基于STEAM理念的幼兒園項目式學習實踐研究
——以某幼兒園種植活動為例

邢燕虹，劉 芳，袁曉渝

(北京市東城區明城幼兒園，北京，100005)

一、基于STEAM理念的項目式學習闡釋

STEAM是科學(science)、技術(technology)、工程(engineering)、藝術(arts)、數學(mathematics)的縮寫。STEAM教育強調多學科交叉融合，實現跨學科式教育；基于真實問題情境，回歸現實生活；重視學習過程，加強學習體驗；以技術為支持工具，有效開展學習活動。[1]基于項目的學習(project-based learning，PBL)，也稱專題學習，是讓學生通過圍繞項目的真實學習任務，綜合各學科知識，在合作學習的環境下設計并實施一系列的探究活動，最后把表達和交流探究成果的一種教學模式。[2]PBL是國外比較成熟的一種STEAM課程教學模式，將該教學模式應用于幼兒園教學中，能讓幼兒主動地參與活動，在教師的支持下自主地完成學習任務、解決現實問題，從而實現幼兒園課程的重構，培育幼兒核心素養并提高其創造性解決問題的能力。STEAM比STEM增加了“arts”經驗，有利于促進幼兒的全面發展。

PBL一般是以工程項目為主，利用驅動性問題組織與激發學習活動，最終生成產品。但幼兒的工程與成人不同，幼兒的工程首要指向的是滿足幼兒探索與動手的需要，滿足幼兒追求自己期待的結果的需要，關注幼兒的個人價值。[3]幼兒的工程可以存在失敗和一定程度的浪費，讓幼兒獲得更多的學習經驗?！?～6歲兒童學習與發展指南》提出，幼兒園以游戲為基本活動，雖然PBL以產品為導向，但在活動過程中也需要注重游戲性與趣味性。[3]

二、基于STEAM理念的項目式學習課程實踐

(一)引導語與實踐背景

本研究以某幼兒園種植活動為例，構建基于STEAM理念的項目式學習課程。在種植蔬菜的過程中，幼兒基于已有經驗“挖掘河道”控制水流的方向，從而讓水更均勻地流向每一棵植物，隨后進一步思考是否可以構建一個灌溉系統以更便捷地完成澆水的任務。教師通過提供實物材料和相關經驗支持幼兒進行積極探索。幼兒園提供的室外種植角創造了真實的學習場景，幼兒提出的澆水問題基于實際生活情景，此前的“竹制水渠搭建”學期主題活動作為幼兒的已有經驗能夠支持此次工程的開展。這些活動有效地激發了幼兒興趣，提升了幼兒學習的主觀能動性，提高了幼兒綜合利用各學科已有經驗解決問題的能力。

(二)實踐過程

1.草圖設計與方案確定

教師引導幼兒分解驅動問題，幫助幼兒在了解相關結構和原理的基礎上，通過討論、設想繪制設計圖并確定所需的工具與材料。

幼兒通過觀看大運河的圖片、視頻以及實地觀察與體驗灌溉設備，總結出構建灌溉系統所需的材料和灌溉系統的基本結構。經過討論，幼兒一致認為可以先利用管道玩具來建構灌溉系統，其中有三通、四通的玩具，可以滿足構建分支的需求。“灌溉系統”初步完成后，幼兒發現盥洗室水源的位置緊鄰種植箱。在實地考察之后，幼兒提出“從水龍頭連接水管經過盥洗室大門再到種植箱距離太遠了，而且每次用完都要把水管收起來，不能長期保留”。經過反復觀察，幼兒決定從窗戶引出管道，這樣既不會影響他人，還縮短了管道的距離，節省了材料。

幼兒園的兩面墻邊都有種植箱，且大小不同。幼兒在分組觀察、測量后開始繪制設計圖，用不同的分支方式連接兩個在不同平面的種植箱。了解了直管、三通和四通在結構上的區別和作用后，幼兒順利地將水流進行了分支設計。在這個過程中，幼兒主要的分歧體現在第一個分支處是使用三通還是四通上。對此，每組幼兒派出代表講解本組的設計方案及設計原由，通過投票選出最終的設計方案。

在確立基本的結構后，幼兒從方案設想過渡到實際應用的問題上。穩定結構的建構與支撐、灌溉噴口的選擇問題引起了幼兒的討論?；谝延薪涷?，幼兒使用竹筒和竹片搭建水渠，同時提出可以用板凳、輪胎、結構玩具等調節高度，讓水流順勢而下。

