有原则，会应用：幼儿园STEM活动开展与分析

裴巧琴

引 言

中国教育科学研究院STEM教育研究中心正式发布的《中国STEM教育白皮书》指出：STEM教育有助于培养一大批有创新思维、动手能力的人才，以满足经济社会发展的需要。在这样的趋势带动下，中国STEM教育发展的新方向、新模式逐渐明晰起来。STEM教育是通过科学、技术、工程和数学四个相关领域整合的综合性课程。在幼儿园阶段，教师应帮助儿童获得真正有意义的STEM学习经验，并将这样的正向体验延续到未来的学习中[1]。

一、幼儿园开展STEM教育的主要原则

（一）生活性原则

生活性原则源于我国教育家陶行知先生提出的“生活即教育”，教育与生活是相互交集、相互作用的。幼儿的思维特点以具体形象为主，真实可感的事物更能激发幼儿的探究欲和求知欲。因此，幼儿园开展STEM教育需遵循生活性原则，主张将STEM教育结合幼儿日常接触的事物进行活动，开展贴近幼儿真实生活的活动。

例如，“下水道堵住了”是大班生活环节的一个小插曲。倒水时幼儿们发现——水堵住了，因此有的幼儿用手去抠洞，有的用筷子疏通，有的直接报告教师……“水不往下流，可能发生了什么？可以用什么工具？”为了解决这一问题，幼儿找来了各种材料进行尝试，结果第一次的材料没有起到明显的作用（吸管太短插不深、毛根软使不上力、筷子是直的不能转弯……）。幼儿又展开了第二次讨论：怎样来改造工具？连接、组合、找疏通剂……源于生活的问题不断激发幼儿去实践。

从上述案例中我们可以看到，来自幼儿生活中的STEM教育更真实、更自然，为寻求问题的解决方法，他们进行了不同的尝试，在猜测、动手、实践的过程中不仅总结出疏通下水道的可能性方法，还比较了各种工具的优势与不足，同时通过解决生活化问题，使幼儿们积累了生活经验。

（二）低结构性原则

低结构性原则就是满足儿童感知、操作和体验的需求，一方面营造自由宽松的氛围、开放学习环境，引导幼儿在与材料的互动中深入探索，获取科学探究的核心经验；另一方面，鼓励和引导幼儿学习做简单的计划和记录，在操作及验证中梳理活动经验[2]。

例如，“吹泡泡”是中班上学期的一个区域活动。教师打破以往准备好泡泡水、吹泡泡器的常态，给予幼儿任务单：先做泡泡水，再做吹泡泡器，看看你吹出的泡泡是什么样的。这里提供的物品都是源自幼儿前期的生活与调查，比如，洗洁精、水、糖、洗衣液、肥皂、毛根、吸管、软管等，还有记录表格。在挑战任务时，对于泡泡水调制的选择或两两组合，或多种混合；而做泡泡器时，幼儿对吸管和毛根情有独钟，吸管拿来就可以吹，毛根则可以做造型……幼儿根据任务选择材料，调配出不同配方的泡泡水；教师学会放手则是从另一个侧面支持了幼儿的表达与发现。

从这里可以看出，利用“低结构材料+记录”的方式在显性处放弃了教师的主体者身份，但在隐性处助力了幼儿的主动探究，加上帮助幼儿回顾和思考，增强了幼儿探究学习的计划性和目的性。

（三）主题性原则

主题性原则是通过主题的方式系列化、有深度地推进。一个主题往往是一个挑战连接另一个挑战，随着“发现问题—解决问题—再发现问题—再解决问题”的层层递进，学习难度在增加，挑战在升级，主题任务也在不断优化。在这样的过程中，幼儿的经验建构不断完善，对科学探究的专注度越来越聚焦，对思维建构力也越来越清晰透彻。

