張麗霞
摘要:幼兒園STEM項目的開展應堅持“生活化”理論,內容的選擇應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,過程的實施可高、低結構活動靈活交融,評價的開展要基于幼兒學習進行形成性評價。
關鍵詞:STEM項目;生活化;學前教育
中圖分類號:G612 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094(2019)04B-0039-04
STEM教育是將科學、技術、工程、數(shù)學四個領域整合于一體的跨學科教育,源于20世紀80年代的美國?!八顷P于學生參與的學習,是基于項目的學習。它運用科學探究過程和工程設計過程解決實際問題,并連接抽象知識與學生的生活,整合過程和內容?!盵1]近年來,STEM教育被逐步引入中小學和幼兒園。但是,由于缺乏現(xiàn)成的經驗和可借鑒的范例,幼兒園在開展STEM教育的過程中顯得頗為迷惘,主要表現(xiàn)為:對STEM項目的內涵理解不到位,在實施中出現(xiàn)偏差;盲目照搬國外的案例,出現(xiàn)水土不服;對幼兒園階段STEM項目的難度把握不當,內容偏難;等等。本文將從生活化的幼兒園STEM項目內容的選擇、方案的設計、過程的實施以及評價的開展等方面提出具體的思路和方法,以期為幼兒園STEM項目的實施提供參考。
一、STEM項目內容的選擇——源于幼兒生活中的真實問題
1.教師應關注幼兒生活中的真實問題
仔細研讀國外STEM教育的資料會發(fā)現(xiàn),STEM項目非常強調解決實際生活中的真實問題,即當下學習探索的經驗要為將來改變生活做準備。美國教育家杜威提出“教育即生活”,要求學校教育與兒童的生活相結合,教育應體現(xiàn)生活、生長和發(fā)展的價值。《3—6歲兒童學習與發(fā)展指南》也提出,“要珍視游戲和生活的獨特價值”。這些都讓幼教工作者意識到,STEM教育內容的選擇應貼近幼兒現(xiàn)實生活、符合幼兒已有經驗。
在幼兒的一日生活中,經常有這樣那樣兒童感興趣的話題,教師應通過日常行為觀察以及與兒童的對話,發(fā)現(xiàn)和感知孩子的興趣點和探索需要。比如,在戶外游戲分享過程中,有部分孩子提出在水池玩小紙船很有趣,老師就順勢提出:“你們想不想造一艘更大更堅固的船?”孩子們的造船興趣一下子被激發(fā),就生發(fā)了一個關于造船的STEM項目。此外,在幼兒的生活中,有的內容雖然不是幼兒發(fā)起的,而是由成人引發(fā)的,但對幼兒的健康成長、良好習慣培養(yǎng)等非常有價值,也需要教師去充分關注。比如,在幼兒園的健康活動中,教師為了讓孩子喜歡吃紫甘藍,就組織了一次生活課程,讓孩子們自己剝菜、洗菜。在洗菜的過程中,孩子們發(fā)現(xiàn)洗紫甘藍的水變成了紫色,感覺非常新奇。于是,老師組織幼兒進行了一次小組探究活動“有趣的紫甘藍”,并根據這個活動生發(fā)了一個STEM系列活動。
2.教師應對項目內容進行必要的價值篩選
不是所有兒童感興趣的話題,都可以成為STEM項目的研究內容。面對兒童感興趣的話題,教師要善于根據實踐STEM項目的特質進行前期的審議和價值篩選,在此過程中需考慮以下兩個方面。
(1)是否包含STEM的元素。STEM是將科學、技術、工程、數(shù)學四個領域進行整合的項目,其中,科學或工程是STEM整合的核心。[2]因此,我們首先要判斷在這個內容中是否包含四個方面的元素,是否可能引發(fā)幼兒在以上四個方面的經驗。比如,孩子想要做一頂帽子,在制作帽子的過程中,可能僅涉及手工制作和數(shù)學方面的知識和經驗,不會涉及科學和工程領域的經驗,這就不能作為STEM項目的內容。同樣是制作,如果是造一艘船,可能會涉及浮力、船的穩(wěn)定性、材料的防水性等科學知識,船的設計等工程問題,測量、比較等數(shù)學經驗,使用工具制作等技術問題。因此,造船就可被視為一個STEM項目。
