五月初的一个下午,在宋庆龄幼儿园的草坪上,正在举行一场气动纸火箭大赛(如图1)。25支大班代表队依次站在了各自的发射位前,小朋友三人一组,听到裁判的指令后开始发射。“嘭”的一声,纸火箭在观众的加油与欢呼声中冲向云霄,落在了草坪的远端。裁判拉着卷尺跑向远端的纸火箭,然后对所有的参赛者公布成绩。获胜的孩子脸上洋溢着兴奋、惊叹和喜悦的神情,没有获胜的孩子感到惋惜和失落。
气动纸火箭比赛是宋庆龄幼儿园STEM系列有代表性的活动之一,活动着眼孩子的好奇心与想象力培养,从理念引领、场馆建设、跨学科融合、科研支持、园(校)际交流等方面,为他们的科学兴趣启蒙提供给养。
一、活动简述
1.理念引领
当今世界,科技的发展不断突破现有的认知,如我国空间站的建成与投入使用、ChatGPT的出现等。在这样的背景下,激发儿童的科学兴趣、培养他们的科学精神、把科学教育融入他们的人生底色尤为重要。宋庆龄幼儿园注重培养孩子活跃的思维、好学的态度和文明的行为习惯。学校引进STEM教育模式,在活动的开发上,以杜威的儿童课程观和维果斯基的社会建构主义观点为指导,通过经验式学习与合作学习,培养孩子的好奇心与想象力。
2.场馆建设
宋庆龄幼儿园为孩子建设了STEM探索馆(如图2),这里就像一个小小科技馆,展品由教师、科学家、科技企业和小朋友共同设计,以互动、探索为主要形式,内容涉及声、光、电、机械工程、人工智能、植物培养、地质、天文、水利等多方面知识。其中一台是上海大学高温超导实验室赠予的高温超导磁悬浮列车模型,可以让孩子直接观察磁悬浮列车模型的运行。
探索馆成了培养孩子科学兴趣的重要场所,如果说气动纸火箭比赛是探究的成果,那么探索馆就是STEM探究的开始。在这里,孩子们完成了纸火箭从设计到制作的全过程,从第一次的原理探索,到第二次、第三次探索火箭的重量、长度、角度与射程的关系,再到设计纸火箭的外观,他们像科学家一样经历“猜想—设计—验证—反思”的过程,体会发现的兴奋、失败的沮丧和成功的喜悦。
3.跨学科融合
宋庆龄幼儿园的STEM探索并不止步于幼儿园之内。作为中国福利会下属机构之一,幼儿园与中国福利会的其他下属机构(如中国福利会儿童艺术剧院、上海儿童艺术剧场、中国福利会少年宫、中国福利会幼儿园、中国福利会托儿所、中国中福会出版社、中国福利会发展研究中心、宋庆龄儿童发展中心、中国福利会教师教育发展中心、宋庆龄学校等)紧密合作,通过“园内+园外”“正式+非正式”的结合方式,加强联动交流,搭建跨学科平台。
其中,中国福利会儿童艺术剧院和上海儿童艺术剧场对宋庆龄幼儿园送剧活动常规化,主创人员与宋庆龄幼儿园商议,将艺术与科创结合,通过舞台艺术激发孩子对艺术的想象力和对科技的好奇心。如,通过交响乐把大自然的声音呈现在孩子们面前的音乐剧中,帮助他们从另外的视角去认识自然;与西班牙合作的动画儿童剧《我要飞,去月球》,在真人表演和多媒体结合中融入科普内容;“超级爸爸俱乐部”在运动专家的指导下,将运动转化为有趣的亲子游戏,借助湿地观鸟等户外探索,帮助孩子了解、亲近大自然。中国福利会儿童艺术剧院和上海儿童艺术剧场用艺术的形式将科技呈现给孩子,全方位地激发他们对科技的好奇心与想象力。
4.科研支持
中国福利会发展研究中心、宋庆龄儿童发展中心、中国福利会教师教育发展中心(以下简称“三中心”)在STEM教育中承担着教师教育、儿童发展与社会服务的功能,从科研的角度为STEM教育提供支持。“三中心”针对孩子开发了注意力、推理能力、思维调整能力、科学思维、情绪能力、心理弹性、社会化学习能力、语言表达能力等一系列基础能力评估工具,帮助教师和家长了解课程的起点、教学的有效性,以及孩子探究失败后积极试错的方式。此外,“三中心”把宋庆龄曾经工作过的地方作为社区课程场所,融合建筑、阅读、艺术,开展校(园)内外跨学科服务,探索社区课程发展让孩子浸润在科普环境中。同时,联合开发的《家园共育指导手册》由中国中福会出版社出版,教家长用简单的方法了解孩子的科学探索水平发展到了哪个阶段。
