基于项目学习的幼儿园STEM活动实施途径的案例研究——以多米诺项目为例

本文以多米诺项目为例，从幼儿园STEM项目活动开展的不同阶段入手，重点阐述幼儿园阶段实施STEM项目活动的途径和方法。

一、幼儿园STEM教育内容的选择

㈠幼儿感兴趣的事物

以幼儿为导向的生成性内容是从幼儿的兴趣与需要出发的，他们的注意焦点在哪里，活动也就此生成了，也就是说，在幼儿的一日生活中，所有幼儿感兴趣的事物都有可能成为教育契机。如在多米诺项目活动中，幼儿游戏兴趣浓厚，表现出强烈的探索欲望，这时教师就需要顺应幼儿的兴趣，发现存在的教育契机，从而衍生成STEM项目活动。

㈡幼儿生活中发现的“真”问题

仔细研读国外的STEM教育资料就会发现，STEM项目重点强调解决实际生活中的真实问题，即当下学习探索的经验要为将来改变生活做准备。幼儿每天都会提出不同需要解决的问题，教师可以筛选这些问题当中符合STEM内涵的问题，并引导幼儿以项目活动的方式展开探究，直到解决问题。如果幼儿在日常区域游戏时提出“多米诺还可以怎么玩”“多米诺的原理是什么”等问题，教师就应该考虑这些问题是否可以通过STEM项目的方式得以解决？解决的过程是否符合STEM的特质？幼儿在这样的活动中可以获得哪些经验？

㈢教师预设的课程

当然，幼儿园的一些STEM活动还有可能来源于教师在园本课程下预设的情景或问题，如，本月幼儿园的活动主题是“好玩的玩具”，教师便引出区域里新投放的玩具——多米诺骨牌，鼓励幼儿积极探索多米诺骨牌的玩法，继而衍生新活动。

二、幼儿园STEM教育的实施途径

幼儿园的STEM教育有别于小学中学的STEM课程，幼儿园的STEM活动在一天中任何时候都可以开展并且是非常有趣的。对于幼儿来说，项目活动使他们的探索和学习具有了连贯性和延续性，在整个探究过程中，教师要鼓励幼儿主动积极地投入其中，在不断试错中综合利用多学科经验解决问题、获得经验、分享表达。

如何在幼儿园实施STEM教学活动？下文将以“多米诺”项目活动为例，阐述STEM教育在幼儿园的实施路径（见图1）。

图1.STEM教学活动实施路径

㈠提出问题

班级区域里新投放了一些益智玩具——多米诺骨牌，孩子们对此非常感兴趣，纷纷投入到了探索多米诺骨牌的游戏里。教师及时捕捉孩子们的兴趣，向他们发起挑战——设计一个更复杂的多米诺游戏。孩子们兴奋极了，于是多米诺挑战就这样开始了（见图2）。

显而易见，STEM项目活动来源于幼儿的兴趣，而教师的问题也顺应了幼儿的需求，所以教师在发起挑战时孩子们都表现出了较高的积极性，这也是多米诺项目能够持续进行的原因之一。

当然，在一个项目活动中会遇到多种问题，教师除了判断它是不是STEM问题，还需要深度聚焦，这样才会引发幼儿深入思考，并且伴随着问题的深度聚焦，幼儿会在问题的解决方式上不断精益求精，对问题思考的程度不断加深，随之而来的是学习深度也不断增加。北京师范大学教育学院学前教育系冯晓霞教授曾指出：“遇到问题，才会激发思维，问题的复杂程度会反映学习的深度。”因此，如何在STEM活动中发现并挖掘一个值得深度聚焦的问题，这是教师特别需要探究的问题。

图2.多米诺项目活动

㈡头脑风暴

提出问题后，为了让孩子们加深对多米诺的认识，我们通过观看相关视频来打开他们的思路，孩子们纷纷提出了自己对多米诺新的认识和看法，并与同伴和老师交流讨论。

森森：“用什么材料玩多米诺呢？”

杨杨：“多米诺可以在哪里玩呢？”

豆豆：“多米诺都有什么样的图案呢？”

