文 夏妮妮
STEM 是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式,它將科學、技術、工程、數學有機地融為一體,有利于幼兒創新能力的培養。幼兒園STEM 項目具有綜合性、生活化等特點。教師應遵循項目內容的選擇來源于幼兒生活中的真實問題,方案的設計要符合幼兒的思維特點和學習方式,過程的實施形式應靈活交融,以此推動幼兒園STEM 項目生活化的開展。
查閱國外STEM 教育相關資料,教師發現STEM項目非常強調解決實際生活中的真實問題,即圍繞生活中的真情景、真問題開展學習探究。美國教育家杜威提出“教育即生活”,要求教育與兒童的生活相結合,教育應體現生活、生長和發展的價值。《3~6 歲兒童學習與發展指南》(以下簡稱《指南》)中提出:“要珍視游戲和生活的獨特價值。”由此可見,教師在選擇STEM 教育內容時,應貼近幼兒的現實生活、符合幼兒的經驗。在一日生活中,教師要時常關注幼兒的行為,傾聽幼兒之間的談話,尋找和感知幼兒的興趣點和探索需要。例如,戶外游戲后的圓圈時間,多數幼兒提出在“四季喜樂園”的水池上搭小橋。教師追隨幼兒的興趣和需求,滿足幼兒探究欲,適時提出:“小朋友們,想不想造一座堅固而美觀的大橋?”“愿意!”幼兒齊聲回答,造橋的興趣一下子被激發,關于造橋的STEM 項目便生成了。此外,一些幼兒園STEM 活動還源于教師在園本課程下預設的情景或問題。例如,主題活動“好玩的玩具”中,教師在區域內投放了新材料——泡泡水、吹泡器、毛根、細絲網等,激起了幼兒好奇心,引發了幼兒探究,并根據活動生發了一系列玩泡泡STEM 項目活動。
一日生活中,幼兒感興趣的話題,并不能都成為STEM 項目的研究內容。關于幼兒話題的價值篩選,教師要做好前期審議,根據STEM 項目的特質有效篩選。
一是是否含有STEM 元素。教師要判斷這個內容是否包含科學、技術、工程、數學四個領域,是否可能引發幼兒在以上四個方面的經驗,尤其是STEM整合的核心科學和工程的經驗。例如,幼兒要做一個紙花籃,在畫和剪的制作過程中,可能僅涉及手工制作和數學方面的知識和經驗,而科學和工程領域的經驗不會涉及。這樣的活動只能稱之為美工活動,而不是STEM 項目。造一座橋會涉及承受力、橋的材料等科學知識以及橋的設計等工程問題和測量、比較等數學經驗,還有使用工具制作等技術問題。因此,造橋這一活動就可視為STEM 項目。
二是是否符合幼兒的年齡特點。幼兒的學習方式受思維發展和認知水平的限制,難以理解和學習過于抽象的知識。因此,在篩選幼兒感興趣的內容時,教師要預先判斷內容,確保項目內容的難度在幼兒能力范圍內。例如,中班幼兒對區域活動中“回形針”的磁化現象很感興趣,他們發現,不具有磁性的物體在與磁體吸引或用磁體沿此物體,向一個方向多摩擦幾次后,此物體能獲得磁性。基于這樣的發現,幼兒有了制作“懸磁浮列車”的想法。活動中涉及到的科學原理是磁場,較抽象,不能讓幼兒直接感知,這樣的項目內容不符合中班幼兒的認知水平。因此,在項目價值判斷中,教師要了解幼兒的認知水平、已有經驗以及學習方式,更要有專業的 STEM 知識和敏銳的判斷力。
STEM 項目的核心領域是科學和工程,每個STEM 項目活動,都由一些科學的知識或者經驗來引發。例如,戲水池中,幼兒喜歡玩水車,但水量和輪子轉速之間的關系并不清楚。此時,教師可以提問:“如何使輪子一會兒轉得慢,一會兒轉得快?”幼兒的注意力會轉移到水的力量對輪子的作用上。有價值的問題有助于幼兒科學素養的發展,為教師引發STEM 項目活動做鋪墊。因此,教師要為幼兒提供科學探究的環境,創設班級自然區、種植區、科學探索區,投放適宜的材料,給幼兒充足的機會,培養探究能力。同時,教師要引導幼兒關注生活中有趣的現象、奇特的細節,保護幼兒的好奇心和求知欲,鼓勵幼兒多提問,多質疑,讓幼兒擁有一顆善于發現的心。
