2.3 融入STEAM教育理念的数智化课程

2.3 融入STEAM教育理念的数智化课程

为保证学龄前儿童科学启蒙教育的开展和实施，越来越多的幼儿园开始启动了STEAM科学课程。

STEAM教育含义见图2-10所示。这种教育模式是集多学科知识于一体，让孩子们能够跨学科掌握知识的一种学习方法。

2.3.1 “晴雨花”萌发幼儿科学探究兴趣

幼儿园教师依据孩子们实际生活中遇到的问题来设计科学小实验，让孩子在生活中探究事物现象，掌握规律，学习知识，通过了解他们感兴趣的方向或一些随机提出的问题，敏锐地发现并开发出具有研究价值的活动主题。例如，孩子们提出“为什么会下雨？”“我们能不能提前知道要下雨了？”这就能成为一项有意义的项目设计活动，老师们根据这个问题设计了有趣的“晴雨花”游戏。

为了让孩子了解雨的相关知识，老师引导孩子进行晴雨花的动手制作。通过制作晴雨花可以让孩子了解晴天和雨天空气湿度的差别。

塑料扎带在晴雨花纸的中间扎紧，再把叠好的纸一层一层地展开，整理做成花状（见图2-11）。然后用喷壶在纸花上喷上浓盐水，天气干燥时盐会结晶成小颗粒，天气潮湿时会吸水，颜色稍有变化，纸花上也有微小的水滴形成。

在实验过程中，孩子们动手操作，主动思考，在获取知识的同时获得了科学学习经验。在实验时老师选择实验材料时要注意以下几点。

（1）安全性。幼儿园的安全是第一位的，幼儿的操作安全意识还不够强，教师在材料的选取上应尽量考虑安全的因素，必要时进行适当的调整，让幼儿能够安心使用。

（2）形象性。幼儿的抽象思维能力还处于萌芽阶段，教师所选取的工具应该尽量直观形象，让幼儿一眼能看出工具有什么作用、怎么使用。对于具有一定使用难度的工具，教师可在工具区绘制直观的操作示范图予以讲解说明。

（3）简洁性。材料的功能过于复杂或材料的种类过于丰富，会导致幼儿在选择时无所适从，容易产生挫败感。因此在设计性项目中，教师提供的材料在满足项目需求的基础上应尽量减少材料的种类。

STEAM课程的建构对幼儿园教师具有较大的挑战性，该课程不仅对幼儿教师的知识结构和知识储备提出了挑战，教师也需不断提升自身的课程建构能力，重视学习培训，采用STEAM工作坊形式开展实操练习，强化自身对STEAM课程的教学思维、基本方法和课程设计的认知理解。为了更好地研发和建构STEAM课程，将研发成果转化到教育实践中，需要培养出一批有专业、教研能力强的幼儿园STEAM课程教师。第一，教师要转变思想观念、育人理念，充分认识到STEAM教育是一种教学方式与学习方式的变革，消除传统学科隔阂、突破专业局限，加强教育实践中五大领域的有机融合。第二，注重形式多样的园本培训，开展参与式、体验式学习，深化对STEAM课程教育理念和教育模式的认知和理解，帮助教师构建STEAM课程教学思维。第三，专家引领激发STEAM课程教学活力。定期邀请STEAM教育领域专家开展专题讲座和项目培训，指导STEAM课程建设、活动建构，幼儿学习项目设计等帮助教师解决实践中的困惑和难题，让教师认识到课程的育人价值，激发师生积极参与STEAM教育活动的热情。

2.3.2 “老狼的钟表店”引导幼儿认识时间

在STEAM课程的学习过程中，借助数字化技术教学场景，构建物质化空间让孩子们仿佛置身于真实的故事世界中，他们全情投入到情境和角色中，让每个场域都与探究活动产生链接，STEAM数字化教育空间的构建，赋予孩子们趣味、立体、多元的教育资源，激发他们成为主动的学习者、深入的探究者、手脑并用的创造者。

在引导孩子认识钟表时，幼儿园老师播放了多媒体课件——老狼的钟表店（见图2-12），小视频把孩子们很自然地带入了老狼的钟表店，在钟表店里有很多的钟表，引起了孩子们对钟表的兴趣，激发了孩子们参与活动的热情。

