1. 问题提出
1.1. 问题解决能力是幼儿发展进程中的核心能力要素
创客教育源起于美国，是基于真实的情境下开展与幼儿生活相联系的创新型活动。创客教育的特点是为学生创造一个真实情境的创客空间，以贴近生活的问题出发，学生利用跨学科综合知识、团队合作和自主学习将创意转化为现实[1]。创客教育理念可以帮助幼儿形成发现问题–制定方案–创造实施–反思调整–解决问题的问题解决思维。以此帮助幼儿逐步提高问题解决能力，这一特点与幼儿园的教学理念不谋而合。幼儿园教育同样倡导幼儿学习情景的真实性，在教育部颁布的《3-6岁儿童学习与发展指南》中指出“幼儿科学学习的核心是激发探究兴趣，体验探究过程，发展初步的探究能力。”在此过程中，教师可充分利用自然和实际生活机会，引导幼儿学习发现问题、分析问题和解决问题，帮助幼儿形成受益终身的学习态度和能力[2]。由此可以看出，幼儿发展目标和创客教育相关理念一致。因此在创客教育理念下提高幼儿解决问题能力的培养幼儿的问题解决能力具有重要价值。
1.2. 创客教育对幼儿问题解决能力发展具有重要价值
在党的二十次全国代表大会上，“推进科教兴国战略，加强现代化建设的人才保障”被明确列为重要战略方针，其中特别指出教育在培养现代化建设人才中的基础性作用。教育部在《中国学生发展核心素养》明确指出，实践创新能力作为学生适应未来社会发展的关键素质，是其终身发展不可或缺的重要组成部分，而问题解决能力是这一素养的关键基础[3]。学前教育是人才培养的“植苗期”，为人才培养奠定坚实基础。通过资料的整理得知，提升幼儿问题解决能力可以促进幼儿的科学素养，也有利于促进幼儿全面发展。并且有学者指出，问题解决能力影响幼儿的学习品质，学习品质影响着学习效率和结果，而学习品质包括好奇心、成就动机、学习主动性、问题解决能力与合作能力等(Hyson, 2008) [4]。在《3-6岁儿童学习与发展指南》也明确指出：“重视儿童的学习品质”。由此可见，幼儿问题解决能力是幼儿学习品质的重要因素之一，因此，提升幼儿问题解决能力有利于促进幼儿身心发展。
1.3. 幼儿园大班阶段开展创客教育活动具有必要性
创客教育主要从学生兴趣出发，引导学生通过小组合作的方式去制定解决方案并选择合适的工具和材料去解决问题，鼓励学生在活动中将自己的想法变为现实。是培养学生跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育[5]。基于创客教育理念并结合大班幼儿的身心发展情况。研究者发现在教育部颁布的《3-6岁儿童学习与发展指南》关于5~6岁幼儿发展目标中提到：“能通过观察、比较与分析，发现并描述不同物体的特征或某个事物前后的变化；能用一定的方法验证自己的猜想；在探究中能与他人合作和交流等。”大班幼儿科学发展目标与创客教育的理念相契合，我国相关文件也曾指出，幼儿教育是学校教育的基础阶段，也是终身教育的重要组成部分，幼儿教育阶段应给学生各方面发展打下坚实的基础。因此，在幼儿园开展创客教育活动是必要的，特别是对于认识能力、操作能力有一定基础的大班阶段幼儿尝试进行创客教育活动尤为必要。
2. 研究设计
2.1. 研究对象
本次研究场所为四川省成都市一所公办幼儿园，下文简称X园，本次研究选择了X园的某大班为本次的研究对象。某大班幼儿一共为28名，其中男生12名，女生15名，年龄分布在5~6岁之间。
2.2. 研究工具
本研究选择采用的是来自于黄茂在教授和陈文典教授共同研发的问题解决能力测试量表作为本研究的观察与评估量表[6]。量表评量的项目包括面对问题的态度、处理问题的方式、问题解决的品质三个纬度，量表有1~5五等级评分指针，将根据幼儿在活动中的真实表现给予幼儿进行评估。利用SPSS22.0对量表进行可靠性分析，结果显示：量表总体克伦巴赫α系数前测后测分别为：0.834、0.906，量表总体KMO值前测后测分别0.726、0.746 Bartlett球形度检验p值均小于0.001，说明此观察量表的信效度良好。
