司开发的STEM月度课程“LEARN”（当下学习经验和资源），一共分为“用盒子训练思维”“建造东西”“光与影”和“简单机械”四个主题课程。除此之外，教师还可以结合本园的实际情况，发现幼儿的一日生活、游戏和教学活动背景中的STEAM教育主题，开展相应的教育活动。

（二）计划

在确定STEAM教育活动主题后，幼儿就要与教师一起商量探究阶段和步骤。一方面，教师要为幼儿提供活动所需要的材料，如“神奇的水”的子主题“制作简易净水器”的STEAM教育活动，教师可为幼儿提供制作简易净水器的棉花、石头、纱布和矿泉水瓶子等各种材料。另一方面，幼儿自己设计净水器的制作步骤，并进行展示和评价。在与幼儿进行谈话、讨论的基础上，教师要引导幼儿做好实施计划。幼儿在制定计划时会把自己当作个人行为的决策者，并且产生所对应的计划框架，然后随着活动的不断深入渐渐丰富计划。对教师而言，要在幼儿计划的原有基础上为他们提供适宜的建议，适当地扩充他们的计划来促进幼儿潜能的最大化发展。

（三）执行

执行阶段是实施STEAM教育活动最为关键的步骤。所谓执行是指幼儿将制定的计划转变为实际行动并生产出产品（物质化产品和意识化产品）的过程。在教师的启发引导下，幼儿通过与同伴之间的协作，积极主动参与活动，在体验到成功感的同时，不断提升自我效能感。教师则需要在旁边观察和记录幼儿整个过程的行为、言语和表情等外部行为特征，捕捉有价值的反馈信息进行再次加工，以优化本次 STEAM 活动主题或再次衍生相关活动主题。教师在幼儿执行STEAM教育活动过程中，不仅是幼儿活动的观察者，还是他们发展的促进者，在幼儿遇到困难时要及时提供支架。

（四）反思

反思就是识别我们所尝试的事和所发生的结果之间的关系，以产生有意义的经验。活动结束后，教师可引导幼儿回忆整个活动的过程，对自己的行为表现进行客观的描述和评价，意识到自己成功和失败之处，并且通过与他人进行对比，深入思考进而了解到自己在学习中的优势与不足。幼儿在行动中思考，在思考中行动，不断发展自己反思能力的同时，逐渐丰富和扩展已有的认知结构。教师则需要耐心地倾听每一位幼儿的内心感受和真实想法，帮助幼儿一起回想整个活动过程，在此基础上优化或生成下一次STEAM教育活动的主题，在不断循环的基础上形成独具特色的园本化教育课程资源。（如图1）

三、幼儿教师STEAM课程实施的策略

幼儿园STEAM课程以真实问题为导向，强调在整合的课程中让幼儿通过运用科学、技术、工程、艺术和数学的知识来联合解决问题，促进幼儿创新精神和实践能力的发展。我国幼儿园当前科学领域包含科学探究和数学认知两方面的内容，但是内容之间的体系和结构关系并不清晰、紧凑，缺少内部联动的关键性概念具有权威性、统合性的框架整合和引领，而STEAM教育却能够以其内容和主题的整合性将科学领域之下的活动进行连接和整合。

（一）教师要作为STEAM教育活动主题的调查者

教师和幼儿作为学习的共同体，一起決定STEAM教育活动的主题，因此教师要调查幼儿的基本情况来确定活动主题。首先，教师要认真观察和了解幼儿一日生活的方方面面，并且及时与幼儿进行交谈，了解幼儿当下在区域游戏活动、集体教学等活动中面临的问题，将幼儿所感兴趣或是有疑惑的活动主题收集起来。其次，依据幼儿感兴趣的程度和幼儿认知发展特点，抓住在幼儿一日生活中能够实施STEAM教育活动的契机，从教师与幼儿交谈所有搜集起来的STEAM教育活动主题中，选择最佳的活动主题。最后，教师要能够将打破原有的教学计划，将幼儿感兴趣且有一定发展价值的问题生成新的课程。如幼儿在建造大桥时对水流发电特别感兴趣，这时教师可以顺势改变活动的主题，不仅能够满足幼儿的兴趣和好奇心，还能让幼儿初步了解流动的水能够创造动力，并且在动手制作简易发动机的过程中，逐渐培养幼儿的科学探索能力和动手能力。

（二）教师要作为开展STEAM教育活动的环境创设者

一方面，教师要根据当地的特色和本园的教育理念，因地制宜地创设符合自己班级幼儿的物质环境。创设一定的物质环境并不意味着一定要购买精美高级的操作工具、材料，重新修建豪华的活动场地。相反，幼儿园仅需提供一间宽敞的、有阳光照射的活动工作室，里面配备适合幼儿身高和体型的一些生活中常见的资源，如锯子、剪刀、尺子、钉子、天平等操作工具，还有木头、竹子、橡皮泥、沙石、木板、纸箱等材料原料，以供幼儿活动所需。另一方面，教师要营造宽松和谐的心理氛围，给幼儿一种安全感，允许他们在探索和创造的过程中出错，然后不断鼓励幼儿重新收集资料并思考，提出活动的假设，最终让幼儿在试误和修正的进程中不断完善活动方案。

（三）教师要作为开展STEAM教育活动的幼儿支持者

STEAM教育强调的是通过教师引导或幼儿独自提出活动主题，在活动过程中借助集体、小组或个体的方式明确需要探索的问题，在问题的解决中积累相关的知识经验并制定设计方案，通过对比、分析、综合、概括修改设计方案，最终以多种形式展现成品。在整个活动的过程中，教师都是作为幼儿活动的引导者和支持者。比如幼儿想自己修建一座公园，教师可为幼儿提供木板、树枝等多种操作材料，并在幼儿有需要的时候提供帮助，其余时间幼儿更多的是以小组讨论和分工合作的方式来设计以及建造公园。

（四）教师要作为开展STEAM教育活动的家长合作者

家长和教师是幼儿教育的合作者，每一位家长都来自于不同的专业领域，是幼儿园重要的教育资源。美国为了确保 STEM 教育的顺利实施，将家庭、学区、博物馆、图书馆等作为配套的支持者，在早期 STEM 教育中提供技术服务和社会服务。家长可能因为对幼儿园STEAM教育缺乏正确的认识和了解，对STEAM教育望而生畏。其实，幼儿更多的时间是在家里生活和学习，生活中也有许多实施STEAM教育的机会。如幼儿在洗澡时对水、水温和水流等方面的内容产生兴趣，家长就可以因势利导支持幼儿的探究活动。相关专业的家长还可以发挥自己资源优势，与幼儿园合作组织幼儿去发电厂观看发电的过程，并且向幼儿讲解水流发电的原理。因此家长群体需要了解STEAM教育的重要性和实施方法，抓住实施STEAM教育的契机，在日常生活中给幼儿发展提供支架，并且在幼儿园实施STEAM教育活动时有目的地参与，为幼儿园提供科学、技术等方面的人力和物力的支持，扩展和丰富幼儿园的教育资源。

总之，幼儿园STEAM以其活动内容的整合性、学习情境的真实性、活动的过程性和协作性、活动结果的产生性，及有利于培养幼儿的科学探究思维和动手实践能力的特点，能够使幼儿的学习、认知、想象、表达、合作等多方面能力得到全面的、整合性的发展，进而为社会培养具有综合素质、科学思维和人文熏陶的人才。