在科研成果的转化和推广上,中国中福会出版社致力把“三中心”与宋庆龄幼儿园联合开发的实践经验和科研成果转化为科普读物和线下活动,并持续地通过出版物的形式辐射更多的少年儿童。如1985年创刊的《哈哈画报》,是一本面向幼儿、内容融合了传统文化、国宝、生物、科学、天文、童话、美育的综合性立体期刊;《带回家的自然博物馆》则是和上海科技馆、上海自然博物馆多位科普专家合作的儿童科普图画书;《来!和病毒大作战!》则用幽默的笔调和轻松的画风教会小朋友如何在流行病面前保护自己。此外,出版社还持续加强与兄弟单位合作,如把科普剧本搬上儿童剧场的舞台,与中国科学院上海分院合作举办少儿科普脱口秀等。
5.园(校)际交流
除了宋庆龄幼儿园之外,中国福利会幼儿园、中国福利会托儿所和宋庆龄学校,定期举办交流会。如中国福利会托儿所以月球探索为主题,使用液压火箭进行STEM融合举办了模拟火箭比赛;中国福利会幼儿园受STEM探索馆启发,由教师带领孩子设计和搭建了“迷你科技馆”。
宋庆龄幼儿园与宋庆龄学校毗邻,不少幼儿园毕业的孩子会在宋庆龄学校学习。幼儿园的科创教师也会和宋庆龄学校的科学及其他理科教师进行交流。例如,在幼儿园科技活动和初中的物理课堂中,都有自制望远镜的活动,不同学段的教师会沟通教学内容,从目标、过程、评价和学生特点等方面讨论活动之间的呼应和衔接,或是在初中物理课堂上唤醒学生儿时对相关知识的好奇心。
二、思考
宋庆龄幼儿园的STEM探索活动始于STEM探索馆,在气动纸火箭比赛时达到高潮。这背后,是整个中国福利会通过机构间的紧密合作,为激发孩子的好奇心与想象力提供的系统支持。这在强调教育、科技、人才“三位一体”融合发展的今天,具有很强的借鉴意义。
1.理念引领、整合设计、终身学习
在STEM教育活动的设计上,教师在制订一次活动或是一个章节的教学目标和设计教学活动时,不能局限于活动本身,而要以孩子的认知特点、成长环境为起点,以点带面,不断扩大活动设计的参与者,整合各类学习平台资源,把培养孩子终身学习兴趣作为目标之一。宋庆龄幼儿园的气动纸火箭活动,在教学设计上结合了幼儿园的学习资源(如STEM探索馆),并强调在学习过程中对孩子科学精神的培养。纸火箭比赛不仅有教师和学生的参与,来自中国福利会下属机构的工作人员也作为观众一同见证、分享这一学习成果。通过幼儿园与小学的衔接,帮助幼儿不断地将这些科学兴趣深化。
2.定期交流、有机合作、形成生态
幼儿园、学校和其他科学教育机构可以与社区的各类场所组织定期交流,分享各自在STEM教育上的优势或做出的贡献,通过自下而上的方式找到共同目标与合作契机,在社区中形成STEM教育的生态,为孩子提供丰富的校内外学习机会。在中国福利会下属各机构定期举办的参观座谈上,在沉浸式的参与、体验STEM活动后,各机构负责人结合活动,分享自己在STEM教育方面的需求和所做出的尝试,从而不断生成两家甚至多家单位合作的意愿。定期的交流让机构之间的合作不断丰富、深化,形成了STEM的教育生态,让孩子时时处处都能感受到STEM教育方面的支持。此外,定期座谈还会邀请机构外的STEM教育者(如中小学校长、青少年科技教育工作者、高校研究人员等)参与到讨论中,提供不同的视角与合作机会。