2.3. 研究过程
2.3.1. 前测
在实验之前，本研究对参与研究的协作教师进行了系统的培训，以确保所收集的测试数据具备高度的严谨性和有效性。在活动正式实施之前，在征得教师的同意后，研究团队与协作教师共同参与活动，各自负责观察并记录7名幼儿的行为表现。对观察的活动进行录像及拍照保存资料，了解幼儿在活动中的行为表现、教师的组织形式、指导方式等。研究者和参研教师并通过以上资料对每位幼儿问题解决能力前期水平进行评估。
2.3.2. 实验准备
Table 1. Implementation plan for maker education activities
表1. 创客教育活动实施方案
计划名称 |
了解抽纸盒 |
设计抽纸盒 |
制作抽纸盒 |
活动目的 |
1. 了解抽纸盒的结构与功能，结合生活经验讨论抽纸盒的不同样式。 2. 通过小组合作，观察记录抽纸盒的特征，完成小组调查表。 3. 运用语言、图画等多种方式表达对抽纸盒的认识。 4. 激发幼儿动手制作抽纸盒的兴趣。 |
1. 通过小组合作共同绘制抽纸盒设计图。 2. 能根据实物抽纸盒进行测量，将尺寸标注在设计图上，使设计图更加完整。 3. 尝试按照制作流程来规划设计图的内容。 |
1. 通过使用不同材料制作抽纸盒，感知平面与立体之间的关系。 2. 通过操作，学习正确选择和使用工具与材料。 3. 发现抽纸盒开口、支撑结构等特点。 4. 在实施操作中感受制作抽纸盒的乐趣。 |
活动流程 |
提出问题 |
教师引导：抽纸盒是我们生活中常用的物品，你们见过哪些样式的抽纸盒？它们有什么不同？ |
教师提问：设计图完成后，我们应该从哪一部分开始制作？ |
教师提问：制作抽纸盒的第一步应该选择什么材料？ |
|
计划操作 |
幼儿讨论：我们需要观察真实的抽纸盒，用纸笔记录它的样子，也可以用相机拍照记录不同抽纸盒的特点。 |
幼儿自主分组和分工，以小组形式绘制抽纸盒设计图。 |
幼儿自主分组和分工，根据设计图初步制作抽纸盒。 |
交流讨论 |
幼儿分享：每组分享自己观察到的抽纸盒特征。讨论后再次观察，深入了解抽纸盒的结构。 |
小组分享：展示设计图，说明设计的抽纸盒有哪些特点。 |
小组分享：分享制作过程中遇到的问题，总结材料与工具的使用方法。 |
再次探索 |
幼儿分组寻找材料，探索哪些材料适合制作抽纸盒，并初步尝试组合。 |
设计图需体现结构、步骤、材料尺寸及所需工具。 |
解决问题后，重点学习抽纸盒开口的制作和结构的固定方法，交流安装经验。 |
反思总结 |
根据讨论结果，确定制作抽纸盒的材料。 |
每组总结所使用的材料和工具，进行整理与准备。 |
幼儿总结抽纸盒的结构是否合理，工具使用是否恰当，展示最终作品。 |
通过文献整理发现，创客教育活动惯常采用项目式活动作为其实施框架，学生在这一过程中历经问题识别、问题剖析、方案规划直至问题解决等阶段，且在问题解决环节能够借助创作作品开展交流与反思活动。本研究在借鉴基于项目式学习(PBL)的典型模式——即“问题提出–制定计划–探索操作–交流分享–反馈评价”的基础上，深度融合《3-6岁儿童学习与发展指南》中关于科学领域大班幼儿的发展目标，同时充分考量研究对象的前期经验积累及发展水平，对活动模式进行了针对性的优化调整。具体而言，本次创客教育活动采用了“问题提出–计划操作–交流讨论–再次操作–反思总结”这一五步递进式项目活动模式，旨在更精准地促进大班幼儿问题解决能力的全面发展。创客教育活动实施方案如表1。
2.3.3. 实验实施
本次创客教育内容以幼儿兴趣出发，因此主题为“制作抽纸盒”，活动内容分别包括“了解纸盒特征”“设计纸盒结构”“制作抽纸盒”三个活动，这三个活动主要涉及到科学、语言、社会、健康、艺术领域。本次活动实施共进行三轮，实施时间一共为3个月，每周活动1~2次，每次创客活动时长为35分钟，具体方案如下(表2)：
Table 2. Design activity plan table
