文 俞 莉
2017年9月,“江蘇省首屆STEM教育大會”召開,南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院院長顧建軍在專題報告中表示:“在幼兒園、小學(xué)、初中、高中和大學(xué)要有不同的STEM目標(biāo)定位,形成體系化的STEM教育,想要真正做好STEM教育,必須重視STEM教育在幼兒園的開展和實(shí)施?!蓖?0月,在2017年中國教育學(xué)會學(xué)前教育研討會上,由華東師范大學(xué)朱家雄教授倡議成立“學(xué)前STEM教育聯(lián)盟”,并指出:“學(xué)前STEM教育有其不同于中小學(xué)教育的原理、原則、方法和途徑,探究學(xué)前STEM教育的規(guī)律已成為我國學(xué)前教育工作者的任務(wù)?!庇變簣@開展STEM教育的必要性和開展STEM教育的過程中應(yīng)注意哪些問題都是我們亟須研究的課題。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,國與國之間的競爭變成了人才和科技的競爭??茖W(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的聯(lián)系越來越密切,解決任何一個領(lǐng)域的問題都會涉及其他三個領(lǐng)域;任何一個領(lǐng)域的發(fā)展都將為其他領(lǐng)域打開進(jìn)步的空間;任何一個領(lǐng)域的素養(yǎng)都是未來公民的基本素養(yǎng)。STEM教育不僅對國家未來的創(chuàng)新能力和競爭力有決定性的影響,而且是社會進(jìn)步的必要基礎(chǔ)。
對兒童學(xué)習(xí)能力的科學(xué)研究表明,兒童天生具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力,他們?nèi)狈χR和經(jīng)驗(yàn),但不缺乏推理能力;兒童是主動的學(xué)習(xí)者,在有效引導(dǎo)下,能學(xué)習(xí)更多的基本知識和技能。因而STEM教育可以從幼兒園開始推進(jìn)。
目前,有一些幼兒園著手STEM課程的實(shí)施和科研。教育過程不同于真實(shí)的科學(xué)研究和工程實(shí)踐,將STEM教育引入幼兒園后,教師的困惑和在實(shí)施過程中的問題也顯露出來了。比如,問題來源是哪些?教學(xué)形式應(yīng)怎樣?教師該如何支持?課程資源有哪些?筆者以自己參與一線幼兒園STEM教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來看,認(rèn)為要注意以下四個方面:
很多老師都會產(chǎn)生困惑,幼兒園的STEM是什么?應(yīng)當(dāng)教什么?其實(shí),課程來源于生活,源自幼兒的興趣點(diǎn),STEM教育課程也不例外??茖W(xué)問題可以源于自然,源于生活,幼兒園將其生成話題,形成探究或者創(chuàng)造的目標(biāo)。
在幼兒園開展STEM教育,問題應(yīng)來源于幼兒生活和周圍世界:大到宇宙天際、日月星辰,小到玩具積木、螞蟻飛蟲……只要是幼兒感興趣的問題,都可以作為STEM教育研究的內(nèi)容。幼兒在開展STEM活動時往往關(guān)注他們最感興趣的事物,會提出問題和假設(shè),用材料試驗(yàn),觀察結(jié)果,并交流信息,這是科學(xué)探究的一部分。有的活動具有科學(xué)價值,如涉及建筑、動植物或機(jī)械的項(xiàng)目,有的活動與科學(xué)或數(shù)學(xué)無關(guān),但也讓幼兒有了一次考察與探究的機(jī)會。