(2)是否符合幼兒的年齡特點。參閱很多國外中小學的STEM案例會發(fā)現(xiàn),其中對于科學、技術、數(shù)學、工程等有非常專業(yè)的標準和要求,很多案例是參照實際社會生產的要求進行設計的。學前階段的兒童學習方式與中小學生完全不同,他們受思維發(fā)展和認知水平的限制,不能學習和理解過于抽象的科學知識。因此,雖然有的內容是兒童當下比較感興趣的,但是教師要對其進行預先的判斷,確保內容的難度在幼兒可探究的范圍之內。比如,孩子在乘坐了磁懸浮列車以后,對磁懸浮列車表示出非常濃厚的興趣,但是磁懸浮列車中涉及的科學原理是磁場,比較抽象,無法直接感知,無法通過親身體驗、實際操作去獲得一些科學經驗,因此這個內容顯然不符合當下兒童的認知水平。在進行價值判斷的過程中,教師需要有非常專業(yè)的STEM知識和敏銳的判斷力,一方面要熟悉兒童的已有經驗、當下認知水平和學習方式,另一方面也要熟悉STEM項目的特點、特質,將二者進行有機整合。
3.教師要引導幼兒發(fā)現(xiàn)生活中的科學
生活中的科學無處不在,但如果教師沒有強烈的意識去引導孩子關注這些有意義的科學現(xiàn)象,那么孩子們對此也會熟視無睹。因此,教師應在日常教育教學工作中有目的地引導幼兒去關注生活中有趣的現(xiàn)象、奇特的細節(jié),讓孩子擁有一顆善于發(fā)現(xiàn)的心。同時要呵護孩子的好奇心和求知欲,鼓勵孩子多提問,多質疑。教師還應為幼兒提供可探究的環(huán)境。STEM項目的核心領域是科學和工程,每一個STEM項目活動,都將由一些科學的知識或者經驗來引發(fā)。若幼兒在日常的游戲生活學習中沒有進行過科學探究,則一方面不具備探究的意識和能力,另一方面,對于生活中的科學也不具備一定的敏感性,往往每天都在經歷著,但卻不能敏銳地察覺其中的科學元素,也就無法提出關于科學的一些問題。因此,教師要為幼兒提供科學探究的環(huán)境,給予他們充足的機會去進行科學的探究,比如創(chuàng)設班級自然區(qū)、種植區(qū)、科學探索區(qū),投放適宜的探究材料。
二、STEM項目方案的設計——符合幼兒的思維特點和學習方式
STEM項目是基于解決生活中的實際問題而展開的,每個STEM項目的開展通常需要持續(xù)一定的周期。而涉及科學、技術、數(shù)學、工程四個領域的項目本身就具有一定的復雜性和難度,因此,通常不可能完全通過兒童的自發(fā)、自主、無序的探究來達成目標,而是需要教師在項目開展前進行充分的思考和預設。STEM項目實施通常包括選擇研究問題、確定研究目標、搜集相關信息、初擬解決方案、論證方案的可行性、形成最佳方案、實施方案、測試與優(yōu)化、交流與展示等九個流程[3],這些流程具體如何開展需要一一梳理和思考。由于學前兒童有意注意的時間持續(xù)較短,可持續(xù)探究的時間也不如中小學生那么長,因此,針對一個問題的解決可能需要設計一系列的活動。在預設的過程中,教師要重點關注以下三個方面:
1.關注目標的適宜性
STEM活動一般都會涉及科學、技術、工程、數(shù)學四個領域的目標達成,在目標制定的過程中,要參照《3—6歲兒童學習與發(fā)展指南》對目標的難易程度進行科學把握。比如,在“造船”項目中,當教師建議幼兒自己設計自己想要建造的船時,部分幼兒提出要建造帆船。教師經過預判,認為帆船的建造中涉及逆風行駛的原理,包括風力、風向、角度等,這些概念對于幼兒來說過于抽象和深奧,不易理解,因此,最終還是將目標定位在建造普通的船只。此外,還可以根據《江蘇省基礎教育STEM教育指導綱要》的發(fā)展目標,從“知識融通與運用”“系統(tǒng)設計與創(chuàng)新”“物化實踐與表達”“文化體驗與認同”“科學態(tài)度與責任”五個方面思考目標的制定。