STEM 項目的開展應基于解決生活中的實際問題,需要足夠的探究時間,讓在實踐中應用知識、獲得知識,提升其創新思維能力、解決問題能力。STEM項目涉及四個領域,具有難度,完全通過幼兒自發、自主、自由的探究,難以達成教學目標。所以,教師需要在開展項目前,做好充分的預設,包括選擇問題、確定目標、搜集信息、調查分析、初擬方案、論證方案、實施方案、測試與優化、交流與展示等流程。
在目標制定的過程中,教師可參照《指南》。例如,在“造橋”項目中,教師建議幼兒自己設計想要建造的橋。部分幼兒提出要建造懸浮斜拉橋。教師經過預判,認為懸浮斜拉橋的建造中涉及力學的原理,這些原理對幼兒來說,過于抽象和深奧,不易理解。因此,教師最終將目標定位在建造普通的橋。教師還可以根據《江蘇省基礎教育STEM 教育指導綱要》提出的發展目標,從“知識融通與運用”“系統設計與創新”“物化實踐與表達”“文化體驗與認同”“科學態度與責任”等五個方面,預判目標。
STEM 項目主張讓幼兒在實際操作中解決問題,獲得有益經驗。3~6 歲幼兒的思維方式是直覺行動思維和具體形象思維,決定了他們的學習方式是直接感知、親身體驗和實際操作。因此,在設計STEM 項目時,教師要充分考慮項目的可操作性,給予幼兒足夠的實踐與探究空間。設計環節要有趣味性、挑戰性,能激發幼兒的操作興趣和探究愿望。例如,在“報紙變帳篷”項目活動中,教師通過播放“報紙變變變”視頻,讓幼兒感受報紙塑形的有趣與神奇,從而激發起他們嘗試的愿望。教師作為活動支持者和引導者,當幼兒實踐過程中遇到問題時,教師不包辦代替,不直接給出答案,而是引導幼兒,通過反復嘗試和借鑒同伴的經驗,最終找到解決之道。
STEM 項目實施過程中,教師要注重幼兒的小組合作與同伴交流,鼓勵幼兒將自己的實踐過程跟同伴進行分享。教師可以引導幼兒設計多元的表達交流方式:一是活動記錄。用于記錄STEM 活動中的信息、數據、過程與思考,包括個體記錄與小組記錄。在STEM 活動中,活動記錄常常用于記錄幼兒的作品設計、計劃安排、實施步驟、改進思考、測試數據、作品成果等。由于幼兒的書寫能力較弱,教師可以將活動記錄單設計成選擇、畫圖、粘貼等形式,并幫助幼兒養成記錄的習慣;二是巧妙使用照片、音頻和視頻。教師借助多媒體手段,適時地使用照片或小視頻,幫助幼兒記錄他們難以用文字和圖形表征的現象和過程,再配以語言講解。
在同一個STEM 項目中,幼兒不能通過自主探索完全獲得新經驗、新知識。一些新工具的介紹與使用、知識概念、一些現象的解釋等,需要通過教師組織集體教學活動完成;有些內容則是幼兒個人探索就可以完成。因此,在項目方案設計完成后,教師要根據解決的問題,確定活動的結構化程度和組織形式。例如,在大班“漂亮的房子”STEM 項目中,幼兒表示,要造一座自己設計的漂亮小屋。在建造工程中,幼兒對于力學、對稱、測量方法等方面知識掌握得較零散。因此,教師需要組織集體教學活動。當幼兒獲得了相關的知識經驗,教師可將需要測試的材料投放到班級科學區,讓幼兒在自主游戲時間進行探索,并能利用多種材料和工具。在整個建造過程中,教師根據幼兒的需要,靈活采用集體教學與個別探究相結合的方式,不斷優化“漂亮的房子”。
在STEM 項目實施過程中,教師要根據幼兒心理發展特點,選擇適宜的方式,采用自評和他評相結合的方式。在自我評價中,幼兒通過反思與調整,完成自己的“作品”。所謂的“作品”,可以是幼兒的設計思路、材料選擇、制作流程、成品等。因此,教師要創設充分的機會讓幼兒調整、測試、優化。除了幼兒自評,還有教師的他評:一是從幼兒的學習與發展現狀入手,對幼兒行為持續觀察與分析;二是針對性地確定觀察目的和觀察內容,通過一定的觀察方法獲得相關的信息。
幼兒園STEM 項目的實施不僅需要理念正確、路徑適宜,還需要教師具有較高的STEM 專業素養。教師應不斷拓寬自身視野,學習相關知識,善于觀察、勤于思考、樂于探究,和幼兒一起感受STEM 教育的魅力。