基于項目學習的幼兒園STEM活動實施途徑的案例研究
——以多米諾項目為例

本文以多米諾項目為例，從幼兒園STEM項目活動開展的不同階段入手，重點闡述幼兒園階段實施STEM項目活動的途徑和方法。

一、幼兒園STEM教育內容的選擇

㈠幼兒感興趣的事物

以幼兒為導向的生成性內容是從幼兒的興趣與需要出發的，他們的注意焦點在哪里，活動也就此生成了，也就是說，在幼兒的一日生活中，所有幼兒感興趣的事物都有可能成為教育契機。如在多米諾項目活動中，幼兒游戲興趣濃厚，表現出強烈的探索欲望，這時教師就需要順應幼兒的興趣，發現存在的教育契機，從而衍生成STEM項目活動。

㈡幼兒生活中發現的“真”問題

仔細研讀國外的STEM教育資料就會發現，STEM項目重點強調解決實際生活中的真實問題，即當下學習探索的經驗要為將來改變生活做準備。幼兒每天都會提出不同需要解決的問題，教師可以篩選這些問題當中符合STEM內涵的問題，并引導幼兒以項目活動的方式展開探究，直到解決問題。如果幼兒在日常區域游戲時提出“多米諾還可以怎么玩”“多米諾的原理是什么”等問題，教師就應該考慮這些問題是否可以通過STEM項目的方式得以解決？解決的過程是否符合STEM的特質？幼兒在這樣的活動中可以獲得哪些經驗？

㈢教師預設的課程

當然，幼兒園的一些STEM活動還有可能來源于教師在園本課程下預設的情景或問題，如，本月幼兒園的活動主題是“好玩的玩具”，教師便引出區域里新投放的玩具——多米諾骨牌，鼓勵幼兒積極探索多米諾骨牌的玩法，繼而衍生新活動。

二、幼兒園STEM教育的實施途徑

幼兒園的STEM教育有別于小學中學的STEM課程，幼兒園的STEM活動在一天中任何時候都可以開展并且是非常有趣的。對于幼兒來說，項目活動使他們的探索和學習具有了連貫性和延續性，在整個探究過程中，教師要鼓勵幼兒主動積極地投入其中，在不斷試錯中綜合利用多學科經驗解決問題、獲得經驗、分享表達。

如何在幼兒園實施STEM教學活動？下文將以“多米諾”項目活動為例，闡述STEM教育在幼兒園的實施路徑（見圖1）。

圖1.STEM教學活動實施路徑

㈠提出問題

班級區域里新投放了一些益智玩具——多米諾骨牌，孩子們對此非常感興趣，紛紛投入到了探索多米諾骨牌的游戲里。教師及時捕捉孩子們的興趣，向他們發起挑戰——設計一個更復雜的多米諾游戲。孩子們興奮極了，于是多米諾挑戰就這樣開始了（見圖2）。

顯而易見，STEM項目活動來源于幼兒的興趣，而教師的問題也順應了幼兒的需求，所以教師在發起挑戰時孩子們都表現出了較高的積極性，這也是多米諾項目能夠持續進行的原因之一。

當然，在一個項目活動中會遇到多種問題，教師除了判斷它是不是STEM問題，還需要深度聚焦，這樣才會引發幼兒深入思考，并且伴隨著問題的深度聚焦，幼兒會在問題的解決方式上不斷精益求精，對問題思考的程度不斷加深，隨之而來的是學習深度也不斷增加。北京師范大學教育學院學前教育系馮曉霞教授曾指出：“遇到問題，才會激發思維，問題的復雜程度會反映學習的深度。”因此，如何在STEM活動中發現并挖掘一個值得深度聚焦的問題，這是教師特別需要探究的問題。

圖2.多米諾項目活動

㈡頭腦風暴

提出問題后，為了讓孩子們加深對多米諾的認識，我們通過觀看相關視頻來打開他們的思路，孩子們紛紛提出了自己對多米諾新的認識和看法，并與同伴和老師交流討論。

森森：“用什么材料玩多米諾呢？”

楊楊：“多米諾可以在哪里玩呢？”

豆豆：“多米諾都有什么樣的圖案呢？”

……

圖3.“多米諾挑戰”問題網絡圖

孩子們通過緊張激烈的頭腦風暴表達交流著自己的想法。教師在這個環節與幼兒互動，同時記錄幼兒的問題，并將具有STEM價值的問題梳理成問題網絡圖（見圖3）。

這一環節教師的參與是非常有必要的，幼兒的問題有很多，讓這些問題更加有方向感就是教師要做的。無數個小問題匯聚成有針對性的問題，就幫助這項活動理清了思路，也幫助教師養成了STEM意識，這種思考方式會不斷滲透到幼兒的行為習慣中，從而影響其STEM意識和能力。

