文 朱德峰
提及STEM 教育,很多人自然會將學科融合、科技創(chuàng)新、團隊、做中學、機器人課程、3D 打印、創(chuàng)客等詞匯緊密聯(lián)系,存在認為STEM 教育就是科學、技術(shù)、工程、數(shù)學簡單融合后的一門新教育實踐以及STEM教育的很多內(nèi)容對幼兒來說太過深奧,無法在幼兒園實施等誤解。實際上,綜合課程的概念早已深入幼兒教師的內(nèi)心,教師會根據(jù)幼兒的興趣愛好創(chuàng)設相應的游戲,布置相關(guān)的環(huán)境,生發(fā)有關(guān)的課程。教師對于STEM 中的科學和數(shù)學學科知識相對而言較為熟悉,而對于技術(shù)和工程學科知識比較匱乏。因此,幼兒園STEM 教育實踐確實面臨很大挑戰(zhàn)。
扎根園所。幼兒園必須立足自己的園所資源和已有科研基礎,扎根科學領域研究,形成自己園所的STEM 師資力量。同時,可以派教師走出去學習STEM 教學的相關(guān)經(jīng)驗,努力打造一支具有前瞻理念的STEM 教育團隊。
巧借東風。就國內(nèi)而言,幼兒園STEM 教育的實踐起步較晚,可以參考的經(jīng)驗不多。相對來說,高中、初中和小學有著較大的科創(chuàng)室和專業(yè)教師隊伍,因此,借助他們的研究力量、設施設備和課程資源可以幫助幼兒園快速提升STEM 教育發(fā)展平臺。在STEM教育實踐中,幼兒教師與城區(qū)STEM 課程實踐經(jīng)驗豐富的中、小學教師可以形成學習與發(fā)展共同體。通過這一支點,也加強了幼兒園教育與中學、小學項目教育的一致性,讓幼兒園STEM 教育發(fā)展和規(guī)劃有了更高層次的認識。
共享拓展?,F(xiàn)在很多社會機構(gòu)也緊盯STEM 教育的熱點,如信息化公司、人工智能開發(fā),機器人教育、創(chuàng)客等科技公司或培訓機構(gòu),這些公司和機構(gòu)一般都有自己的特點,也形成了一定的社會影響。在STEM教育實施中,幼兒園可以積極拓展社會人事力量,引入一些科技人才,為教師做培訓,和幼兒一起做設計,學科學,做課程,進一步豐富幼兒園的專業(yè)力量。
本土生發(fā)。幼兒園可以結(jié)合自身園本課程,重點突出科技、工程思維課程,進行園本課程開發(fā)、園本案例研究,為實施STEM 教育提供保障。幼兒園應注重STEM 教育的本土生發(fā),在原來園本課程研究的基礎上探索STEM 課程的理念、目標、內(nèi)容、組織與管理以及課程的評價。堅持以幼兒為本,探索課程的生成,堅持課程來源于幼兒,服務于幼兒。
“拿來主義”。對STEM 教育也需要不斷充實理念,獲得更多課程資源。因此,幼兒園應帶領教師積極查閱和學習目前較為流行的一些STEM 教育專著、課程、案例,如《早期STEM 教學:科學、技術(shù)、工程與數(shù)學的整合活動》《充滿樂趣的STEM 課程》等,將這些書籍中適合本園幼兒的教學方案、環(huán)境創(chuàng)設和STEM 項目教學等納入園本課程,在實施中通過教研進行不斷優(yōu)化,真正實現(xiàn)“拿來主義”。
挖掘資源。開發(fā)課程最重要的要素之一就是需要豐富的資源。幼兒園應該與周圍實驗田、生態(tài)公園、動物醫(yī)院、溫室種植基地等形成良好的合作關(guān)系,使它們成為幼兒天然的第二課堂。同時,幼兒園可以收集園所周邊中小學、商品城、超市、醫(yī)院、消防中隊、風景區(qū)等人文和自然資源,為幼兒自主、合作地開展一系列探究學習與實踐體驗提供便利,這些都是幼兒STEM 教育的重要課程來源。
STEM 學習中心是從科學角度重建的,也可根據(jù)STEM 主題,臨時將建筑區(qū)與科學活動、藝術(shù)活動區(qū)連接起來。除了科學和數(shù)學材料外,STEM 學習中心還應包括學習中要使用的技術(shù)工具,如放大鏡、尺和水平儀等,還可以提供與STEM 主題相關(guān)的書籍和圖片,如施工活動期間的項目圖片,讓幼兒了解工程師如何建造建筑物。STEM 學習中心在教室中的位置也很重要,最好附近有窗戶,因為有些活動需要自然光。
很多幼兒園都有科學角、自然角,這些區(qū)角可以改成STEM 學習中心。例如,把一些量具放在自然角,如天平、量杯、尺子等,可以測量植物有多高,物品有多重,把測量結(jié)果寫在紙上,幼兒就可以自然地把數(shù)學和科學結(jié)合起來;還可以為幼兒提供數(shù)碼相機,記錄植物的變化,并將圖片傳送到計算機上進行展示,這樣就可以結(jié)合這項技術(shù),讓幼兒們了解如何實施城市美化工程。
