STEM教育是一種跨學科的學習方法,它融合了自然科學、信息技術(shù)、工程學與數(shù)學等領(lǐng)域的知識。教師可以設(shè)計綜合性的學習項目,使幼兒在解決實際問題的過程中掌握多門學科的知識。同時,教師借助項目活動開展STEM教育,可以幫助幼兒建立對科學技術(shù)的初步認知,提升他們的綜合素養(yǎng)。STEM教育模式對于培養(yǎng)適應未來社會需求的新一代人才具有重要價值?;诖?,文章探討項目學習視角下幼兒園STEM教育的實施路徑,以供參考。
一、依靠區(qū)域活動,創(chuàng)設(shè)STEM探索環(huán)境
在項目學習視角下開展STEM教育時,教師需創(chuàng)設(shè)新的教育環(huán)境,突破傳統(tǒng)教室的局限,充分利用區(qū)域活動的特性,開拓幼兒探索STEM領(lǐng)域的新陣地,讓幼兒親身參與實踐和探索活動。從教育實施的角度出發(fā),教師應在幼兒探究時提供必要的指導,但不能輕易打斷他們的學習進程。在這個過程中,教師還應采用激勵性語言,確保每個幼兒都能積極參與活動。另外,從時間維度出發(fā),項目學習的有效實施需保證幼兒擁有充足的時間,方便幼兒自主提出問題、搜集資料、整合信息、解決問題。因此,教師應延長幼兒在區(qū)域活動中的學習時間。
為進一步強化幼兒的探索體驗,教師應適當調(diào)整科學區(qū)與數(shù)學區(qū)的空間布局。教師可以將科學區(qū)設(shè)置在靠窗的位置及水池附近,方便幼兒充分利用自然光和水資源,數(shù)學區(qū)應挨著科學區(qū)。在調(diào)整過程中,教師需重新擺放桌椅和地墊,為幼兒打造更為自由的行動空間,減少區(qū)域間的干擾,保證各小組在互不影響的情況下開展活動。同時,教師應在兩個區(qū)域投放豐富多樣的工具和材料,如在移動工具柜中放置放大鏡、天平、尺子等實驗工具,方便幼兒在實踐中展開探索。
以項目活動“土豆成長記”為例,幼兒可以借助自然角的資源,通過對比實驗,探究土豆在不同溶液中的生長情況。在活動中,幼兒還可以借助積木、吸管等工具了解土豆的生長變化,鍛煉觀察能力和實驗操作技能,并加深對科學原理的理解。
二、聚焦項目目標,引導STEM活動走向
有學者提出,在STEM教育中,項目學習體現(xiàn)為一種開放式、模糊任務的活動,其核心理念在于設(shè)定明確的學習目標,以激發(fā)幼兒的自主探索意識。在設(shè)定項目目標時,教師需充分考慮幼兒的年齡特性,選擇適宜的教育內(nèi)容。同時,教師應遵循靈活開放的原則,鼓勵幼兒自主提出問題、尋求答案,并為幼兒提供豐富的材料、工具和資源,確保項目目標的順利實現(xiàn)。
以項目活動“電梯成型記”為例,教師可以引導幼兒探索齒輪、輪軸等簡單的機械零件,融入科學、數(shù)學、技術(shù)和工程等領(lǐng)域的知識,設(shè)計綜合性學習項目。在科學領(lǐng)域,齒輪作為基本的機械元件,是幼兒理解簡單機械工作原理的重要窗口。在“電梯成型記”項目中,幼兒能夠通過操作不同形狀和大小的齒輪,領(lǐng)悟動力傳輸及轉(zhuǎn)速變化原理。這種互動式學習可以幫助幼兒初步建立簡單的機械概念,并激發(fā)其探究科學原理的熱情。在該STEM項目活動中,教師可以將數(shù)學領(lǐng)域的目標設(shè)定為讓幼兒在設(shè)計、構(gòu)建電梯模型的過程中測量齒輪尺寸,理解齒輪間的比例關(guān)系,了解空間方位概念,從而提高幼兒的數(shù)學能力和空間感知能力。另外,在技術(shù)與工程方面,教師可以要求幼兒完成工程設(shè)計循環(huán),包括提出問題、設(shè)計解決方案、實施方案、展開測試及優(yōu)化過程。通過上述措施,教師可以將科學、數(shù)學、技術(shù)、工程等相關(guān)概念融入幼兒項目活動目標,培養(yǎng)幼兒解決問題的能力。
三、設(shè)計逆向項目,提供STEM核心問題