㈢環境支持

在項目活動開展前期，教師通過不同的手段和方法創設環境以支持幼兒的學習，為其學習發展創造了更多可能。

1.豐富班級環境

在班級里，教師豐富材料超市，為幼兒提供可能用到的材料和工具，如投放積木塊、多米諾骨牌等，同時還會投放一些隱性材料，如統一規格的紙盒、玩具等。不僅如此，在工具的投放上還增加了圖書、iPad、多米諾卡具等支持幼兒的探索與學習。

2.調動家長，合作引導

除了班級里的活動，教師還會調動家長資源，讓家長了解班級開展的活動，鼓勵他們積極參與到幼兒的STEM活動中來。

利用周末時間，家長帶孩子走進科學博物館深入學習多米諾的相關知識，還在家中購買了支持幼兒學習的多米諾玩具，家長的支持推動了多米諾項目的深入開展。

通過參與班級項目活動和幼兒園一系列STEM項目展示活動，家長看到了幼兒的學習是如何發生的，是如何收集、調動各種經驗解決問題、獲得知識的，教師是如何為幼兒提供材料、經驗、技術支持的，理解了學前幼兒獨特的學習方式——在游戲中學習、在操作中學習、在解決問題中學習、在同伴合作中學習，從而不斷豐富經驗、獲得成長。

㈣工程方案

STEM項目活動是以工程活動為主線，自然地融合科學、技術、數學等學科知識經驗，幼兒可能會在過程中感受或經歷這些經驗，但是工程活動沒有明顯的概念讓幼兒去了解，只能在每一次的活動中不斷滲透和經歷，從而建立工程思維模式。南京師范大學張俊教授指出：“STEM教育強調跨學科的整合學習，尤其強調通過以工程為核心的制造和制造活動來解決生活中真實的、有意義的問題，這是其最核心的價值取向。”兒童的思維方式決定了他們的學習方式是直接感知、親身體驗和實際操作，而工程活動恰恰滿足了孩子們在與材料的互動中發現問題，在反復的調試改進過程中運用多學科的經驗動手動腦解決問題，從而實現知識經驗的建構。

1.師幼通過討論梳理出“多米諾挑戰”中要解決的實際問題。

⑴用什么材料玩多米諾？

⑵通過小組合作，如何設計多米諾游戲？

2.根據問題，師幼共同制定出“多米諾挑戰”的實施方案：材料探索——設計路徑——分小組制作——小組聯合。

雖然教師和幼兒在實踐過程中共同提出問題并制定了實施方案，但這些都是他們一起預設的可能會在活動中遇到的問題，在項目實踐探索階段依然存在生成性活動，這就需要教師把握活動的可延伸性。

㈤實踐探索

在實踐探索階段，教師鼓勵幼兒執行自己的計劃，給幼兒提供運用已有經驗解決問題的機會，鼓勵和指導幼兒開展跨學科的學習，在反復試錯中積累多方面的經驗，并提供相應的技術和工具支持。

1.材料探索

按照預設的方案，孩子們首先對材料進行了探索，通過觀察和對比，他們選擇了以下幾種材料進行嘗試。

⑴多米諾骨牌探索

大多數孩子都具有多米諾骨牌的探索經驗，所以在選擇多米諾材料時很多孩子都會選取多米諾骨牌。

⑵書本探索

楊楊小朋友將書本一個套一個地擺放，但實踐探索時很難推倒，所以第一次嘗試失敗。在多次探索后，楊楊分析出了原因：“書打開像三角形，太穩定了所以倒不了。”接下來，楊楊再次進行嘗試，這次他改變了擺放的方法——將書本稍打開，平行擺放，還簡單設計了書本的軌跡，再次嘗試推倒，楊楊終于成功了（見圖4）。

圖4.書本探索

⑶撲克牌探索

由于幼兒有搭建撲克牌的經驗，很快他們就將撲克牌按照自己的設想進行擺放。孩子們用撲克牌進行水平連接型擺放，但是在試驗過后發現只有小部分撲克牌倒了，而剩下的沒有反應。幼兒繼續將撲克牌按照水平連接的方式進行嘗試，這次成功推倒了（見圖5）。

