■文/洪盈怡
STEM指的是Science(科學)、Technology(技術)、Engineering(工程)、Mathematics(數學)四個英文單詞首字母的縮略。隨著STEM教育的不斷發展,其內涵與外延更加豐富。與此同時,STEM教育與創客教育的發展也引起了研究者的密切關注,研究者從教育內容、教育主題、教育方式以及學生的學習方式等方面進行了細致闡述,提出了把握兩者綜合價值取向,更好地促進學生發展的觀點。
幼兒STEM教育以項目課程為載體,依托“開始—發展—結束”的三階段實施過程,強調以主動探究為核心、以問題解決為導向,打破了常規學科的界限,為進一步促進幼兒全面發展提供了無限可能。本文在探討幼兒STEM教育與項目課程相關理論的基礎上,結合案例“消防車搭建記”對兒童STEM項目課程的組織與實施進行分析,以期達到更理想的幼兒教育效果。
本次項目式學習起源于幼兒的一次談話。天氣越來越熱了,幼兒來到新的游戲區域——竹梯搭建區。剛到達,家豪就說:“老師,好熱啊!我感覺我都要著火了。”國兵說:“家豪,你著火的話,我就打119讓消防員來滅火。”家豪說:“不行,消防員叔叔很忙的,要不我們自己搭個消防車來滅火吧!”確定好參加人員之后,幼兒們開始了搭建消防車的大工程。
為了搭建出完美的消防車,教師和幼兒共同搜集資料,一起研究消防車構造圖。幼兒發現,消防車有警示牌,有噴水槍,還有救援梯。了解消防車的基本構造后,幼兒找來了輪胎、海綿墊、跳箱等材料,為搭建消防車做好了準備。
在“消防車搭建記”項目活動中,幼兒為項目活動的延伸與開展提供了無限可能。教師列出了問題清單,確定了幼兒知道什么以及想要知道什么,為下一步活動指導打下基礎。
教師和幼兒一起查看書籍、照片,通過網絡搜集資料,幼兒開始了第一次探究——安裝輪胎。
剛開始搭輪子時,幼兒把輪胎放在跳箱兩側,開始討論怎樣搭建車輪才更加逼真。宏睿發現每個跳箱上都有一個長方形的小洞,興奮地說:“我有辦法了!”“什么辦法?”欣怡追問道。宏睿說:“我們可以將長木板從這個洞穿過去,再把輪胎掛在上面,這樣不就像真的了嗎?”其他小朋友聽了后都說:“這個辦法好,你真厲害!”于是,幼兒按照宏睿的方法安裝輪胎,很快就裝好了。
活動中,教師協助幼兒收集和整理材料,提供所需要的物品。幼兒開始了第二次探究,提出并解決了以下問題。
輪胎安裝完成后,教師問:“下一步該搭建消防車的哪一部分呢?”家豪說:“老師,消防車外出執行任務時總是會響,人們一聽到聲音就知道是什么車了。那個響的東西還沒安呢!”欣怡說:“那個是信號燈吧?”教師說:“應該叫‘消防警報燈’。”國兵問:“那警報燈是什么樣子的呢?我們該怎么搭?”家豪說:“我們不是看到過嗎?我記得是紅色和藍色,我們用兩個小積木來搭搭看吧!”夢辰說:“我去拿彩筆涂上顏色。”家豪去積木區借來了兩個方形積木,夢辰也拿來了彩筆。欣怡說:“我們一人涂一個顏色吧!”涂完后,梓昊又拿來膠帶將其固定在車上。消防警報燈安裝好了,教師及時給予了肯定和鼓勵。
家豪用圓柱體積木當噴水槍架子,拿一根長木板當槍。可是,當家豪把長木板放上去后,長木板總是會塌下去,家豪連續試了幾種辦法都沒有成功。文璽和宏睿看到后一起想辦法,他們先用兩個圓柱體積木當支撐;兩個不太穩固,再加兩個積木;將木板放上去,用積木把木板壓住,找來膠帶將其固定住;固定好噴水槍底座后,在長木板前面也搭建積木作為支撐,用膠帶將前面的積木固定住。這樣,噴水槍就搭建好了。
倩慧和夢辰跑到放梯子的地方搬來了一個大梯子,將其放到消防車的車頂上。家豪說:“我覺得我們的救援梯太矮了,如果是高樓著火的話,這個梯子根本夠不著。我覺得應該加高一點兒,這樣上樓的話就輕松多了。”夢辰說:“那怎么樣加高呢?我們要不要像搭噴水槍那樣再加上圓柱體?”家豪說:“可以啊,要不我們試試吧!”金瑤說:“行,我們得試試!不試怎么知道呢?”于是,幼兒又找來幾個圓柱體用膠帶固定住放在上面,這下救援梯就高多了。
雖然消防車搭建已經取得了很大的進展,但是幼兒覺得還不夠完美,需要繼續搭建。于是,教師引導幼兒進行了討論并繼續查閱資料,幼兒再次萌發出新的想法——改造救援梯。
