淺析幼兒園STEM教育活動開發及實施路徑

楊棟

摘 要：本文闡述了STEM教育的含義，在幼兒園實施STEM教育的必要性和可行性。梳理了幼兒園STEM活動設計的要點，并結合實踐分析了幼兒園STEM教育的實施路徑，為幼兒園設計和實施STEM活動提供參考思路。

關鍵詞：STEM教育；幼兒園；活動設計

一、STEM教育及在幼兒階段的開展

20世紀80年代，美國國家科學委員會首次提出了STEM教育的概念。STEM是Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Mathematics（數學）的縮寫，強調融合的理念，將跨學科的知識運用到解決真實問題的場景中，注重培養學生的創新、問題解決和合作能力。

2011年，美國國家科學院研究委員會（NAS）發布了《成功的K-12階段STEM教育：確認科學、技術、工程和數學的有效途徑》的報告，可見STEM教育從幼兒園覆蓋到高中階段，是連貫性的過程。美國幼兒教育協會（NAEYC）的研究表明，越早鼓勵和支持幼兒對周圍世界的探索以及識別機會來獲得基礎的STEM知識和技能，之后在與STEM相關領域的學習中獲得成功的機會更大。如數字感覺、科學探究、問題解決和批判思維等概念的基礎是在幼兒階段形成的。

二、幼兒園STEM活動設計與開發

（一）圍繞STEM教育核心理念進行設計。STEM教育最核心的教育理念是能夠讓孩子關注真實生活情境中的實際問題，培養孩子的工程意識和設計思維，引導孩子主動運用多學科知識解決問題。設計STEM活動時，要考慮到如何提升幼兒以下三種意識：

1.問題意識：能關注生活的真實情景，從中發現需要解決的問題

2.工程意識：面對需求能夠通過不斷迭代給出相應的解決方案

3.融合意識：能運用科學知識、數學工具、技術支撐等多學科知識來解決真實問題

（二）用STEM理念改造已有活動。STEM是一種教育理念和方法論，在進行STEM活動設計時，教師首先要有STEM素養，用STEM理念和思維改造幼兒園日常活動，例如可思考：

1.在幼兒的生活和游戲中，有沒有可以通過“制作”來解決的問題

2.如何引導幼兒從問題出發，根據需求有目的地制作

3.如何引導幼兒在做之前進行真實的設計和現實的規劃

4.如何將科學、數學認知有機整合起來，讓幼兒更高效地制作

5.如何增進幼兒動手做的技術能力、怎么做的程序性知識，及對技術的了解

（三）充分重視工程教育在STEM教育中的重要性。與幼兒園科學和數學活動相比，技術和工程在我國幼兒園課程中較薄弱。工程是運用科學知識、數學知識以及技術工具進行設計、解決問題、制作產品的過程。最重要的是讓孩子在工程活動中發展工程思維。工程活動的核心概念集中于以下幾個方面：系統、分析、模型、限制、優化、權衡。通過設計和制造的過程解決問題，在設計和解決中系統思考，分析各種因素，借助模型，看到各種限制條件，權衡優化設計，即工程思維。

以上工程設計活動對于幼兒園的孩子來說，顯然難以全部達到，因此，不同年齡段的孩子，其工程設計可達到的標準各有不同。我國經過修訂的小學科學課程標準將從2017年正式實施。新課程標準與美國下一代科學教育標準一致，包括物質科學、生命科學、地球和空間科學、技術與工程四個內容領域。我國的小學生工程實踐能力的結構理論模型，包括以下六個方面：

1.明確問題（提出問題、界定問題）

2.前期探索（查閱資料、同行交流、相關試驗）

3.確定方案（提出、評估、完善方案）

4.制作模型

5.評估改進

6.展示分享

三、幼兒園STEM活動實施路徑

（一）主題活動中開展STEM教育。幼兒園可以在主題活動中融入工程六步法，讓幼兒體驗工程設計流程，學會使用技術工具，培養問題意識、工程意識和融合意識。例如在一個以“道閘”為主題的教學計劃中，教師先明確制作道閘的任務，然后通過多種方式帶領幼兒進行前期探索階段，如通過提問引導小朋友聯系已有生活經驗，回憶在哪里看到過道閘、它們的作用、如何工作；通過模擬表演熟悉道閘的運行方式，通過觀察圖片和積木模型了解道閘的蝸桿傳動機構和自鎖特性。

充分探索的基礎上，組織幼兒2-4人一組討論、畫設計圖、分享設計方案，確定方案后再引導幼兒分工、確定制作所需材料。制作模型階段，幼兒運用材料實現設計方案，相比以往的建構活動，教師要思考如何讓幼兒的制作活動更有目的性和計劃性，將技術知識滲透進去。評估改進是工程活動的典型特征，該階段模擬進情境測試，并根據測試結果改進。展示分享環節是幫助幼兒反思，提升幼兒工程意識、設計思維和邏輯表達能力的好時機。

（二）一日活動中開展。例如在區角活動中，可以在建構區讓幼兒建造一個風扇。幼兒可以用建構區的扇葉、齒輪、搖桿等結構件設計、制作一個風扇。這其中要解決工程問題，如如何用電子積木改造成智能風扇、要解決數學問題，如需多高、底座面積、多少不同形狀的積木、形狀的組合與空間問題。要解決的科學問題，如重心、平衡。在環境創設活動中，教師邀請幼兒也參與進來，做一些輔助工作，在這個過程中他們會了解到教師是如何規劃、分工協作、運用哪些材料和技術制作的。

（三）建立STEM活動專項室。幼兒園可建立STEM活動專項室，科學規劃討論區、制作區、展示區等區域，提供豐富的材料、工具，集中資源為全園幼兒打造一個有利于引發和開展STEM活動的環境。如提供剪刀、鉗子、扳手等工具，樂高積木、卡紙、黏土、雪糕棒等建構材料，電子積木、智能玩教具等有助于實現創意設計的科技材料。

參考文獻：

[1]郝和平.幼兒園開展STEM教育的途徑和方法[J].早期教育（教師版），2016（6）：4-7.

[2]張俊，臧蓓蕾.幼兒園STEM綜合教育—概念、理念及實踐構想[J].科學大眾STEM，2016（12）：3-6.