結合身邊的灌溉設備，幼兒經討論總結出兩種比較適合日常使用的灌溉方法，即噴灌法和滴灌法。

一名幼兒說：“可以用公園里那種噴水的方法?！?/p>

另一名幼兒反駁道：“不行，公園里那個太大了，我們的種植箱很小，而且它是圓形的，我們的種植箱是長方形的，很多水都噴出去了，這樣太浪費水了。”

教師說：“那我們有什么節約用水的灌溉方法呢？”

一名幼兒說：“我們可以用之前看過的視頻里的方法，一個管子上扎很多洞，水可以直接流到土里去。”

這名幼兒所說的灌溉方法是教師在防沙治沙日介紹的固沙辦法的一種，即農民用管道將水輸送到每棵農作物的旁邊。這種方法可以減少水流在輸送過程中的損耗，精準地灌溉每棵農作物，減少灌溉的總用水量。

由此可看出，真實的問題是復雜的，單一學科的知識很難解決這些問題。教師應在日常生活中，給予幼兒觀察、體驗、隨機拓展知識的機會，讓幼兒在面臨驅動性問題時可以綜合運用多學科的知識來解決。

2.構建成品后的評估與改進

PBL強調協作，在項目中教師、幼兒及所有項目的參與者會通力協作，成為學習共同體。幼兒在參與過程中會觀察他人的成品并快速地評判其效果，以便進行模仿學習。幼兒也會相互提出問題與改進的方法，這既鍛煉了幼兒動手操作的能力也促進了幼兒社會性的發展。

幼兒在根據設計圖搭建作品的過程中，不斷發現問題、解決問題、逐步完善設計草圖。例如，幼兒嘗試利用竹筒、彎管等多種材料搭建作品，為便于觀察水流，使用透明的直管。

將成品投入實際使用階段，幼兒在觀察所構建成品是否與設計方案一致及能否滿足使用需求時發現水流無法到達終點。幼兒分小組討論出現此種結果的原因，發現是管道前段的水流極大，導致沒有足夠的水流到后面的種植箱。他們根據這一實際情況對設計做出了調整。在各組分享改進方案之后，幼兒討論并整合各組提出的方法，重新設計圖紙對管道進行改造。幼兒利用已有經驗增加水管的斜度，以便水流更通暢地流向終點，并利用高度差設計開關，在灌溉一定時間后關閉靠前種植箱的支流出口，讓更多水流向靠后的種植箱。

在項目結束后，接受訪談的每一名幼兒都表示非常喜歡。有幼兒認為他們可以在戶外更大的環境中操作，而且他們建造的是一個可以真實使用的灌溉系統。有幼兒說：“雖然它是用玩具搭建的，但是可以真的流水，而在教室里玩玩具只能用小球代替水流?！痹诨卮鹩龅嚼щy是否會堅持時，大多幼兒也表示愿意堅持。

STEAM強調要解決實際生活中的真實問題。在戶外構建水渠來進行灌溉為幼兒創設了一個真實的學習情境，有效地激發了幼兒的情境性學習能力。幼兒通過現場操作可以感知自己的行為是否對解決問題有幫助，能清楚地意識到自己的需求，增強學習的主觀能動性，已有經驗和能力被最大程度地調動。這就是解決真問題和真解決問題的魅力，幼兒能依托實際情境，快速融入角色，有效開展深入學習，主動學習的內驅力由此而來，經驗的遷移也在自然發生。

在找到解決方案之后，幼兒在材料的使用上進行反復嘗試。探究開關最少用幾節管道可以截斷水流，需要多高的支撐物才可以保障管道斜度足夠又穩定。幼兒在完善好玩具版本的管道后需要用水管將直管玩具替換下來，他們需要解決截取水管和打孔的問題。

教師：我們的水管到了，我們把它替換進去吧。

程程：可是這個太長了，它還沒被分成一段一段的。

磊磊：我們拿剪刀剪一下就好了。

磊磊拿美工剪試了試發現剪不動。

苗苗：我們的力氣太小了，老師的力氣更大，讓老師試一試。

教師拿剪刀試一試，幼兒發現也剪不動。

閆閆：師傅的力氣更大，讓師傅試一試。

我國是一個鉀肥消費大國，但資源匱乏，特別是可溶性鉀資源寶貴，讓中國不得不重視資源的有序開采。為保障我國鉀資源的可持續供應，中國工程院院士鄭綿平對我國鉀鹽行業發展提出建議，他說，“為了我國鉀鹽行業順利發展，行業應當居安思危，認真分析前進中存在的問題。我國鉀鹽可采儲量不足，分布不均，尚未找到大型可溶性固體鉀鹽礦床，枸溶性雜鹵石還未得到重視和開發?！?/p>