表2. 设计活动方案计划表
序号 |
主题名称 |
活动名称 |
活动课时 |
活动地点 |
1 |
制作抽纸盒 |
了解纸盒特征 |
4 |
大三班、家 |
2 |
设计纸盒结构 |
4 |
大三班 |
3 |
制作抽纸盒 |
6 |
大三班、创客空间 |
2.3.4. 后测
在三轮活动结束后，研究者和参研教师根据观察表和测量工具对参与活动的幼儿进行问题解决能力评估。并借助SPSS22.0进行数据分析，将前测数据和后测数据进行数据对比，以此分析在创客教育活动模式下对幼儿问题解决能力是否有促进作用。
3. 大班幼儿问题解决能力前后测分数差异比较结果
通过利用SPSS22.0，对大班幼儿问题解决能力前后测得分进行配对样本t检验，结果如表3所示。
由表3可知，幼儿在面对问题的态度、处理问题的方式、解决问题的品质三个维度的前后测数据均存在显著性差异(p < 0.001)，说明干预后的大班幼儿问题解决能力水平明显高于干预前的大班幼儿问题解决能力水平，即创客教育活动实施模式可以有效提升幼儿问题解决能力。
Table 3. Comparison of pre- and post-test scores on problem-solving abilities among preschoolers in the senior class (n = 28)
表3. 大班幼儿问题解决能力前后测分数差异比较(n = 28)
变量 |
前测 |
后测 |
t |
M |
SD |
M |
SD |
面对问题的态度 |
2.643 |
0.679 |
3.714 |
0.763 |
−9.38*** |
处理问题的方式 |
2.214 |
0.686 |
3.250 |
0.585 |
−9.51*** |
问题解决的品质 |
2.179 |
0.772 |
3.429 |
0.836 |
−11.30*** |
注：***、**、*分别代表p < 0.001、p < 0.01、p < 0.05。
4. 创客教育对大班幼儿问题解决能力提升研究的实施效果分析
创客教育活动是一种基于建构主义学习理论的教育实践，它鼓励幼儿围绕自身周遭发现的问题或感兴趣的现象展开探索性操作。此过程涉及幼儿通过反复试验与迭代调整，持续性地解决所遇问题，并最终将个人的构思与创意实体化为具体作品。在本次活动中，我们采纳了创客教育的实施模式，并融入了项目式学习(Project-Based Learning, PBL)的策略，以此促进幼儿协同合作完成抽纸盒的制作任务。通过运用量化数据与质性观察分析相结合的方法，我们对活动成效进行了深入评估。研究结果显示，本次活动显著增强了幼儿的问题解决技能(Problem-Solving Skills)。具体而言，幼儿在识别问题、制定解决方案、实施计划以及评估结果等关键环节上均展现出更为成熟与高效的能力。这一提升不仅体现了幼儿在逻辑思维与批判性思维方面的进步，还彰显了他们在团队协作与创造性表达方面的显著成长。
4.1. 幼儿问题解决意识的显著提升：从依赖向自主解决转型
问题意识，作为个体在认知活动中遭遇疑难或理论困境时产生的一种心理状态，包含困惑、焦虑及探索等多重情感维度，是驱动个体积极思考、主动提问并寻求解决方案的重要动力。然而，该心理状态既可激发积极应对、持续探索的行为倾向，也可能导致消极逃避、忽视问题的态度形成。在本研究初期阶段，部分幼儿面对问题时表现出显著的迷茫与无助，反映出其问题解决能力的局限性及问题解决意识的薄弱，这在一定程度上归因于幼儿对问题解决策略的认知不足与依赖性心理。值得注意的是，随着活动的深入，教师在活动中适时给予幼儿正面反馈与积极激励，有效促进了幼儿问题解决态度的积极转变与问题解决方式的优化调整。为应对幼儿问题解决初期遇到的挑战，教师灵活调整活动实施策略，延长活动时间，引导幼儿通过动手操作与实践探索，自主寻找问题解决的路径，这一举措显著增强了幼儿解决问题的信心与自我效能感。随着活动的持续推进，幼儿对问题解决的兴趣日益浓厚，特别是在活动后期，当面临新问题时，幼儿更倾向于采取主动思考与实践探索相结合的方式，积极寻求解决方案，例如在活动结束后幼儿C3谈到：“我们根据设计的图画进行制作抽纸盒时遇到了问题，我们小组在设计时是画的可以滑动的抽纸盒，但是我们在第一次尝试制作时发现两个轮子容易不稳，在经过讨论后，我们增加到了四个轮子，最后尝试滑行的时候发现我们的抽纸盒滑的很快。我很喜欢和我的伙伴一起制作”。展现出问题解决意识与问题解决能力的显著提升。
