郭雨桐

（東北師范大學 信息科學與技術學院，吉林 長春 130117）

一、引言

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，我國逐漸進入“互聯(lián)網+”“大數據”“人工智能”的新時代，未來社會體力勞動以及技術水平較低的工作很有可能被新興技術所替代，因此，日益競爭激烈的市場亟需創(chuàng)新型人才和綜合性人才。在這種時代背景下，傳統(tǒng)教育受到了前所未有的挑戰(zhàn)，填鴨式教育禁錮了許多學生的思維，我國教育需作出改變才能適應不斷發(fā)展的社會需要。STEAM教育起源于美國，是STEM教育的擴展、延伸，與創(chuàng)客教育理念具有許多相似之處，是一種全新的教育教學模式。STEAM教育主張從現(xiàn)實生活出發(fā)，基于真實的問題情境，強調自主探究、主動探索、問題解決，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、批判性思維、實踐能力以及運用多學科知識解決實際問題的能力。STEAM教育作為一種培養(yǎng)未來綜合性人才的教育模式，對于促進教育教學改革具有重要意義[1]。2015年9月教育部印發(fā)的《綱要》明確指出“要積極探索信息技術在（眾創(chuàng)空間）、跨學科學習（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數字化學習習慣，促進學生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質人才的支撐引領作用”。在國外發(fā)達國家STEAM教育蓬勃發(fā)展的影響下，近年來，我國越來越多的學者開始研究STEAM教育，大量與STEAM教育相關的文獻紛紛涌現(xiàn)，STEAM論壇、會議的成功舉辦為研究者提供交流的平臺。一些教育者將STEAM教育理念引入到學校教育體系當中，逐步開設綜合實踐課程以及STEAM課程。

科學、數學、語言等是孩子一出生就接觸到的概念，STEM作為一種更優(yōu)化的思維模式，從幼兒期開始學習更有益[2]。但以“STEM教育”“STEAM教育”為關鍵詞在中國知網中查找文獻發(fā)現(xiàn)，國內對STEAM教育的研究主要集中在國內外STEAM教育政策比較、探析STEAM教育內涵、STEAM教育與跨學科知識整合等，大多都是理論上的研究，而關于STEAM教育在真實的情境下的具體教學實踐較少。以“STEM教育”“STEAM教育”“幼兒”為關鍵詞在中國知網中檢索，僅查找到5篇文獻，研究內容主要圍繞對國外STEAM教育政策和實施情況的介紹、STEAM教育在幼兒教育中的啟示等。由此可見，國內缺乏關于幼兒階段STEAM教育的本土化理論和教學實施的研究，這些也為本研究指明了方向。

二、PBL模式下的STEAM教育概述

項目式學習（Project Based Learning）簡稱PBL,不同于基于問題的學習。項目式學習是以建構主義理論為指導,強調學生在真實問題情境中探究學習，從而提升學生多元能力的教學模式[3]。PBL模式往往圍繞一個項目開展，強調動手實踐以及完成最終成果。PBL模式與傳統(tǒng)的學習方式最大的不同之處就是主張以學習者為中心，強調自主探索，主動探究，在特定的情境下進行問題解決。與此同時，并不是只要在教學中加入動手操作、探究，或者是制作出一個項目成果就可以被稱為是PBL，如果不能在學習過程中體現(xiàn)出主動獲取知識、動手探究、嘗試解決問題等技能的話，即使最終成果是一個展示成果也不能稱其為PBL。在項目式學習的過程中，學習者會積極主動地收集信息、獲取數據、確定方針、實施方案、交流探討等，以此來解決具有現(xiàn)實意義的問題，學習者會在探究過程中學會相關的知識與技能、解決問題的方法與手段，以及如何應用到現(xiàn)實生活中的遷移能力。

STEAM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Arts)以及數學(Mathematics)這五門學科的英文首字母組成的縮略詞，強調跨學科知識的整合。與傳統(tǒng)課堂上的分科教學不同，STEAM教育將相關的課程進行有機交叉融合，相互協(xié)調作用，形成一個知識體系，并將其應用于實際的問題解決之中[4]。STEAM教育主張從現(xiàn)實生活出發(fā)，基于真實的問題情境，強調主動探索、問題解決，它是一種注重實踐的教學模式。由此可見，PBL模式的特點與STEAM教育理念有很大的相似之處，都主張基于真實的問題情境，強調主動探索、問題解決，在探究的過程中逐漸形成技能。PBL模式下的STEAM教育應該具有如下特點。

（一）以學習者為中心

在PBL模式下的STEAM教育中，與傳統(tǒng)教學模式所不同的是學習者是學習的主體，教師只是學習者學習的輔助者、引導者以及指導者，為其提供教學支架以及適時的幫助、指導。在學習過程中，學習者獨立地進行觀察、體驗、感知、探究、實驗、驗證、交流的過程，自定學習步調，自控學習過程，獲取大量豐富感興趣的信息，從而提升自主探究能力。教師可以根據項目的不同主題、學生的不同表現(xiàn)不斷調整自己的教學設計和項目的計劃。

