文 孟 青
STEM 是一种源自美国的新兴教育模式,它将科学、技术、工程和数学方面的知识进行融合,培养学生在科学、技术、工程和数学方面的素养,培养学生发现问题和解决问题的能力。2006 年,美国提出知识经济时代的教育目标之一是培养具有STEM 素养的人才,并称其为全球竞争力的关键。在我国教育部印发的《义务教育小学科学课程标准》中,也将STEM 教育列为新课程标准的重要内容之一。为了顺应国际潮流,跟随国家发展需要,同时为满足江苏省从质量大省向创造大省迈进过程中对高质量人才的需求,我省诸多中小学、幼儿园开始引进STEM 教育。这对教师来说是一个挑战,也是自身专业发展的机遇。本文在实践的基础上,基于常见的乐高活动场景,对幼儿园STEM教学中教师的指导策略进行了探究。
兴趣是学习的动力,是产生学习动机的基础。在实践过程中,STEM 教育基于幼儿生活中的已有经验,寻找幼儿感兴趣的事物,使之成为幼儿探索体验的学习内容,这样可以增强幼儿参与活动的兴趣,提高幼儿的学习积极性。STEM 教育中提供的问题往往来自于真实生活,我们将抽象的理论知识与生活实践联系在一起,促使幼儿将理论和实际联系起来,体验知识迁移的乐趣。
例如,教师在班级STEM 区放置了两套乐高“欢乐牧场”主题玩具,幼儿们兴奋不已。桐桐拿了几个栏杆围成一个圈,然后将小动物一个一个地运到这个圈里,边运边说:“小猪在我的院子里,小狗在我的院子里,小马也在我的院子里……”然后转身又从乐高盒里拿出许多乐高积木放在面前,他歪着脑袋摆弄了许久,却一个也没有搭出来。教师走上前问:“桐桐,老师看你拿着这些乐高积木摆弄了好久,你想用它们搭建什么呢?”桐桐嘟着嘴说:“我想给小动物搭房子,可是我不会搭。”教师说:“我们之前一起用木头积木搭过房子呀,用乐高积木搭房子是用类似的方法。”桐桐点了点头说:“老师,我知道了,先要搭好地基。”说完,桐桐便认真地搭了起来。
幼儿的思维特点是以具体形象思维为主的,所以贴近幼儿生活实际的且易被理解、接纳的探究材料和内容更容易激发幼儿的探究兴趣和欲望。在这个案例中,乐高玩具中的小动物、推车、小人偶、小汽车等是幼儿非常熟悉的事物,所以激发了幼儿主动探索的欲望。在遇到“如何给小动物搭房子”这一真实的搭建问题时,教师基于幼儿的已有经验——会用木头积木搭建房子,来引导幼儿使用乐高积木搭建房子。我们寻找到幼儿感兴趣的内容,并对其进行开发和利用,使之成为幼儿探索的主题,并且成功地引导幼儿迁移了搭建经验。
STEM 教育中提供的问题往往来自真实生活,问题的解决和任务的完成需要幼儿与同伴互帮互助。STEM 教育强调合作性,强调在解决问题、完成任务时同伴间能相互帮助、相互启发。实践STEM 课程的过程是科学发现的过程,是一个不断出现问题并不断修正的过程。幼儿可以通过多次小组合作来尝试、探索并解决问题。小班幼儿的年龄特点决定了他们的游戏形式通常以独自游戏为主,教师通过展示幼儿的作品,帮助幼儿清楚地表达自己的想法,让幼儿初步产生互助合作的意识。
例如,小班乐高STEM 游戏结束后,教师请月月介绍自己搭建的乐高作品。月月建了两层楼,第一层围了一圈栅栏,里面放着许多小动物,她在小羊的后面还放了一个人。教师问:“这个人在干什么呀?”月月解释道:“他在剪羊毛。”第二层楼上有一个柜子,月月说:“这是母鸡的屋子。”教师问:“那母鸡怎么上去呢?”“它可以飞上去。”这时,坐在下面的幼儿七嘴八舌地讨论着:“母鸡又不会飞。”“它就算能飞也不能飞那么高。”教师观察到幼儿们对于母鸡如何上楼这个问题十分感兴趣,就又抛出一个问题:“有什么办法可以帮助母鸡上楼?”幼儿们就此展开了讨论,想出了各种办法:可以用传送带,也可以用楼梯,还可以用电梯……他们还找到许多配套的乐高工具。在小伙伴们的建议下,月月恍然大悟,发现母鸡原来可以用这么多方法上楼。
