游戲是促進(jìn)幼兒成長(zhǎng)不可或缺的活動(dòng),其中,建構(gòu)游戲是幼兒喜愛的游戲活動(dòng)之一,開展建構(gòu)游戲?qū)Υ龠M(jìn)幼兒的全面發(fā)展具有顯著作用。STEM教育理念,即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的綜合體現(xiàn),能夠豐富幼兒的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。值得注意的是,建構(gòu)游戲與STEM教育理念密切相關(guān)。通過運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等多方面的經(jīng)驗(yàn),幼兒能夠解決建構(gòu)游戲中的實(shí)際問題,提高創(chuàng)新能力、自主思考能力及解決問題的能力。因此,教師應(yīng)以STEM教育理念為引領(lǐng),將科學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)融入建構(gòu)游戲中,以提高幼兒綜合能力。筆者以“小球飛行記”項(xiàng)目活動(dòng)為例,探討了基于STEM教育理念的建構(gòu)探究活動(dòng)。
一、STEM教育理念與幼兒園建構(gòu)游戲概述
幼兒園建構(gòu)游戲具有綜合性、生活性、協(xié)作性和藝術(shù)性等特點(diǎn)。在參與游戲的過程中,幼兒能夠靈活運(yùn)用不同結(jié)構(gòu)的材料,搭建出反映現(xiàn)實(shí)生活的作品。而STEM教育理念倡導(dǎo)基于真實(shí)問題開展項(xiàng)目式游戲活動(dòng),強(qiáng)調(diào)“在做中學(xué)”?;赟TEM教育理念開展幼兒園建構(gòu)游戲,對(duì)于促進(jìn)幼兒的認(rèn)知發(fā)展和社會(huì)性發(fā)展具有重要意義。從認(rèn)知發(fā)展的角度看,STEM教育理念下的建構(gòu)游戲著重強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的融合與關(guān)聯(lián)。幼兒通過參與跨學(xué)科、以問題為導(dǎo)向的建構(gòu)游戲,能夠提高科學(xué)探究與實(shí)踐操作能力。就社會(huì)性發(fā)展而言,STEM教育理念下的建構(gòu)游戲有助于提高幼兒的互動(dòng)能力。在建構(gòu)游戲中,幼兒能夠自主解決遇到的問題,也能夠通過與小組成員的協(xié)作討論或?qū)で蠼處煹闹笇?dǎo)解決問題。
二、基于STEM教育理念的建構(gòu)探究活動(dòng)的實(shí)施
(一)項(xiàng)目緣起
在幼兒的自主游戲探索中,他們產(chǎn)生了將小球、小車通過飛躍方式送達(dá)指定位置的游戲需求。然而,在“騰空運(yùn)送”的實(shí)踐過程中,幼兒遭遇了一系列挑戰(zhàn),如投送距離較短、物體提前墜落等。為此,“如何在物體脫離實(shí)體軌道后確保其沿預(yù)定路線運(yùn)動(dòng)?如何設(shè)計(jì)‘虛實(shí)結(jié)合’的軌道系統(tǒng),使小球能夠成功飛躍并通過后續(xù)軌道準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)終點(diǎn)?”成了幼兒討論的熱門話題。
(二)項(xiàng)目過程
在確定感興趣的探究問題后,筆者帶領(lǐng)幼兒回顧并重建了以往搭建的“小球騰空軌道”,并引導(dǎo)幼兒觀看慢動(dòng)作視頻,觀察小球在脫離軌道后的運(yùn)動(dòng)軌跡。幼兒驚奇地發(fā)現(xiàn),小球在脫離軌道之后,并未直接垂直下落至地面,而是呈現(xiàn)出一段弧形的飛行軌跡?;诖耍P者向幼兒提出問題:“為什么小球脫離軌道后的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條弧線,而不是直接垂直墜落?”幼兒琦琦說:“因?yàn)樾∏驖L下坡有很大的沖擊力,所以小球在飛起來之后還是會(huì)保持之前的方向?!庇變簶窐氛J(rèn)為:“因?yàn)榈厍蛴械匦囊?,?huì)把小球往下拉,所以不管小球怎么飛都還是會(huì)掉下來?!庇變好髅鞅硎荆骸白屒騽?dòng)起來的力有很多個(gè)方向,所以會(huì)形成拋物線?!?/p>