例如，“停车场”是一个中大混龄的主题活动。活动中从平面停车场开始，幼儿发现固定车位有限，一块场地只能停8～10辆车。“同样的地方怎样才能停更多的车？”于是就有了升降停车场，利用一块平行积木当底托，上下两层能停更多的车。“如何让停车场的车来去自由，让停车更顺畅？”问题再次引发幼儿的思考，他们分工合作，开始构建立交桥式的立体停车场，既有升降机，又有旋转路径，还加入了地下地上的两个层面。灯光、道路、标志等元素的加入，让停车场呈现出了更加细致的设计。事实上，教师在这个活动中扮演着参与者、引导者的角色，在提出每个问题后要观察、了解幼儿的表现，然后给予幼儿有针对性的指导。

这个案例中，幼儿对停车场的改建经历了一个由认识到实践、由原理到图纸、由图纸到实操的过程，问题导向的系列活动紧紧围绕建“方便实用的停车场”这一主题进行，不断深入，环环相扣，难度也在逐渐升级。

（四）生成性原则

生成性原则是和预设性原则相辅相成的。幼儿园STEM教育同样具有显著的生成性[3]。活动中教师预设成分较少，需要时刻关注幼儿在活动中的真实状态和反馈来灵活调整活动策略及方向。活动中的每个节点都有可能出现新的探索兴趣点，幼儿每一次的动态生成也都会激发起教师潜在的教育机智。

例如，“承重挑战”是一个“桥”主题活动下的子游戏。幼儿用不同材质的物体搭建桥，发现生活中的纸片、塑料吸管等改变形状后，承重力也发生了改变。这时，有幼儿拿出生活区的意大利面也想试试。虽然意大利面细且易断，但是有难度的挑战吸引了其他幼儿的加入。“用泡沫板做底板，意大利面可以撑起一张纸吗？需要用多少根意大利面？怎样插才能撑起更多张纸？我用意大利面撑起了什么？”一个材料的加入引发出一连串的“问题”，而一连串的“问题”支持着幼儿们真实的体验活动。

这个案例让我们感受到：在活动中不断遇到的状况成为幼儿探究的动力，教师需要注意倾听幼儿的声音，根据幼儿某一元素产生的问题生成新的探究点，并引导幼儿以问题为导向进行自主式学习。这样，一个有价值的思考点会驱动着幼儿不停探索，而且会不断丰富活动的内容。

二、STEM教育在幼儿园课程中的融合性应用

（一）基于问题性情境，引导幼儿关注生活

在幼儿园活动中，STEM教育更重视幼儿学习内容和幼儿生活经验之间的密切联系，当学习的出发点与具体的操作材料相结合、与幼儿的生活经验相联系时，这样的学习才会取得更好的效果[4]。

以“‘悬空’建筑”为例，该活动源于幼儿发现的一张“不一样的建筑”照片——公园里的一个悬挑式观景台。“这个建筑不一样在哪里？”——这个观景台上下面是空的，前后也是空的，只有一面靠着边，好像被一块磁铁吸在墙上一样。“这样的建筑是怎么造出来的？”“怎样保障‘悬空’建筑的牢固性？” 教师鼓励幼儿动手搭建。幼儿基于生活经验进行了大胆尝试：悬空建筑的底座要牢，可以用雪糕棒挑出去，另一头需要用重的东西压住；悬出去的空间越远，建筑会翻的可能性越大；这样的建筑安全保障很重要……

发现问题是STEM教育的关键。活动中，教师通过创设问题情境，从幼儿生活视角发现的建筑入手，鼓励幼儿观察其与一般建筑的不同，之后鼓励幼儿思考并解决问题。“怎样造？”和“造的时候发现什么（注意什么）？”在探究过程中，关键是幼儿的动手操作，教师不需要提供现成的答案，而要鼓励幼儿根据已有经验提出想法和解决方案，在实践中检验假设，获得发展，这样才能更好地提升幼儿的经验。

（二）进行跨学科学习，培养幼儿对知识的迁移能力

跨学科是STEM教育最突出的特征，提倡学科融合下学生通过灵活应用知识来解决实际问题[6]。在幼儿园中，STEM教育不是将重点只放在某个特定领域或学科上，而是聚焦问题，强调知识之间的内在联结性，以及在综合化运用中促进幼儿的深度学习。