（二）圍繞項目進行

項目式學習應圍繞具體、明確的項目展開，其中的項目既可以是一個需要幾節(jié)課完成的大項目，也可以是被拆分的幾個小的項目。項目成果是整個學習過程的出發(fā)點與歸宿，推動著項目式學習的運行。項目產品不拘泥于通常意義上的實物作品，可以是用材料做成的被觸摸感知的物體，也可以是語言類、圖片式、報告類等多種形式或它們的組合，根據學生的認知能力和使用技術工具水平進行合理選擇[5]。

（三）以問題解決為導向

在STEAM教育中，情境的創(chuàng)設尤為重要，一個合適的情境可以增進學習者對項目的感知程度以及情感反應，這個情境既可以是一個問題，也可以是故事、場景、情境等。在STEAM教育的課堂中，整節(jié)課關注的重點不再僅僅是知識水平的提升，而是強調學生在特定的情境下發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設、實驗驗證最終解決問題的過程。只有具備在不同情境中解決問題的能力的學習者才能在未來激烈的競爭者占據一席之地。

三、幼兒STEAM課程開發(fā)設計

（一）確定主題

課程開發(fā)的首要任務就是確定項目主題。主題的選擇是STEAM課程開發(fā)中及其重要的一個環(huán)節(jié)。一個好的主題應該是來源于日常生活的，與生活實際中的客觀事物有著密切的聯(lián)系。合適的主題可以激發(fā)學習者的學習興趣、提高學習者的科學素養(yǎng)以及問題解決的能力。教師應從現(xiàn)實生活出發(fā)，根據兒童的學情情況，參考國內外STEAM教材，幼兒科學教材等相關書籍，選擇符合STEAM教育理念的主題，并根據幼兒學情及主題的科學性、合理性及可操作性，對發(fā)現(xiàn)的問題進行篩選以及進一步加工、設計、修改、完善。若主題內容過于繁雜，則進行適當刪減；若主題內容過于單一，則進行豐富填充；若主題內容過于復雜，則進行簡化。目的是使該主題具有可行性、可操作性及富有趣味性。同時，要提前做好項目試驗，根據試驗結果對主題以及教學內容進行相應的改善。舉例列出如下主題。

主題一：胡蘿卜高塔，選取生活中的常見材料——胡蘿卜、竹簽等工具動手搭建胡蘿卜建筑物，學生在搭建的過程中了解三角形、正方形、立方體等圖形的結構和特性（三角形具有穩(wěn)定性等）。創(chuàng)設情境，學生化身小小工程師，體驗建筑物的搭建過程，提升動手操作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力以及團隊協(xié)作意識。

主題二：泡泡魔杖，從生活實際出發(fā)，選取常見材料——肥皂或洗潔精制作泡泡水，用粗毛線、錫箔紙等工具制作“魔杖”，最終制成泡泡魔杖，探究泡泡的形成原理，依照學生完成情況布置探究泡泡水的濃度對泡泡大小影響的小任務。在操作過程中，學生對制作泡泡魔杖產生極大的學習興趣和探索的熱情，體會到科學來源于生活以及科學探究的樂趣。

主題三：紙杯小臺燈，參照生活中小臺燈的結構，在教師的帶領下，學生運用實驗材料包（雪糕棍、木棒、紙杯等）動手組裝紙杯小臺燈，通過觀看視頻、教師講解，了解照明的發(fā)展史、生活中的燈，了解電池的正、負極，并學會安裝電池點亮臺燈。本項目旨在提升學生的動手實踐能力、問題解決能力，增強廢物利用、環(huán)保意識。

（二）學情分析

認知心理學家皮亞杰將兒童的認知發(fā)展分成四個階段：感知運算階段（0-2歲），前運算階段（2-7歲），具體運算階段（7-11歲），形式運算階段（12-15歲）。幼兒園階段的兒童正處于前運算階段，此時期，兒童行動簡單，對外界感覺加強，動作構造意識輕微[6]。他們以自我為中心，從自己的立場和觀點去認識事物，而不能從客觀的角度看待事物。他們的思維活動具有相對具體性，不能進行抽象運算思維，思維具有不可逆性，主要通過五官感知以及情境體驗進行學習。此階段,幼兒的知識水平不斷提升，記憶力開始迅速增強，想象力異常豐富，對周圍世界充滿了好奇和急于探索的熱情。

教育部關于印發(fā)《3-6歲兒童學習與發(fā)展指南》一文中指出：應關注幼兒學習與發(fā)展的整體性，在幼兒教育的過程中應該注意促進幼兒身心全面協(xié)調發(fā)展，而不應片面追求某一方面或幾方面的發(fā)展；尊重幼兒發(fā)展的個體差異，切忌用一把“尺子”衡量所有幼兒；理解幼兒的學習方式和特點，最大限度地支持和滿足幼兒通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取經驗的需要；重視幼兒的學習品質，充分尊重和保護幼兒的好奇心和學習興趣。

在設計STEAM課程之前，教師應該對幼兒的學情進行充分的了解，可以通過向學生家長發(fā)放調查問卷、面對面訪談等形式對幼兒園的學生進行調研，了解低年級學生的認知和知識水平。