看著既結實又高大的救援梯,梓昊說:“我覺得這樣不行。”“為什么呢?”欣怡問。梓昊說:“因為我們的梯子下面是好幾個圓柱體組合在一起的,雖然用膠帶固定住了,但還是不安全。而且我們的救援梯也沒有旋轉軸。”“什么是旋轉軸啊?”欣怡追問道。梓昊說:“旋轉軸就是可以讓救援梯進行旋轉的零件。有了它,我們可以不移動車子就能救不同方向的火了。”家豪說:“我看《汪汪隊》(動畫片)里面毛毛駕駛的消防車就有這個,它直接按一個按鈕,梯子就可以旋轉了。”梓昊說:“對,我們應該加上那個。我覺得我們先把救援梯的底座換掉,再安裝一個旋轉軸。”說著,幼兒找來了一塊又粗又大的積木,將其作為底座。這時,幼兒繼續思考用什么來當旋轉軸。金瑤說:“可不可以用輪胎?”家豪說:“我覺得可以。”由于戶外剛下過雨,輪胎里積了許多水,家豪說:“水可以當成潤滑油。”不得不說,幼兒的想象力真的是天馬行空。
消防車只剩下駕駛室還沒有搭建。欣怡說:“駕駛室很好搭啊!我們用的跳箱本來就是一個駕駛室,只要搭一個方向盤和一個座位就行了。”金瑤說:“對啊!那我們怎么搭呢?”家豪指著旁邊的凳子說:“我們就用那個凳子當座位吧!”“好,那我們開始搭方向盤吧!”欣怡抱著一個圓柱體積木和一個圓形積木走過來說。欣怡先把圓柱體積木放在跳箱里,然后把圓形積木放在圓柱體上,很快就搭建好方向盤了。
經過幼兒的共同努力,消防車終于搭建完成了。接下來,幼兒在消防車上寫上了“119”,然后畫上防火標志,再搬來梯子搭在消防車一側,方便上下車。看著自己搭建的消防車,幼兒感到滿意極了。
在“消防車搭建記”活動中,教師借助幼兒的圖畫與表征記錄了項目課程,同時引導幼兒相互分享自己的感受與體驗。
教師說:“經過大家的努力,消防車終于搭建完成了。你們為什么喜歡消防車呢?”家豪說:“因為我喜歡各種車,我最喜歡的就是消防車,我覺得它很酷!”梓昊說:“我喜歡消防車,因為它很能干,可以救火!”
活動中,幼兒對各自的工作內容都非常明確且認真、負責,能夠相互協作解決問題,在整合性的學習過程中體會到了STEM教育的樂趣。
看到幼兒對消防員工作這么感興趣,教師決定給他們看一些消防員工作的視頻。當看到消防員不顧個人生命安全投身到救火行動中時,幼兒發出了贊嘆的聲音:“消防員叔叔真勇敢!”“我覺得他們像蜘蛛俠,可以爬高樓。”“我覺得他們太辛苦了,他們的工作太危險了!”……觀看結束后,教師及時引導幼兒:“消防員除了救火、救人以外,還有很多救援工作,他們的職責主要有消滅火災、搶險救災、消防安全知識宣傳等。雖然你們現在還小,但是也可以做一些力所能及的小事。比如,平常注意不隨便玩火,注意個人安全等。只要我們在生活中多加注意,減少火災的發生,也是在為社會安全做貢獻呢!”幼兒聽了都連連點頭。
目前加強科學教育已成為教育改革的重要內容,而STEM教育是科學教育的創新與發展,二者之間有許多相同的特征。首先,從課程性質上來說,二者都是綜合課程。幼兒教育以整合課程為主,而STEM教育強調科學、技術、工程、數學相整合,二者之間有著相通性。其次,二者都是以建構理論為基礎,強調幼兒主動探究、自主建構,重視幼兒的探究與體驗。但是,STEM教育更加強調工程設計,突破了傳統的科學教育偏重于科普知識和科學制作的局限,既促進了幼兒對數學、科學知識的實際運用,又彌補了幼兒在工程與技術方面的空白。
學前幼兒STEM教育以主動探究和知識整合為核心,基于項目學習的形式,幫助幼兒在解決問題的過程中提高問題解決能力、探索創新能力、團隊合作能力、理論構建能力等,引導幼兒主動學習,促使幼兒掌握綜合、全面的素養,從而更好地適應未來的社會。
STEM教育具有情境性與體驗性、跨學科性與整合性、互動性與協作性等特征,項目課程作為STEM教育的實施形式與載體,其主要特征是讓幼兒在一段持續的時間內獲得仔細觀察和探究有意義的項目的經歷。對應學前教育的特殊性,項目式教學在學前教育階段主要分為開始階段、發展階段和結束階段。所以,基于項目學習是實施幼兒STEM教育最有效的方式之一。