郄超

摘要：基于STEAM教育，主要介紹了韓國(guó)將工程教育應(yīng)用于幼兒園教學(xué)活動(dòng)中的一些研究，包括：幼兒工程設(shè)計(jì)應(yīng)用模型、工程教育的應(yīng)用方法和應(yīng)用策略等，以期對(duì)我國(guó)幼兒園教學(xué)活動(dòng)有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：STEAM教育；工程教育；幼兒園教育；韓國(guó)

STEAM起源于美國(guó)，是由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Math）這五個(gè)學(xué)科的英文單詞第一個(gè)字母構(gòu)成，追求五大學(xué)科的跨學(xué)科融合[1]。其中，工程教育是促進(jìn)STEAM教育的各領(lǐng)域相互結(jié)合的有效催化劑，能有效地連接其他四個(gè)學(xué)科的教育。工程教育是指以培養(yǎng)具有工程知識(shí)、能力與素養(yǎng)的工程師或工程科技人才為目標(biāo)的專業(yè)教育，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、問題為導(dǎo)向的主動(dòng)學(xué)習(xí)[2]。在STEAM教育中，可以理解為一個(gè)項(xiàng)目的完成。工程教育在幼兒教育領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)提高幼兒知識(shí)的綜合應(yīng)用和動(dòng)手操作能力、培養(yǎng)適應(yīng)未來人工智能和機(jī)器應(yīng)用的綜合性人才具有重要作用。因此，受美國(guó)“工程教育要從娃娃抓起”的號(hào)召[3]，韓國(guó)開始了對(duì)工程教育應(yīng)用于幼兒園教學(xué)活動(dòng)的研究。

一、STEAM背景下幼兒工程設(shè)計(jì)應(yīng)用模型

工程教育的核心是工程設(shè)計(jì)[4]，在借鑒了美國(guó)學(xué)者提出的學(xué)齡前兒童工程設(shè)計(jì)三階段說（探究、創(chuàng)造、改善）[5]、四階段說（計(jì)劃、設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、交流）[6]、五階段說（思考問題、制定方案、嘗試、修改、交流）[7]之后，韓國(guó)學(xué)者確定了幼兒工程設(shè)計(jì)的五要素并制作了幼兒工程設(shè)計(jì)模型如圖1[8]。

上圖是基于幼兒工程設(shè)計(jì)5個(gè)核心要素構(gòu)建的模型，這5個(gè)要素之間循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有一個(gè)確定的起點(diǎn)，不同的環(huán)節(jié)花費(fèi)的時(shí)間也不同，幼兒可以在工程設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)實(shí)際情況靈活把控時(shí)間、自主選擇開端然后循環(huán)進(jìn)行直至做出滿意的作品。

二、STEAM背景下工程教育與Nuri課程的融合—以建構(gòu)游戲?yàn)槔?/p>

Nuri課程是韓國(guó)政府自2013年起為3～5歲幼兒免費(fèi)提供的一項(xiàng)保教一體化課程。Nuri課程內(nèi)容分為運(yùn)動(dòng)與健康、溝通、社會(huì)關(guān)系、藝術(shù)體驗(yàn)和科學(xué)探究五大領(lǐng)域，游戲是幼兒主要的活動(dòng)形式[9]。以幼兒工程設(shè)計(jì)的模型為基礎(chǔ)，在Nuri課程中就可以實(shí)現(xiàn)STEAM教育追求的跨學(xué)科融合[10]。以Nuri課程的綜合性活動(dòng)形式—建構(gòu)游戲?yàn)槔?，其融合教育的設(shè)想見下（表一）。

由表可知，在探究問題/目標(biāo)確立階段，幼兒要先確立目標(biāo)，明確自己想搭建的建構(gòu)物；在設(shè)計(jì)/計(jì)劃可視化階段，幼兒通過自己已有的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用2D技術(shù)將頭腦中設(shè)計(jì)的建構(gòu)物表現(xiàn)出來，這一過程就包含著數(shù)學(xué)和藝術(shù)的融合；在嘗試/反復(fù)修改階段，幼兒需借助自己已有的科學(xué)、數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)將第二個(gè)階段做出的2D模型加工成3D模型[12]，從而做出初品，這其中就包含著數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)的融合；在檢驗(yàn)方案/完成效果階段，要運(yùn)用數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)的知識(shí)對(duì)初品的立體性、幾何表征、功能等進(jìn)行檢驗(yàn)，查看效果；最后在分享/重新制定目標(biāo)階段，邀請(qǐng)老師和同伴一起對(duì)成品進(jìn)行鑒賞，不滿意的話回到相應(yīng)階段進(jìn)行再設(shè)計(jì)、再建模、再出產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。由此，在工程設(shè)計(jì)中便實(shí)現(xiàn)了Nuri課程和STEAM的融合。

三、STEAM背景下工程教育在幼兒園教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用途徑

韓國(guó)相關(guān)專家認(rèn)為對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育的應(yīng)用途徑一共有五種[13]：游戲、探索、繪本、創(chuàng)設(shè)技術(shù)環(huán)境和利用日常組裝和維修契機(jī)。

1.通過游戲?qū)τ變哼M(jìn)行工程教育

游戲一直以來就是幼兒活動(dòng)的主要方式，幼兒可以根據(jù)自己的興趣，在游戲中確立目標(biāo)、實(shí)施計(jì)劃、通過多次試誤來想辦法解決自己遇到的各種問題。尤其是在建構(gòu)游戲中，幼兒通過對(duì)結(jié)果的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意的運(yùn)用，提高了自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。因此游戲是對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育的有效方式。探索多樣化的工程游戲，促進(jìn)幼兒的工程思維向工程行為的轉(zhuǎn)化是韓國(guó)學(xué)者今后需努力的一個(gè)方向。

