基于STEAM理念幼兒工程實踐的策略研究

摘要：STEAM作為一種融合教育理念，注重打通理論與現實的通道，注重積累解決真實情境問題的經驗，提高幼兒的學習力、遷移力與創新力。以“小貨架”的制作活動為例，探究STEAM理念融入幼兒科學活動的策略研究，為一線教師提供參考。可分三步走，一是通過考察與思考，做好設計圖；二是通過具身實踐與多次改進，提升幼兒的動手能力與綜合素養；三是通過經驗提煉與支持性策略的構建，為基于STEAM理念的科學活動提供成功案例。

關鍵詞：STEAM理念；工程實踐；小貨架制作

STEAM以其跨學科、整合、自主、探究、創新、合作的特點，成為幼兒教育課改的新視角，科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）和數學（Mathematics）的融合，注重合力，注重打通知識與現實的壁壘與通道，有利于幼兒實現從碎片化到整體化的科學探究。STEAM中的工程對于幼兒很有吸引力。一方面，幼兒早期的積木游戲為此積累了動手經驗和具身體驗。另一方面，工程本身所具有的實踐性、融合性與審美性，也是綜合運用STEAM理念的前提。

選擇貼近幼兒生活的工程項目進行科學探究，“有助于其建構自身經驗，實現理論知識與生活世界的相互聯結[1]。”每當春節臨近，很多幼兒要跟著父母親去“年貨大街”購買年貨。如果在班級特色角開一條“年貨大街”，一定很有趣、很有意義。其中“年貨大街”上的小貨架制作涉及到數學、工程及藝術等多個領域。由此，基于STEAM理念開展工程實踐有一定可行性。

一、準備階段，提煉問題，初步設計

幼兒園科學探究活動應基于幼兒的社會經驗，基于他們的興趣與熱度。“開年貨大街”源于幼兒的自主發起，因而長時間地保持著熱度。教師趁機提煉其中的教育教學價值，梳理幼兒的前期經驗，確定學習起點，引領幼兒在“發現—分析—執行—反思”中進行探究，開啟基于“小貨架”制作的STEAM活動，通過“發現—分析—執行—反思”的路徑進行探索，提高幼兒的創新及實踐能力。

確定工程計劃能夠為幼兒的實踐活動提供方向。計劃來源于幼兒已有的認知與經驗，涉及到貨架的形狀、大小、顏色、材質與功能。從幼兒的前期計劃中發現幼兒的認知是零碎的、不全面的。畢竟，有別于正式的科學觀察活動，生活中的幼兒對貨架的認知與觀察是無意識的，碎片化的。另一方面，“年貨大街”的實際需求與平時不一樣——貨品更豐富，貨架更多樣，進行反復觀察是必要的。于是，基于工程實踐的角度，引領幼兒進行充分討論，帶領幼兒再進超市，進行針對性較強的觀察與體驗活動，成為科學探究活動中不可或缺的前提。

（一）做實考察環節，鼓勵幼兒在觀察中思考

基于幼兒前期的設計比較粗糙，認知不夠全面，教師帶領部分幼兒于周末進超市，有計劃、有目的、有方向地進行觀察，并在觀察中發現更多、思考更多，為“小貨架”的設計及制作奠定基礎。當幼兒發現貨架上的標簽竟然是五顏六色的，還有的插著紅色的大拇指時，心中出現了疑惑，也預想著自己制作的貨架，其色彩能夠更加豐富一些。還有的幼兒發現有的貨架是一層連著一層的，有的是格子拼接而成的。經過討論后發現貨架的形狀之所以有多種形式，與商品的形式多樣有關系；之所以貨架有恒溫和常溫的區別，是因為不同的商品有不同的保存要求。

整個考察過程中，教師滲透STEAM理念，讓幼兒以自己喜歡的方式記錄貨架的相關細節。如基于藝術的角度，幼兒通過繪畫的手段描繪貨架的美感；基于數學的角度，幼兒用表格、尺子、鉛筆等工具測量小貨架的大小；基于工程的角度，幼兒用攝影、攝像的方式記錄貨架的整體結構；基于科學的角度，幼兒用黏土手工等方式進行表征。事后，幼兒用自己的方式全方位地分享“我所看到的貨架”，為設計圖的重新繪制奠基。

（二）做活改進環節，引領幼兒在改進中創新

實地考察后回到教室，教師組織幼兒帶著新認識與新思考重新設計工程圖，調整需求。歸納起來，幼兒的新設計具有以下改變與特點：（1）擯棄之前的平面設計圖，替換多視角的立體設計圖；（2）貨架的形狀不再是單一的，而是根據商品的豐富性而多樣化；貨架的功能也不再是單一的，而是進一步具體化，如考慮到保鮮與長期恒溫等功能；（3）依據商品的重要性而明確制作貨架的材料，使之更科學，比如選擇取材便利、形狀規則的清水積木；（4）結構設計既要有科學性，也要基于幼兒的實際能力而具有可操作性，更要基于藝術的考量而具有藝術性。

