STEM教育理念下幼儿模拟建构活动的实施策略

杜玉珍

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。STEM教育并不是简单的S+T+E+M的教育，而是强调跨学科的整合学习，并通过以工程为核心的设计和制作活动来解决生活中真实的、有意义的问题。在幼儿园建构活动中，幼儿的设计与搭建经验与成人世界的建筑工程有很大的相似性，模拟建构活动中蕴含着丰富的STEM教育要素（见表1）。本文尝试以中班模拟建构活动“长江大桥”为例，探讨如何基于STEM教育理念实施幼儿园模拟建构活动。

长江大桥是南京江北连接主城区的交通要道，很多幼儿都见过或从上面经过。在建构区，有幼儿根据自己的经验建构出各式各样的大桥，并认为自己建构的是长江大桥。这引起了幼儿之间的争论：“这不是长江大桥！”“长江大桥不是这样的！”那么，长江大桥到底是什么样子的呢？基于幼儿的建构兴趣和疑问，我们需要进行实地考察，通过亲密接触促使幼儿重新思考之前的想法和建构。

一、基于STEM教育理念开展实地考察

在模拟建构活动中，实地考察对进一步激发幼儿的兴趣、丰富幼儿的经验至关重要。在《早期STEM教学 科学、技术、工程与数学的整合活动》一书中，作者莎莉·穆莫指出：“所有实地考察都可以被看作STEM的相关经验，因为每一个实例所聚焦的都是探究。”为使幼儿在实地参观长江大桥中获得最大化学习，活动之前教师和幼儿做好了以下准备。

1.了解幼儿感兴趣的长江大桥问题

通过观看长江大桥的视频和图片，幼儿提出了他们感兴趣的问题：为什么要建长江大桥？为什么要修桥？桥是怎么建起来的？用什么材料建的？桥为什么有两层？桥下面有几根柱子支撑？桥头堡有几个？桥头堡是用来做什么的？修好的桥和以前的桥有什么不一样？等等。我们从科学、技术、工程、数学四个方面对这些问题进行了整理（见表2）。当然，有的问题可能会涉及多个学科，教师主要是从问题更倾向于哪一学科而进行的分类。

2.分析长江大桥中的STEM要素

为使幼儿在实地考察过程中学习体验最大化，我们先实地参观了长江大桥，记录并分析了与STEM可能有关的要素，以便于进一步制订STEM学习计划（见表3）。

3.明确实地考察长江大桥的目标

从幼儿已建构的大桥作品中可以发现，幼儿并不了解长江大桥的结构。因此，结合幼儿所提出的相关问题，我们制定了实地考察长江大桥记录表，明确了本次实地考察的主要目标是了解南京长江大桥的外形特征、基本结构与组成部分，并引导幼儿用绘画、符号、相机等方式做好记录。

二、运用积木模拟建构长江大桥

1.长江大桥的集体建构

在幼儿模拟建构长江大桥之前，我们利用长江大桥的实物图、局部结构图等制作了可移动展板（见图1），同时制作了长江大桥模型（见图2）。教师让幼儿集体观看南京长江大桥的航拍视频，从上空鸟瞰大桥整体，又分别观察各个结构的图片并进行分析，使幼儿既能整体感知长江大桥，又能观察长江大桥的局部特点。在此基础之上，幼儿自主分组探究南京长江大桥的建构。每一组幼儿都有自己的关注点：有的小组关注了长江大桥公路的S形弯曲，建构出转弯的大桥;有的小组探索拱形桥墩，想方设法地将桥面架在拱形桥墩上;有的小组关注了桥的围栏，富有创意地使用了地垫边条;有的小组关注了桥墩的数量，搭建出九墩十孔…… 显然，幼儿多聚焦于长江大桥的局部特征，对大桥整体的把握不足。另外，建构过程中，幼儿在积木材料、同伴合作、作品展示等方面也出现了一些问题（见表4）。如很多幼儿都用圆柱体积木做桥墩，因而引起了争抢圆柱体积木的行为。师幼针对出现的问题进行了讨论，并探讨如何解决。

2.公铁两用双层桥的建构

在建构公铁两用桥的过程中，不同的小组会运用不同的方式表征相同的事物。如有的小组探究怎样运用积木、辅助材料等建构可通行的公铁两用双层桥，有的小组挑战完全运用积木而不借助辅助材料建构可通行的公铁两用双层桥。过程中教师巡回观察，及时拍摄照片或视频，做好过程性记录，便于之后运用材料进行集体讨论与反思。在集体互动环节，教师引导幼儿展示、重审和反思自己建构的公铁两用桥，思考“自己做了什么”“为什么这样做”，并分享自己或来自同伴的建构经验和问题解决方式（见表5）。

3.桥头堡的建构

每一次进行探究，幼儿都需要有丰富的感性经验，而立体模型和实物图片为幼儿提供了最直接、最真实的支持。幼儿根据自己的理解，选择自己的方式运用积木进行建构。南京长江大桥上建有桥头堡，以此为界，即为正桥和引桥。在建构桥头堡时，幼儿直观地运用了三角体积木建构三面红旗，并探究如何垒高、稳固桥头堡等（见表6）。

4.引桥的建构

在实地参观过程中，幼儿观察到公路和铁路引桥的不同。公路引桥是弯曲的，铁路引桥是直的，这样就不会撞在一起。幼儿如何建构表征不同的引桥是建构难点，但他们运用不同的方式解决了问题（见表7）。

5.长江大桥建成通车

建构完成后，幼儿在自己建构的长江大桥上开汽车。过程中，他们不仅检验、反思了自己所建大桥的合理性和稳固性，还生发了更多的科学探究与思考（见表8），如汽车在不同高度、斜度的引桥上滑行时所表现出的快慢不同（见图3）。

三、运用多元材料建构南京长江大桥

除了积木，还有哪些材料可以用来建构长江大桥呢？经过讨论，幼儿发现班级中的雪花片、磁力片以及纸箱、奶粉罐、纸板、纸杯等材料都可以拿来用之。于是，幼儿开始探究运用多元材料表征长江大桥（見图4、图5）。

教师还调动家长资源，请家长与孩子一起商量、设计、制作长江大桥。对幼儿从家带来的作品，教师请幼儿向集体展示并说一说“用了哪些材料”“分别做了长江大桥的哪一部分”“为什么这样设计”等（图6～8）。幼儿运用不同的材料建构长江大桥，不仅能在迁移积木建构经验的过程中获得新的经验，更能在解决运用不同材料需要的不同表征和建构方式的问题中获得新的发展。

幼儿园建构活动可以看作是一项工程，要注重科学探究与工程实践。工程设计的过程是明确问题→前期探索→设计→制作→测试→改进的过程，长江大桥的模拟建构过程正是幼儿在反复的探索中明确问题、重复设计与建构、不断改进的过程。在此过程中，教师是至关重要的支持者，应关注幼儿的最近发展区，提供鹰架，激发幼儿的潜能，使幼儿在模拟建构长江大桥活动中获得发展与成长。