通过这个小游戏，孩子们学会了识别钟表，了解了时针与分针的位置关系。老师还可以在游戏后，组织孩子们到操场玩“老狼老狼几点了”的游戏，游戏中孩子尽情玩耍，根据游戏的规则，灵活运用所学的时间知识判断“老狼”说出的时间，选择或奔跑或停留。

STEAM活动一般分为两种，面向不同学习阶段的幼儿侧重点不同，一种是基于问题的探究学习，一种是基于项目的问题解决。不论是哪种类型，项目活动都是从简单的、相对独立的知识和技能学习入手，逐步深入、层层推进。

（1）对于中小班的幼儿，采用基于问题的探究学习，以科学思维的培养入手，借助技术工具和数学计算，利用比较、分类、图示等分析手段进行探索学习，重在培养幼儿的探究兴趣、科学态度和科学的鉴定方法等。

（2）对于大班的幼儿，随着其知识储备的增多和思维水平的提高，采用基于项目的问题解决，在培养探究兴趣和科学方法的基础上，着重提高其科学实践、工程设计和问题解决的能力。

要通过活动结果的迭代来不断优化课程目标，在项目改进中不断提升幼儿的反思能力和问题解决能力。STEAM课程目标的实现以是否解决实际问题为依据，当一个完整的课程实践过程结束后，教师应根据对活动完成情况的评价来判断幼儿是否在课程实践中获得了相应的发展。如果活动的最终结果没有达到预期的目标，教师应该将这一结果现状当作一个新的问题情境，引导幼儿对新出现的问题进行反思、改进和实践，直至问题最后被解决。

2.3.3 帮助幼儿在“造车”中掌握汽车结构

教师设计教学方案时，首先要了解本班幼儿的现有水平以及学习特点，有针对性地来设计有问题情境的实验活动，引导幼儿在解决问题的过程中丰富体验，收获知识，从而达成教学目标。例如，教师依据孩子喜欢汽车，对汽车的结构很好奇的兴趣点，设计了下面的教学案例。

汽车是生活中最为常见的交通工具，孩子们对于汽车很感兴趣，同时也充满了好奇，马路上的小汽车、大巴士，工作中的大卡车、清洁车、水泥搅拌车等都深深地吸引着他们。怎样才能拥有一辆属于自己的车呢？为此，我们基于幼儿的兴趣点，开启了一场汽车探索之旅，希望在这场探索活动中，孩子们能制作出属于自己的独一无二的小车。

幼儿对汽车只有表象的认知（车的外形、结构、种类、作用等），教师要引导幼儿以这些认知为基础制作汽车，从而发现车身、车轮、车轴间的关系，了解汽车行驶不同的因素，包括惯性、车轮的摩擦力等等。

首先让幼儿设想自己要做什么样的车，车是由哪些部分组成的，制作小车需要用到什么材料。

幼儿围绕自己想做的车自发进行讨论，如车的外形、车的功能等，在讨论中，幼儿们对于车的基本结构并不明确。教师基于幼儿的问题梳理孩子们的认知经验，并带领幼儿通过汽车图片、汽车结构组装视频，以及生活中的真实汽车情景视频来了解车的基本结构以及不同汽车的类型。幼儿回到家里，同父母一起了解自己喜欢的车玩具，然后再带到班级中来，从车的外形、结构以及功能这三个角度进行介绍，向大家展示自己的车，巩固自己对汽车结构以及功能的了解。教师利用家园合作方式，帮助幼儿将生活中的经验与老师们在园传递的知识经验相结合，回家后和爸爸妈妈利用废旧材料制作自己想要的简易车模型，但车模还不能行驶，教师再引导幼儿思考车轮可以转动，车轴可以转动，动力装置能够推动小车行驶等，幼儿进行新一轮探索，体验与操作发现车身、车轮、车轴间的关系。在家长与老师们的帮助指导下，将自己的车模型改造成为一辆能够动起来的车。

这个活动帮助孩子们了解与认识汽车的基本结构以及不同类型汽车的功能，通过制作小车，扩展了幼儿的认知，也提升了动手操作、动脑思考的能力。(https://www.daowen.com)

在设计活动时，要关注以下几个要点。

（1）环境是重要的教育资源，环境能有效促进幼儿在真实情景中提升科学素养。教师与家长携手利用生活中的环境浸润，引导幼儿了解汽车，将与汽车的相关知识渗透到幼儿生活的点滴中去。