好的科學探究一定是建立在實用性基礎之上的。因此，衡量幼兒的設計圖就要以此為出發點，判定哪些設計是制作貨架時可以應用的。比如，就材料的選擇而言，木質材料不僅好做，而且好看。就結構的設計而言，開放式的勝過抽屜式的，這是為了顧客更容易看到。貨架不能高但可以深，這既考慮了幼兒的高度，也考慮了貨物的裝載量。還有，幼兒使用了實物測量的方式，修改設計圖中原來的寬度與深度。類似的改進與創新彰顯著STEAM理念的自然滲透，并在這種滲透中培養幼兒的科學意識與創新意識。

二、建構階段，實施計劃，完善推進

依據工程圖制作前，討論是不可或缺的。僅僅是先做貨架結構還是先做貨架裝飾，都需要幼兒長時間的討論。教師不必直接告訴幼兒先做什么，而是讓幼兒自主發現、互相討論，以此加深理解。這就是工程意識，有利于幼兒更好地將“心中藍圖”變為現實。

（一）在討論、驗證與突破中形成共識

具體討論中，有的幼兒想用馬克筆在木板上畫彩虹；有的想用輕黏土做小花來裝飾貨架。但有幼兒反對，理由是輕黏土太軟，一碰就變形。還有的幼兒提出先做貨架裝飾，另一個幼兒馬上反對：“不知道貨架大小，怎么做裝飾啊？”經過討論，大家形成共識：先用木質材料做貨架，再進行裝飾。其他如紙箱貨架與樹枝貨架的順序也是如此。

任何一方提出建議，并非毫無依據，而是要進行驗證。這是一個漸進而豐富的過程，不可急功近利。比如，“先做貨架還是先做裝飾”的討論中，部分幼兒已經進行了實踐操作，這才有理有據地提出“沒有貨架的大小就無法做裝飾”的建議。正是在具身體驗中，幼兒的認知才得以突破，自己之前不全面不成熟的想法才得以改進。

（二）在操作、反思、修改中提高能力

正式的操作過程并非一帆風順，而是經歷操作—反思—修改的過程。正是在這樣的迂回輾轉中，幼兒提高了發現問題、分析問題和解決問題的能力。教師在其中扮演了一個冷靜的角色：不輕易給幼兒提供幫助，真正需要時做到“該出手時才出手”。

比如，多層貨架之間的連接與固定就考驗著幼兒的耐心。一個幼兒一開始選擇輕黏土連接板材，由于他僅僅考慮到此物品的粘性，而未能考慮到延展性，用量難以把控，此處“厚”彼處“薄”的不均衡現象時有發生，導致貨架不平衡。再后來，幼兒選擇雙面膠和透明膠進行連接，但由于粘合力太小，貨架表面較粗糙，所以效果不理想。

此時，教師一方面讓幼兒反思：“材料的選擇很重要，創新也很重要，變變思路：不要僅僅考慮‘粘性’這種材料，想想木工是如何連接板材的。”另一方面，一本“木工工程說明書”被置頂在家長群的顯眼位置，其中既有文字解說，還有相應的工具示意圖。通過閱讀，學生發現了新的材料與工具：榔頭、釘子……盡管閱讀材料中有示意圖，但幼兒還是不太會操作。于是，教師引領幼兒在家長的幫助下上網搜尋相關操作視頻，同時鼓勵幼兒請教園內或園外擅長木工的成人。

在這樣的操作、反思及修改中，幼兒發現自己的計劃書比較粗略，缺乏對工具的科學預設，于是趕緊在計劃書中補充相關工具及操作方法。類似的補充與修訂很多，比如怎樣確定橫向與縱向木板連接的高度，如何完成多層貨架的制作，如何保持貨架的平衡……諸多活動中當幼兒的已有經驗不夠完成任務時，在教師的幫助下，反思與修改成為常態，促使幼兒的實踐一步步向科學探究的方向靠攏。

三、總結階段，提煉經驗，形成策略

（一）積累物理性具身操作經驗

物理性操作經驗離不開幼兒的多次嘗試乃至糾偏行動。例如剛開始嘗試用榔頭敲打釘子時，或把釘子砸飛，或把釘子弄歪，原因是幼兒沒有垂直敲擊釘子，榔頭與鐵釘之間的距離沒有把握好。經過反復操作，幼兒漸漸提高了技能，能夠做到用力均勻、垂直，距離恰到好處，最終完成了板材銜接任務。在此過程中，幼兒還知道了什么材料應該需要什么樣的黏合材料，什么工具有利于材料的連接，能夠及時“找出活動中的關鍵事件或重要節點”[2]。這說明他們對材料的物理屬性有了一定的了解，其經驗能夠輔助他們在后續的探究中再接再厲，為工程建造的優質奠定基礎。

（二）提煉協商性工程實踐經驗

盡管“按圖索驥”有可能扼殺幼兒的創新意識，但按照具體的路線圖或支架進行科學探究，能夠幫助幼兒避免無從下手的迷茫。當然，所謂的計劃書或路線圖并非一成不變，而是要時時修改、完善，使之更具可操作性。而在其中，生生之間、師生之間以及親子之間的協商不可或缺。由先做貨架還是先做裝飾的討論，再到中途實踐的反思、調整、改進和創新等等，從單一的效果圖再到包含材料與步驟的過程圖，既是依照計劃書深入的過程，也是不斷協商的過程。由此，幼兒從模糊到清晰、從簡略到詳細，完成了計劃的落實，演繹了行動的精彩。

