以项目为载体开发幼儿园STEM课程样本
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作者:沈亚琴
摘要：在幼儿教育阶段，STEM是一种新的学习方式的变革。STEM引入幼儿园，最主要的目标是激发幼儿的好奇心，催发幼儿的探索欲。以项目为载体开发幼儿园STEM课程样本的有效做法有：以问题为导向，启动STEM研究项目;以设计为手段，解决STEM学习问题;以游戏为常态，完成STEM项目探究;以制作为乐趣，享受STEM工作成果。
关键词：项目; STEM课程;课程样本;幼儿教育
中图分类号：G423.07 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2019）09B-0033-03
STEM教育是整合了科学、技术、工程、数学的教育，是一种以活动、项目实践和问题解决为基础的学习方式[1]。在幼儿教育阶段，STEM可以说是一种新的学习方式的变革。美国幼儿教育协会（NAEYC）有相关研究表明，越早鼓励和支持幼儿进行基础的STEM学习，他们未来在相关领域的学习更容易获得成功，尤其诸如数字感觉、科学探究、问题解决和批判思维等，都是在幼儿教育阶段启蒙的。简单地说，STEM引入幼儿园，最主要的目标就是激发孩子的好奇心，催发孩子的探索欲。昆山市西湾幼儿园自2017年9月成为“江苏省STEM教育项目试点学校”以来，以幼儿园“乐学科技”特色园本课程为支撑，参与了江苏省基础教育前瞻性教学改革重大项目“具有江苏特色STEAM教育体系构建与实践研究”，确立了“以项目为载体开发幼儿园STEM课程样本”子课题的研究。
一、以问题为导向，启动STEM研究项目
STEM并不是几个学科的简单叠加，而是将跨学科的知识融合，用来解决生活中的真实问题[2]。因此，我园以问题为导向，启动STEM研究项目。首先，搜集孩子们在生活中遇到的一些需要解决的问题，然后对问题进行归类和筛选，最后以班级为单位确定STEM研究项目。例如户外活动结束后，孩子们很难在堆满衣服的筐里找到自己的那一件，产生了怎样能又快又准确地找到自己的衣服的问题，于是“衣架”项目研究就此产生了;点心时间，孩子们边吃着饼干，边讨论饼干是怎么做成的，边想象被咬过的饼干像什么，教师捕捉到这些信息，生成了研究项目“饼干”;美术区孩子们在画对称图案的时候觉得太慢太麻烦，讨论有没有一下子就让白纸变出好看图案的方法，于是引发了“扎染”研究项目;在户外建构区中，老师投放了一些纸杯作为辅助材料供幼儿选择使用，一天看见孩子们在扔纸杯，老师问孩子“你们在玩什么”，孩子说“我们想让纸杯飞起来”，于是“纸杯飞起来”的研究项目就此产生……每学期每班至少启动一个STEM研究项目。在确定研究项目内容后，教师从科学、技术、工程、数学四个层面确定研究目标，制定研究方案，然后有步骤地开展研究活动。
下面就以“桥”为例，说说我们的研究过程。首先，建立班级STEM学习中心。班级STEM学习中心由科技区拓展而来，是孩子们学习、探究、发现的小天地。这里的环境创设可以利用地面、墙面、窗台等不同空间方位呈现相关的项目内容。如：利用墙面、柜面张贴桥的发展史、调查表、记录表等;玩具柜里投放建构、制作桥的材料，测试、记录所需的工具;窗台展示关于桥的书籍以及孩子收集的桥模型、建构和制作的桥等;再放几张操作台，孩子们就能在中心活动了。其次，开展调查研究。分别围绕“桥的发展”“我知道的桥”“昆山的桥”进行调查与分享。第三，设计、搭建与制作桥。请孩子先画出自己想要建造的桥的外形特征，以及想要使用的材料，再按照自己的设计进行搭建与制作，完成后进行测试与优化，并记录发现的问题以及可以解决的方法，再对所搭建和制作的桥做进一步的调整，直至达到预期的目标。最后，开展“探索纸桥的承重”等活动，让幼儿想办法提升纸桥的承重力。
通过项目的研究与实施，老师们感悟到，STEM学习是带着问题的探索，需要支持的环境、充分的材料、明确的问题、等待的时间、及时的支持等。
二、以设计为手段，解决STEM学习问题
设计是工程师用来解决问题的途径。工程设计是一个具有系统性和生命力的思考过程。自从STEM传入我国以来，对于工程教育的重视主要集中在各大理工科高校以及中小学阶段，对于学龄前的幼儿工程教育则是谈及甚少。自成为STEM教育项目园之后，我们一直在思考，如何增加幼儿对工程的认识和了解，培养他们对工程设计的兴趣，以便能够更好地帮助幼儿解决STEM学习中的一些问题，培养他们的工程思维和工程素养。
为此，针对不同年龄段的幼儿，我们开展了一些积极的探索。大班幼儿尝试进行5步工程设计过程，包括提问、想象、计划、创造和改进。以大班“扎染”为例，幼儿首先围绕“如何让扎染的图案更对称、颜色更均匀？如何留白？”等问题展开讨论，然后根据自己的想象画计划书和效果图。计划书主要包括所选用的捆扎工具、浸染的颜色、布的折法、捆扎方法的步骤等。一开始，孩子们发现作品的效果和自己的计划与设计不是很一致，有些沮丧。在教师的引导下，孩子们先用餐巾纸做试验，经过反复的比对尝试和探究，他们发现不同的折叠方法打开后的图案是不一样的，而捆扎不紧留白效果就差，颜料不充分浸染图案的色彩就不均匀、不美丽了。于是，他们对计划书进行改进，在教师提供橡皮筋和玻璃球的基础上，自己找来了夹子、小石子和扭扭棒等材料，后期呈現的作品就和他们计划书以及自己预想的效果图基本一致了。对于幼儿来说，提问、想象、计划、创造和改进这些环节通常是由幼儿在同一时间内完成的，且很快就会产生新的问题。例如，关于工程设计中的提问部分，幼儿并不总是坚持一个问题。有时，他们会被同伴的工作所吸引，并放弃原来的问题，与同伴一起工作，以解决同伴的设计挑战。