將科學區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)镾TEM 學習中心的一種方法是引入易于整合STEM 活動的材料。例如,為幼兒提供一些傾斜的坡面或斜面,幼兒首先想到的活動是讓物體從頂部滾下來,這涉及傾斜表面的傾斜度與物體的滾動速度之間的關(guān)系。然后,幼兒可能會嘗試連接多個傾斜表面,以進行進一步研究,這可能會涉及斜道設計和斜面連接的技術(shù)和工程問題。由此可見,引入適宜的材料可以使幼兒在科學區(qū)域更好地開展STEM 活動。
在生活體驗活動中,幼兒需要掌握混合、分離、傾倒和測量等簡單方法并使用一些簡單的工具。簡單的機械也可以用來將生活體驗區(qū)與物理知識聯(lián)系起來。原料的混合可以讓幼兒看到原料混合后的變化,有些是可逆的,有些是不可逆的。例如,葡萄干和谷物的混合物可以被分離回它的組成部分,而一個破碎的雞蛋不能回到它原來的狀態(tài)。加熱或制冷也會引起物質(zhì)的變化,幼兒可以通過觀察獲得很多經(jīng)驗。對幼兒來說,烹飪活動中的變化是體驗化學知識的開始。
幼兒園建構(gòu)區(qū)是幼兒嘗試STEM 學習最重要的區(qū)域之一。首先,幼兒可以體驗各種建筑的設計和創(chuàng)造,這為他們提供了大量的機會來積累物理知識。在建筑活動中,幼兒們會發(fā)現(xiàn)寬而平的底座更平穩(wěn);四個圓柱體放置在矩形結(jié)構(gòu)中,可以為屋頂或地板提供強有力的支撐。許多幼兒找到兩塊矩形板做建筑的頂,讓四個角垂直于這兩塊板并支撐著另外兩塊平行板,這樣可以建造一座更高、更穩(wěn)定的塔。在建筑活動中,教師可以鼓勵幼兒建造斜坡來測試玩具車在斜坡上的運動,這便引入了許多物理概念,包括斜坡陡度與運動速度之間的關(guān)系。幼兒還可以探索幾何圖形的性質(zhì)和功能,如圓柱和長方體,并使用這些幾何圖形來滿足不同結(jié)構(gòu)的需要。
藝術(shù)與生命科學、地理學、物理學等學科知識有關(guān)。通過生命科學的相關(guān)活動,教師可以引入植物材料,讓幼兒將其融入作品中。例如,葉子、干草、種子和堅果可以用來拼貼;松針、冬青葉和松樹可以加入冬季活動;羽毛、花瓣和彩色蛋殼可以創(chuàng)造春天的作品。利用植物來增強藝術(shù)體驗,不僅提高了幼兒的創(chuàng)造力,而且為幼兒提供了各種探究機會和實踐STEM學習的機會。
幼兒在藝術(shù)活動中使用的工具也與物理原理有關(guān)。例如,剪刀應用的是杠桿原理。如果切割的材料較厚,則需要將切割對象移近支點,以提高機械效率,從而可以切割紙板等較厚的材料;鉛筆、蠟筆和顏料是藝術(shù)活動中常用的工具,幼兒會發(fā)現(xiàn)H 值越高,顏色越淺。
興趣是最好的老師。為了讓幼兒對STEM 教育產(chǎn)生濃厚的興趣,幼兒園每年可以定期組織一個大型項目——STEM 活動節(jié)。在前期,幼兒園可以讓幼兒自發(fā)動手,制作一些科學小制作,讓幼兒對科技小發(fā)明有一個啟蒙體驗,然后通過在全園發(fā)布海報,在家長群中進行宣傳,讓家長重視對幼兒進行科學啟蒙和興趣引導。開幕式時,可以通過盛大的STEM 活動節(jié)開幕,讓幼兒感受科學、技術(shù)、工程的神奇魅力;開幕式之后,教師和幼兒帶著對STEM 的興趣,開始了具有班本特色的小項目探索:有的班級可能和土豆成為伙伴,他們探索土豆發(fā)電、土豆雕刻、土豆面粉加工等,有的班級探索木片的作用……閉幕式,其實是對幼兒STEM 探索的一個階段總結(jié),是為幼兒提供展臺,向其他伙伴展示他們的探索成果。幼兒在這一過程中不僅獲得很多學習和交流的機會,還能夠獲得一種榮譽感和成功感。
因此,可以說項目化學習是STEM 活動最重要的活動方式。這種項目活動又可以分為“大項目”和“小項目”。一個大項目會涉及一個年級組甚至全園師幼,持續(xù)時間為一個月到幾個月不等;一個小項目可能只有2 ~ 3 名幼兒,持續(xù)時間為幾分鐘到幾周不等。它們都需要一個主線貫穿,有時一個大項目下會有若干小項目,一個小項目也可能拓展為一個大項目。
在項目開展的過程中,教師需要將幼兒學習的過程記錄下來,以便進一步反思,查看哪些任務已經(jīng)完成、結(jié)果如何,這是STEM 教育工作的一個重要組成部分。一個項目的軌跡是在不斷變化的,教師有時需要花費時間進行項目的再考察。如果對一個項目的過程進行了充分記錄,幼兒就可以在短暫的休息后,迅速回到自己的調(diào)查。教師通過定期檢查幼兒的工作并與同事討論、反思,可以確定將哪些STEM 內(nèi)容整合進幼兒感興趣的活動中。STEM 教育的引入是一次突破,也是一次有益的嘗試。將它融入幼兒園的教學當中,對新一代的未來發(fā)展,具有顯著的現(xiàn)實意義。