2.在幼兒的探索過程中進(jìn)行工程教育

在幼兒的探索中進(jìn)行工程教育，是以幼兒為中心的教育。幼兒對(duì)自己好奇的問題提出疑問，為了尋找答案而進(jìn)行調(diào)查、收集資料、不斷試誤，最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和與人共享。韓國(guó)學(xué)者提出，結(jié)合物理學(xué)和工學(xué)綜合運(yùn)用的實(shí)例，融合以探究為中心的系統(tǒng)化工程設(shè)計(jì)，就能形成幼兒工程教育的另一種教學(xué)模式，幼兒工程教育就能成為現(xiàn)實(shí)[13]。

3.利用繪本對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育

工程素養(yǎng)應(yīng)該從幼兒開始培養(yǎng)，而了解和探索工程師的職業(yè)特點(diǎn)也是對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育的內(nèi)容之一。對(duì)幼兒而言，繪本無疑是實(shí)現(xiàn)這一目的很好的載體。當(dāng)前美國(guó)的工程類繪本有《Who sank the boat》、《Engineering elephanlts》、《The boy who harnessed the wind》等，自Pantoya， Aguirre和Hunt[14提出繪本對(duì)于工程教育的必要性后，關(guān)于利用文學(xué)類繪本來促進(jìn)幼兒對(duì)工程師職業(yè)的理解進(jìn)而促進(jìn)工程教育的研究在韓國(guó)形成了趨勢(shì)。

4.創(chuàng)設(shè)富含技術(shù)的工程教育環(huán)境

建構(gòu)主義認(rèn)為，“情境”、“協(xié)作”、“對(duì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素，幼兒的最佳學(xué)習(xí)方式是從做中學(xué)。所以教師要為幼兒創(chuàng)設(shè)富含技術(shù)的工程教育環(huán)境，如馬達(dá)、記憶芯片、電氣配件、3D技術(shù)需要的打印機(jī)等，技術(shù)材料的豐富會(huì)增加活動(dòng)的可操作性和趣味性。而且幼兒在活動(dòng)過程中，不能只是教師的一昧講解，更重要的是要幼兒自己親手去操作、去實(shí)踐。

5.利用日常組裝和維修契機(jī)對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育

在幼兒園可以看到，幼兒對(duì)物品的拆卸、裝配、維修是很感興趣的。因此要充分利用幼兒園中的組裝和維修契機(jī)對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育。與前4個(gè)方法不同的是，在這種活動(dòng)中幼兒面臨的是真正的實(shí)際問題，是存在危險(xiǎn)的，但是這種危險(xiǎn)能帶給幼兒帶來愉快的情緒，從而獲得高水平的喚醒，也正因如此，受到了很多孩子尤其是男孩的喜歡。幼兒在日?；顒?dòng)中用到的組裝和維修的工具見下：

四、結(jié)語

由上可知，韓國(guó)當(dāng)前幼兒教育雖尚未包含工程教育，但在美國(guó)幼兒工程教育的影響下，韓國(guó)已經(jīng)有相關(guān)學(xué)者對(duì)幼兒進(jìn)行工程教育的應(yīng)用模型、應(yīng)用方法、應(yīng)用策略等方面開始進(jìn)行了研究，進(jìn)一步探究幼兒工程教育的模型、實(shí)際運(yùn)用從而實(shí)現(xiàn)Nuri課程和STEAM教育融合已成為趨勢(shì)。而反觀我國(guó)，STEAM教育仍停留在中小學(xué)階段，SETAM教育在幼兒教育領(lǐng)域雖出現(xiàn)了一些玩具，但系統(tǒng)研究尚未開始，工程教育走進(jìn)幼兒園教育教學(xué)還需時(shí)日。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙慧臣，陸曉婷. 開展STEAM教育，提高學(xué)生創(chuàng)新能力—訪美國(guó)STEAM教育知名學(xué)者格雷特·亞克門教授[J].開放教育研究，2016.10.

[2]陳國(guó)松.我國(guó)重點(diǎn)大學(xué)本科工程教育實(shí)踐教學(xué)改革研究[D].華中科技大學(xué)，2012.10.23.

[3][4]Katehi， L.， Pearson， G.， & Feder， M （2009）. E n g i n e e r i n g i n K - 1 2 e d u c a t i o n . ： Understanding the status and improving the prospects[J]. Washington， D.C.：National Academies Press.

[5]Berger，C.Creatingan engineering design process for the preschool classr oom. http：//blog. eie. org/ reating -an-engineering-design-process-for-the-preschool-classroom，2016.

[6]Hefty，L.J. Engineering encounters： Creating a classroom for engineering. Science and Children[D]. 52（4）. 56-61，2014.

[7]Heroman， C. Making and tinkering with STEM： Solving design challenges with young children[J]. Washington， D.C.： NAEYC，2017.

[8][11]???.???????????????????????[J].??????，2017.

[9]???.3-5?????? 3-5?????└??? ???┘?????：?????????[D].??????????，2016.

[10]???.??????STEAM ?????[J]. ??? ??? 34（1）， 327-341.2014.

[12]王萍.3D打印及其教育應(yīng)用初探[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2013.8.

[13]???，???.???????????????????????[J].??????，2017.

[14]Panroya， M. L.， Aguirre-Munoz， Z.， & Hunt， E. M. Developing an engineering identity in early childhood[J]. American Journal of Engineering Education， 6 （2）， 61-68，2015.

[15]Heroman， C. Making and tinkering： Bringing design challenges to the classroom[J]. Young Children， 72（2）， 72-79，2017.

[16]???.???????? STEAM ??????? ??[D]，????????，2016.8.