逆向設(shè)計理念是由課程專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格提出的,其核心在于先確定預期結(jié)果,然后確定合適的評估證據(jù),最后設(shè)計學習體驗活動。它在幼兒園STEM教育中的應用對于提高教學質(zhì)量、優(yōu)化學習體驗及達成教學目標具有重要意義。在開展STEM項目活動前,首先,教師要明確預期的學習成果,在整個項目過程中明確方向。接著,教師要確定合適的評估證據(jù),以反映幼兒在STEM領(lǐng)域的學習和發(fā)展。教師可以通過觀察幼兒的實際操作來了解他們的學習進展,并及時調(diào)整教學策略。最后,教師應設(shè)計富有挑戰(zhàn)性的學習體驗活動,并創(chuàng)設(shè)一個鼓勵幼兒探索、實驗和創(chuàng)新的學習環(huán)境。在逆向設(shè)計的框架下,教師需要抓住項目中的核心問題,挖掘?qū)W科內(nèi)容中的核心經(jīng)驗,并選擇有效的方式來推進活動,確保幼兒在探索學習中不斷進步。
以項目活動“能引爆氣球的神奇水果”為例,該活動的設(shè)計緊密結(jié)合了STEM教育的核心要素。首先,教師可以確定預期的教學結(jié)果,即讓幼兒理解柑橘類水果的果皮中含有的芳香烴可以溶解氣球表層的乳膠。在此基礎(chǔ)上,教師可以設(shè)計合適的評估證據(jù),即開展相關(guān)實驗,讓幼兒觀察并說明不同水果對氣球的影響,以此評估幼兒對實驗原理的理解和分析能力。在具體的教學活動中,教師可以先吹起一個氣球,激發(fā)幼兒對如何破壞氣球的好奇心,從而引入實驗主題。接著,教師可以引入實驗,讓幼兒觀察橘子皮的汁液能否引爆氣球,并引導幼兒探討柑橘類水果的果皮能引爆氣球的原因及其他水果是否也能產(chǎn)生同樣的效果。在這個過程中,幼兒要進行觀察操作和思考,這有助于提高他們的科學探究能力。通過這種方式,教師能夠更好地引導幼兒探究科學現(xiàn)象,同時提升他們的綜合素養(yǎng)。
四、觀察幼兒表現(xiàn),助力解決STEM問題
實施STEM教育要求教師深入觀察幼兒的表現(xiàn),并幫助他們解決項目活動中遇到的問題。由于每個幼兒在參與項目學習時的表現(xiàn)都有所不同,教師需要通過科學的觀察方法正確解讀幼兒的行為,并提供有效的支持,以促進每個幼兒的學習和成長。在項目活動中,教師可以利用記錄表記錄幼兒活動的關(guān)鍵過程,重點關(guān)注那些學習能力相對較弱的幼兒,并及時提供適當?shù)闹笇?,幫助他們解決難題。同時,教師應鼓勵幼兒互助合作,允許能力較強的幼兒幫助那些遇到問題的同伴,從而培養(yǎng)幼兒的協(xié)作精神,讓他們學會相互幫助。
以項目活動“吹泡泡”為例,此項目不僅涉及科學原理的探索,還包含技術(shù)制作和實驗操作等元素,可以為幼兒提供綜合性的學習體驗。教師可以向幼兒展示圖片,并通過提問激發(fā)他們對泡泡的好奇心,引導幼兒思考“為什么有的水能吹出泡泡”這一問題。接著,教師可以通過實際操作引導幼兒親身體驗吹泡泡的過程,并讓他們觀察用清水和肥皂水吹泡泡的不同效果。在此基礎(chǔ)上,教師可以通過解釋簡單的科學原理,幫助幼兒理解表面張力的概念。這種直觀體驗和科學知識講解相結(jié)合的方式,有助于幼兒更深刻地理解自然現(xiàn)象和科學原理。之后,教師可以設(shè)計“吹泡泡”實驗,讓幼兒通過直接操作來探究不同材料對泡泡的影響,更加深入地了解泡泡的物理特性,并在實驗過程中提高觀察和推理能力。通過參與這些活動,幼兒能在探究科學原理的同時提高操作能力和解決問題的能力,增強團隊合作意識。
五、聯(lián)系現(xiàn)實生活,拓展STEM實際應用
STEM教育方法強調(diào)探究過程,其目標是培養(yǎng)幼兒綜合運用各種知識解決實際問題的能力。在幼兒園實施STEM教育時,教師不僅要在課堂上引導幼兒探究科學、技術(shù)、工程和數(shù)學方面的知識,還要指導他們將所學知識與日常生活聯(lián)系起來。此外,教師應指導幼兒及時反思,幫助他們理解所學知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。通過這種方式,幼兒不僅能更好地理解所學內(nèi)容,還能提高將理論知識用于解決實際問題的能力。為了實現(xiàn)這一目標,教師需要設(shè)計與生活緊密相關(guān)的STEM項目,使幼兒在參與中自然地將所學內(nèi)容與現(xiàn)實世界聯(lián)系起來。
