STEAM教育活動設計及實施的策略研究

楊惠娟 肖遙

隨著知識經濟和信息化時代的發展，社會對人才培養和發展規格質量提出了新的要求，著重強調要培養學生的創新思維、實踐能力和解決問題能力。為了適應時代的變化，美國國家科學委員會于1986年11月發表了《本科的科學、數學與工程教育》，第一次提出了整合課程STEAM教育。STEAM教育由S（Science）、T（Technology）、E（Engineer）、A（Art）和M（Mathematics）組成，但并不是將五門學科簡單地堆砌在一起，而是強調學科之間的內在聯系和整合，著重強調以真實情景中的問題為驅動，把科學、技術、工程、藝術和數學相融合來解決實際問題。在學前教育階段，STEAM課程較多的是基于項目式學習和問題式學習。我國在借鑒美國STEAM課程的基礎上不斷將該課程本土化，但國內仍處于理論探索、凝聚共識和實踐嘗試階段，并沒有形成系統的理論基礎和實踐經驗。

工程教育為STEAM教育的核心，并且貫穿于整個活動過程，將其他學科聯系成一個整體，以問題或真實情景為驅動，促進學生的分析、比較、綜合和概括等高階思維的發展?？茖W是探究學習的基礎，數學是探究科學知識和解決工程問題的工具，工程和藝術為理解科學和技術提供形象具體的客觀載體。幼兒本身好奇、好動、愛探索，其身心發展特征都與STEAM教育的特征不謀而合。研究表明，大腦在1歲到4歲之間特別容易接受數學和邏輯的學習，早期的數學技能是以后學習最有力的預測因素。幼兒園實施STEAM教育不僅有利于幼兒科學思維的發展，而且在探究和合作的過程中，通過同化和順應豐富幼兒的自我認知結構，培養幼兒良好的生活和學習習慣，激發他們的探究欲望，體驗到存在的意義和樂趣。

一、幼兒園STEAM教育的特征

（一）整合性

幼兒園STEAM教育呈現出跨學科的整合性，強調五門學科的內在聯系，重視對幼兒科學思維的啟蒙和人文素養的熏陶。在教師的引導和支持下，幼兒通過以工程為核心，以科學和數學為工具，解決生活和游戲中真實的問題，為逐步發展其分析、評價和創造等高階思維提供了發展的機會和途徑。幼兒的生活和發展本來就是一個整體，而STEAM教育的整合性與幼兒生活和發展的整體性是一致的，故而幼兒園要主動地借鑒或開發出符合本園特色的STEAM教育主題活動。

（二）情境性

情境性是指幼兒要在真實的事件或問題中去探索和研究，突出的是活動的真實性和生活性。幼兒園教育活動要源于幼兒的日常生活和游戲，教師要善于發現幼兒感興趣的事物和面臨的問題，抓住教育契機生成STEAM教育活動。在STEAM教育活動中，幼兒會像科學家一樣去收集數據和資料，做出計劃和設計，選擇解決問題的方案并不斷地修正，在活動結束之后能夠進行反思和自我評價。

（三）協作性

所謂協作性表現在兩方面，其一是在進行STEAM教育活動過程中幼兒之間的小組合作。首先，小組成員一起提出本次需要探究的STEAM活動主題，然后幼兒通過親身感知、實踐探索去獲得直接經驗，逐漸學會用數字符號來表示物體大小、形狀、數量等變化，以文字或圖片等多種形式來設計產品，在活動中不斷培養自己的審美意識和人文素養。其二是根據布朗芬布倫納的生態系統理論來看，幼兒處于一定的系統中，受到不同系統的影響，因此在實施STEAM教育活動時，教師、家長和社區要協同一致，教師要充分運用和整合家長與社區的教育資源，豐富幼兒園課程資源，共同為幼兒營造一個良好的生活和學習環境。

（四）計劃性

計劃性要求幼兒在進行STEAM活動之前能夠有一種整體規劃的能力，對于把活動大致分為幾個部分、在活動中采取什么方法、需要什么活動材料、怎樣與伙伴分工協作等內容進行思考和計劃，能夠在活動之前設計不同的方案，并且選擇最優的活動方案來進行探究。但是計劃性并不排斥修正性，因為隨著活動的進行，會有突發情況出現，如活動材料缺失，這就要求幼兒能夠在教師的引導下適時調整原有的計劃，使活動計劃不斷趨于完善。