……

图3.“多米诺挑战”问题网络图

孩子们通过紧张激烈的头脑风暴表达交流着自己的想法。教师在这个环节与幼儿互动，同时记录幼儿的问题，并将具有STEM价值的问题梳理成问题网络图（见图3）。

这一环节教师的参与是非常有必要的，幼儿的问题有很多，让这些问题更加有方向感就是教师要做的。无数个小问题汇聚成有针对性的问题，就帮助这项活动理清了思路，也帮助教师养成了STEM意识，这种思考方式会不断渗透到幼儿的行为习惯中，从而影响其STEM意识和能力。

㈢环境支持

在项目活动开展前期，教师通过不同的手段和方法创设环境以支持幼儿的学习，为其学习发展创造了更多可能。

1.丰富班级环境

在班级里，教师丰富材料超市，为幼儿提供可能用到的材料和工具，如投放积木块、多米诺骨牌等，同时还会投放一些隐性材料，如统一规格的纸盒、玩具等。不仅如此，在工具的投放上还增加了图书、iPad、多米诺卡具等支持幼儿的探索与学习。

2.调动家长，合作引导

除了班级里的活动，教师还会调动家长资源，让家长了解班级开展的活动，鼓励他们积极参与到幼儿的STEM活动中来。

利用周末时间，家长带孩子走进科学博物馆深入学习多米诺的相关知识，还在家中购买了支持幼儿学习的多米诺玩具，家长的支持推动了多米诺项目的深入开展。

通过参与班级项目活动和幼儿园一系列STEM项目展示活动，家长看到了幼儿的学习是如何发生的，是如何收集、调动各种经验解决问题、获得知识的，教师是如何为幼儿提供材料、经验、技术支持的，理解了学前幼儿独特的学习方式——在游戏中学习、在操作中学习、在解决问题中学习、在同伴合作中学习，从而不断丰富经验、获得成长。

㈣工程方案

STEM项目活动是以工程活动为主线，自然地融合科学、技术、数学等学科知识经验，幼儿可能会在过程中感受或经历这些经验，但是工程活动没有明显的概念让幼儿去了解，只能在每一次的活动中不断渗透和经历，从而建立工程思维模式。南京师范大学张俊教授指出：“STEM教育强调跨学科的整合学习，尤其强调通过以工程为核心的制造和制造活动来解决生活中真实的、有意义的问题，这是其最核心的价值取向。”儿童的思维方式决定了他们的学习方式是直接感知、亲身体验和实际操作，而工程活动恰恰满足了孩子们在与材料的互动中发现问题，在反复的调试改进过程中运用多学科的经验动手动脑解决问题，从而实现知识经验的建构。

1.师幼通过讨论梳理出“多米诺挑战”中要解决的实际问题。

⑴用什么材料玩多米诺？

⑵通过小组合作，如何设计多米诺游戏？

2.根据问题，师幼共同制定出“多米诺挑战”的实施方案：材料探索——设计路径——分小组制作——小组联合。

虽然教师和幼儿在实践过程中共同提出问题并制定了实施方案，但这些都是他们一起预设的可能会在活动中遇到的问题，在项目实践探索阶段依然存在生成性活动，这就需要教师把握活动的可延伸性。

㈤实践探索

在实践探索阶段，教师鼓励幼儿执行自己的计划，给幼儿提供运用已有经验解决问题的机会，鼓励和指导幼儿开展跨学科的学习，在反复试错中积累多方面的经验，并提供相应的技术和工具支持。

1.材料探索

按照预设的方案，孩子们首先对材料进行了探索，通过观察和对比，他们选择了以下几种材料进行尝试。

⑴多米诺骨牌探索

大多数孩子都具有多米诺骨牌的探索经验，所以在选择多米诺材料时很多孩子都会选取多米诺骨牌。

⑵书本探索

杨杨小朋友将书本一个套一个地摆放，但实践探索时很难推倒，所以第一次尝试失败。在多次探索后，杨杨分析出了原因：“书打开像三角形，太稳定了所以倒不了。”接下来，杨杨再次进行尝试，这次他改变了摆放的方法——将书本稍打开，平行摆放，还简单设计了书本的轨迹，再次尝试推倒，杨杨终于成功了（见图4）。

图4.书本探索

⑶扑克牌探索

由于幼儿有搭建扑克牌的经验，很快他们就将扑克牌按照自己的设想进行摆放。孩子们用扑克牌进行水平连接型摆放，但是在试验过后发现只有小部分扑克牌倒了，而剩下的没有反应。幼儿继续将扑克牌按照水平连接的方式进行尝试，这次成功推倒了（见图5）。

