STEM課程設計是指教師根據STEM理念對課程目標、內容、過程、評價等各要素進行組織,并在與幼兒的互動中不斷建構的動態過程,既包括教師預設,又涵蓋互動生成。幼兒園STEM課程設計需兼顧幼兒的認知特點和學習規律,體現STEM教育的核心理念;既要遵循幼兒園教育生活化、游戲化的特點,又要凸顯STEM課程問題導向、重視協作實踐和過程體驗的學習方式。因此,在設計幼兒園STEM課程時,教師可從以下幾個方面著手。
課程來源:從幼兒生活和游戲中選擇有價值的問題
STEM教育以解決實際問題為出發點,強調在現實環境中搜集素材,學習情境充滿生活氣息和真實性。幼兒學習具有整體性,需基于現有經驗構建個人認知體系。幼兒園STEM課程應圍繞幼兒生活與游戲選取主題,從身邊的事物和話題中挖掘合適的活動項目,充分挖掘其教育價值。
春季來臨,教師與孩子們探討種植話題。往年,孩子們在種植區開展活動,而今年,操場西南角的一片荒地引起了他們的興趣。一位小朋友向教師提出疑問:是否可在荒地上種植?這個突發奇想引起了教師的思考:能否將閑置荒地轉化為課程資源,根據幼兒興趣開發適宜活動?教研組就此展開研討。大家認為,開墾荒地的過程將助力幼兒積累關于土壤和種植的直接經驗,學會整理田園、使用各類工具,這些均具有教育價值。讓幼兒從身邊感興趣的事物中選題,有助于發揮其學習自主性。墾荒種植有望成為優質的STEM項目活動。
教師與孩子們就墾荒種植展開新一輪討論,如荒地上種植需解決哪些問題、進行哪些工作,可種植哪些作物、如何種植、使用何種工具等。討論有助于幼兒思考活動可行性,激發他們深入探究的熱情。隨后,大班幼兒代表向園長遞交了“用地申請”,并就“土地使用設想”進行了現場“答辯”,成功獲得荒地使用權。至此,“墾荒種植”項目活動正式啟動。
活動框架:搭建多學科融合的立體活動框架
幼兒園STEM課程,作為一種教師與幼兒共同構建的立體化學習經驗體系,體現了教師與幼兒在活動過程中不斷選擇與建構的動態過程。經驗體系中的活動內容會隨著活動推進以及教師與幼兒的學習需求而產生變化。因此,幼兒園STEM課程框架的構建呈現出動態變化的特征。
在“墾荒種植”項目確立后,教研組著手構建一個能夠滿足幼兒全方位、多角度探索需求的課程框架,對活動中可能涉及的內容以及可能出現的問題進行了預設。這一立體化課程框架通常由多個子主題構成,它們相互交叉或朝不同方向延伸。如圖1所示,預設的課程框架并不一定涵蓋項目活動的全部內容,但它為幼兒提供了學習支架,成為教師支持幼兒發展的反思實踐工具。
在活動過程中,教師會根據幼兒的興趣和能力變化適時調整活動順序和內容。同時,課程框架也會隨著課程進展不斷豐富和調整,從而更好地滿足幼兒學習和探索的需求。
課程目標:跟隨項目進展不斷完善課程目標
幼兒園項目式STEM課程的設計,旨在助力幼兒實現各領域知識的整合,以及積累關于材料、工具、技術、工程等相關經驗,凸顯其跨學科特性。“墾荒種植”項目活動便是實例,它融合了種植、搭建、測量等多方面的知識經驗,具有明確的任務導向,有助于幼兒在協同探索中解決問題。基于對“墾荒種植”活動框架的深入分析,我們明確了課程目標及STEM學科目標,進而規劃了項目式STEM課程的發展方向。值得一提的是,預設的STEM項目活動目標并非一次性達成,也非一成不變,而是隨著課程進程的推進和實施中遇到的問題與任務而不斷優化和完善。教研組在分析“墾荒種植”項目活動框架的基礎上,結合幼兒發展及STEM課程特性,設定了項目課程目標和STEM學科目標,并為其預留了可能發展的空間。

1.課程目標
幼兒園STEM課程目標較為寬泛,不宜作為課程評估的核心標準。然而,它能為各類項目活動的推進與實施提供指導,幫助教師與幼兒在互動過程中確定下一步行動計劃。針對“墾荒種植”項目,結合幼兒興趣及現有能力,教研組制定了如下課程目標:
認知目標:使幼兒了解土壤相關知識,認識植物生長所需條件;熟悉種植及測量工具,掌握種植與測量方法。
能力目標:培養幼兒在墾荒種植過程中主動解決問題的能力,如整理土地、施肥灌溉、搭建攀爬架等;促進幼兒與同伴合作完成任務。
情感目標:引導幼兒樂于觀察探究種植過程中的問題,體驗勞動活動的樂趣,珍惜勞動成果。
2.STEM學科目標
STEM學科目標旨在整合項目活動經驗框架與課程目標,對涉及科學、技術、工程、數學等領域的學科目標進行全面分析,從而引導教師在實施過程中關注幼兒的活動經驗與學科知識提升。以下為“墾荒種植”項目的學科目標(見表1)。

課程實施:關注STEM核心素養的達成
1.有意識滲透科學和工程思維
在實施STEM教育過程中,以科學和工程思維為核心,創造性解決問題至關重要。在設計幼兒園STEM教育活動時,教師應巧妙地將“問題—假設—實驗—分析—結論”的科學研究流程以及“了解需求—定義問題—構思方案—制作模型—測試迭代”的工程思維融入其中,通過一系列結構化問題的設計,引導幼兒在實踐過程中創新性地解決問題,逐步培養科學和工程思維能力。
