梁爽
西安交通大学幼儿园
笔者在幼儿园STEM教育活动实施的过程中发现幼儿的科学探知欲望明显提升,善于发现问题、思考问题,并能通过各种途径有效地解决问题,而且在活动中相互协作,形成了良好的同伴关系。下面笔者将结合行动研究中的具体案例分析对幼儿园STEM教育活动的进一步认识。
(一)幼儿园STEM教育活动追求多领域整合
STEM教育活动不仅仅是几门学科合在一起创造一个新产品,而是思想和方法的整合综合应用,是活动中各个环节的整合,往往不仅包含了科学、技术、工程、数学这四个学科,还有人文、艺术、社会等多领域的内容,对幼儿创设完整的学习体验和经验积累有重要的意义。
如:幼儿园STEM教育活动《造纸》,在幼儿园大班主题教育活动“我是中国人”的背景下,幼儿了解到中国古代四大发明,尤其对蔡伦造纸产生了极大的兴趣。因此围绕该主题,在大纲已有科学活动《四大发明》和《认识宣纸》的基础上,教师设计了该STEM教育活动《造纸》。幼儿首先根据“蔡伦造的纸是哪种纸”的问题,收集各种各样的纸,在实验中探索纸的特性并记录下来。然后,幼儿进一步调查造纸的方法,探索古代造纸与现代造纸的异同。接下来,幼儿怀着亲自动手造纸的强烈兴趣,以解决美工区废纸再利用的问题为目的,了解再造纸的制作过程,并收集工具,尝试造纸。最后幼儿拓展再生纸的利用,加入花草和印染,尝试制作水果纸、花草纸和相关工艺品。幼儿在《造纸》的活动中不仅探索了不同纸的种类和用途,操作造纸的过程,提升再造纸的工艺,还了解了造纸的历史,领略了中国传统文化的魅力,感受到艺术与生活的关系。由此可见STEM教育活动需要对不同领域的学科内容进行统整,增强学科与生活的融合,超越领域学科的整合性是STEM教育活动的基本特征。
再以STEM教育活动《汽车工程师》为例,幼儿根据生活经验发现目前汽车行驶的诸多问题,经过讨论进一步分析汽车堵车、停车难等问题的原因;再通过调查探索汽车的组成部分,设计未来的汽车解决现在汽车行驶存在的问题,初步采用纸盒等常见材料搭建汽车模型;并对成品进行展示,展示时同伴间相互交流,观察对方的作品,借鉴经验,优势互补;在反思改进中,幼儿又提出让汽车模型动起来的新问题再次制定解决方案,各个活动环节相互联系,推动活动水平螺旋式上升
(二)幼儿园STEM教育活动强调真实的问题情境
STEM教育活动让幼儿在现实生活中获得成长经验,通过从丰富的现实生活中恢复知识,并将其与生活中的难题相结合,使幼儿在实践中解决问题,了解问题的本质,并根据实际情况灵活运用所学知识解决实际问题,在此活动中,他们可以获得知识和技能,培养解决实际问题的能力,从而获得发展。
无论是《造纸》活动还是《汽车工程师》活动都来自于幼儿生活中的真实问题:幼儿想解决美工区浪费纸的问题,于是制作再造纸,尝试废纸再利用,节约纸资源;幼儿因为堵车经常迟到,再结合各自遇到的“汽车烦恼”萌发了设计、制造未来汽车的愿望,以解决生活中堵车、不好停车等问题。由此可见,STEM教育活动中幼儿通过解决实际问题获得跨学科知识,将抽象知识与现实生活联系起来。
(三)幼儿园STEM教育活动注重培养幼儿工程思维
工程是STEM教育活动中各学科的“黏合剂”,而工程问题的解决是一个设计、制作和不断改进的过程。因此,STEM教育活动在明确了要解决的“工程问题”后,并不是直接动手尝试,而是根据现有条件设计解决方案。工程问题的解决方案往往不止一个,解决方案付诸实施后,还需要不断改进,找到最佳的解决方案。工程问题的解决过程往往不是一次搞定,而是要迭代优化。因此,幼儿在完成制作后,教师还需要引导幼儿对照一开始的“工程问题”评价自己的作品,思考还有哪些可以改进的地方,鼓励他们继续尝试、做得更好。
这在STEM教育活动《汽车工程师》中具体表现在两个方面:一方面是汽车模型的不断优化和改进,从用纸箱、纸盒制作的不能动的汽车模型,再到用乐高搭建的可以动的汽车模型,最后用编程材料搭建可自动行驶的汽车模型,幼儿探索使用不同的材料,不断优化方案,以得到更完善的作品。另一方面体现在幼儿的设计和制作能力,幼儿的设计图纸从一开始的只关注外部造型到关注造型和材料之间的联系,再到能根据自己的设计图纸搭建出相应的成品,不断提高设计和建构的水平。
(四)幼儿园STEM教育活动始终将幼儿放在中心地位
幼儿园STEM教育活动从幼儿的兴趣与好奇心入手,以幼儿自主学习为核心,创造更多机会,真正体现幼儿所占据的活动主体地位。
幼儿园STEM教育活动在编排时,需要将以幼儿为中心的生成内容与教师计划的内容结合起来。以幼儿为中心的生成内容是以幼儿的兴趣和需求为基础确定的,需要教师依靠教学智慧制定教学计划,有目的有选择的根据幼儿的活动情况和兴趣取向生成相应的活动。在《造纸》和《汽车工程师》的活动中,活动的走向都是由幼儿的兴趣和问题来确定的:幼儿对蔡伦造纸的故事有兴趣,于是探索造纸的秘密;幼儿喜欢人工智能机器人研究所里的无人驾驶汽车,于是就尝试利用编程技术制作能自己行驶的“小汽车”。
由于经验的差异和个体发展水平的不同,幼儿会对事物产生差异性理解。所以幼儿园STEM教育活动中,幼儿应可以选择不同难度的任务,以达到“任何人都可以学习,每个人都想学习”的最终效果。在《汽车工程师》的活动中,教师提供丰富的活动材料供幼儿选择使用,鼓励幼儿以小组形式合作学习探究。并为幼儿提供了不同难度的任务供幼儿尝试:行驶任务一是运用前进卡、圈数卡让小汽车动起来;行驶任务二是让小汽车从桌子左边跑到右边停下来,且不会掉在地上。让不同发展水平的幼儿都能获得成功的喜悦。
教师为幼儿的独立学习和协同合作提供有力支持,并最终使他们建立起自己的知识架构。在《汽车工程师》的活动中,幼儿第一次搭建模型后向教师提出想让汽车模型动起来的愿望,教师并没有直接告诉幼儿怎么做可以让汽车轮子动起来,而是反问更多幼儿让汽车模型动起来的方法,引发幼儿独立思考后,给出可更换其他材料的轮子作为提示,为幼儿自己解决遇到的问题提供支架。
综上,幼儿园STEM教育活动以满足幼儿的发展需要为目的,根据幼儿的兴趣爱好和成长特点,解决幼儿遇到的实际问题,促进幼儿综合素养的提升。
注:本文系陕西省STEM教育(2020-2023)行动计划专项课题《幼儿园普适化项目式 STEM课程设计研究》之成果,课 题 编 号∶ STEM2020-081