福建省廈門市科技幼兒園 陳秀麗

《3～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)中指出：“關(guān)注幼兒學(xué)習(xí)與發(fā)展的整體性。兒童的發(fā)展是一個(gè)整體，要注重領(lǐng)域之間、目標(biāo)之間的相互滲透和整合。” STEM教育與《指南》精神相契合，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科整合能力的運(yùn)用，注重在真實(shí)的情境中，以問題解決為核心，鼓勵(lì)幼兒發(fā)現(xiàn)生活中的真實(shí)問題，并在問題驅(qū)動(dòng)下創(chuàng)造性地解決問題。STEM教育有利于培養(yǎng)幼兒的批判性思考能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、交流溝通能力、合作能力等。

筆者在幼兒園教學(xué)實(shí)踐中組織并開展了STEM教育活動(dòng)，做出了一些嘗試，希望能給大家一些啟發(fā)。

一、STEM教育活動(dòng)應(yīng)以解決真實(shí)問題為內(nèi)容

豐富多彩的生活為幼兒提供了廣闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)。幼兒在生活中遇到的種種真實(shí)問題都可能蘊(yùn)藏著寶貴的教育資源，只要教師具有整合工程、科學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的思維，熟悉各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)，并能將關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為幼兒可經(jīng)歷的STEM經(jīng)驗(yàn)，這些真實(shí)問題便可以成為STEM教育活動(dòng)的內(nèi)容。

面對(duì)與自己生活息息相關(guān)的真實(shí)問題，幼兒能夠被探究的問題所吸引，從而點(diǎn)燃好奇心，激活思維，創(chuàng)造性地解決問題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)的遷移。在真實(shí)問題情境中，因?yàn)橛變旱拿芮嘘P(guān)注，讓探究充滿了意義，問題的解決又讓幼兒感受到自己貢獻(xiàn)了力量與智慧，增強(qiáng)了幼兒的成就感。相反，如果活動(dòng)設(shè)計(jì)與幼兒的真實(shí)生活相脫節(jié)，幼兒便會(huì)陷入被動(dòng)，積極性不高，思維很難活躍起來，活動(dòng)效果就會(huì)大打折扣。

[案例一]活動(dòng)室里，教師提供了積木與小車，讓幼兒搭建斜坡，并嘗試玩一玩斜坡，初步感受斜坡的結(jié)構(gòu)。隨后，教師提供了各種大型戶外運(yùn)動(dòng)器械，如長(zhǎng)木板、輪胎等，讓幼兒巧用斜坡輕松搬運(yùn)輪胎，體會(huì)斜坡的作用。

“案例一”中，教師的活動(dòng)設(shè)計(jì)看似合理，先引導(dǎo)幼兒初步感受斜坡的結(jié)構(gòu)，再運(yùn)用斜坡搬運(yùn)輪胎以體驗(yàn)斜坡的用途。其實(shí)，這個(gè)活動(dòng)的效果并不理想?；顒?dòng)是教師主觀設(shè)計(jì)的，不是來自幼兒真正關(guān)心的問題。教師創(chuàng)設(shè)的情境是經(jīng)過教師選擇和控制的“實(shí)驗(yàn)室”虛假情境，幼兒在斜坡的運(yùn)用中解決問題的思維沒有被徹底激發(fā)，獲得的經(jīng)驗(yàn)也不會(huì)深刻。

[案例二]一天，陽(yáng)光明媚，幼兒把活動(dòng)室里的一筐筐玩具搬到操場(chǎng)上，利用陽(yáng)光進(jìn)行殺菌消毒。但是玩具非常多，幾個(gè)幼兒來回跑了十多趟，累得滿頭大汗。于是教師抓住這個(gè)教育契機(jī)，向幼兒提出一個(gè)問題：“你們這樣搬玩具，有什么感受？有沒有好辦法能夠輕松搬玩具？”幼兒的思維一下子就被激發(fā)了：“我們可以用車子運(yùn)玩具?！薄皩?duì)啊，活動(dòng)室里就有個(gè)餐車。”……緊接著，有個(gè)幼兒就提出了質(zhì)疑：“可是從操場(chǎng)到活動(dòng)室，中間還有一個(gè)臺(tái)階，車子推不上去?！边@時(shí)，另一個(gè)幼兒靈機(jī)一動(dòng)，說：“可以將一塊板鋪在臺(tái)階上，就像斜坡一樣，這樣車子就能推上來了?！庇谑怯變号d致勃勃地討論選擇哪種材料最合適、使用哪種方案最好，并分組搭建起斜坡。第一次搭建成功之后，幼兒發(fā)現(xiàn)斜坡存在不牢固、寬度不夠等問題，于是進(jìn)行調(diào)整，最后成功地搭建了斜坡，提高了搬運(yùn)玩具的效率?；顒?dòng)過后，幼兒對(duì)斜坡的興趣不減，于是教師建議家長(zhǎng)帶著幼兒尋找生活中的斜坡，并實(shí)地觀察不同地點(diǎn)的斜坡的不同用途。

