幼儿园stem教育活动的组织与实施

教学躁蚤倩燥曾怎藻编者按院关于STEM教育袁本刊在2018年第25期叶关注曳栏目做过叶借鉴STEM教育理念袁优化幼儿园教育教学活动曳的专题探讨遥近几年袁本刊持续关注幼儿园STEM教育实践的深入开展袁会继续分享教师们对STEM教育的探索和思考遥幼儿园STEM教育活动的组织与实施厦门市科技幼儿园/陈秀丽与科学教育通过让幼儿亲身体验、实际操作、动手探究，获得科学知识，解释自然界的客观规律，从而认识世界，并获得科学思维、能力、态度情感的发展不同，STEM教育是通过以工程为核心的设计和制作活动来解决生活中真实的、有意义的问题，以培养幼儿创造性解决问题能力、学科融通和知识迁移能力等。强调跨学科整合，是STEM教育与科学教育最明显、最突出的不同。STEM教育中，幼儿的学习过程是：设计、制作、测试、优化，找到问题的最佳解决方案。笔者认为，组织STEM教育活动，应以解决真实问题为内容，以工程设计为架构，以高阶学习带动低阶学习为策略，促进幼儿的深度学习。真实生活相脱节，幼儿便会陷入被动的泥潭，积极性不高，思维很难高度活跃，教学效果大打折扣。案例1院在教室里袁教师提供积木与小车袁让幼儿搭建斜坡袁并尝试玩一玩斜坡袁初步感受斜坡的结构遥随后袁教师提供了各种大型户外运动器械袁如长木板尧重轮胎等袁让幼儿巧用斜坡轻松搬运轮胎袁体会斜坡的作用遥案例1看似逻辑合理，让幼儿先初步感受斜坡的结构，再体验斜坡的用途，但其教学效果并不理想。因为让幼儿探究的问题不是来自幼儿真正关心的问题，教师创设的情境是经过教师选择和控制的“实验室”虚假情境，幼儿在斜坡的运用中解决问题的思维没有被彻底激发，获得的经验也不深刻。到底在我们的生活中斜坡被用来解决什么问题，幼儿似乎也不关心。案例2院一天袁阳光明媚袁幼儿把教室里的一筐筐玩具都搬到操场上晒太阳杀菌遥但是玩具非常多袁几个幼儿来回搬了十多趟袁累得满头大汗遥于是教师抓住这个教育契机袁提问幼儿院儿的思维一下子就被激发了院玩具遥冶的幼儿就提出了质疑院动袁说院野你们这样搬玩具有野我们可以用车子运什么感受钥有没有办法能够更轻松地搬玩具钥冶幼野对啊袁教室里就有个餐车遥冶紧接着袁有野可是从操场到教室袁中间一、以解决真实问题为内容

丰富多彩的生活为幼儿提供广阔的学习平台，幼儿在生活中遇到的种种真实问题都可能蕴藏着宝贵的STEM教育内容，教师如果具有STEM教育意识，并熟悉科学、技术、工程、数学学科的关键经验，具有将关键经验转化为幼儿可经历的STEM经验的能力，这些真实问题便可以成为STEM教育活动生动的题材。面对与幼儿生活息息相关的真实问题，幼儿能够被探究的意义所激励，从而点燃好奇心，激活思维，创造性解决问题，实现经验的迁移。在真实问题情境中，因为幼儿的密切关注，探究充满了意义，问题的解决又让幼儿感受到自己贡献了力量与智慧，增强了幼儿的成就感。相反，当教学设计与幼儿的还有一个台阶袁车子开不上来遥冶有的幼儿灵机一野可以用一块板铺在台阶上袁就像斜坡一样袁这样车子就能开上来了遥冶于是幼儿兴致勃勃29

