李雨蒙

使用低結(jié)構(gòu)材料開展幼兒STEAM教育的實(shí)踐與探索

李雨蒙

（蘇州橫涇實(shí)驗(yàn)幼兒園，江蘇，蘇州 215100）

針對(duì)STEAM教育需要昂貴且高科技的材料的弊端，利用常見的低結(jié)構(gòu)材料“零散”和“可移動(dòng)”的特性，給予幼兒充分的活動(dòng)自由和解決問題的機(jī)會(huì)與環(huán)境。重視低結(jié)構(gòu)材料可實(shí)現(xiàn)STEAM活動(dòng)的選材、過程和作品自由，為幼兒提供面對(duì)問題的機(jī)會(huì)和重視工程技術(shù)問題的環(huán)境。

幼兒STEAM教育；低結(jié)構(gòu)材料

一、STEAM教育

（一）STEAM教育的價(jià)值

近年來，STEM教育已受到全世界的廣泛關(guān)注。已有研究表明，STEM是幼兒教育的寶貴資源，對(duì)幼兒非常有益。2006年，美國Georgette Yakman教授及其團(tuán)隊(duì)在STEM中融入了藝術(shù)（Arts）學(xué)科形成了當(dāng)下的STEAM（科學(xué)，技術(shù)，工程，藝術(shù)和數(shù)學(xué)）[1]。美國的STEAM教育理念對(duì)兒童創(chuàng)造力和問題解決能力的培養(yǎng)產(chǎn)生較大的影響[2]。STEAM教育往往是以現(xiàn)實(shí)中的問題解決為出發(fā)點(diǎn)，基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)和解決問題的能力，比較重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[3]。

（二）STEAM教育的材料誤解

盡管STEAM越來越受歡迎，但已有研究也揭示了STEAM實(shí)踐過程中的多種問題。這些問題可能會(huì)阻礙在教室中實(shí)施高質(zhì)量的STEAM教育，主要有以下三點(diǎn)。第一，教師的準(zhǔn)備程度不足，正如大多數(shù)研究所指出的那樣，STEAM教育需要更多的知識(shí)和支持[4-5]。其次，大多數(shù)教師認(rèn)為他們沒有足夠的時(shí)間將STEAM整合到他們的課程計(jì)劃中，因?yàn)樗麄冊(cè)谡麄€(gè)學(xué)習(xí)年度中已經(jīng)涵蓋了太多的學(xué)科內(nèi)容。第三，人們普遍認(rèn)為STEAM需要昂貴且高科技的材料。為了解決這些問題，已有研究討論了第一個(gè)和第二個(gè)問題并給出了相應(yīng)策略。但是，很少有關(guān)于支撐STEAM教育材料的研究。

關(guān)于STEAM教育需要昂貴材料的誤解可能源于人們對(duì)科學(xué)和技術(shù)的固有理解。多個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，人們傾向于將技術(shù)與電子設(shè)備聯(lián)系起來，由此也認(rèn)為STEAM教育使幼兒對(duì)技術(shù)產(chǎn)生概念的方法就是將技術(shù)與人工制品尤其是現(xiàn)代電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)[6-8]。但實(shí)踐證明，幼兒真正需要的是身邊可以操縱的環(huán)境，以及可以通過游戲來發(fā)明、構(gòu)造、評(píng)估和修改自己的思想和作品的環(huán)境。他們需要機(jī)會(huì)來建構(gòu)自己所處的環(huán)境，引入低結(jié)構(gòu)材料（例如廢料、沙子和水）可以增加幼兒發(fā)生此類行為的可能性。