同樣是“斜坡”活動(dòng)，“案例二”中，幼兒面臨一個(gè)與自己生活息息相關(guān)的真實(shí)問題，產(chǎn)生了非常濃厚的好奇心和探究興趣，形成了極其強(qiáng)烈的內(nèi)驅(qū)力。幼兒在探究過程中充當(dāng)工程師的角色，熱情高漲，探究欲望極為強(qiáng)烈，真真切切地解決實(shí)際問題。當(dāng)使用自己搭建的斜坡輕松搬運(yùn)玩具時(shí)，幼兒見證了斜坡的有效性。伴隨著豐富情緒體驗(yàn)的實(shí)際操作，幼兒對(duì)斜坡的用途形成了深刻的理解。

當(dāng)然，并不是任何真實(shí)問題都適合幼兒探究。在選擇真實(shí)問題時(shí)，教師要衡量問題是否具有可行性、價(jià)值性、趣味性、生活性以及問題是否在幼兒的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)。有些真實(shí)問題本身非常復(fù)雜，幼兒會(huì)淹沒在復(fù)雜的關(guān)系中，難以操作與實(shí)施，如“怎樣改善水污染”這一問題就不具有操作性。教師選擇問題“宜小不宜大”，應(yīng)關(guān)注幼兒身邊的小問題。

二、STEM教育活動(dòng)應(yīng)以工程設(shè)計(jì)為架構(gòu)

工程在STEM活動(dòng)中有著特殊的整合作用，它是STEM活動(dòng)進(jìn)展的明線。幼兒在日常生活中所獲得的經(jīng)驗(yàn)是散亂的，而工程可以把這些經(jīng)驗(yàn)串聯(lián)起來，然后通過經(jīng)驗(yàn)遷移、運(yùn)用轉(zhuǎn)化，讓幼兒的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛴幸粋€(gè)輸出口，以工程作品的形式展現(xiàn)出來，將幼兒的思維可視化、外顯化、物質(zhì)化。因此，STEM活動(dòng)應(yīng)以工程設(shè)計(jì)為活動(dòng)的架構(gòu)。

科學(xué)和數(shù)學(xué)是STEM活動(dòng)的暗線。一個(gè)科學(xué)合理、能引發(fā)深度學(xué)習(xí)的工程設(shè)計(jì)活動(dòng)，必然會(huì)整合科學(xué)或數(shù)學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，它們之間有著天然的內(nèi)在聯(lián)系，是密不可分、相互聯(lián)系的。例如，利用一些材料制作一艘船，就會(huì)涉及科學(xué)、數(shù)學(xué)的整合：什么材料做的船才會(huì)浮在水面上，就是科學(xué)原理；做船涉及計(jì)算和測(cè)量，就是數(shù)學(xué)問題。制作一艘船這項(xiàng)工程，需要靈活運(yùn)用各個(gè)學(xué)科的經(jīng)驗(yàn)，才能達(dá)到解決問題的目的。如果沒有科學(xué)、數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)的整合，只是單純地制作船，那么它將會(huì)變成一個(gè)低水平的手工制作活動(dòng)，無(wú)法引發(fā)幼兒的深度學(xué)習(xí)。

三、STEM教育活動(dòng)應(yīng)以高階學(xué)習(xí)帶動(dòng)低階學(xué)習(xí)為策略

一個(gè)好的STEM教育活動(dòng)往往是以高階學(xué)習(xí)帶動(dòng)低階學(xué)習(xí)，將高階認(rèn)知策略與低階認(rèn)知策略相整合，促進(jìn)幼兒高層次思維的發(fā)展。如果一個(gè)活動(dòng)連一個(gè)高階認(rèn)知策略都沒有使用，那么這個(gè)活動(dòng)的質(zhì)量一定不高，無(wú)法引發(fā)幼兒高水平的思考，也就無(wú)法促進(jìn)幼兒的深度學(xué)習(xí)。STEM教育活動(dòng)中不能全部都是低階認(rèn)知策略，當(dāng)然也不能全是高階認(rèn)知策略。如果全是高階認(rèn)知策略，沒有低階認(rèn)知策略中的收集信息等做支撐，活動(dòng)也無(wú)法開展下去。