從上述討論中可以看出,幼兒對(duì)慣性與重力的基本概念已經(jīng)有初步的了解。于是,筆者向幼兒講解了慣性及拋物線形成的原理:慣性是物體的固有屬性,它不會(huì)改變,也不會(huì)消失,它是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的屬性;而小球呈現(xiàn)出拋物線式的飛行軌跡,則源于慣性與重力的共同作用,慣性使得小球在脫離軌道后仍保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而重力則引導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,從而形成了這一弧形軌跡。在理解這些科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,幼兒提出了新的問題,如“我們想要讓小球怎么飛?想要搭出一條什么樣的飛球軌道?”等。根據(jù)幼兒的想法,筆者將后續(xù)的探究活動(dòng)劃分為兩個(gè)階段:第一,使小球在脫離軌道后形成向上的拋物線,并準(zhǔn)確落入預(yù)設(shè)的終點(diǎn);第二,使小球騰空飛行一段距離后,接續(xù)后續(xù)軌道,穩(wěn)定落入并繼續(xù)滾動(dòng)。
第一階段。首先,幼兒展現(xiàn)了對(duì)小球按照向上的拋物線軌跡運(yùn)動(dòng)的期待,并基于這一期待進(jìn)行了自主搭建軌道的嘗試。在調(diào)整了原有的前序軌道后,小球的飛行軌跡確實(shí)改變了,然而,新的問題也隨之出現(xiàn)——雖然調(diào)整前序軌道能使小球形成向上的拋物線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),但這種向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只保持在軌道最前端的短暫距離。經(jīng)過數(shù)次實(shí)驗(yàn),幼兒經(jīng)過仔細(xì)觀察和分析,總結(jié)出一些使小球飛行軌跡呈現(xiàn)為向上拋物線的方法。比如,幼兒辰辰說:“在下坡之后要有上坡的軌道。”幼兒東東認(rèn)為:“下坡的那一段要讓小球積累很大的沖擊力,不然沖不上去?!庇變烘面帽硎荆骸吧舷缕碌能壍缞A角要合適。”這時(shí),筆者提出新的問題:“如何延長(zhǎng)小球的飛行軌跡中‘向上’的那一段呢?”幼兒七七提出:“延長(zhǎng)軌道向上的那一段坡就可以讓小球飛更高!”幼兒珉珉則表示:“我覺得應(yīng)該減短上坡的軌道長(zhǎng)度,只留一點(diǎn)點(diǎn),保持向上的坡度就行了。因?yàn)樾∏蚺榔乱矔?huì)消耗沖擊力,沖擊力消耗太多就飛不動(dòng)了?!痹诖嘶A(chǔ)上,筆者組織幼兒進(jìn)行了兩次測(cè)試,從而得出結(jié)論:對(duì)于小球而言,向上的坡道長(zhǎng)度并非關(guān)鍵要素,真正的關(guān)鍵點(diǎn)在于保持一定的上升趨勢(shì)。事實(shí)上,當(dāng)小球脫離此類前序軌道時(shí),其飛行距離會(huì)加長(zhǎng)。反之,如果上坡軌道過長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致小球在脫離軌道后迅速墜落至地面,無法形成有效的飛行弧度。
其次,在幼兒經(jīng)歷了初步的探索并積累了相應(yīng)的建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)之后,筆者介紹了“跳臺(tái)滑雪”的原理,以期給予幼兒一定的靈感。經(jīng)過對(duì)相關(guān)資料的深入研究與討論,幼兒對(duì)“能夠讓小球飛得更高、更遠(yuǎn)”的飛球軌道設(shè)計(jì)有了新的想法。幼兒昊昊提出:“前面要有足夠長(zhǎng)的下坡坡道來使小球加速、蓄力?!庇變阂灰槐硎荆骸吧舷缕碌膴A角是有弧度的,而不是我們之前搭的那種直角彎?!庇變汉f:“下坡的坡度要比上坡的坡度更陡?!庇變阂滓渍J(rèn)為:“坡道要很滑,光滑的軌道才能讓球滾得更快,飛得更遠(yuǎn)。所以坡道要用PVC管來搭?!苯?jīng)過參與小組討論,幼兒成功繪制了新的飛球軌道設(shè)計(jì)圖。接著,他們根據(jù)這份設(shè)計(jì)圖進(jìn)行了初次搭建嘗試。然而,在首次實(shí)踐中,由于對(duì)上下坡坡度要求的疏忽,幼兒搭建了一個(gè)上坡坡度顯著大于下坡坡度的前序軌道,這一疏忽意外地促成了“噴泉式”的小球飛行軌跡。隨后,幼兒嚴(yán)格按照原定要求對(duì)坡道進(jìn)行調(diào)整,最終使得小球得以沿著一條向上的拋物線軌跡飛行。兩次搭建嘗試給幼兒帶來了意外的收獲。筆者又提出問題:“在相同的動(dòng)力前提下,小球‘飛得高’和‘飛得遠(yuǎn)’能同時(shí)滿足嗎?”幼兒昊謙認(rèn)為:“不能,如果飛得高,球就會(huì)馬上落下來,就飛不遠(yuǎn),而如果飛得遠(yuǎn)的話就沒辦法沖得很高?!庇變烘豪ひ脖硎荆骸安荒埽?yàn)檐壍赖臄[放方式已經(jīng)決定了小球會(huì)怎么飛。”
幼兒的答案非常統(tǒng)一,他們明確了未來的建構(gòu)方向是往遠(yuǎn)飛,便繼續(xù)調(diào)整飛球軌道。然而,他們?cè)诎凑赵O(shè)計(jì)圖搭建前序軌道的過程中,又出現(xiàn)了一些新的問題,如由于上下坡道使用的材料不同而導(dǎo)致的連接問題,由于材料堆砌太多導(dǎo)致軌道存在不穩(wěn)定、易倒塌的問題。對(duì)此,幼兒圍繞解決方法展開思考。幼兒安安提出:“把上下坡?lián)Q成同樣的搭建材料,可以都換成粗的PVC管,因?yàn)橛泻线m的連接口?!庇變虹f:“軌道都換成一樣的管,然后用魚骨架支撐它,最高點(diǎn)的魚骨架下面可以墊上比較高的東西,這樣高度就夠了?!?/p>