地讨论选择哪种材料最合适袁使用哪种方案最好袁并分组搭建起斜坡遥第一次搭建之后袁幼儿发现斜坡存在不牢固尧宽度不够尧易下滑等问题袁于是再次调整遥经过反复调整后袁幼儿用车来回两趟就运完了所有的玩具袁大家高声欢呼尧手舞足蹈遥活动过后袁幼儿对斜坡的兴趣不减袁于是教师倡议家长带着幼儿寻找生活中的斜坡袁并实地观察不同地点的斜坡的不同用途遥同样是探索“斜坡”的活动，在案例2中，幼儿面临一个与自己生活息息相关的真实问题，产生了非常浓厚的探究兴趣，有了极其强烈的内驱力。幼儿在探究过程中充当工程师的角色，真真切切地解决实际问题，切实感受到斜坡的用途，并获得极大的成功感。伴随着丰富情绪体验的实际操作让幼儿对斜坡的用途形成深刻的理解，这种自主建构的认识将长久保存在幼儿记忆中。当然，并不是任何真实问题都适合幼儿探究。在选择真实问题时，教师要衡量问题是否具有可行性、价值性、趣味性、生活性，是否在幼儿的最近发展区内。有些真实问题本身非常复杂，难以操作与实施，如“怎样改善水污染”就不具有操作性。教师选择问题“宜小不宜大”，关注幼儿身边的小问题，结合关键经验去判断问题的价值，才能确定适宜的STEM活动内容。二、以工程设计为架构

工程在STEM活动中有着特殊的整合作用，它是STEM活动进展的明线。幼儿日常中所获得的经验像珠子一样散落在地上，而工程可以把这些经验串联起来，然后通过经验迁移、运用转化，让经验能够有一个输出口，以工程作品的形式展现出来，将幼儿的思维可视化、外显化、物质化。因此STEM科活学动应和数以学工是程STEM设计为活活动动的的暗架线构。一。项科学合理、引发深度学习的工程设计活动，必然会整合科学或数学领域的经验，它们之间有着天然的内在联系，是密不可分、相互联系的。如，用一些材料制作一艘船，就会涉及科学、数学的整合。什么材料做的船会浮在水面，就是科学原理；做船涉及计算和测量，就是数学问题。制作一艘船这项工程，需要灵活运用各个学科的经验，才能达到解决问题的目的，如果没有科学、数学经验的整合，只是单纯地制作船，那么它将会变成一个低水平的手工制作活动，无法引发幼儿的深度学习。30

三、以高阶学习带动低阶学习为策略

“一个好的STEM活动往往是用高阶学习带动低阶学习，将高阶认知策略与低阶认知策略相整合，促进幼儿高层次思维的发展。”如果一个活动中，连一个高阶认知策略都没有使用到，那么这个活动的质量一定不高，无法引发高水平的思考，也就无法促进深度学习。活动中不能全部都是低阶认知策略，当然，也不能全是高阶认知策略。如果全是高阶认知策略，没有低阶认知中的收集信息等作支撑，活动则无法开展下去。在案例2中，面对真实问题，真实角色赋予幼儿探索力量，能激活幼儿的思维，使其用批判性的思维分析可利用的现实资源，以及可能会遇到的阻碍，分析各种方案的优劣，进行决策。在实际解决问题的过程中，幼儿用细致的观察力，洞察存在的问题，积极思考调整的策略，创造性地解决了问题。在案例2策中，略，也幼儿使运用用了了问信息收题解决集、、创比见较、、决分策析、等低实验四阶认知种高阶认知策略，将低阶认知策略与高阶认知策略整合，产生了高层次的思考，使活动更深入。四、避免走入的误区