在關(guān)于斜坡的案例中，真實(shí)問題更能激活幼兒的思維，使他們充分調(diào)動(dòng)大腦，用批判性的思維，分析問題中可利用的現(xiàn)實(shí)資源以及可能會(huì)遇到的阻礙，分析各種方案的優(yōu)劣并進(jìn)行決策。在實(shí)際解決問題的過程中，幼兒用細(xì)致的觀察力洞察存在的問題，積極思考、調(diào)整策略，創(chuàng)造性地解決了問題。他們使用了收集信息、比較、分析等低階認(rèn)知策略，也運(yùn)用了問題解決、創(chuàng)見、決策、實(shí)驗(yàn)四種高階認(rèn)知策略。他們將低階認(rèn)知策略與高階認(rèn)知策略相整合，產(chǎn)生了高層次的思考，使活動(dòng)深入開展。

四、組織與開展STEM教育活動(dòng)應(yīng)避免走入的誤區(qū)

(一)切莫重動(dòng)手制作，輕科學(xué)探究

STEM教育活動(dòng)注重以工程設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題，鼓勵(lì)幼兒通過動(dòng)手操作，進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。這種“做中學(xué)”的方式旨在讓幼兒在動(dòng)手實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行調(diào)整，最終形成工程作品。其本質(zhì)并不在于強(qiáng)化動(dòng)手操作，讓幼兒學(xué)習(xí)制作某一作品、獲得某項(xiàng)技能，而在于通過工程進(jìn)行探究，以更生動(dòng)、更靈活、更深入的方式發(fā)展幼兒的思維能力與創(chuàng)造性解決問題的能力。如果過分看重工程制作而忽視了科學(xué)探究，那么制作活動(dòng)就會(huì)僅僅停留在技能培養(yǎng)層面，幼兒無(wú)法實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

[案例三]“廈門的古厝”活動(dòng)中，幼兒自己設(shè)計(jì)了古厝，并使用建構(gòu)材料搭建古厝。在搭建過程中，幼兒遇到了很難搭建出尖的立體的古厝屋頂?shù)膯栴}，于是教師引導(dǎo)幼兒通過各種方式將屋頂材料(KT板)與房屋墻面進(jìn)行連接，連接的過程中使用了包括透明膠帶、超輕黏土、毛根、夾子等材料。

“案例三”中，表面上幼兒忙得熱火朝天，但在熱鬧的背后，幼兒獲得的只是膚淺的技術(shù)，即使用不同材料進(jìn)行連接。STEM教育活動(dòng)中必須要包含科學(xué)探究，科學(xué)探究是STEM教育活動(dòng)的基礎(chǔ)。沒有科學(xué)探究作為基礎(chǔ)，STEM教育中的創(chuàng)造性工程項(xiàng)目就可能成為毫無(wú)科學(xué)性的低級(jí)設(shè)計(jì)活動(dòng)，甚至是純粹的手工制作活動(dòng)。因?yàn)殡x開了科學(xué)探究的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性，創(chuàng)造就成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。

STEM教育活動(dòng)目的不是培養(yǎng)“能工巧匠”，而是培養(yǎng)全面發(fā)展的人。教師要避免走入重技術(shù)而輕科學(xué)探究的誤區(qū)，注意STEM教育活動(dòng)要有跨學(xué)科的課程設(shè)計(jì)，包含科學(xué)探究能力的滲透，不能只是單純的技術(shù)運(yùn)用。在 STEM 教育活動(dòng)中，幼兒的動(dòng)手操作只是手段，工程制作是載體，發(fā)展幼兒的能力才是目的。只有把發(fā)展幼兒的能力放在首位，才能讓幼兒獲得真正的成長(zhǎng)。

(二)切莫重學(xué)習(xí)結(jié)果，輕學(xué)習(xí)過程

STEM教育活動(dòng)中，最有價(jià)值的地方在于探究過程，而非結(jié)果。過分看重學(xué)習(xí)結(jié)果，為制作而制作，將與STEM教育活動(dòng)的目的背道而馳。

[案例四]幼兒在操場(chǎng)上游戲時(shí)，一陣風(fēng)刮過，于是有的幼兒?jiǎn)柦處煟骸斑@風(fēng)到底是從哪里刮來的？”為了判斷風(fēng)向，教師帶領(lǐng)幼兒想出一個(gè)解決辦法——制作風(fēng)向標(biāo)。在了解風(fēng)向標(biāo)之后，幼兒畫設(shè)計(jì)圖，開始使用材料制作風(fēng)向標(biāo)。