4.2. 幼儿问题解决方式的显著转变：从单一到多样化发展
在本研究的“制作抽纸盒”活动中，幼儿的认知与行动模式展现出了显著的进步，特别是在问题解决策略的运用与实践操作的执行方面。活动初期，幼儿面对问题时主要依赖于教师的直接指导，且在教师提示后仍难以独立完成任务的幼儿，部分选择了放弃探索，这揭示了幼儿在初始阶段问题解决策略的单一性与依赖性。然而，随着创客教育理念在项目活动中的深入渗透，幼儿参与活动的积极性与自主性得到了显著提升。在遭遇问题时，幼儿开始尝试采用多样化的解决策略，如“模仿同伴学习”(通过观察并模仿同伴的成功操作以获取问题解决灵感)、“深度实践探索”(通过反复尝试与实验，深入探究问题的本质与解决方案)、“家园协同”(利用家庭资源与家长支持，共同解决问题)等，这些策略的运用标志着幼儿从单一的问题解决路径向多元化的问题解决框架转型。在活动开展的中后期，大部分幼儿已能够根据自身想法与预设步骤独立开展抽纸盒的制作工作。在遭遇挑战时，他们能够灵活调整思维路径，以问题为核心，尝试并实践不同的解决方式，直至找到满意的解决方案。这一过程不仅体现了幼儿问题解决策略的多样化与灵活性，也彰显了其在实践操作中的有效性与自主性。
4.3. 幼儿问题解决品质的显著优化：从浅尝辄止向深入探究的转变
幼儿问题解决能力的发展是其深度学习、高质量学习的核心驱动力，而问题解决过程的品质则是实现幼儿有意义学习的关键要素。根据《3-6岁儿童学习与发展指南》的指导思想，重视幼儿的学习品质，即幼儿在游戏与学习活动中获取知识、技能及经验时所展现的态度与倾向，对于培养其不畏困难、勇于探究与尝试、乐于想象与创造的能力具有积极作用。在本研究的“制作抽纸盒”活动中，通过创客教育模式的实施，幼儿问题解决的过程呈现出由表面浅尝辄止向深入探究的转变。面对制作纸盒材质过软的问题，幼儿不轻言放弃，而是通过对比分析与多次实验，寻找出软硬度适宜的材料，这一过程体现了幼儿面对困难时的坚持性与问题解决策略的灵活性。在纸盒结构设计阶段，幼儿事先制定设计图纸，并在制作过程中展现出高度的专注力与耐心，这反映了幼儿在学习过程中的计划性与执行力。尤为值得一提的是，部分幼儿在成功制作抽纸盒后，不仅积极分享成功经验，还主动思考并提出创新性问题，如“抽纸盒能否实现自动吐纸”的功能，这一行为彰显了幼儿在问题解决过程中的创造性与批判性思维。在持续的探索与实践中，幼儿逐步形成了积极自主、善于思考、乐于操作、勇于创新的学习品质，例如在活动中的分享环节，幼儿C26谈到：“在一开始，我对平面图形和立体图形之间的关系不清楚，于是通过不断的尝试和试错来理解平面和立体之间的关系，最后对立体与平面有了更多的认识”。这些品质不仅推动了活动的深入发展，也为幼儿未来的学习与发展奠定了坚实的基础。
4.4. 幼儿教师角色的显著转型：从“问题发起者”至“问题解决辅助者”的演变