二、低結(jié)構(gòu)材料在STEAM教育中的適用性

（一）低結(jié)構(gòu)材料的價(jià)值

1971年，建筑師西蒙·尼科爾森發(fā)表了一篇題為《松散零件理論》的論文后，“松散零件”（loose parts）一詞開始使用。松散零件應(yīng)是低結(jié)構(gòu)材料的一種，所以本研究統(tǒng)稱為低結(jié)構(gòu)材料。低結(jié)構(gòu)材料與高結(jié)構(gòu)材料只是相對(duì)而言的，多是指那些沒有明確目標(biāo)、無規(guī)定玩法的材料[9]，本研究所指的低結(jié)構(gòu)材料多指如樹枝、石塊、沙子、易拉罐、木板、包裝盒子等。在兒童早期班級(jí)中使用低結(jié)構(gòu)材料為幼兒提供了絕佳的機(jī)會(huì)，使他們可以使用天然、合成和可回收材料探索周圍的世界。零散部分可以激勵(lì)幼兒進(jìn)行有意義的對(duì)話并鼓勵(lì)他們之間的互動(dòng)。低結(jié)構(gòu)材料是可以用各種方式移動(dòng)、搬運(yùn)、組合、重新設(shè)計(jì)、分離和整理的。幼兒可以在教室（室內(nèi)）和室外游樂區(qū)任意探索各種材料，獲得直接經(jīng)驗(yàn)。而零件松動(dòng)的特性在啟發(fā)幼兒想辦法組合、固定材料的過程中，也可以提高幼兒解決問題的能力、創(chuàng)造力、專注力、手和眼協(xié)調(diào)能力，促進(jìn)其精細(xì)運(yùn)動(dòng)發(fā)展、肢體動(dòng)作發(fā)展、語言和詞匯發(fā)展、情感素養(yǎng)和社會(huì)性發(fā)展。

（二）低結(jié)構(gòu)材料與STEAM教育

低結(jié)構(gòu)材料的“零散”“可移動(dòng)”“松動(dòng)”特性及其價(jià)值為STEAM進(jìn)入幼兒生活提供了更大的可能性。實(shí)際上，盡管存在常見的誤解，但科學(xué)技術(shù)與兒童的日常生活息息相關(guān)。STEAM教育并不總是需要復(fù)雜的情境和材料，諸如樹枝、石頭、種子、紙卷、紐扣等低結(jié)構(gòu)材料也都非常適合STEAM學(xué)習(xí)。如果允許幼兒玩耍和探索，那么幾乎可以在任何環(huán)境下找到那些可能支持STEAM學(xué)習(xí)的日常材料。這些低結(jié)構(gòu)材料激發(fā)了幼兒的探索、創(chuàng)造欲望。由此，可以看出，低結(jié)構(gòu)材料可以支持STEAM教育，因?yàn)樗鼈冎С职l(fā)明和創(chuàng)造，而發(fā)明和創(chuàng)造力都與科學(xué)、工程、技術(shù)和藝術(shù)緊密相連。本研究主要探討如何在學(xué)前兒童學(xué)習(xí)中特別是STEAM學(xué)習(xí)中使用低結(jié)構(gòu)材料。

三、STEAM教育中低結(jié)構(gòu)材料的實(shí)踐與探索

低結(jié)構(gòu)材料的“零散”和“可移動(dòng)”“松動(dòng)”特性在STEAM教育中可以給予幼兒充分的活動(dòng)自由和解決問題的機(jī)會(huì)與環(huán)境。

（一）低結(jié)構(gòu)材料促進(jìn)幼兒STEAM活動(dòng)自由

在STEAM學(xué)習(xí)過程中，低結(jié)構(gòu)材料給了幼兒很大的自由度。自由包括三個(gè)不同的類別，分別是材料選擇的自由、建造過程中的自由和作品結(jié)果的自由。