⑷積木、紙杯探索

幼兒尋找同一規格的積木，將其連續擺放在一起嘗試推倒。通過多次嘗試，孩子們發現積木之間是可以產生聯動的，但是在進行紙杯探索時，孩子們發現紙杯不具備聯動性。

2.分小組探索

幼兒根據自己的興趣和能力選擇自己喜歡的小組，并通過商討在組內承擔一定的角色和任務分工。探索的過程往往是復雜多變的，孩子們在這個過程中不斷重復著設計、制作、調試、改進，直到每個小組都完成自己的作品，再將各組的作品進行聯合。通過觀察我整理出了孩子們在探索過程中常見的幾個問題。

⑴繪制設計圖

在實際設計過程中，每個小組都根據各組特色進行設計，再由幾名繪畫能力較強的幼兒繪制總設計圖。

⑵小組探索

圖5.撲克牌探索

每個小組的探索過程都會遇到問題，但是解決問題的過程往往展現著孩子們的學習方式，這個階段在整個實施階段中是最重要的部分，教師可以直接觀察到幼兒所獲得的學科經驗。

問題一：孩子們在探索中發現多米諾骨牌的擺放間距會影響多米諾能否成功推倒，但是怎樣才能使擺放的間距標準化？

在探究過程中，有一組小朋友借助了多米諾卡具，另一組小朋友遷移卡具的運用經驗，將積木本身作為卡具。

問題二：怎樣可以讓積木上升和下降呢？

嘗試1：搭建臺階

按照繪制出的設計圖，孩子們提出搭建樓梯，讓積木沿著樓梯上升和下降。

嘗試2：用積木本身制作機關

孩子們提出要用積木本身進行嘗試——借助斜坡、圓柱積木設置滾動機關。

嘗試3：借助其他材料制作下降機關

收納盒的蓋子較光滑、摩擦力小，孩子們將收納盒的蓋子用作斜坡，觸碰頂部積木使積木下滑撞倒底部的多米諾。

嘗試4：將連接處的材料進行疊高

孩子們將積木連接處的多米諾進行疊高，使其高于積木，推倒這一部分的多米諾可以撞倒積木上的多米諾。

問題三：多米諾可以怎樣排列？

有一組幼兒想要將自己組的作品變得更加美觀，便嘗試將多米諾按照紅、橙、黃、綠、藍、紫的模式進行排列，其實就是運用色彩排列將其經驗遷移至多米諾項目中。

問題四：小組間如何連接？

孩子們按照繪制出的設計圖進行搭建，但是又發現了一個問題——在尾部設計蝸牛線的圖案導致多米諾的末端在圖形里面，無法和下一組進行連接，于是孩子們重新調整方案，設計出Y字分支，一邊卷螺旋線，另一邊繼續和下一組連接。

3.推倒和反思

多米諾初次搭建成功，孩子們首次嘗試推倒，但是在進行推倒測試的時候仍然存在很多問題，于是老師和孩子們一起觀看推倒的視頻回放，并分析原因、總結經驗：

表1.STEM學科經驗分析

⑴小車沿坡道下滑時易脫離預設軌道。

⑵起點的多米諾動力不足。

⑶部分材料在實驗過程中成功率較低。

……

4.調試與改進

有了第一次經驗，很快孩子們重新調整了多米諾設計圖，修改了方案，對多米諾進行改善。

㈥問題解決

經過不斷地調試和改進后，孩子們再次進行了嘗試，最終成功。可以看到，在多米諾項目活動中，幼兒通過以工程為核心的設計與制造活動來解決問題，從而初步具有工程思維。例如，在項目活動開始之前，幼兒會根據活動的需要結合已有經驗進行設計，并根據自己的設計進行制作活動，從而在過程中不斷地改進完善產品的設計。

三、在收獲中成長

在實踐探索中孩子們逐漸理解了工程活動的過程是“設計—制作—調試—改進”不斷循環和更迭反復的過程，孩子們在這樣一個循環反復的過程中不斷地運用科學、技術、數學的經驗和知識解決問題、達成目標。最終，問題的解決代表這一項目告一段落，但也可能會隨之衍生出新的問題。

幼兒園STEM項目活動的實施一方面需要有正確的理念、適宜的路徑，另一方面還需要幼兒教師有較好的STEM專業素養。因此，教師應加強相關知識的吸納與學習，不斷拓展自己的視野，在日常生活中善于發現、樂于探究，這樣才能有能力、有底氣和幼兒一起經歷STEM的探索歷程。