⑷积木、纸杯探索

幼儿寻找同一规格的积木，将其连续摆放在一起尝试推倒。通过多次尝试，孩子们发现积木之间是可以产生联动的，但是在进行纸杯探索时，孩子们发现纸杯不具备联动性。

2.分小组探索

幼儿根据自己的兴趣和能力选择自己喜欢的小组，并通过商讨在组内承担一定的角色和任务分工。探索的过程往往是复杂多变的，孩子们在这个过程中不断重复着设计、制作、调试、改进，直到每个小组都完成自己的作品，再将各组的作品进行联合。通过观察我整理出了孩子们在探索过程中常见的几个问题。

⑴绘制设计图

在实际设计过程中，每个小组都根据各组特色进行设计，再由几名绘画能力较强的幼儿绘制总设计图。

⑵小组探索

图5.扑克牌探索

每个小组的探索过程都会遇到问题，但是解决问题的过程往往展现着孩子们的学习方式，这个阶段在整个实施阶段中是最重要的部分，教师可以直接观察到幼儿所获得的学科经验。

问题一：孩子们在探索中发现多米诺骨牌的摆放间距会影响多米诺能否成功推倒，但是怎样才能使摆放的间距标准化？

在探究过程中，有一组小朋友借助了多米诺卡具，另一组小朋友迁移卡具的运用经验，将积木本身作为卡具。

问题二：怎样可以让积木上升和下降呢？

尝试1：搭建台阶

按照绘制出的设计图，孩子们提出搭建楼梯，让积木沿着楼梯上升和下降。

尝试2：用积木本身制作机关

孩子们提出要用积木本身进行尝试——借助斜坡、圆柱积木设置滚动机关。

尝试3：借助其他材料制作下降机关

收纳盒的盖子较光滑、摩擦力小，孩子们将收纳盒的盖子用作斜坡，触碰顶部积木使积木下滑撞倒底部的多米诺。

尝试4：将连接处的材料进行叠高

孩子们将积木连接处的多米诺进行叠高，使其高于积木，推倒这一部分的多米诺可以撞倒积木上的多米诺。

问题三：多米诺可以怎样排列？

有一组幼儿想要将自己组的作品变得更加美观，便尝试将多米诺按照红、橙、黄、绿、蓝、紫的模式进行排列，其实就是运用色彩排列将其经验迁移至多米诺项目中。

问题四：小组间如何连接？

孩子们按照绘制出的设计图进行搭建，但是又发现了一个问题——在尾部设计蜗牛线的图案导致多米诺的末端在图形里面，无法和下一组进行连接，于是孩子们重新调整方案，设计出Y字分支，一边卷螺旋线，另一边继续和下一组连接。

3.推倒和反思

多米诺初次搭建成功，孩子们首次尝试推倒，但是在进行推倒测试的时候仍然存在很多问题，于是老师和孩子们一起观看推倒的视频回放，并分析原因、总结经验：

表1.STEM学科经验分析

⑴小车沿坡道下滑时易脱离预设轨道。

⑵起点的多米诺动力不足。

⑶部分材料在实验过程中成功率较低。

……

4.调试与改进

有了第一次经验，很快孩子们重新调整了多米诺设计图，修改了方案，对多米诺进行改善。

㈥问题解决

经过不断地调试和改进后，孩子们再次进行了尝试，最终成功。可以看到，在多米诺项目活动中，幼儿通过以工程为核心的设计与制造活动来解决问题，从而初步具有工程思维。例如，在项目活动开始之前，幼儿会根据活动的需要结合已有经验进行设计，并根据自己的设计进行制作活动，从而在过程中不断地改进完善产品的设计。

三、在收获中成长

在实践探索中孩子们逐渐理解了工程活动的过程是“设计—制作—调试—改进”不断循环和更迭反复的过程，孩子们在这样一个循环反复的过程中不断地运用科学、技术、数学的经验和知识解决问题、达成目标。最终，问题的解决代表这一项目告一段落，但也可能会随之衍生出新的问题。

幼儿园STEM项目活动的实施一方面需要有正确的理念、适宜的路径，另一方面还需要幼儿教师有较好的STEM专业素养。因此，教师应加强相关知识的吸纳与学习，不断拓展自己的视野，在日常生活中善于发现、乐于探究，这样才能有能力、有底气和幼儿一起经历STEM的探索历程。