1.選材自由。低結(jié)構(gòu)材料為幼兒提供了足夠的選擇自由，材料的變化使幼兒有機(jī)會(huì)與材料自由互動(dòng)。比如，在一次設(shè)計(jì)“椅子”的活動(dòng)中，有一個(gè)幼兒還沒有準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)椅子，只是將圓柱形木棒挑出來，并把他們按照長短進(jìn)行分類。這次活動(dòng)是“有意義的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)”，幼兒根據(jù)長短的量進(jìn)行了分類。而幼兒對(duì)于圓柱形木棒的材質(zhì)、形狀和長度認(rèn)知也會(huì)進(jìn)一步幫助其之后的椅子乃至其他設(shè)計(jì)。材料的多樣性選擇為幼兒提供了更多積累經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，在與材料的互動(dòng)中幼兒能夠構(gòu)建有關(guān)其世界的知識(shí)。通過積極探索而建立的知識(shí)可以被視為科學(xué)教育。教師應(yīng)提供多樣的低結(jié)構(gòu)材料，激發(fā)幼兒發(fā)現(xiàn)、探索的欲望，激發(fā)幼兒感性和藝術(shù)創(chuàng)造的能力。

2.過程自由。典型的課堂活動(dòng)往往會(huì)限制兒童的技能，而STEAM項(xiàng)目在活動(dòng)期間則表現(xiàn)出一定程度的自由度。因此，它可以使幼兒練習(xí)各種技能。即使幼兒制作相同的物體，過程也因幼兒而異。比如，幼兒自己做船，大多數(shù)船的確具有類似的特征，例如桅桿和帆。但是，不同的材料選擇導(dǎo)致了不同的過程。一個(gè)幼兒選擇一根大稻草作為桅桿。當(dāng)他將其粘貼在泡沫塑料板上時(shí)，桅桿搖擺了。然后，他測(cè)試了另一種材料——木棒，木棒比稻草更結(jié)實(shí)。兒童將稻草換成木棒的動(dòng)作表明，兒童觀察了物體，測(cè)試了特性并采取了行動(dòng)。幼兒可能還沒有理解科學(xué)概念，但是此次活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)可能會(huì)有助于他對(duì)科學(xué)的理解。在制作過程中的自由讓幼兒遇到了各種問題。

3.作品自由。低結(jié)構(gòu)材料會(huì)使幼兒產(chǎn)生的作品結(jié)果有所不同。松散的零件使幼兒可以自由制作自己的作品，高質(zhì)量的藝術(shù)教育可以提高創(chuàng)造力。創(chuàng)造力是21世紀(jì)兒童應(yīng)具備的技能之一。低結(jié)構(gòu)材料允許從開始到結(jié)束設(shè)計(jì)過程的自由。西方國家的研究表明，自由會(huì)激發(fā)創(chuàng)造力[10]。在不強(qiáng)迫幼兒模仿模型的情況下，幼兒必須觀察認(rèn)識(shí)探索不同的模型和材料，以便他們可以設(shè)計(jì)制作自己的作品。例如，教師引導(dǎo)幼兒做飛機(jī)時(shí)，幼兒無法獨(dú)立完成作品，但是隨后教師提供了照片素材，并和幼兒進(jìn)行觀察討論。最后，幼兒開始建造飛機(jī)，并完成作品。低結(jié)構(gòu)材料所提供的自由度為幼兒的科學(xué)學(xué)習(xí)過程提供了很多機(jī)會(huì)和可能，幼兒在活動(dòng)中進(jìn)行觀察，推理和交流[11-12]。此外，自由度還支持技術(shù)和工程學(xué)習(xí)，不同種類的材料可以制作不同的作品，幼兒需要根據(jù)不同的材料特性觀察、嘗試、測(cè)試和調(diào)整。是自由點(diǎn)燃了真正的數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程和藝術(shù)學(xué)習(xí)，而自由同時(shí)也帶來了面對(duì)更多問題的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）低結(jié)構(gòu)材料促進(jìn)幼兒解決STEAM問題