例如,在幼兒對“土地內含物”的探究中,教師引導幼兒:首先,提出關于泥土中所藏之物的設想,并運用個性化方式進行記錄;其次,在整理荒地的過程中,對猜想進行實際驗證;最后,將設想記錄與真實探索所獲經驗進行對比,分析總結:土地中除土、石、草外,還存有螞蟻、蚯蚓、蟲子、草根等生物,并意識到不同地域的土壤中可能存在差異。此過程是教師將“問題提出—假設建立—實驗驗證—數據分析—結論得出”的科學研究方法,以潛移默化的方式傳授給幼兒。
“灌溉器模型制作”的活動目標是構建一個自動灌溉系統,核心問題是如何將水源引導至幼苗根部,確保每株幼苗都能得到充分灌溉。教師帶領幼兒依次進行方案構思、圖紙設計,隨后引導他們尋找適當材料制作獨特的灌溉系統模型。盡管孩子們使用紙盒、塑料管、礦泉水瓶等材料制作的模型較為簡陋,但整個過程卻真實完整地涵蓋了“需求了解—問題定義—方案構思—模型制作”四個環節。在不斷迭代優化中,孩子們探索材料適用性,改進管道連接技術,解決尺寸比例等問題,從而獲得了初步的工程經驗和工程思維。
2.創設合作學習的問題情景
在幼兒園STEM課程的設計過程中,教師應營造合作學習的環境,引導幼兒積極尋求同伴協作,開展跨年齡段的交流,并鼓勵他們與教師、家長等多元主體進行互動。在這個過程中,幼兒不僅能夠體驗到與他人知識技能、學習模式、情感態度等方面的差異,同時,在問題的驅動下,他們會主動尋找解決問題的策略,從而自發地提升自身的溝通與合作能力。
以“墾荒種植”項目為例,教師會引導幼兒以小組的形式參與育苗、移栽、照料等環節。在遇到難題時,幼兒會主動向家長、教師尋求幫助,并向有種植經驗的成人請教。在“種植”“搭建篷子”“制作黃瓜架”等合作過程中,幼兒會認真傾聽同伴的意見和建議,并積極配合同伴的工作。在小組分享環節,他們會借鑒其他小組的方法策略,不斷進行總結和反思,以實現改進。通過這樣的合作學習,幼兒的溝通與合作能力得到了實質性的提升。
3.提供豐富的操作體驗機會
STEM教育以幼兒為核心,旨在促使幼兒在“實踐操作”中自主構建知識體系。在設計幼兒園STEM課程時,教師應注重提供多樣化的操作和實踐機會,讓幼兒通過實地參觀、調研探索、觀察記錄、數據分析、親自動手制作以及參與勞動等方式獲取一手資料。在持續地探索、反思、驗證和調整過程中,幫助他們整合經驗,自主構建知識技能。
以“墾荒種植”項目為例,幼兒親身體驗了“土壤中有哪些成分”“哪些植物適合在春季種植”“種植方法有哪些”“種子有哪些種類”等調查活動。在教師和家長的指導下,幼兒通過網絡搜索、資料查詢、向他人請教等途徑,研究植物生長條件、育苗與播種方法、灌溉知識等。在觀察植物生長的過程中,幼兒親自動手制作黃瓜架、西紅柿架,搭建灌溉系統,記錄項目活動感受等。這些實踐和體驗活動為他們提供了豐富的直接經驗,使他們在親身參與的過程中主動構建了屬于自己的知識技能。
課程評價:展示分享貫穿活動全過程
分享展示是STEM課程實施的關鍵環節,亦是幼兒自我評估及接受他人評價的重要途徑。在幼兒園STEM課程設計中,教師應積極為幼兒創設分享交流的平臺,如活動后的學習經驗分享,小組成果的展示等。課程結束時,可邀請園內教師、家長、學科專家及社區代表共同參與分享展示會,鼓勵幼兒匯報學習過程、活動收獲及項目成果。如邀請教研組教師參觀搭建的黃瓜架,邀請其他班級幼兒品嘗自制的西紅柿沙拉等。還可舉辦一場富有創意的項目分享展示活動。幼兒作為主體,通過照片、視頻、作品展示等方式介紹西紅柿苗和黃瓜苗培育方法,展示灌溉系統設想、材料及效果,闡述伙伴們分工合作、克服困難的過程等。這種正式且有儀式感的分享展示活動,有助于幼兒總結梳理經驗,并增強自主成長的自信心。
總而言之,幼兒園STEM課程設計應從幼兒生活中選取有價值的問題,結合幼兒發展現狀和課程理念構建立體化的課程框架,并隨課程進展不斷優化課程目標和學科目標。在課程實施中,教師應關注STEM核心經驗的實現,有意識地培養幼兒的科學和工程思維,同時為幼兒提供豐富的操作和體驗機會,以及在嘗試迭代過程中解決問題的機會,幫助幼兒通過探索和實驗等過程獲得核心經驗。活動組織時,教師應盡量引導幼兒以小組合作方式開展學習,以培養協作解決問題的能力和交流能力。
然而,幼兒園STEM教育剛起步,教師對STEM理念理解尚不深入,普遍缺乏工程技術等理工學科的知識經驗。因此,在STEM課程實施過程中,幼兒園應加強教師STEM專業素養培訓,深化與多學科背景的專業人員和機構合作,完善本園課程方案,積累實踐經驗,豐富STEM教育材料和實驗場地,為提升幼兒園STEM教育成效奠定基礎。