二、幼兒園STEAM教育活動的設計步驟

（一）確定STEAM教育活動的主題

一個好的主題應該是來源于日常生活的，與生活實際中的客觀事物有著密切的聯系，能夠提高幼兒的學習動機和學習興趣。教師在確定STEAM教育活動的主題時，需要通過觀察、談話以及作品分析法等多種方式來收集幼兒真正感興趣的主題或生活中亟待解決的問題，然后從中選出最有價值的內容生成STEAM教育活動。教師可以借鑒或是改編國外現有的成熟的STEAM教育活動主題，如美國克拉倫登早期教育服務有限公司開發的STEM月度課程“LEARN”（當下學習經驗和資源），一共分為“用盒子訓練思維”“建造東西”“光與影”和“簡單機械”四個主題課程。除此之外，教師還可以結合本園的實際情況，發現幼兒的一日生活、游戲和教學活動背景中的STEAM教育主題，開展相應的教育活動。

（二）計劃

在確定STEAM教育活動主題后，幼兒就要與教師一起商量探究階段和步驟。一方面，教師要為幼兒提供活動所需要的材料，如“神奇的水”的子主題“制作簡易凈水器”的STEAM教育活動，教師可為幼兒提供制作簡易凈水器的棉花、石頭、紗布和礦泉水瓶子等各種材料。另一方面，幼兒自己設計凈水器的制作步驟，并進行展示和評價。在與幼兒進行談話、討論的基礎上，教師要引導幼兒做好實施計劃。幼兒在制定計劃時會把自己當作個人行為的決策者，并且產生所對應的計劃框架，然后隨著活動的不斷深入漸漸豐富計劃。對教師而言，要在幼兒計劃的原有基礎上為他們提供適宜的建議，適當地擴充他們的計劃來促進幼兒潛能的最大化發展。

（三）執行

執行階段是實施STEAM教育活動最為關鍵的步驟。所謂執行是指幼兒將制定的計劃轉變為實際行動并生產出產品（物質化產品和意識化產品）的過程。在教師的啟發引導下，幼兒通過與同伴之間的協作，積極主動參與活動，在體驗到成功感的同時，不斷提升自我效能感。教師則需要在旁邊觀察和記錄幼兒整個過程的行為、言語和表情等外部行為特征，捕捉有價值的反饋信息進行再次加工，以優化本次 STEAM 活動主題或再次衍生相關活動主題。教師在幼兒執行STEAM教育活動過程中，不僅是幼兒活動的觀察者，還是他們發展的促進者，在幼兒遇到困難時要及時提供支架。

（四）反思

反思就是識別我們所嘗試的事和所發生的結果之間的關系，以產生有意義的經驗?；顒咏Y束后，教師可引導幼兒回憶整個活動的過程，對自己的行為表現進行客觀的描述和評價，意識到自己成功和失敗之處，并且通過與他人進行對比，深入思考進而了解到自己在學習中的優勢與不足。幼兒在行動中思考，在思考中行動，不斷發展自己反思能力的同時，逐漸豐富和擴展已有的認知結構。教師則需要耐心地傾聽每一位幼兒的內心感受和真實想法，幫助幼兒一起回想整個活動過程，在此基礎上優化或生成下一次STEAM教育活動的主題，在不斷循環的基礎上形成獨具特色的園本化教育課程資源。（如圖1）

三、幼兒教師STEAM課程實施的策略

幼兒園STEAM課程以真實問題為導向，強調在整合的課程中讓幼兒通過運用科學、技術、工程、藝術和數學的知識來聯合解決問題，促進幼兒創新精神和實踐能力的發展。我國幼兒園當前科學領域包含科學探究和數學認知兩方面的內容，但是內容之間的體系和結構關系并不清晰、緊湊，缺少內部聯動的關鍵性概念具有權威性、統合性的框架整合和引領，而STEAM教育卻能夠以其內容和主題的整合性將科學領域之下的活動進行連接和整合。