幼兒拿著水管找到了師傅。師傅看了看，拿出了一種長得不一樣的剪刀。

晨晨：這個是什么？

玥玥：我知道，師傅們拿這個修剪過樹枝。

師傅：對，這個可以剪更堅硬的東西。

晨晨：我也想試一試。

師傅把剪子遞給晨晨，晨晨用剪刀的前端使勁剪了剪，發現剪不動。

磊磊：用剪子的根部剪，這樣更好剪，我剪紙剪不動的時候老師說的。

晨晨：果然，用根部剪容易剪開，感覺自己力氣變大了。

云云：我們現在用什么打孔呢？

師傅又拿出了新的工具——電動打孔器。

朵朵：有了這些新工具，以后我們再遇到問題，就可以有更多工具來幫忙了。

幼兒將自己從其他領域獲得的經驗遷移到本次活動中，發現使用剪刀根部剪東西更加省力。通過接觸更多生活中真實的材料和工具，認識材料和工具的不同特性，幼兒逐漸掌握了更多工具的使用技巧，從而達成培養幼兒創造性解決真實問題能力的目標。

3.交流經驗

產品的展示與交流也是PBL中很重要的一環，幼兒與其他項目參與者在討論中會對項目產生新的問題或者靈感，從而不斷學習和進步。

在展示水渠之后，幼兒相互之間分享自己的經驗和想法。在使用水龍頭的時候，部分幼兒發現水龍頭的高度比灌溉的管道要矮，如果出水量較小就會導致水壓不夠而無法運輸到各個種植箱。幼兒從前期獲得的資料中了解到，水車可以將水從低處運往高處解決水壓不夠的問題，在后續活動中可以利用水車進行灌溉。

三、基于STEAM理念的項目式學習課程實施建議

(一)整合多學科經驗，提供足夠支撐的腳手架

“整合”和“制作”是STEAM課程的兩個哲學觀點，制作的重要意義在于整合知識。[4]在完成產品構建的過程中，幼兒用感官充分地感受身邊接觸到的工程產品，明確“做什么、用什么、怎么做”。幼兒在過程中了解原理(科學)、交流經驗、分享結論(語言)、表現設想(創造性藝術)，在實際搭建時計數、測量(數學)，在討論問題和小組搭建的過程中加強社會性合作。通過實踐發現，幼幼互動產生沖突時進行解釋探討，可促使幼兒理解科學理論。教師在此過程中需要觀察幼兒是否有效地整合了各領域的經驗，不同領域的經驗可以通過什么方式進行聯結。在幼兒遇到問題的時候，教師可以通過不同類型的活動幫助幼兒獲得相關經驗或聯結已有經驗，而非直接提供建議。

(二)設置明確的目標和不明確的任務，給予幼兒充分發揮的空間

得克薩斯農工大學的羅伯特·卡普拉羅等人認為，項目或STEAM學習有兩個重要的構成部分：明確的結果和不明確的任務。項目式STEAM的設計過程總是起始于一個可測量的結果，通常還會包括一個終結性的評價，確保學生能夠達成目標。“不明確的任務”需要學生在豐富的信息環境中解決一系列的問題，從而整體地展現學生對STEAM各個科目中的概念的掌握情況，而“明確的結果”包括具體的學習目標以及實施任務時的限制條件。其中，“不明確的任務”允許學生通過運用學過的學科知識來制訂符合要求的不同解決方案，從而自由地解決問題，這就要求學生有良好的邏輯思維、問題解決能力和豐富的知識。另外，需要注意的是，“不明確”不代表“無計劃”。[5]幼兒在有明確的目標下，不斷動手操作、反復實踐，嘗試提出符合要求的解決方案，充分調動自己的已有經驗，運用創造力、邏輯思維能力自由地解決問題。在此過程中，教師可以減少預設的控制，給幼兒自由創造的空間，在必要的時候介入支持。

(三)STEAM與傳統文化相結合，走出本土化的新道路

STEAM教育的目的在于培養創新型人才，在強調創新性的同時傳承中華優秀傳統文化至關重要。2016年發布的《中國學生發展核心素養》作為黨的教育方針的具體化，提出作為“全面發展的人”應當具備文化基礎(人文底蘊、科學精神)、自主發展(社會學習、健康生活)、社會參與(責任擔當、實踐創新)三個方面的六大素養。[6]要將幼兒培養成為具有民族文化自信和科技創新能力的社會主義建設者和接班人，不僅要推廣STEAM教學，更要結合中華優秀傳統文化，探索具有中國特色的本土化STEAM教育模式。優秀傳統文化與STEAM的結合不僅作為聯結理工與人文學科的紐帶，更是探索STEAM教育本土化道路上的重要一步。