江蘇省常州市金壇區實驗幼兒園 臧增芳


越來越多的研究表明,在早期STEM學習過程中,幼兒所表現出來的批判性思維、溝通與合作能力、問題解決意識等行為,對幼兒學會如何學習具有非常重要的意義。美國學前STEM教育研究者莎莉·穆莫指出:“幼兒STEM教育是教育者有目的、有計劃、有組織地以科學與數學為核心,關注幼兒的興趣、有意義的材料與活動,整合科學、技術、工程、數學、藝術等內容,為幼兒提供真實的情境,幫助幼兒在解決問題或完成任務的過程中親歷科學探究、體驗工程設計過程,提升幼兒的STEM綜合素養(情感態度、知識、技能、思維認知),理解STEM與生活的聯系。”
本文結合我班近一年來開展過的STEM項目案例,立足實際,以環境、教師和家庭三方面為切入點,探索項目學習視野下幼兒園STEM教育的實施策略。
幼兒STEM教育強調以科學區與數學區為核心,更關注培養幼兒的STEM思維與意識。
首先,我們在規劃班級區域時,擴大了科學區和數學區的空間,并將科學區設置在靠窗和水池的位置,數學區緊鄰在側,同時調整了桌椅的擺放位置,提供了地墊,方便不同項目組的幼兒進行相對獨立的探究與實踐,減少區域之間的干擾。
其次,我們增添了可移動工具柜,里面投放了放大鏡、天平、尺子、試管、量杯、螺絲刀等常用的探究工具,同時投放植物標本、科普書籍等可供幼兒查閱的材料,另外還備有筆、紙等記錄材料。
最后,我們將自然科學內容拓展至自然角,在自然角提供了可供幼兒進行種植、水培、飼養等活動的器皿和工具。在項目活動“土豆成長記”中,幼兒在自然角利用對比實驗,探究土豆在自來水、鹽水、營養液等不同溶液中的生長情況,并利用積木、吸管等工具測量土豆的生長變化。幼兒的年齡特點決定了他們是通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取經驗,適宜的空間和豐富的材料為幼兒的項目學習提供了可操作的對象,讓幼兒在與環境的互動過程中獲得學習與發展。
我園設有專門的STEM項目活動室,空間寬敞、材料豐富,有樂高、磁墻、軌道和斜坡、電子探索套裝等多種材料。除此之外,我園的勞作室、碳化積木區、建構區等專用活動室的材料各具特色,活動內容涉及多個學科,與STEM教育的整合性特征高度契合,這一特點也為項目的實施提供了有力條件。如項目活動“好吃的元宵”,幼兒在勞作室中探索米粉和水混合的比例,運用多種方式制作元宵。
《江蘇省幼兒園課程游戲化項目實施要求》明確指出:“關注游戲和生活的價值,從幼兒的生活和游戲中感知幼兒的興趣和需要,發現有價值的資源和線索,設計、生成不同類型的教育活動。”因此,教師要格外關注幼兒在游戲和生活中的狀態,捕捉幼兒的探究興趣,篩選有價值的問題或聚焦點,適時適當啟發、引導幼兒,進而引發其對STEM項目的學習熱情。例如,在一次晨間活動時,海盜船下面和取放器械的地方出現的螞蟻引起了孩子們的注意,他們在鍛煉時、吃完點心后、甚至去衛生間的時候都在談論“螞蟻為什么爬來爬去”,于是教師及時捕捉幼兒的興趣和想法,開展了一次晨談活動,拋出問題“如何能更清楚地觀察螞蟻”。有的孩子說可以用放大鏡,這時就有孩子反駁:“可是螞蟻爬進洞里后,我們就看不到了。”這一觀點讓幼兒意識到使用放大鏡觀察螞蟻的局限性。“找一些螞蟻養起來就可以天天看了。”另一個孩子的說法得到了大家的贊同。接著他們開始討論螞蟻喜歡什么樣的家、該如何為螞蟻建造一個家,于是“小小蟻巢設計師”的項目活動由此生成了。
