(廈門市集美區寧寶幼兒園,福建 廈門 361022)
STEM 科學是(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)四門學科的英文首字母縮寫。STEM 教學不是S+T+E+M 的簡單疊加教育,其核心是整合性,它強調跨學科的整合學習,尤其強調通過以工程為核心的設計和制造活動,解決生活中真實的、有意義的問題。[1]教師需不斷提升STEM 問題意識,在幼兒活動中找到學科之間的內在聯系,根據幼兒的認識水平,學習方式等進行有針對性的指導,促進幼兒深度學習,本文以大班科學區游戲“樓梯上的斜坡滾球”為例,梳理出運用STEM 教學激發幼兒探究興趣,培養創造力及發展思維能力的方法。
在幼兒園教學實踐中,教師應充分挖掘STEM 學習機會,為科學探究、數學認知、工程及技術活動建立內在聯系。當幼兒在游戲中出現與STEM 相關的學習時,教師應及時抓住機會,順應幼兒的年齡特點,因地制宜地引導幼兒開展他們喜歡的游戲,激發持續探索的興趣。
例如,幼兒某次拿被子下樓梯時不小心滑倒,便順勢坐在被子上從樓梯上滑下來。教師看到此景,與幼兒展開討論:“從樓梯上坐被子滑下來不安全,用什么玩具也可以從樓梯上滑下來?”于是,幼兒開始在班級尋找適合放在樓梯上游戲的材料。他們在科學區發現了塑料U 型槽和各種球類,有幼兒提議:“可以把這些U 型槽搭在樓梯上,變成長長的軌道,讓球從上面滑下來!”通過討論,幼兒決定在樓梯上玩斜坡滾球的游戲,并為游戲取了個名字:“樓梯上的斜坡滾球”。當教師捕捉到幼兒的探索與STEM 相關時,應認真傾聽幼兒的想法,在尊重和理解的基礎上,充分利用班級環境及設施,因地制宜,支持他們的游戲想法和探究愿望。
上述案例中,教師從偶發事件中捕捉到幼兒對于斜面游戲的興趣,啟發他們在班級尋找適合游戲的玩具,滿足他們想要探索物體在斜坡上運動狀況的愿望。幼兒尋找和選擇材料(U 型槽),并利用斜坡特點與U 型槽傳送物體的作用,讓球從斜坡起點滑向終點的游戲里,蘊藏著STEM 教學理念,體現了科學、技術、工程和數學之間的跨領域整合。
為不斷提升教師自身的STEM 問題意識,可以通過學習《3-6 歲兒童學習與發展指南》(以下簡稱《指南》),加深教師了解幼兒關于科學領域(科學子領域和數學子領域)的目標等。通過閱讀《早期STEM 教學科學、技術、工程與數學的整合活動》《蚯蚓、影子和旋渦》《幼兒園創造性游戲區域活動指導》等相關專業書籍,學會運用相關知識,從日常生活中幼兒感興趣的事物中發現科學、技術、工程、數學方面的內在聯系,并了解每位幼兒的發展水平、學習方式等,創造個性化的學習機會,有的放矢、因材施教。
自從“樓梯上的斜坡滾球”游戲出現后,有一天,辛辛將U 型槽一塊一塊地斜靠在樓梯臺階上,但U 型槽總是從樓梯上滑下去。連續幾次操作都沒能成功,當他打算放棄時,教師及時介入:“為什么U 型槽總是從樓梯上滑下來呢?”辛辛認為原因是U 型槽太重。教師引導他尋找較輕的材料,他找來牛皮U 型槽再次嘗試,依然失敗了。在教師耐心地鼓勵與引導下,他明白原來是因為U 型槽太滑,無法斜靠在臺階上。他重新調整,將U 型槽橫放在臺階上,讓每一級臺階上的U 型槽共同組成一段斜坡,最終成功讓小球從起點滾向終點。第二天,果果將U 型槽放在臺階上,使其與臺階面呈“十”字型。擺好后,她拿著一顆海洋球爬上樓梯時,不小心碰倒了一塊U 型槽,部分U 型槽滑了下去。這時,教師輕輕拍了拍她的肩膀,用手比劃著樓梯上沒滑下去的U 型槽和臺階兩邊的位置。她觀察了一會兒,發現調整U 型槽在臺階上擺放的位置就能解決問題。這次她擺放的U 型槽沒有再往下滑,海洋球也順利地從起點滾向終點。