例如,大(一)班的幼兒在沙水池里開啟了一次“小小建筑師”之旅。他們想在沙水池上建造房子,這是他們在游戲中自主生成的愿望和游戲目標(biāo)。這一切源于生活中的游戲,源于他們的興趣點(diǎn)。接下來,幼兒自己嘗試構(gòu)建房子。他們首先用積木探索了三角形和正方形的特點(diǎn),嘗試對立方體進(jìn)行加固,在自己探究和教師啟發(fā)的過程中,他們理解了三角形是一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),理解了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)的形狀、材料的材質(zhì)、連接的方式等都有關(guān)系,了解到結(jié)構(gòu)的對稱性能起到加固和穩(wěn)定的作用,最后幼兒運(yùn)用三角形的穩(wěn)定性,通過設(shè)計和制作搭建建筑,探索建筑物的穩(wěn)固性。
在整個活動中,“結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性”是一條有效的線索,它連接著與穩(wěn)固性和結(jié)構(gòu)相關(guān)的科學(xué)原理和工程技術(shù)。他們像建筑工程師那樣體驗(yàn)設(shè)計和創(chuàng)建各種建筑,這個STEM活動為幼兒理解建構(gòu)物理知識、幾何知識和數(shù)學(xué)知識提供了絕佳的機(jī)會。
STEM教學(xué)并不是簡單地將科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)組合起來,而是將幼兒習(xí)得的粗淺知識與生活經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互關(guān)系的過程。如“為什么熱水會變涼?”“怎樣讓房子更保暖?”這兩個貌似不相同的問題,其本質(zhì)卻都是熱學(xué)中能量的傳遞問題。當(dāng)教學(xué)圍繞這個本質(zhì)展開時,就有了一條隱形的線索,從而將科學(xué)和工程問題有效地結(jié)合在一起。
在戲劇項(xiàng)目中,“皮影戲劇場”需要搭一個架子放幕布,這會涉及科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程等很多方面,如:選擇怎樣的材料做支撐物而不讓幕布倒下來,這需要解決平衡問題(物理);了解材料的特性(科學(xué));要測量幕布的長短并選用合適長度的材料(數(shù)學(xué)),還要做一個放幕布的架子(工程)等。
例如,大(六)班幼兒在教室里表演了一場皮影戲。幼兒從劇本的選擇開始,到制作道具、排練劇目,進(jìn)而表演、分享,最終創(chuàng)作了《西游記》《大頭兒子和小頭爸爸》《熊出沒》等皮影戲。在排練劇目的過程中,幼兒還遇到過一個棘手的問題——燈光怎樣配合表演者讓影子能清晰地印在幕布上?他們自發(fā)地展開了討論,并且一邊講一邊演示自己的方法,從而一起探索解決問題的方案,這個過程中就包含了許多STEM元素,如:光的明亮、光的遠(yuǎn)近,光的折射等。
我們會發(fā)現(xiàn),盡管幼兒不具備工程與技術(shù)能力,在數(shù)學(xué)、科學(xué)兩大領(lǐng)域中也僅具備“前經(jīng)驗(yàn)”,但他們通過STEM學(xué)習(xí)能將零散的經(jīng)驗(yàn)整合到一起,形成新的經(jīng)驗(yàn)。
隨著活動的推進(jìn),我們逐漸明白了STEM教育不僅為我們提供了一種綜合課程組織方式的新范式,也為幼兒的深度學(xué)習(xí)提供了極大的可能性。
“一日活動皆教育”,在幼兒一日活動中存在很多STEM教育的機(jī)會,關(guān)鍵在于教師是否具有“STEM意識”。STEM教育十分強(qiáng)調(diào)教師觀念的轉(zhuǎn)變,只有教師轉(zhuǎn)變自我觀念,才能給予幼兒更多有效的支持策略。教師需要問自己這樣幾個問題:是否制定了具體的教學(xué)計劃?是否能提供支持幼兒STEM學(xué)習(xí)的各種材料?是否能關(guān)注幼兒學(xué)習(xí)的持續(xù)性和創(chuàng)新性?是否針對失敗的案例制作了分析材料……教師要經(jīng)常開展一些探索性課程,并進(jìn)行自我學(xué)習(xí),教師要習(xí)慣于用“what”代替“why”,即多問幼兒“做了什么?”“發(fā)生了什么變化?”而不是問“為什么?”