例如，在“水管工程师”活动中，教师可以通过预设实物水管、水及平板资源库，引导幼儿在自主探究中了解不同水管的名称和作用；通过App游戏“接水管”，感受选择合适的水管进行连接，让水流通；通过工程师任务——为自来水厂和不同地点的小动物家设计水管管道，思考“用了几种水管？”“怎样连接？”“还可以怎么接？”进一步提升幼儿解决问题的能力。

从认识水管到选择合适水管，再到设计水管连接管道，让管道连接更实用。这个活动打破了原有的学科课程的界限和框架，是围绕角色问题的课程学习，有助于幼儿形成一种系统性、整合性的思维方式。此外，教师鼓励幼儿以水管为基础，促进其知识经验的相互贯通，培养了幼儿感知发现、选择应用的知识迁移能力。

（三）通过团队式学习，培养幼儿的合作精神

STEM教育就是通过协作来培养幼儿解决问题的能力。基于目标的学习共同体，凝聚集体智慧，通过展示他们的发现来表达想法、观点和在探究学习中所获得的知识技能，并分享彼此的喜悦。

以“我们的小区”建筑为例，一次意外的暴雨，户外沙水区中幼儿的“家园”冲掉了，沙盘建筑一片狼藉。“怎样抵御突降大雨，让我们的家园不怕水、不进水？”幼儿进行了商量，设计并推选出三种方法：排水管、垒高和挖沟渠。之后，幼儿分工合作，设计图纸、找材料、实际操作。第二次“大雨”来临，“家园”又是面目全非。幼儿扒开现场找原因。第二次尝试中，幼儿更加谨慎，沙包组、石头组一起上阵。这次的“大雨”量增加了，“家园”守护基本合格。“还有更好的排水方法吗？”幼儿还在逐步探索中……

通过这个案例不难看出，幼儿形成团队后更加强调“我们”而非“我”，重视合作伙伴在共同工作中的价值和意义，有集体设计、有分工任务、有现场指挥、有及时反馈。这样的团队学习，不仅锻炼了幼儿的社会适应性，更实现了拥有不同生活经验和认知水平的个体间的相互学习与启发。

（四）运用工程性思维，提高幼儿解决问题的创新力

STEM教育是一个过程，更是一种思维方式。工程性思维不同于科学思维，它遵循“明确问题—设计方案—制作实物—测试与改进”的程序。

以“比萨斜塔”为例，对于大班的幼儿来说，垂直的垒高较容易，挑战有倾斜角度的垒高，如何保持平稳则需要他们运用工程思维去探索。活动开始是感知材料：“材料有哪些？它们有什么共同的地方？有什么不同的地方？”接着是明确问题：用刚刚的材料试着搭建一座斜塔。在尝试搭建前，幼儿先讲述或用图示表达自己的搭建思考（围圈法、楼梯法、轻重法等），接着进入实物探索阶段……面对问题，继续讨论并总结出斜又不倒的建筑搭建思维图。

在活动中，幼儿挑战传统直线垒高，那么如何搭出斜而不倒、斜而高的建筑呢？幼儿像工程师一样感知材料、统筹思考、认真制作。工程性思维对于4～6岁的幼儿来说，就是逐步构建思维的过程，也是“设计+实践”的思维。由于每个幼儿的生活经验、认知方式等存在差异，其表达角度往往会出现个体差异性。这种释放学习空间、拓宽研究思路、发展多样表达的解决过程，提高了幼儿的创新力。

结 语

综上所述，幼儿园的主题活动、集体活动、区域活动等多种活动形式都可以和STEM教育融会贯通，有助于培养幼儿的探究和创新力。因此，幼儿教师应积极探索让STEM教育融入幼儿教育的有效途径，让幼儿在成长中具备适应未来发展的竞争力。