上述案例中,兩名幼兒都遇到“U 型槽往下滑”的難題。辛辛是因為不了解U 型槽光滑的材質,遇到困難輕易放棄,需要教師多次引導與鼓勵;果果則是因為U 型槽擺放在臺階上的位置不妥,但她已有斜坡的概念,能運用U 型槽快速在樓梯上搭建斜坡,經教師眼神、手勢等簡單暗示,便能解決困難。由此可見,教師的指導需遵循因材施教的原則,針對不同幼兒的困難原因、認知水平、學習方式等,采取不同的方式適時介入游戲,進行有針對性的指導,引導幼兒動手調整U 型槽在臺階上的擺放方向、位置,找到U 型槽與臺階之間的平衡點。這是幼兒在活動中遇到的幾何概念與平衡問題,體現了數學、科學知識的運用。在技術方面,巧妙借助樓梯上下臺階的高度差,使其自上而下形成一段斜坡。在搭建過程中,幼兒創造性地運用工程與技術融合的方法修建橋面。這些活動都反映出教師的STEM 意識及STEM 在科學區中的巧妙運用。在教師不斷鼓勵幼兒積極動手動腦的同時,幼兒發現、分析、解決問題的能力及堅持不懈的品質得到發展,創造能力得到進一步提升。
《指南》中指出,幼兒在區域活動中,往往以直接經驗為學習基礎,通過動手實際操作學習新的知識和經驗,[2]并將這些知識和經驗納入自身個體原有的認知結構中,遷移至新的情境中。[3]教師應觀察并順應幼兒的游戲興趣及游戲進展情況,因勢利導,引導幼兒在理解的基礎上,運用自己的思維方式解決問題,發展思維能力。
在前文案例中,海洋球成功從斜坡起點滑向終點后,果果換了一顆實心球繼續嘗試。可是,當實心球從第一塊U 型槽滾至第二塊時,U 型槽便一塊接一塊地掉下樓梯。教師啟發她:“為什么一放實心球,樓梯上的U 型槽就會掉下去?”教師并沒有急著給出答案,而是在區域活動評價環節中,請她與同伴分享在游戲中遇到的困難,并運用視頻呈現U 型槽掉落的過程,引導幼兒想辦法解決問題。小茹提出“可以在每塊U型槽下面墊一卷紙芯”,教師結合她的建議,出示一張橋的圖片(橋呈斜坡狀,橋墩支撐在橋面下方),指著橋墩問:“卷紙芯像這樣放在斜坡下面嗎?”果果恍然大悟:“我們搭建的斜坡跟橋一樣,下面要有橋墩。”
上述案例中,教師發現幼兒在游戲中遇到困難后,隨即用提問的方式介入游戲,啟發幼兒思考。當幼兒找不到原因時,教師借助視頻,在游戲后的評價中提煉問題,引發他們對問題的思考、討論。小茹通過視頻,發現U 型槽超出樓梯的部分需要支撐。教師提供橋的圖片,幫助幼兒梳理游戲經驗,引導他們將對橋的認知和經驗遷移至斜坡滾球游戲中,鼓勵幼兒繼續深入探索。因此,教師需順應幼兒游戲發展的趨勢,提供貼近幼兒生活的真實情境,在幼兒理解的基礎上,將科學、技術、工程、數學各領域內容有機融合到游戲中。在游戲結束的評價環節,運用提問激發思維碰撞,引導幼兒從個體建構走向共同建構,從無意識走向有意識的探究,有效開展STEM 教學的同時發展幼兒的思維能力。