除了幼兒在生活和游戲中遇到的實際問題,有時教師也需要創設一些能使幼兒產生認知沖突的問題情境,以激發幼兒的探究欲望。如,在一次STEM項目活動中,幾名幼兒在墊子上利用多種積木拼搭斜坡和軌道,然后將小球放上去從斜坡上滾下來。“你看,我的小球滾下去啦!”“我用這個球也滾下去了!”“我剛剛還讓小球滾到那邊了。” 聽到孩子們的談論,我停在旁邊仔細觀察他們拼搭的斜坡,有高有低、有長有短。孩子們一次又一次將木球或彈力球放上去,當看到小球滾落的剎那,他們的臉上露出了興奮的笑容,接下來繼續撿球、滾球,絲毫沒有要停下來的意思。既然他們這樣樂此不疲,能不能讓這個游戲變得更有趣呢?“如何讓小球滾得更快、更遠?你用的是哪種小球?”于是,我提出了上述問題,創設了問題情境,引導幼兒進一步探索,由此“斜坡滾球”的項目活動誕生了。


圖1.“斜坡滾球”項目活動框架
STEM教育強調的是幼兒通過實踐探究獲得解決問題的能力,但幼兒的思維特點和學習方式決定了探究過程的復雜性和多樣性,而傳統的備課方法和教學方式無法滿足幼兒在活動中的多種體驗,因此本研究借鑒逆向設計模型設計了基于項目學習的幼兒園STEM教育活動框架。
逆向設計是由美國課程專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格創立并逐漸完善成型的教學設計模式,整個模式分為三個階段:確定預期結果、確定合適的評估證據、設計學習體驗和教學。在STEM項目活動開展之前,我們抓住項目中的核心問題并挖掘其學科內容中的核心經驗和跨學科概念,將項目學習可能涉及到的知識表征在一個有機的問題系統中,從而在項目活動進行中適時適當地選擇有效的方式推進活動的進行。比如,在大班STEM項目活動“斜坡滾球”中,我們對斜坡、軌道等方面所涉及到的核心問題進行審議和逆向設計,確定了小球滾動的流暢性、軌道的限制性、小球的運動時長和小組合作分工等因素為項目的評估依據,形成了“斜坡滾球”項目活動框架。
幼兒的發展存在個體差異,小組中的每個幼兒在項目學習過程中的表現也不同,教師應科學觀察、正確解讀、有效支持幼兒在項目學習中的表現。
1.科學觀察,有效回應
在項目活動時,我時常會借助手機、記錄表等方式記錄幼兒活動的精彩過程,這樣可以幫助教師更有效地解讀幼兒的行為,同時也為活動后的交流分享環節提供了直觀形象的依據。當發現幼兒存在顯著的個體差異時,我一般會給予能力弱的幼兒較多的關注,在其遇到困難時進行適時的啟發與鼓勵。如在項目活動“斜坡滾球”中,教師提出問題“如何能搭出更長的斜坡”之后,幼兒紛紛借助積木和其他材料搭建組合斜坡。衡衡嘗試完直線型的斜坡后開始變化軌道的位置,不停地變換出其他形狀,并嘗試放球;當搭到有直角轉彎的斜坡時,衡衡連續試了幾次,都沒能讓小球順利按照拼搭的軌道路徑滾動。“唉,怎么小球過不去了?”衡衡蹲在墊子上歪著頭看著兩段軌道銜接的地方。看到衡衡沮喪的表情,我走過去,首先肯定了衡衡的探究過程和成果——衡衡能堅持嘗試,并且已經搭建出了直線型組合斜坡。衡衡聽到后臉上瞬間露出了笑容。接著,我鼓勵他思考“想一想,小球走完這段軌道,滾落到哪里了?”,在我的啟發下,衡衡意識到小球的運動軌跡發生了改變,于是他開始嘗試利用擋板、增加底部積木等方式讓小球轉彎。基于幼兒的認知特點,他們在項目學習的過程中會遇到困惑,此時教師可以適時鼓勵、啟發,衡衡就是在教師的鼓勵下重新燃起了探究的欲望,并遷移了之前自主探究中單段斜坡的經驗,進而理解了斜坡的高度、長度等因素會影響小球運動的速度和方向。
2.鼓勵小組合作
小組合作共同商討解決方案、完成項目任務是幼兒園STEM教育的重要表現形式。在項目實施的過程中,我積極鼓勵幼兒根據探究意愿自主組成合作探究小組,共同商討設計方案、解決辦法等。如在項目活動“小小蟻巢設計師”中,我根據幼兒的討論結果,請選擇制作石膏巢和土巢的幼兒分別組成探究小組,與小組成員合作設計與制作。