2.關注過程的操作性
STEM是個實踐性、活動性項目,主張讓學生在實際操作中解決問題,獲得有益經驗。而3—6歲兒童的思維方式是直覺行動思維和具體形象思維,這些都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STEM項目的設計中,教師要充分考慮操作性,給予幼兒足夠的操作與探索空間。要設計一些具有趣味性、挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié),有效激發(fā)幼兒的操作興趣和探究愿望。比如,在“有趣的多米諾”項目中,教師通過一段時間長約1分鐘的多米諾骨牌視頻,讓幼兒感受多米諾的有趣與神奇,從而激發(fā)起他們進行嘗試的愿望。當幼兒在過程中遇到困難時,教師并未直接告知解決辦法,而是引發(fā)幼兒通過反復嘗試和借鑒同伴經驗不斷改進,最終找到解決的方法。
3.關注表達的多元性
STEM項目非常注重團隊合作和分享交流,鼓勵幼兒將自己的實踐過程跟同伴進行分享。由于學前兒童的語言能力相對較弱,教師可以設計多元的表達交流方式,如個別化記錄、小組記錄、語言表達、作品展示等。同時,還可以借助現(xiàn)代化的多媒體手段,鼓勵幼兒將重要的探索過程拍攝下來,進行圖片和視頻交流,這樣更加直觀清晰。
當然,前期的預設固然重要,但過程中的動態(tài)生成同樣不可缺少,在實施過程中還應不斷追隨幼兒的反應調整方案。比如,在造船項目中,第一次活動時教師提出的任務是“建造一艘船,能夠浮在水面上”。在測試時,教師發(fā)現(xiàn)部分幼兒的船在短時間內是能夠浮在水面上的,但時間一長就會出現(xiàn)漏水、滲水現(xiàn)象,最終沉船。根據這一現(xiàn)象,教師有效地將任務進行了調整,在第二次活動時,把項目任務確定為“建造一艘船,能夠浮在水面2小時以上”。這樣,幼兒在造船時對于材料的防水性和制作的精細程度就有了更多關注。
三、STEM項目過程的實施——高、低結構活動靈活交融
高結構活動是指“指向鮮明,有明確的目標,有嚴密的流程,教師作為組織者、調控者,控制整個活動走向和流程”的活動。幼兒園的高結構活動主要由教師發(fā)起,比如集體教學活動等。低結構活動是指目標不明顯,結構化松散、可變性強,較為靈活的活動,比如自主游戲、區(qū)域小組活動等。在同一個STEM項目中,有些內容對于幼兒來說是新經驗、新知識,不能完全通過幼兒的自主探索獲得,需要有教師的引入、解釋,比如一些陳述性知識的引入、新工具的介紹與使用、對于一些現(xiàn)象的解釋等,都需要通過教師發(fā)起的高結構活動來完成;有些內容是幼兒能夠且必須要通過自己的探索來完成的,比如產品的設計、制作過程的確定等,這些都是與幼兒能力水平和已有經驗有密切聯(lián)系的,不同幼兒的設計制作思路、要求都會有所不同。教師可以在低結構活動中充分發(fā)揮每個人的主觀能動性,呈現(xiàn)出設計結果的多樣化,讓幼兒間形成有益的差異資源,促進整體水平的不斷提升。