（2）活动的主体环节是探究，幼儿则是探究活动的主体。在活动中，幼儿们自己尝试制作小车，修改小车，展示小车，评比小车，应做到从孩子的视角出发，孩子是活动的主体。

（3）评价既是教育中的重要问题，也是教学中的关键变量。我们将活动的评价主体归还于幼儿，让幼儿在活动环节中多参与到自我与他人评价中去。

（4）活动要为学习者提供相应的场所和情境，教师充分利用园区场地，打造了“室”“廊”“角”等较为完整的教学场所，让幼儿真正参与到活动中去，激发他们对汽车的尝试性探究。

通过本次与汽车的“亲密接触”，幼儿对于汽车的认识不再局限于手中的玩具和书上的图片，能了解到有关汽车的简单知识。幼儿在游戏和学习的过程中，激发其主动观察和探究的愿望，他们不断尝试形式多样的操作探索，进而发现问题，解决问题。

由于STEAM是以问题学习为基础的跨学科整合类型的新型教育形态，是把具体问题与真实的生活情境相融合，教师在一日生活中，认真观察幼儿的行为，捕捉幼儿的兴趣点，及时为幼儿创设真实且开放的问题情境，引导幼儿养成独立思考，收集归纳信息，解决问题等能力。同时，教师有效地整合各学科的特点，建立起清晰完善的教学体系，较大限度地促进幼儿在自主游戏中的深度学习。所以，随着行动研究中STEAM教育理念的不断“扎根—迁移—优化—拓展—深化—升华”，加快提升了教师的STEAM教育素质，如跨学科融合能力、方法应用实践、创新思维应用、课程设计、教学实施等STEAM综合素养。教师STEAM教育研究成果逐渐显现丰厚，形成了STEAM学习预设方案和STEAM游戏案例。

2.3.4 有趣的“笼中鸟”

STEAM课程总目标的实现需要依托科学、技术、工程、数学、艺术等领域的教学实践，但它又不是各领域学习的简单拼接，所以要注意不同学科知识之间的内在逻辑关联，把握好知识之间的融合性。STEAM课程的目标不以知识的掌握为最终目的，而是着眼于孩子们思维、能力、知识等方面的综合发展。STEAM教育主张孩子动手、动脑，参与学习过程，激发孩子动手操作的学习乐趣，在“做中学”“玩中学”具有体验性探究特征，这样不仅提升了孩子们的动手实践能力，还引导他们发现蕴含在项目问题解决过程中的科学现象和规律。下面是STEAM课程案例。

这个案例是先呈现一张静止的由马、圆圈和球组成的图片，再给孩子呈现图片快速运动的动图，动静对比，感受视觉暂存现象，同时激发孩子的好奇心和求知欲。先给孩子们展示一张照片，它不动的时候是这样的，如图2-14。

当这张图片转起来之后，大家会看到马在跑、球被套进圈里了。为什么当图片快速转动的时候，会看到这些动物也在运动呢？因为物体在快速运动时，人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1～0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。动画就是基于人的视觉暂留原理，在一定时间内连续快速运动一系列的画面就会感觉成连续的运动图像。

孩子们根据这一原理制作笼中鸟，怎么做才能让鸟待在笼子里呢？就是让卡片一面是鸟笼，另一面是鸟，将竹棒夹在两面图卡之间，然后让它快速转起来。

这个案例通过孩子的自主创作，激发孩子的好奇心和求知欲，培养发散思维和聚合思维，从而达成创造性思维能力的发展，同时提升孩子的审美意识及探索科学的精神。

开展上述案例教学时，教师要从课程整体层面进行操作思考：一方面，根据教学活动的进展程度以及孩子的学习状况，适时对活动主题和活动目标进行演化或优化，给予孩子持续性的支持，不断拓展项目的广度和深度；另一方面，教师应掌握何时主动介入、引导孩子，何时放手、让孩子主动思考。STEAM项目活动强调孩子主动思考和解决问题能力的培养，教师不直接提供最佳答案，而是作为支持者引导孩子们自主寻找答案。

“STEAM课程”有别于传统的单学科教学，它也并不是这五个学科简单、机械性的组合想加，而是创新性融合。就比如在工科的机电学习中，往往涉及的不仅只有技术（Technology）这一领域的知识，还可能还会牵涉到科学（Science）与工程（Engineering）。再如文科类的旅游学知识，也不仅仅局限于艺术（Arts）的人文知识，不难看到在大数据发展的现当代，旅游学的发展也基于大数据的发展，通过分析游客数据、景点受欢迎度等，可以更优质精确地推广旅游产品。所以，“STEAM课程”在这个意义上来说，并非简单的学科拼凑，而是各个学科的相互融合与促进，以达到促进孩子多元化发展、掌握跨界知识、精通综合化学科。