每个STEM 活动都是一项系统工程,可以引导幼儿关注实践中产生的问题。幼儿既是问题的提出者又是问题的解决者。幼儿试图解决呈现在面前的问题,同时又在寻求新的挑战。经过一次次失败,他们会不断改进解决问题的策略。在这个游戏中,幼儿关注“母鸡用什么方法上楼”,教师鼓励幼儿积极思考,幼儿在讨论的过程中会商量、合作并尝试解决问题,在互动合作中发挥他们不同层次的潜能。在相互交流的轻松氛围中,在多种声音和观点的碰撞中,幼儿可以更好地体会到已有科学知识和结论之间的关系,并巩固新发现、新知识,从而解决问题,形成良好的学习品质。
创设STEM 学习环境,适宜材料的支持是关键。探究材料和探究工具是幼儿进行探究活动必不可少的物质条件。在STEM 教育中, 我们对材料的探究不能局限于其自身的物质属性,更要挖掘其工具属性。引导幼儿使用材料来解决问题,这是提升幼儿技术能力的一种方法。
为幼儿提供的材料应该是日常生活中可见的,可以由教师投放到区角中,也可以由幼儿在生活中自主发现和选择。而容器、放大镜、温度计等探究工具都应具有实用功能,能够帮助幼儿更顺利地进行科学探究,以得出更准确的科学结论。
例如,在STEM 区教师记录到这样的场景:轩轩用乐高搭建了一栋很高的房子,在房顶的一端放了一个滑轮。一旁的毛毛提醒道:“轩轩,滑轮好像不是这样用的。”轩轩停了下来,问道:“哪里不对?”毛毛指着滑轮的轮体一端说:“你的滑轮装错位置了,这样没法把东西提上去呀。”轩轩说:“对哦,我把它装反了。”可是,新的问题又来了,如何将轮体固定在板子上呢?轩轩和毛毛一起研究了许久,在一旁游戏的亮亮也参与到他们的讨论中。他们尝试使用各种工具,可是都没有成功。突然,亮亮说了一句:“要是能找到一个卡子把这个滑轮固定起来,就好了。”毛毛和轩轩恍然大悟,立即在乐高筐里找到了一个小零件,安在滑轮的轴心位置,然后将滑轮固定在房子上。“耶,成功啦!”轩轩看着搭建好的房子,开心极了。
在活动的实施过程中,幼儿们不再简单地将滑轮作为乐高积木中的普通材料,而是学会通过自己的试验、判断,结合任务要求,思考如何正确使用滑轮。他们不仅要考虑固定滑轮的位置,还要考虑滑轮的运动方向和绳子的长度,这些细节既涉及物理问题(力和运动),又涉及数学问题(长度)。在材料选择、外形设计、调整改进中,他们基于问题情境,思考、协商、合作,最终成功解决了问题。他们以搭建为主线,真正地挖掘到材料的意义。这次活动帮助他们建构了一些科学、技术、工程与数学基本概念的正确认识,虽然这些认识并不显性,但却是幼儿以后学习的基础。而在这整个活动中,幼儿的创造能力、发现问题和解决问题的能力的发展是真实而显性的。
生活中处处存在着科学探究活动发生的可能和STEM 教育的机会,这就需要教师具备STEM 意识和敏锐的观察力,具备对不同类型知识较强的敏感性,具备STEM 教育契机中的提问能力、回应能力和反思能力。教师要学会在了解幼儿探究兴趣后把握探究的动向,判断出幼儿活动中是否有STEM 的价值,引导幼儿综合利用数学、科学、工程等学科知识进行深入思考和探究。