（三）形成社會性同伴合作經驗

中班、大班幼兒，形成社會性同伴合作經驗，是對他們一生的奠基。工程實踐伊始，部分幼兒“各自為政，總覺得自己的設計圖比較完美，總想做實踐中的‘指揮官’”。但是，隨著工程的展開及深入，隨著“絆腳石”的增多，隨著不同幼兒之間矛盾的產生，同伴合作顯得更加重要。由于嘗到失敗的滋味，一些幼兒不再“我行我素”，而是勇于接受別人的意見，善于采納建設性建議，勇于做一個聽眾，并且能夠做到以同伴能接受的口吻提出意見，最終說服別人，助力于工程的完成。

（四）總結多領域綜合完整經驗

為什么一定要把STEAM理念滲透到科學探究活動之中？因為問題的解決從來都不是割裂的，而是基于整體與融合視角才得以完美解決。當實踐過程涉及“測量”的知識時，幼兒學到的數學知識有了用武之地——能夠從便捷性的角度出發利用身邊的低成本材料進行測量并掌握其方法要點。當設計過程中實現由平面到立體的過渡時，美術中的透視原理及美學知識也介入進來。其他細節如物理中的“杠桿原理”，圖畫、線條及文字等表征方式，無形中提高了幼兒的多種能力，如繪畫能力、前書寫能力、手工制作能力及美學鑒賞能力等等，這種多領域的綜合，讓幼兒獲得的是完整經驗，意義深遠。

（五）提煉幼兒工程實踐中的支持策略

1.創設情境，激發幼兒主動探究

對于成長中的幼兒而言，必要的支持性策略不可或缺。所謂，“入境始于親”，教師應為幼兒創設好的情境，促使幼兒積極思考，勇于實踐。“生活化的學習環境及真實性的學習情境，是促使幼兒自主開展學習活動的關鍵性要素。[3]”上文提供的“年貨大街”就是激活學生興趣的好情境。盡管這個情境是個別幼兒經歷的，教師仍然有必要制作成鮮活的視頻，讓全體幼兒沉浸進去獲得主動探究的力量。其他環節中，如教師提供的工程說明書等，也應該以動態視頻的形式展現出來，讓幼兒看得有滋有味，進而產生好奇心和挑戰心，在充滿生機與活力的實踐中演繹科學探究的精彩與驚喜。

2.開放時空，給予幼兒實踐條件

基于STEAM的科學探究活動，從本質上說屬于項目化學習，既有總任務，又有子任務，非一日之功就能完成，需要較長的時間。這就需要教師開放時空，給予幼兒盡可能多的機會，給予盡可能多的材料，甚至給予犯錯及糾錯的機會。如在板材的組合中，雙面膠、固體膠、輕黏土、釘子及榔頭等紛紛“登臺亮相”，其中有淘汰的，有新增的。實踐次數也盡可能多，讓幼兒經歷“失敗、成功、再失敗、再成功”的過程。實踐中的失敗、改進與創新是必然的。或許，最終的“小貨架”的完美與否并不是最重要的，期間幼兒實踐經驗的積累、遷移力與創新力的提高、綜合素養的提升，才是基于STEAM的科學探究活動中更加理想的境界。

總之，基于STEAM理念，幼兒園與教師“要確保課程具有開放型、實踐性以及探究性特點”[4]，促進幼兒動手能力的提高與科學素養的提升。所謂的“開放性”，主要指面向生活的開放。畢竟，當科學探究活動與生活融通時，幼兒有親切感，其思維能夠好好地伸展。所謂的“實踐性”，主要指幼兒親力親為的動手操作。畢竟，“做中學”，才是學生獲得工程經驗的必由之路。所謂的“探究性”，主要指幼兒的創新。畢竟，原模原樣的貨架復制過來是不行的，模仿中創新，才是基于STEAM理念的科學探究中更理想的境界。“小貨架”制作活動彰顯了以上“三性”，值得師幼邁開持續的探究步伐。

參考文獻：

[1] 水冰沁.STEAM理念融入幼兒工程實踐能力培養的策略研究：以“小貨架”活動為例[J].基礎教育課程，2022（12）.

[2] 郝爽.問題本位學習視角下幼兒園科學教育活動存在的問題與實踐策略[J].幼兒教育，2019（33）.

[3] 姚君.核心素養視域下幼兒園科學活動的STEAM 教育探索[J].教育界，2023（30）.

[4] 郭婷.STEAM 理念下培養幼兒科學探究能力的有效途徑研究[J].生活教育，2022（S1）.

課題項目：甘肅省教育科學“十四五”規劃2023年度一般課題“基于STEAM的幼兒園科學資源開發及活動策略構建研究”（GS[2023]GHB0435）

編輯/趙卓然