励幼儿STEM通过活动手动注操重作进行以工程探设究计学解习决，实这际种“问题，做鼓中学”的方式旨在让幼儿在动手实践中发现问题、进行调整，最终形成工程作品，解决问题，其本质并不在于强化动手操作，让幼儿学习制作某一作品，获得某项技能，而在于通过工程进行探究，以更生动、更灵活、更深入的方式，发展幼儿的思维能力与创造性解决问题的能力。如果过分看重工程制作，而忽视了科学探究，那么制作活动就会仅仅停留在技能培养层面，幼儿无法实现深度学习。如在“厦门的古厝”活动中，幼儿自己设计了古厝，并使用建构材料搭建古厝。在搭建中，幼儿遇到了很难搭建出尖的立体的古厝屋顶的问题，于是教师引导幼儿通过各种方式将屋顶材料即KT板与房屋墙面进行连接，包括使用透明胶带、超轻彩泥、夹子等。虽然这是一次工程活动，但并没有进行科学探究，在热闹的背后，幼儿获得的只是肤浅的技术经验，即使用不同材料进行连接，解决技术上的问题，缺乏深度学习。STEM活动中必须要包含科学探究，科学是STEM造性工的程项基础目。就没可有能科成为学作毫无为科基础学性，的STEM低级中的设计创活动，甚至是纯粹的“手工制作”活动。因为离开了科学的逻辑性、严谨性，创造就成为无源之水、无本之木。STEM教育目的不是培养“能工巧匠”，而是培养“全面发展的人”。教师要避免走入“重技术，而轻知识”的误区，注意STEM活动要有跨学科的课程设计，包含科学知识的渗透，不能只是单纯的技术运用。在STEM教育中，动手操作只是手段，工程制作是载体，发展能力才是目的。只有把发展能力放在首位，才能让幼儿获得真正成长。程，STEM而非结活果动。过中，分最看有价重学值习的结地方果，在为于制探作究而过制作，则与STEM教育的目的背道而驰。如，“制作风向标”活动，幼儿在操场上游戏时，一阵风刮过，于是幼儿提问：“这风到底是从哪里刮来的？”为了判断风向，教师带领幼儿想出一个解决办法———制作风向标。在了解风向标之后，幼儿画设计图，使用材料制作风向标。表面上，这是很好的STEM活动，在问题驱动下开展工程制作，问题也来自幼儿的生活，成果是幼儿制作的风向标。但在这个活动中，制作风向标被当作最终的目的，对问题情境，幼儿没有经过仔细分析，教师便匆匆地将任务锁定在了制作风向标上，幼儿的思维早早地就被框住了，不利于幼儿创造性解决问题。我们如果仔细分析问题情境，就会发现其中隐藏着多种可能性，指向不同的解决问题的方向，可能会产生不同的问题解决路径。具体分析如下：仔细观察———从哪里可以看出有风刮过？判断———风刮过时，周围的物体怎么动的？朝哪个方向动？推理———从物体运动的方向推测风从哪个方向刮来。比较———风刮过时，什么物体运动得最明显，方便识别风的方向？提出解决办法———为了更加准确、方便地判别风向，生活中人们会使用什么方法？在幼儿园里可以怎样准确识别风向？将自己的方法用设计图进行展示。进行决策———每种方案都有哪些优点和缺点？哪种方案最好？批判性思考———作品是否有效？还需要做哪些调整？教学躁蚤倩燥曾怎藻如此开展，幼儿将经历完全不同的探究过程。经过对情境的具体分析，幼儿历经了观察、判断、推理、比较、决策、批判性思考等学习过程，最终创造性地解决问题。幼儿的思维是开放的、自由的、发散性的，没有了提早预知结果的束缚，幼儿创造出各种各样判断风向的作品。这个活动，不是为了最后显性的结果而开展，没有被某一个指定的成果而套住，幼儿在与同伴的互动、碰撞、质疑中获得启发，分析解决办法的科学性、可行性，这才有助于幼儿的创造性解决问题能力的发展。如果没有这些脑力激荡、思维涌动的过程，直奔结果，就会失去STEM活动的意义。与分科教学相对，STEM是一种整合性课程。在STEM课程本土化的教育实践中，存在三种课程实践模式：“一种是以STEM课程取代科学、数学分科教学的模式，将数学、科学与工程进行整合，组成一门新的STEM课程实施；第二种，不改变原有课程结构，将STEM的教育理念融合在科学课程或主题课程中，践行STEM教育理念；第三种，把STEM设置的课课程程作，为让一种幼儿后在设学课习程分科，即课在程分科的基础课程上之再后学习STEM课程。”笔者不主张用STEM课程取代分科课程，更倾向于后两种课程模式，因为在STEM课程中，重在对分科课程知识的综合运用，解决实践中的真实问题，这是其优点，但劣势就在于获得的知识是零散、不成系统的，无法让幼儿形成系统的学科经验。而相对于这一点，分科教学有其不可替代的作用，它以学科本身的逻辑来组织，能使幼儿获取系统的学科关键经验，这对为幼儿未来的学习起到重要的奠基作用。因此，分科教学是STEM的基础，如果没有分科教学保证让幼儿获得系统的学科关键经验，仅靠STEM课程幼儿不可能有效地掌握系统的知识。如果没有理解学科知识，没有掌握学科基本的能力，便谈不上综合运用与创造性解决问题，经验的缺乏会成为制约STEM活动深入开展的“瓶颈”。幼儿对学科关键经验掌握得越系统，解决真实问题时，综合运用各领域经验的能力就会越强。所以要避免走入重“STEM”，轻“分科教学”的误区。注院本文系福建省教育科学野十三五冶规划2019实践研究年度课题冶渊课题立项批准号野问题驱动下的幼儿园院FJJKXB19-3STEM课程冤的成果之一遥