以項目活動“自動澆水器”為例,筆者將STEM教育與現(xiàn)實生活緊密結(jié)合,有效加深了幼兒對科學、技術(shù)、工程和數(shù)學概念的理解。在“趣味小實驗”環(huán)節(jié),筆者設(shè)計了自制灑水器活動,不僅讓幼兒通過實際操作了解了水的流動原理,鍛煉了幼兒的動手能力,還加深了他們對科學概念的直觀理解。在“我想設(shè)計的自動澆水器”環(huán)節(jié),筆者引導幼兒將自己的創(chuàng)意融入設(shè)計,不僅激發(fā)了幼兒的想象力,還幫助他們理解了設(shè)計工程的基本原則。通過繪制設(shè)計圖紙和制作模型,幼兒學會了如何將抽象概念轉(zhuǎn)化為具體實物,這對他們未來的學習生活具有重要意義。在“動手實踐,制作自動澆水器”環(huán)節(jié),幼兒積極開展小組合作,應用他們所學的科學和工程知識,與同伴溝通、協(xié)作,共同完成了自動澆水器的制作。在“成果初探,分享交流”環(huán)節(jié),幼兒展示了他們的作品,并與同伴進行了交流反饋。筆者借助上述項目活動成功地將STEM教育與幼兒的現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,增強了幼兒的自信心,提高了幼兒多方面的能力。
六、開展園外合作,搭建STEM資源平臺
STEM教育強調(diào)真實的體驗,然而,僅依靠幼兒園內(nèi)部資源難以滿足這一需求。因此,教師要主動開發(fā)并利用社會各方面的資源,以創(chuàng)設(shè)更加豐富和多元的STEM教育環(huán)境。教師可以利用家庭資源,邀請家長參與STEM項目。教師還可以積極利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)資源,通過網(wǎng)絡(luò)平臺讓幼兒接觸更廣闊的知識領(lǐng)域。通過開展園外合作,幼兒園教師可以有效地搭建STEM資源平臺,為幼兒提供更廣泛、更深入的學習機會。
以項目活動“家庭體檢站,送給外婆的智能椅誕生記”為例,筆者整合家庭資源和社會資源,通過開展家庭體檢站項目活動的方式,讓家長和幼兒共同參與了STEM學習活動。這種家園共育的方式拉近了家庭與幼兒園之間的距離,為幼兒提供了更為豐富的學習資源。在“送給外婆的智能椅”項目中,筆者將設(shè)計智能椅的主動權(quán)交給幼兒,通過實際操作引導幼兒探索如何設(shè)計和制作適合老年人使用的智能椅。在項目的第一階段,幼兒大多設(shè)計了可以存儲甜食的愛心椅。在項目的后續(xù)階段,幼兒探索了如何使智能椅具備自動定位功能,借助手機定位功能實現(xiàn)自動定位。“家庭體檢站,送給外婆的智能椅誕生記”項目活動展示了家庭和社會資源在STEM教育中的重要作用。通過該項目活動,幼兒能在教師的引導下掌握STEM相關(guān)知識,學會如何將這些知識應用于現(xiàn)實生活,實現(xiàn)知識的遷移。在教學實踐中,教師可以基于這種教學模式搭建STEM資源平臺,為幼兒的全面發(fā)展提供有力支持。
結(jié)語
實施STEM教育需要在幼兒園內(nèi)部創(chuàng)設(shè)支持性的學習環(huán)境。在項目學習視角下,幼兒可以在探索和實踐過程中掌握科學原理及技術(shù)應用方法,同時增強創(chuàng)新意識。STEM教育需緊密聯(lián)系現(xiàn)實生活,立足幼兒的生活經(jīng)驗,使學習過程更具實際意義。此外,幼兒園應尋求外部合作,為幼兒提供豐富的學習資源。幼兒園STEM教育的實施是全面綜合的過程,它要求教師、家長和社會各界共同參與,為幼兒創(chuàng)設(shè)支持性、探索性和互動性的學習環(huán)境。通過這種方式,教師能夠培養(yǎng)幼兒在科學、技術(shù)、工程和數(shù)學領(lǐng)域的素養(yǎng),激發(fā)幼兒的創(chuàng)造力,為幼兒的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
(作者單位:江蘇省徐州市銅山區(qū)柳泉鎮(zhèn)中心幼兒園)