3.重視分享交流
在分享交流環節,我會相應地在一體機上展示我在觀察時拍攝的照片、視頻等,這樣便于分享的幼兒更清楚地表達自己的想法,其他幼兒也更容易理解。幼兒分享自己的操作方法、小組作品、個人創意、遇到的問題等,我也會結合自己的觀察記錄表適時地給予補充、提煉。師幼有效互動,幫助幼兒提升經驗,促進幼兒動手操作能力和創造性思維的發展,同時對梳理項目實施中的重要問題也有所幫助。如,在項目活動“小小蟻巢設計師”中,在幼兒第一次制作時,雖然各組長已分工明確,但制作石膏巢的小組中有個別組員不服從安排,堅持要制作喂水裝置,有的組員根本不愿意做,轉而玩起了鋪在桌子上的報紙,我請該組幼兒交流后引導他們思考:小組成員在制作過程中產生不同意見該怎么辦?通過這樣的交流互動,我引導幼兒學會反思,進而培養其批判性思維及團隊合作精神。
STEM教育和傳統教學內容的區別是:它核心的指向不是學科知識,而是我們所處的現實世界,它強調以解決現實生活中的問題為驅動任務,注重尋求解決方案的探究過程,最終的落腳點是培養幼兒綜合運用各種知識解決實際問題的能力。在STEM項目實施后,我還會引導幼兒聯系生活,學會遷移和應用。
如,在“小小蟻巢設計師”項目實施后,我引導幼兒思考:你想制作什么?該如何制作一件物品?幼兒回憶制作石膏巢的過程,通過項目學習中積累的工程活動經驗,根據“設計—實施—反思改進—優化設計”等一系列流程,設計制作出一些模具以解決問題,如,有的幼兒設計制作牙齒模型,嘗試在“夢想成真”游戲中做一名牙醫,為前來看牙的幼兒制作牙齒模型;有的幼兒還設計制作了佩奇儲蓄罐、彩繪娃娃等。
家庭是幼兒園重要的合作伙伴,家長資源也是非常重要的教育資源。在中班下學期的家長會上,我以上學期“蘿卜豐收”的實例向家長們介紹了STEM活動對于幼兒學習與發展的重要意義,并且得到了家長們的支持與配合。如,我請軒軒媽媽協助聯系小螞蟻樂園的康康老師,請感興趣的幼兒跟隨爸爸媽媽去小螞蟻樂園參觀。通過實地參觀,幼兒了解了養螞蟻需要注意的事項,觀察了康康老師如何照顧螞蟻、如何制作蟻巢,這為后期的商討(如何制作、設計蟻巢、制作蟻巢)奠定了堅實的基礎。
除此之外,我們還可以將家園合作推向更深的層次,讓家長在家庭生活中為幼兒提供探究的時間和空間,并督促和引導幼兒進行探究活動。如,我們將幼兒參與STEM項目的過程性圖片、視頻等內容做成美篇等圖文結合的鏈接發送至家長群,并通過家長會、幼兒成長檔案等不同形式深度解讀幼兒在STEM項目學習中各方面能力的發展,讓家長認同STEM理念,并愿意配合幼兒園教育,在一定程度上促進了STEM項目實施的深度和廣度。
為了促進幼兒的創造性思維、批判性思維、以及協作交流、勇于探究、解決實際問題等多方面能力的發展,教師要基于STEM教育的特點創設班級探究環境,在材料和工具方面科學準備、合理投放,同時要充分利用幼兒園的各類豐富資源。
在一日活動中,教師要留心觀察,篩選有價值的問題和線索,有效引發幼兒進行不同類型的STEM項目學習。在項目實施之前,教師要做有準備的支持者、合作者和引導者,基于項目中的核心問題展開逆向設計;在項目實施中,教師要科學觀察、正確解讀、有效支持幼兒在項目中的表現,助力幼兒參與STEM項目學習;在項目實施后,教師要注意啟發幼兒進一步思考,將項目學習中的工程設計思維遷移運用到游戲和日常生活中。除此之外,家庭和社區資源的合理利用也是推進幼兒STEM教育的有效策略之一。