“案例四”中，教師引導(dǎo)幼兒制作風(fēng)向標(biāo)，在問題驅(qū)動(dòng)下開展工程制作，問題來自幼兒的生活，表面上這是很好的STEM教育活動(dòng)。但在這個(gè)活動(dòng)中，制作風(fēng)向標(biāo)被當(dāng)作最終的目的，幼兒對(duì)問題的情境沒有經(jīng)過仔細(xì)分析，便匆匆地將任務(wù)鎖定在制作風(fēng)向標(biāo)上。這不利于幼兒創(chuàng)造性地解決問題。仔細(xì)分析問題情境，就會(huì)發(fā)現(xiàn)“案例四”中幼兒提出的問題隱藏著多種可能性，指向不同的解決問題的方向，可能會(huì)產(chǎn)生不同的問題解決路徑。

仔細(xì)觀察——從哪里可以看出有風(fēng)刮過？

判斷——風(fēng)刮過時(shí)，周圍的物體是怎么動(dòng)的？朝哪個(gè)方向動(dòng)？

推理——從物體運(yùn)動(dòng)的方向，推測(cè)風(fēng)是從哪個(gè)方向刮來的。

比較——風(fēng)刮過時(shí)，什么物體運(yùn)動(dòng)得最明顯？

提出解決辦法——為了更加準(zhǔn)確、方便地判別風(fēng)向，生活中人們會(huì)使用什么方法？在幼兒園里，可以怎樣準(zhǔn)確識(shí)別風(fēng)向？將自己的方法用設(shè)計(jì)圖進(jìn)行展示。

進(jìn)行決策——每種方案有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？哪種方案最好？

批判性思考——作品是否有效？還需要做哪些調(diào)整？

如果這樣開展活動(dòng)，幼兒將經(jīng)歷完全不同的探究過程。經(jīng)過對(duì)情境的具體分析，幼兒歷經(jīng)了觀察、判斷、推理、比較、決策等過程，最終創(chuàng)造性地解決問題。幼兒的思維是開放的、自由的、發(fā)散性的，沒有了提早預(yù)知結(jié)果的束縛，他們可能創(chuàng)造出各種各樣判斷風(fēng)向的作品。組織這樣的活動(dòng)，不是為了最后顯性的結(jié)果而開展，活動(dòng)也沒有被某一個(gè)指定的成果套住。幼兒在與同伴的互動(dòng)、碰撞、質(zhì)疑中獲得啟發(fā)，分析解決辦法的科學(xué)性、可行性，這才有助于他們創(chuàng)造性解決問題能力的發(fā)展。

(三)切莫重整合教學(xué)，輕分科教學(xué)

與分科教學(xué)相對(duì)，STEM教育是一種整合性課程。在開展STEM教育的實(shí)踐中，存在三種課程實(shí)踐模式：第一種是以STEM課程取代科學(xué)、數(shù)學(xué)分科教學(xué)，將數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程進(jìn)行整合，組成一門新的STEM課程；第二種是不改變?cè)姓n程結(jié)構(gòu)，將STEM教育理念融合在科學(xué)課程或主題課程中，踐行STEM教育理念；第三種是把STEM課程作為一種后設(shè)課程，即在分科課程之后設(shè)置的課程，讓幼兒在學(xué)習(xí)分科課程的基礎(chǔ)上再學(xué)習(xí)STEM課程。

筆者不主張用STEM課程取代分科課程，更傾向于后兩種課程模式，因?yàn)镾TEM課程重在對(duì)分科課程知識(shí)的綜合運(yùn)用，解決實(shí)踐中的真實(shí)問題，這是其優(yōu)點(diǎn)。但其劣勢(shì)就在于幼兒獲得的知識(shí)是零散的、不成系統(tǒng)的，無(wú)法形成系統(tǒng)的學(xué)科經(jīng)驗(yàn)。分科教學(xué)有其不可替代的優(yōu)點(diǎn)，它以學(xué)科本身的邏輯來組織，能使幼兒獲取系統(tǒng)的關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)。分科教學(xué)是STEM教育的基礎(chǔ)，如果沒有分科教學(xué)讓幼兒獲得系統(tǒng)的學(xué)科關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)，僅靠STEM課程不可能有效地保證幼兒掌握系統(tǒng)的知識(shí)。如果沒有理解學(xué)科知識(shí)，沒有掌握學(xué)科基本的能力，便談不上綜合運(yùn)用與創(chuàng)造性解決問題。經(jīng)驗(yàn)的缺乏就會(huì)成為制約STEM教育活動(dòng)深入開展的瓶頸。幼兒對(duì)學(xué)科關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)掌握得越系統(tǒng)，解決真實(shí)問題時(shí)綜合運(yùn)用各領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)的能力就會(huì)越強(qiáng)。