1.提供面對(duì)問題機(jī)會(huì)。在提倡使用低結(jié)構(gòu)材料之前，教師傾向于限制材料，這使幼兒較少遇到問題。不同種類的材料在制造過程中提出了更多挑戰(zhàn)，兒童擅長使用簡單的技術(shù)工具（如膠水或切割器）將材料加工成某些作品。當(dāng)幼兒與低結(jié)構(gòu)材料互動(dòng)時(shí)，他們進(jìn)入一個(gè)“假設(shè)”世界，該世界促進(jìn)了導(dǎo)致解決問題和理論推理的思維類型。零散的部分增強(qiáng)了幼兒富有想象力的思維和解決方案的能力，它們給幼兒的游戲帶來冒險(xiǎn)和興奮的感覺。低結(jié)構(gòu)材料的使用會(huì)使幼兒面對(duì)各種問題，尤其是在制作過程中。在進(jìn)行STEAM項(xiàng)目之前，幼兒通常會(huì)學(xué)習(xí)數(shù)數(shù)、畫畫、剪切和粘貼圖案，大多數(shù)活動(dòng)或都以紙為主要媒體。材料相對(duì)單一，這使學(xué)習(xí)變得無聊。但是，低結(jié)構(gòu)材料的使用會(huì)為幼兒的學(xué)習(xí)提供探索、想象和發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。不同種類的材料在制造過程中可以提出各種不同的問題。零散的部件給幼兒提供了很多遇到問題的機(jī)會(huì)，因此，零散的部件也為解決問題提供了廣泛的機(jī)會(huì)。

2.重視工程技術(shù)問題。零件松動(dòng)使幼兒有機(jī)會(huì)處理許多問題，尤其是在制作過程中。當(dāng)幼兒嘗試解決問題時(shí)，他們會(huì)接觸到工程學(xué)，因?yàn)榻鉀Q問題的過程是工程實(shí)踐。[13]低結(jié)構(gòu)材料的使用有助于幼兒進(jìn)行各種工程處理。緊急工程學(xué)的定義是兒童通過多次試錯(cuò)來解決問題，因?yàn)樗麄兛赡苓€沒有正確的概念。根據(jù)相關(guān)研究，工程設(shè)計(jì)實(shí)踐分為三個(gè)階段，即“定義和界定工程問題”“為工程問題設(shè)計(jì)解決方案”和“優(yōu)化設(shè)計(jì)解決方案”，教師是第三階段成功的重要因素。STEAM活動(dòng)的起點(diǎn)是幼兒對(duì)生活中某個(gè)問題的興趣，這需要給幼兒營造一個(gè)有問題的情境。低結(jié)構(gòu)材料給幼兒帶來了許多問題，為了解決問題，幼兒需要仔細(xì)觀察事物、事件以及過程。觀察是科學(xué)過程的技能之一。經(jīng)過仔細(xì)觀察，他們可能會(huì)預(yù)測(cè)、操作并推斷其行動(dòng)，解決問題的過程與工程和技術(shù)密切相關(guān)。在某些時(shí)候，他們也可能會(huì)使用他們的數(shù)學(xué)技能。低結(jié)構(gòu)材料的使用會(huì)支持科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)和技術(shù)學(xué)習(xí)，發(fā)展幼兒各方面能力，提升他們的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

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The Practice and Exploration of Using Low-structure Material to Develop STEAM Education for Children

LI Yumeng

(Hengjing Experimental Kindergarten, Suzhou, Suzhou 215100, China)

STEAM education is currently a popular teaching mode that will help cultivate the creativity and problem-solving ability of future talents. While attracting attention, existing studies have also revealed a variety of problems in the practice of STEAM. Among them, people think that STEAM education requires expensive and high-tech materials which hinder the high-quality development of STEAM education. The “fragmented” and “movable” characteristics of common low-structure materials can give children sufficient freedom of movement and opportunities and environment to solve problems in STEAM education. Low-structure materials can realize the freedom of material selection, process and work of STEAM activities, and can provide children with opportunities to face problems and an environment that values engineering and technical problems.

children; STEAM education; low-structure material

G612

A

1009 - 2560（2022）05 - 0016 - 04

2021-03-16

李雨蒙（1993-），女，江蘇蘇州人，二級(jí)教師，碩士，研究方向：學(xué)前科學(xué)教育。

（責(zé)任編輯 趙建科）