（一）教師要作為STEAM教育活動主題的調查者

教師和幼兒作為學習的共同體，一起決定STEAM教育活動的主題，因此教師要調查幼兒的基本情況來確定活動主題。首先，教師要認真觀察和了解幼兒一日生活的方方面面，并且及時與幼兒進行交談，了解幼兒當下在區域游戲活動、集體教學等活動中面臨的問題，將幼兒所感興趣或是有疑惑的活動主題收集起來。其次，依據幼兒感興趣的程度和幼兒認知發展特點，抓住在幼兒一日生活中能夠實施STEAM教育活動的契機，從教師與幼兒交談所有搜集起來的STEAM教育活動主題中，選擇最佳的活動主題。最后，教師要能夠將打破原有的教學計劃，將幼兒感興趣且有一定發展價值的問題生成新的課程。如幼兒在建造大橋時對水流發電特別感興趣，這時教師可以順勢改變活動的主題，不僅能夠滿足幼兒的興趣和好奇心，還能讓幼兒初步了解流動的水能夠創造動力，并且在動手制作簡易發動機的過程中，逐漸培養幼兒的科學探索能力和動手能力。

（二）教師要作為開展STEAM教育活動的環境創設者

一方面，教師要根據當地的特色和本園的教育理念，因地制宜地創設符合自己班級幼兒的物質環境。創設一定的物質環境并不意味著一定要購買精美高級的操作工具、材料，重新修建豪華的活動場地。相反，幼兒園僅需提供一間寬敞的、有陽光照射的活動工作室，里面配備適合幼兒身高和體型的一些生活中常見的資源，如鋸子、剪刀、尺子、釘子、天平等操作工具，還有木頭、竹子、橡皮泥、沙石、木板、紙箱等材料原料，以供幼兒活動所需。另一方面，教師要營造寬松和諧的心理氛圍，給幼兒一種安全感，允許他們在探索和創造的過程中出錯，然后不斷鼓勵幼兒重新收集資料并思考，提出活動的假設，最終讓幼兒在試誤和修正的進程中不斷完善活動方案。

（三）教師要作為開展STEAM教育活動的幼兒支持者

STEAM教育強調的是通過教師引導或幼兒獨自提出活動主題，在活動過程中借助集體、小組或個體的方式明確需要探索的問題，在問題的解決中積累相關的知識經驗并制定設計方案，通過對比、分析、綜合、概括修改設計方案，最終以多種形式展現成品。在整個活動的過程中，教師都是作為幼兒活動的引導者和支持者。比如幼兒想自己修建一座公園，教師可為幼兒提供木板、樹枝等多種操作材料，并在幼兒有需要的時候提供幫助，其余時間幼兒更多的是以小組討論和分工合作的方式來設計以及建造公園。

（四）教師要作為開展STEAM教育活動的家長合作者

家長和教師是幼兒教育的合作者，每一位家長都來自于不同的專業領域，是幼兒園重要的教育資源。美國為了確保 STEM 教育的順利實施，將家庭、學區、博物館、圖書館等作為配套的支持者，在早期 STEM 教育中提供技術服務和社會服務。家長可能因為對幼兒園STEAM教育缺乏正確的認識和了解，對STEAM教育望而生畏。其實，幼兒更多的時間是在家里生活和學習，生活中也有許多實施STEAM教育的機會。如幼兒在洗澡時對水、水溫和水流等方面的內容產生興趣，家長就可以因勢利導支持幼兒的探究活動。相關專業的家長還可以發揮自己資源優勢，與幼兒園合作組織幼兒去發電廠觀看發電的過程，并且向幼兒講解水流發電的原理。因此家長群體需要了解STEAM教育的重要性和實施方法，抓住實施STEAM教育的契機，在日常生活中給幼兒發展提供支架，并且在幼兒園實施STEAM教育活動時有目的地參與，為幼兒園提供科學、技術等方面的人力和物力的支持，擴展和豐富幼兒園的教育資源。

總之，幼兒園STEAM以其活動內容的整合性、學習情境的真實性、活動的過程性和協作性、活動結果的產生性，及有利于培養幼兒的科學探究思維和動手實踐能力的特點，能夠使幼兒的學習、認知、想象、表達、合作等多方面能力得到全面的、整合性的發展，進而為社會培養具有綜合素質、科學思維和人文熏陶的人才。