而对于小班的孩子又该如何培养他们初步的设计意识呢？我们采用的方法是：用摆放图片设计的方式代替绘画设计。以小班研究项目“叠叠乐”为例，我们根据小班幼儿以直觉行动思维为主的特点，提供纸杯图片，引导幼儿根据自己的想法将纸杯图片在白纸上摆放设计自己想要叠的高楼的样子，摆出来的图案就像设计图一样，孩子们根据自己的设计图进行堆叠纸杯高楼的工作。用摆放图片设计的方式代替绘画设计，同样完成了设计任务，萌发了小班幼儿初步的设计意识。图片摆放设计的方式也便于幼儿发现问题后调整与改进设计。 三、以游戲为常态，完成STEM项目探究
游戏是幼儿最基本的活动，游戏本身就是一种学习，乐于游戏、发现及探究是孩子的天性。因此，对于幼儿园的孩子来说，要以游戏为常态，才能让幼儿更好地完成STEM项目的探究。游戏俗称“玩”，我们要让孩子在玩中学、学中玩。我们要让孩子有兴趣地玩，玩得专注兴奋;要有引导地玩，玩得顺利成功;要有合作地玩，玩得团结协作;要有方法地玩，玩出科学乐趣;要有问题地玩，玩出创意创造;要有目标地玩，玩出质量水平。
例如在实施“纸杯飞起来”研究项目时，为探究如何让纸杯飞起来，达到玩成功的目的，幼儿从寻找材料开始，到与材料充分互动，尽情玩耍，不断尝试，发现问题，及时调整。在游戏的过程中，孩子发现纸杯在皮筋的作用下是能够飞起来的，同时也发现纸杯的飞行状态与纸杯材质、橡皮筋的长短、粗细等有关系。在游戏过程中，孩子自主解决了如何连接、缠绕橡皮筋的问题，解决了如何连接纸杯的问题，发现了杯子越轻飞得越高，发现在户外，顺风的时候杯子飞得更高。他们还尝试用其他材料代替纸杯，发现小号瓶子、卷筒芯纸可以飞起来，一次性筷子飞不起来。最后，孩子们还根据“如何让大号纸杯飞得更高？”这一问题展开讨论，将自己的想法设计出来。有的觉得可以在纸杯上挖几个洞，可以让纸杯变轻，有的觉得可以将杯口剪成扇子状。通过反复尝试与验证，孩子们发现，经过改造的纸杯不仅飞得更高，也飞得更久。为此，他们对于玩“纸杯飞起来”这个游戏的兴趣越来越浓，也越来越专注了。
又如，围绕“如何让一日活动中很多需要搬运和用力的事情变得更省力和有趣？”这个问题，孩子们开展了“轮子”项目研究。他们分别围绕“我们的问题”“我们的设计”“我们的做法”“我们的测试与优化”“我们的拓展与运用”开展一系列的游戏活动。孩子们设计并制作出了装有轮子的运积木车、装有滑轮的升旗杆、轮胎收纳器等。在游戏活动过程中，孩子们发现运积木车不能很好地控制方向。通过与班级放水杯的小推车对比，孩子们发现它们的轮子是不一样的，于是将运积木车的轮子改成了和小推车一样的万向轮。在玩自制的升旗杆的时候，他们发现旗杆容易倒，原来是底座的泡沫塑料太轻了，换成橡皮泥底座后升旗杆就能站稳了。孩子们把沙包放进轮胎收纳器，没多久收纳器就破洞了，发现虽然塑料纸容易固定，但太不牢固，于是找来万通板请老师一起用胶枪固定后，就牢固多了。
我们惊叹，孩子在游戏中表现的探究力与操作力是如此的强大。随着STEM项目研究的不断开展，我们发现，其实孩子的学习已经真实地发生了！
开展STEM项目活动，孩子们开始成为自己学习的主人，他们的精彩超出我们的想象，也让我们看到了孩子学习方式的变革。未来，我们将以《江苏省基础教育STEM课程指导纲要（试行）》为蓝本，进一步做好STEM教师的培养，让教师进一步明确STEM课程的教育理念，提高教师的STEM素养，发展每一位幼儿的STEM素养，努力用STEM理念解决生活中的一些真实问题，创设灵活且包容的STEM学习环境，进一步以项目为载体开发幼儿园课程样本。
参考文献：
[1][2]蒋廷玉.江苏STEM课程纲要发布[N].新华日报， 2018-09-28（11）.
责任编辑：丁伟红
Abstract： In kindergarten education， STEM is a new change in learning styles， mainly aiming to arouse children’s curiosity and trigger their desire for exploration. The effective approaches to developing such curriculum are problem orientation to start up the research project， design as the means to solve learning problems， games as the normal to finish the project exploration， and fabrication as the interest to enjoy the achievements.
Key words： project; STEM curriculum; curriculum sample; children education
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