因此,在項目方案設計完成后,教師須根據所要解決的問題來確定活動的結構化程度和組織形式。比如,在大班STEM項目“造船”中,孩子們表示要造一艘自己設計的能夠在水里開的船。在造船工程中,涉及浮力、材料的防水性等科學知識,涉及船的設計、適宜材料的搜集、船的制作、測試船在水中行駛的性能等一系列活動。這些活動當中,哪些需要通過設計高結構的活動來達成目標,哪些可以通過自主討論、自主探索等低結構的活動完成呢?教師敏銳地意識到,關于材料的防水性,幼兒之前可能有零碎的感性經驗,卻沒有形成一個正確的、清晰的概念。因此,需要組織一個高結構的探究活動,讓孩子想出一種策略去測試哪些材料可以防水,哪些不能。當幼兒獲得相關方法后,教師可以將需要測試的材料投放于班級的科學區(qū)中,讓幼兒在平時的自主游戲時間去進行探索,最后獲得材料防水性的相關經驗。整個過程雖然是解決一個問題,但是可以高低結構活動靈活進行結合,形成優(yōu)勢互補。
四、STEM項目評價的開展——基于幼兒學習進行形成性評價
在國外中小學STEM項目實施過程中,非常注重評估,既有形成性評價,又有終結性評價,主要采用他評和自評相結合的方式。評價伴隨項目實施的過程進行。一種是通過“測試與優(yōu)化”環(huán)節(jié)完成評價,即在第一次完成產品制作后,要到實際的環(huán)境中運用產品,測試其性能。這是通過結果進行評估。另一種是在每個實施階段都進行相關的能力評估。教師會根據每階段的不同任務設計評價表。在實施過程中,每組會有一個組員進行過程觀察,并對同組的每一位成員進行能力評估。這是過程評價,采用他評的方式進行。筆者認為在幼兒園STEM項目中,可以借鑒國外的評價方式,但是不能盲目照搬,而應根據學前兒童的心理發(fā)展特點選擇適宜的方式。
1.基于過程反思與調整的自評
學前兒童受到自我概念發(fā)展的影響,自我評價的能力還比較弱,表現(xiàn)為評價的他律性、主觀性、籠統(tǒng)性和片面性。同時,學前兒童自我評價更注重外部行為,很少涉及內心品質[4]。此外,學前兒童語言能力發(fā)展有限,表述的流暢性與完整性也有限,不適合過多采用語言評價。因此,幼兒的自我評價可以在項目實施過程中通過幼兒對自己“作品”的反思與調整來完成。在這里,“作品”可以是設計的方案、制作流程以及最后的成品等。因此,教師要給幼兒提供充分的機會進行反思、調整、測試、優(yōu)化。
2.基于兒童行為觀察的他評
除了幼兒的自評,教師的評價也能讓教師及時了解班級幼兒的學習與發(fā)展現(xiàn)狀,為及時調整教學方案提供依據。教師的評價應基于對兒童持續(xù)的行為觀察與分析。在每次活動前,教師可以有針對性地確定觀察目的和觀察內容,通過一定的觀察方法來獲得相關的信息。比如,在“神奇的紫甘藍”項目中,教師想了解幼兒設計方案的能力,于是在設計環(huán)節(jié)重點對各組幼兒進行了觀察,發(fā)現(xiàn)幼兒間存在明顯差異,有的幼兒能夠完全獨立地設計、繪制清晰的流程圖,有的幼兒卻只會表述,還有的幼兒始終處于觀望狀態(tài),沒有進入角色。教師及時對幾類不同的幼兒群體進行記錄,在以后的活動中進行持續(xù)關注。
STEM項目的評價,要將即時評價與長效評價相結合,自評與他評相結合,多用形成性評價,忌用橫向比較。
幼兒園STEM項目的實施一方面需要有正確的理念、適宜的路徑,另一方面還需要幼兒教師有較好的STEM專業(yè)素養(yǎng)。因此,教師應加強相關知識的吸納與學習,不斷拓展自己的視野,在日常生活中善于發(fā)現(xiàn)、樂于探究,這樣才能有能力、有底氣和幼兒一起經歷STEM的探索歷程。
參考文獻:
[1]羅伯特·M.卡普拉羅,瑪麗·瑪格麗特·卡普拉羅,詹姆斯·R.摩根.基于項目的STEM學習[M].王雪華,屈梅,譯.上海:上海科技教育出版社, 2018:3.
[2]陳如平,李佩寧.美國STEM課例設計[M].北京:教育科學出版社, 2018:3.
[3]毛曙陽.關于幼兒園階段開展STEM教育的若干思考[J].物理之友, 2018 (9):10-12.
[4]虞永平.學前教育學[M].南京:江蘇教育出版社, 1996:134-135.
責任編輯:朱忠明 丁偉紅