在STEM活動開展的過程中,教師應(yīng)注重做好觀察記錄,把幼兒學(xué)習(xí)的過程記錄下來,進(jìn)一步反思,查看哪些任務(wù)已經(jīng)完成,結(jié)果如何,這是STEM活動中一個重要的組成部分。一個項(xiàng)目的軌跡是在不斷變動的,教師有時需要幾天的時間再繼續(xù)項(xiàng)目的考察。如果一個項(xiàng)目的過程得到充分記錄,幼兒可以在短暫的休息后,迅速回到自己的調(diào)查中。最重要的是通過定期檢查幼兒的工作,與同事討論與反思,教師可以推測哪些幼兒已經(jīng)真正了解了STEM活動,可以將哪些STEM內(nèi)容整合進(jìn)幼兒感興趣的活動中。教師在STEM教育活動中要學(xué)會用專業(yè)的指標(biāo)去評價幼兒學(xué)習(xí)的有效性,初步評估STEM教育有效性有4個指標(biāo):(1)幼兒生活中遇到的“真問題”;(2)進(jìn)行合作,既包括幼兒之間的合作,又包括師生之間的合作;(3)在探索中產(chǎn)生了多種解決方案;(4)哪些想法是幼兒自己探索得來的。
幼兒園教育不是一個單獨(dú)的個體,研究證實(shí),當(dāng)父母參與到學(xué)習(xí)過程中時,幼兒在學(xué)習(xí)中會更積極。因此,家庭也是開展STEM教育不可忽視的重要陣地。很多STEM課程都可以由家長和教師一起策劃完成,我們應(yīng)充分挖掘家長資源,同時我們還要充分利用社區(qū)周邊資源進(jìn)行STEM教育,如在項(xiàng)目活動中可以安排一些參觀活動,如:銀行、超市、郵局、體育館等;我們還可以帶領(lǐng)幼兒考察各類科普基地,如:少年宮科學(xué)室、養(yǎng)牛場、生態(tài)園、博物館等;帶幼兒走出幼兒園,利用大自然的科普互動課堂,引導(dǎo)幼兒感受大自然中的科學(xué)現(xiàn)象……
在社區(qū)的大自然環(huán)境中,幼兒可以觀察和研究植物的生長。他們可能會在玩蒲公英時,注意到植物的各個部分;也可能會看到花草樹木之間的聯(lián)系和差異。他們還可以觀察附近的動物,如小鳥和昆蟲,并可以利用自制的喂鳥器,裝上鳥食與小鳥進(jìn)行互動,或觀察螞蟻喜歡吃哪些食物。社區(qū)里的游樂設(shè)備往往是比較大的,且比幼兒園里的戶外玩具要有一定難度,需要幼兒用整個身體來進(jìn)行探索。幼兒可以在輪胎秋千上擺動,像鐘擺一樣晃來晃去,還體驗(yàn)像天平一樣的蹺蹺板運(yùn)動。這些經(jīng)驗(yàn)可以幫助他們更好地理解他們在STEM活動中使用的裝置,如鐘擺和天平。社區(qū)資源給予幼兒更多的空間及與大自然接觸的機(jī)會,給予幼兒在幼兒園所不能獲得的經(jīng)驗(yàn),也給教師提供不同的整合STEM教育的機(jī)會。
綜上所述,在幼兒園開展STEM教育并不是很抽象、很艱巨的任務(wù),要將它融入幼兒生活中,需要教師巧妙的“引”和“導(dǎo)”,讓幼兒自己探索、發(fā)現(xiàn)、嘗試、創(chuàng)造。教師具有STEM觀念的意識,就能培養(yǎng)出STEM素養(yǎng)的幼兒。
希望以上內(nèi)容能夠幫助教師解決實(shí)際中的困惑,形成STEM教育的理念,促進(jìn)幼兒更優(yōu)秀的發(fā)展。