2.3.5 让数学不再枯燥

STEAM课程是一个注重孩子实践的课程，而数学知识是比较抽象的，在STEAM教学活动中，教师能够完美解决这个问题，教师在设计课程时要思考如何引导孩子思考，用什么样的教学手段来达到教学目的，如何测试孩子真正理解了这个问题等等，STEAM课程的设计过程，是一个循环过程，通过设定问题、设计教案、实施教案、反思漏洞、修订教案这一个循环过程，不断完善设计思路。学习数字是比较枯燥的，想要引导孩子愿意学、主动学，可以参考下面的案例。

“给小动物喂食”这个游戏是让孩子认识10以内的数字，我们用一个多媒体课件来实现这个目标。游戏是给小动物分食物，每个小动物的食物数量是不一样的，小朋友们要看清楚小动物旁边的数字是几才能给它盘子里放几个食物。

孩子们沉浸在游戏中，不知不觉中就认识了数字。但在大班孩子中会涉及到一些难理解的部分，比如让孩子理解“重复”“对称”“递进循环”“递增”排列的规律，这些很抽象的概念，如果没有游戏，学习也就变成了枯燥地灌输。让我们看看下面的案例。

“宝石森林”游戏能根据指令，设计有规律的图案序列。教师播放多媒体课件，请幼儿进行观察。边看边读，感受规律。游戏中国王想请孩子们用四种不用的排列规律，把彩灯挂上。请四名幼儿为一组，根据信封当中的题目，利用桌上的材料，进行规律排列。在排列时，老师引导孩子们学习“重复”“对称”“递进循环”“递增”这些概念，孩子们做的彩灯。

在设计游戏时，教师要根据不同年龄段、不同能力水平的幼儿设置不同内容难度的游戏，在教学过程中，教师要全面掌握幼儿的学习活动状态，诊断分析当下的教学目标和内容是否适宜本班幼儿学习，及时调整不适宜的方面。例如，教师发现最先设计教学目标相对于幼儿当前的发展水平来说难度过高，便可以适当降低难度，以免引起幼儿的挫败感；或者考虑设计一个前期的游戏活动，为幼儿提供相应的知识经验准备，做好后续学习的铺垫。教师要在理解和把握幼儿年龄特点和学习规律的基础上，面向全体关注个体差异，从幼儿的日常学习和生活入手，发现问题，展开思考，演化成适合幼儿当前能力水平的STEAM项目活动，让幼儿在探究具体事物解决实际问题中，不断提升其科学探索、数学思维、技术操作和审美能力，为其终身学习发展打下坚实的基础。

活动中孩子们享受着探索带来的乐趣，在做中学、在玩中学，STEAM课程让孩子在感知和探索中感受科学的神奇与魅力，感受科学学习的快乐。真正让孩子们走近科学、了解科学、爱上科学！

STEAM教育倡导通过问题解决来驱动跨学科学习，以培养儿童的创新能力与批判性思维。幼儿园中大班幼儿的认知经验和探究能力已有所发展，针对他们开展STEAM课程实践更具适切性。在设置STEAM课程目标时，教师应坚持可行性、真实性、综合性等原则，处理好课程总目标与具体活动目标之间的关系，关注情感、态度、能力、知识等学习发展，强调幼儿综合素养和学习品质培养。在建构STEAM课程过程中，教师应注意以具体情境为先导，提炼课程框架，细化课程设计，制定详细的实施方案，聚焦重难点，通过活动结果的迭代推动幼儿探究走向深入。教师在课程建构过程中还应善于反思与评价，不断提升自身课程建构能力。

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[1].本案例及图片由成都七中八一学校幼儿园邓莉提供。

[2].本案例及图片由北京春宇幼儿园杨芯芯、甄泽艳提供。

[3].本案例及图片由成都七中八一学校附属幼儿园李甍莅、刘欣提供。

[4].本案例及图片由成都七中八一学校小学部李光子提供。

[5].本案例及图片由北京春宇幼儿园单新丽、杨越彤提供。

[6].本案例及图片由北京春宇幼儿园李晓丹、何晓蒙提供。

[7].本案例及图片由北京春宇幼儿园李晓丹、何晓蒙提供。