创客教育活动根植于真实生活情境之中，要求教师敏锐捕捉幼儿在日常生活中遭遇的问题，把握教育契机，以此作为教学活动的起点。鉴于前期调研揭示的幼儿问题解决现状，即幼儿在面对问题时表现出较大的被动性，倾向于依赖同伴或教师，而缺乏自主解决问题的意识与能力，教师在创客教育活动中的角色定位亟需调整。在此背景下，教师成功实现了从“问题发起者”向“问题解决辅助者”的角色转型。在这一新型角色下，教师不再仅仅作为问题的提出者，而是转变为幼儿问题解决过程中的支持者与引导者。具体而言，教师首先协助幼儿制定预设的计划与方案，通过深入了解幼儿的思维脉络与需求，精准把握幼儿在问题解决过程中遇到的困惑与挑战。随后，教师基于对幼儿困惑问题的深入分析与理解，在活动中实施有效的引导策略，为幼儿提供必要的资源与支架，同时确保给予幼儿充足的空间进行独立思考与探索实践。这一角色转型不仅显著提升了幼儿问题解决的能力，更促进了幼儿自主学习与自我发展能力的提升。通过参与创客教育活动，幼儿学会了如何运用已有经验和知识去应对新情境中的问题，这种能力的提升将为幼儿未来的探索与学习奠定坚实的基础，使他们能够更加自信地面对未知挑战，利用所学知识与技能解决更多实际问题。
5. 创客教育对大班幼儿问题解决能力提升建议
5.1. 基于幼儿问题和兴趣设计活动，增加幼儿探索兴趣
基于幼儿生活问题与兴趣导向的创客教育活动设计，旨在激发幼儿对未知世界的探索兴趣与内在动机。依据《3-6岁儿童学习与发展指南》的核心理念，幼儿科学探究活动的根本目标在于培养幼儿亲近自然、热爱探究的情感态度，以及初步具备的探究能力。该指南强调，幼儿科学学习的精髓在于点燃其探究兴趣，让其在亲身体验探究过程中，逐步发展起初步的探究能力。因此，教师应敏锐捕捉幼儿在日常生活中提出的问题及展现的兴趣点，从幼儿本位出发，设计富有吸引力的创客教育活动，以此提升幼儿参与活动的积极性与主动性，进而通过深度探索活动，有效促进幼儿问题解决能力的综合发展。
5.2. 加强教师科学素养的培养，提升教师实施创客教育活动能力
在创客教育活动的实施框架内，教师的科学素养与专业支持能力成为影响活动质量与幼儿学习效果的关键因素。鉴于创客教育融合了科学、工程、技术及数学等多领域知识，这对幼儿教师的科学专业素养构成了严峻挑战。针对当前幼儿园教师专业背景与知识储备的现状，其在科学领域的核心素养尚待提升。因此，加强教师科学素养的培养，提升其对创客教育活动的有效支持，成为亟待解决的问题。为应对这一挑战，可采取以下策略：
5.2.1. 构建教师创客教育研究社群
成立由成熟型教师与研究型教师为核心的教师创客教育研究小组，通过社群学习的方式，引领全体教师深入探索创客教育理念与实践模式。借助日常的教研培训与现场观摩，对新进及一线教师进行理论解析与实践指导，持续强化其理论素养与实践能力。
5.2.2. 引入专家指导与培训
鉴于掌握创客教育中提升幼儿问题解决能力的方法与策略需要教师深入学习与思考，幼儿园应邀请在此领域具有丰富经验的专家及教师进行指导与培训。通过专家的引领，提升教师对创客教育的理解与认识，学习更为有效的活动开展策略，进而促进其专业素养与实施水平的提升，为幼儿问题解决能力的培养提供有力支持。
5.2.3. 加强跨园交流与合作
与周边开展创客教育研究的幼儿园建立紧密联系，通过现场观摩、案例分享、专题讲座等多元化学习方式，促进学术研究与实践教学的深度交流。这种跨园合作不仅有助于拓宽教师的视野，还能大幅提升其实施创客教育活动的能力，从而更有效地支持幼儿在创客教育活动中解决问题，实现全面发展。
5.3. 以项目式合作为活动形式，促进幼儿协作能力发展
采用项目式合作作为创客教育活动的组织形式，旨在促进每位幼儿在团队协作中充分展现个人特质，并通过交流讨论共同探索问题解决策略。此模式尤为有利于能力相对较弱的幼儿，能在团队合作中获得更好的支持与引导。为了通过创客教育活动有效提升幼儿的问题解决能力，需着重强化幼儿团队协同能力的发展。具体而言，应鼓励幼儿与同伴进行积极的交流与分享，借此机会学习并借鉴同伴的经验与优势，从而促进幼儿实施计划的能力以及问题解决能力的双重提升。在这一过程中，项目式合作不仅为幼儿提供了一个展示自我、相互学习的平台，还促进了幼儿之间的沟通与合作，培养了其团队协作精神与社交技能。通过团队内部的互动，幼儿能够学会如何在集体中发挥自己的长处，如何倾听他人的意见，以及如何共同面对挑战、解决问题。这种协作式学习模式不仅有助于幼儿个体能力的提升，更为其未来的社会适应与人际交往奠定了坚实的基础。