最后,根據(jù)這些解決辦法,幼兒進(jìn)行了新一輪嘗試,調(diào)整后的前序軌道滿足了各方面的要求,并且?guī)砹艘馔馐斋@——和之前的飛行軌跡相比,這樣的軌道能讓小球飛得又高又遠(yuǎn)。
第二階段:接續(xù)后續(xù)軌道,使小球在飛行一段距離后穩(wěn)定落入并繼續(xù)滾動(dòng)。
在明確階段的探究目標(biāo)后,幼兒開展了一次深入的小組討論,并繪制了當(dāng)前階段的軌道設(shè)計(jì)圖。這一階段的核心挑戰(zhàn)分為兩個(gè)方面:一是確保在接住球后,小球能夠繼續(xù)維持其向前的滾動(dòng)狀態(tài);二是確保小球在落入軌道后往回(起點(diǎn)方向)滾動(dòng)。依據(jù)繪制的設(shè)計(jì)圖,幼兒進(jìn)行了首次搭建嘗試,并較為順利地攻克了首個(gè)挑戰(zhàn)。在觀察并精準(zhǔn)定位小球的大致落點(diǎn)位置后,他們巧妙運(yùn)用了斜坡積木作為助推跳板,隨后無縫銜接軌道積木,搭建出一個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且功能有效的模型,順利達(dá)成了這一階段的建構(gòu)目標(biāo)。
三、基于STEM教育理念的建構(gòu)探究活動(dòng)的反思
(一)完善頂層設(shè)計(jì),促進(jìn)推廣與應(yīng)用
在STEM教育理念的指導(dǎo)下,教師開展建構(gòu)探究活動(dòng)有助于激發(fā)幼兒的探究興趣,培養(yǎng)他們遷移知識(shí)、解決問題的能力,提高他們的參與積極性,進(jìn)而提高幼兒的綜合能力,為其后續(xù)的學(xué)習(xí)之路打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為此,教師需要進(jìn)一步完善頂層設(shè)計(jì),利用多樣化的教學(xué)資源,構(gòu)建深度學(xué)習(xí)機(jī)制,同時(shí)建立基于STEM教育理念的建構(gòu)探究活動(dòng)評(píng)價(jià)體系,推動(dòng)STEM教育理念的深入發(fā)展。
(二)把握核心特質(zhì),不斷優(yōu)化實(shí)踐機(jī)制
在實(shí)踐過程中,幼兒將經(jīng)歷一個(gè)真實(shí)且持續(xù)的深度學(xué)習(xí)過程,涵蓋STEM活動(dòng)的計(jì)劃制訂、作品制作和評(píng)價(jià)展示等。這對(duì)于培養(yǎng)幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)和高階思維能力至關(guān)重要。因此,在實(shí)踐過程中,教師應(yīng)該優(yōu)化相關(guān)的實(shí)踐機(jī)制,引導(dǎo)幼兒選取基于真實(shí)情境、具備持續(xù)探究?jī)r(jià)值且意義深遠(yuǎn)的主題,同時(shí)鼓勵(lì)幼兒充分表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn),并傾聽他人的見解,提出創(chuàng)新的問題解決方案。當(dāng)幼兒面臨新的挑戰(zhàn)時(shí),教師應(yīng)該鼓勵(lì)他們通過合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐練習(xí)來尋求解決方案,從而推動(dòng)STEM活動(dòng)的深入開展。
(三)深入開展園本實(shí)踐活動(dòng),促使教育落到實(shí)處
STEM教育理念強(qiáng)調(diào)在真實(shí)、豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境中,促使幼兒以批判性思維獲取知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),并鼓勵(lì)他們主動(dòng)構(gòu)建新的知識(shí)體系。因此,在基于STEM教育理念開展建構(gòu)探究活動(dòng)時(shí),教師應(yīng)該結(jié)合幼兒在日常生活中遇到的實(shí)際問題,整合不同學(xué)科的知識(shí),并基于對(duì)幼兒個(gè)體差異的觀察和了解,協(xié)助幼兒選定合適的主題,指導(dǎo)幼兒制訂計(jì)劃、籌備材料和安排分工。同時(shí),在幼兒的實(shí)踐過程中,教師應(yīng)該密切觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并幫助幼兒解決遇到的問題。在活動(dòng)結(jié)束后,教師要組織幼兒進(jìn)行成果展示,以幫助幼兒鞏固知識(shí)。
(作者單位:常州市鐘樓區(qū)盛菊影幼兒園)