（三）確定教學目標

1.總目標

STEAM教育注重培養(yǎng)兒童的動手創(chuàng)造能力，獨立性和批判性思維能力，團隊協(xié)作意識，多學科的知識重構培養(yǎng)孩子的創(chuàng)新實踐能力，多維發(fā)展學生STEAM綜合能力。

2.單元目標

選擇一個范疇較大的主題，以主題為導向，設計單元課程，使學生能夠從多個不同的角度深入了解該主題，循序漸進、從淺入深、知識內化、相互聯(lián)系，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、自主探究、解決問題的能力。

3.課程目標

STEAM主張從社會生活和真實問題出發(fā)，培養(yǎng)學生自主探究、動手操作能力，提升科學素養(yǎng)、藝術素養(yǎng)以及團隊合作意識，引導學生拓展延伸，將課堂知識運用到現(xiàn)實生活中。

（四）課程開發(fā)設計

在確定了課程主題以及課程目標之后，應根據學習者學情特征，開始具體課程內容的設計。根據所選主題的性質和特點，若課程內容側重于學生發(fā)現(xiàn)問題、動手探究，則稱之為探究類課程，例如：探究空氣的熱脹冷縮，會“跳舞”的葡萄干；若該課程強調制作、搭建一個作品成果，則稱之為制造類課程，例如：制作排笛、凈水器；若該課程強調學生獨立創(chuàng)作、開拓創(chuàng)新，則稱之為創(chuàng)造類課程，例如：樂高搭建、搭建胡蘿卜建筑物；若該課程情境發(fā)生于場館之中，例如：自然博物館、科技館，則稱之為體驗式課程。下面分別介紹這四類課程。

1.探究類課程

探究類課程強調學生獨立地進行科學探究，在探究過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、尋求方法、嘗試解決問題，主張“做中學”，在探究的過程中習得知識、技能以及問題解決的能力。教學活動可以分為“提出問題、引發(fā)思考、動手探究、拓展延伸”這四個環(huán)節(jié)。

2.制造類課程

制造類課程往往以“作品結果”為核心，整個教學圍繞工程、技術制造進行，強調動手操作，學生以制作某一作品為目標，獨立制作，在操作的過程中逐漸掌握知識、技能與方法并獲得情感上的升華。教學活動可以分為“初步感知、觀看演示、動手操作、成果完善”這四個環(huán)節(jié)。

3.創(chuàng)造類課程

創(chuàng)造類課程提倡“教師主導—學生主體”的教學模式，實施啟發(fā)式教學，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。教學活動一般可以分為“激發(fā)興趣、奇思妙想、開拓創(chuàng)新、拓展延伸”這四個環(huán)節(jié)，此類課程提供給學生天馬行空、自主創(chuàng)作的空間。

4.體驗式課程

體驗式課程主要指場館學習，“場館”包括自然博物館、科技館、民俗館以及一些文化、藝術展區(qū)，情景式教學可以激發(fā)學生的學習興趣，提升其學習主動性，加強與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。這種情境式教育鼓勵學生參與和社會互動，是一種基于真實生活的對科學、技術、數學、工程等方面的體驗，這種體驗式學習在課堂中很少發(fā)生[7]。

（五）教學評價

教學評價具有激勵、導向、決策以及鑒定的作用，對于提升教學質量、促進教育改革具有重要意義。在STEAM課程實施的過程中，教師應注重教學評價。教學評價既包括對學生“學”的評價，又包括對教師“教”的評價。對學生的評價可以分為診斷性評價、形成性評價和總結性評價這三種類型。診斷性評價是指在教學活動開始之前，對學生的準備情況進行評定并根據評價結果調整教學計劃以便使教學能夠順利進行。形成性評價是指在教學過程中，對學生的學習態(tài)度、互動情況、探究能力、努力程度等多個維度進行評價，其目的在于了解學生的學習情況，及時發(fā)現(xiàn)教學中的問題?？偨Y性評價是對學習成果的評價，包括對知識技能的掌握程度、一個項目制作的完成程度等，是為了提升教學效果進行的評價。

對教師的評價可以分為自評和他評。評價的內容可參考如下：教學準備充分；教學目標明確；教學語言生動有趣、指令明確；突出教學重點、攻克教學難點；采取適宜的教學方法；注重與學生交流、互動；充分關注到每一位學生的反饋；應對突發(fā)事件的教育機智?？陀^、合理的教師自評和他評有助于教師教育手段、教學技能的提升。

四、研究總結與展望

幼兒期又稱學前期，是人格、智力、心理、思維方式形成的起始階段，是人一生發(fā)展的關鍵時期，在幼兒階段開展STEAM教育，不僅有利于兒童認知水平、邏輯思維能力的提升，更能促進兒童創(chuàng)新思維、探究能力、問題解決能力的培養(yǎng)。幼兒STEAM課程的設計應遵循“以學習者為中心、圍繞項目進行、以問題解決為導向”的基本原則。目前，廣大地區(qū)的幼兒園實施STEAM教育還存在著諸多問題，但隨著新技術和教育理念的不斷更新與演變，我們有理由相信幼兒STEAM課程會實施得越來越好。