创新STEM项目活动,绽放多元思维之花

作者: 黄芳 黄婷婷

幼儿园STEM教育是以儿童为中心,基于问题导向的体验式和项目式的游戏活动,强调科学、技术、工程、数学四门学科的整合,注重培养幼儿的跨学科思维及解决问题的能力,具有综合性、开放性、情境性、实践性和合作性等特征。科学的STEM项目活动可以为幼儿提供丰富多彩的学习体验,但目前部分幼儿园在STEM项目活动实施中存在着一些问题。一是“假”问题,项目内容无法驱动长时探究。二是“浅”体验,活动实施过程缺乏系统连贯设计。三是“无”思维,缺乏支架,无法走向深度学习。积极探索并形成“挖掘一构建一创生”三步骤项目活动实施模式,致力于为幼儿提供丰富多样的高质量STEM项目活动。

围绕幼儿的兴趣点,动态生成探究主题

STEM项目活动主题的生成应从幼儿的兴趣出发,强调教师要善于观察幼儿的行为,了解幼儿行为背后的真实需求,并充分挖掘幼儿身边适宜的、具有教育价值的生活内容,考虑主题内容资源的可获得性,从而生成具有价值的“真”项目。

比如,在“追风的孩子”STEM项目活动中,教师发现幼儿对台风天特别感兴趣,他们常常讨论“台风从哪里来”“为什么厦门有台风”“风有哪些等级”等问题。于是教师从幼儿的行为需求出发,将“风”这一科学现象作为STEM项目活动的探究主题,推动STEM项目活动动态生成。

形成驱动型问题,促进项目长时探究

基于幼儿兴趣生成的主题,教师要研判后续通过支持手段能否延续和助推幼儿的探究兴趣,同时思考如何将幼儿对主题的诸多困惑转换成真实的、值得幼儿长时间探究的“驱动型问题”,巧妙帮助幼儿连接经验,推动活动进一步发展。

比如,当确定了“风”这一主题项目后,教师将幼儿对“风”的困惑通过“问题墙”的形式呈现,并发现幼儿对“风”主要存在三个困惑,一是风的产生,二是风的天小,三是风的速度。针对幼儿的困惑,教师进行辨析和梳理,形成了驱动型问题“风是怎样产生的,我们要如何感知风力和风速”。后续活动中,教师围绕着驱动型问题开展了感知风、了解风、探风工具等子项目,推进幼儿对项目活动的长时探究。

基于问题解决过程,设计驱动任务

STEM项目活动的实施以解决驱动性问题为主线,制定项目活动的关键目标,设计基于真实问题情境下核心任务,并将核心任务拆解成一系列驱动型任务。同时结合任务,挖掘相关的生活素材作为系列子主题探究内容,让幼儿自主投入活动,围绕真实而有意义的任务展开深度探究。

比如,“追风的孩子”活动的驱动型问题为“风是怎样产生的,我们要如何感知风力和风速”。关键目标分别是科学领域的“知道风吹来的方向就是风向”“感知风的大小、种类”“初步了解风从哪里来”;技术领域的“利用纸巾、丝带等生活中常见材料追踪风”“利用绘本、视频、气象站等了解风”“利用风车、纸飞机等工具探索风”;工程领域的“设计一种探索风的工具,如风铃、风向袋、风向标等”“测试自己设计的工具并调整”;数学领域的“辨别风的方向”“用自己的方式记录风力的大小”。核心任务是“利用技术观察风并描述风的强度和方向”“设计一种探风工具,并利用工具观察风”。驱动型任务分为六项,一是利用生活中的常见工具寻找和感知风;二是通过调查表、实地参观等多种形式和途径了解风的形成因素等;三是学习设计各类探风工具需要的经验;四是设计并制作探风工具模型;五是测试并改进探风工具;六是开展探风工具的发布会并反思学习过程。系列子主题分别为:风在哪里、风的调查、探风工具博物馆、探风工具、“探风工具”嘉年华。

在STEM项目活动实施过程中,我们逐步梳理出“六大流程实施路径”步骤,即“问题引入一经验准备一设计方案一创造挑战一验证改进一表达展示”,以此走向“实”探究,形成工程思维。我们鼓励幼儿像工程师一样在活动中不断思考,并逐渐形成“提出问题一设计方法一验证调整一发现新问题一再次设计方法”的循环设计过程,促进幼儿不断积累经验,提高解决问题的能力。

问题引入。在STEM项目活动开发中,强调让幼儿围绕真实而有意义的驱动型问题展开探究活动。问题引入是重要的环节,问题要与幼儿的现实生活相关。教师应将项目的系列驱动型任务转换成系列问题串,使幼儿在不断地探究过程中获得完整经验。比如,针对“追风的孩子”活动的六个系列驱动性任务,问题串可以设计为:“今天是有风日还是无风日?怎么才能判断风力和风速?探风工具要怎么设计?你制作的探风工具有什么不同?探风实验成功了吗?如何用探风工具观测风?”

经验准备。教师应通过观察了解幼儿的已有经验,并基于已有经验在环境、物质等方面给予幼儿鹰架支持,以更好地了解幼儿的需求和特点,为STEM项目课程的开展提供有力支持。比如,教师鼓励幼儿与家长共同搜集与“风”相关的资料,为后期工程设计和制作做准备。

设计方案。在有一定经验准备的基础上,幼儿会对要解决的问题产生“想法”。教师应鼓励幼儿设计方案,并给予幼儿充足的时间。比如,教师引导幼儿围绕“生活中有哪些探风工具?这些工具怎么检测风向和风力?”等问题再展开讨论助力幼儿提出具有创意的方案。

创造挑战。幼儿应对照设计图选择合适的材料进行创造挑战,教师要有目的地引导幼儿进行合作,还可以利用家园合作等方式,将STEM项目活动中幼儿需要掌握的各项能力分解在日常生活中,便于幼儿更好地进行创造挑战。比如,幼儿根据设计的探风工具图进行创造,制作“风铃、风向袋、风向标”三种工具。

在STEM项目活动开发中,强调让幼儿围绕真实而有意义的驱动型问题展开探究活动。

验证改进。作品完成后,教师要引导幼儿结合所要解决的问题对作品进行验证、检测,培养幼儿带着解决问题的目的进行创造的思维习惯。比如,幼儿将制作好的探风工具投入使用,一起到户外探风。很快他们发现“风向标东倒西歪”的问题,于是他们根据出现的问题进一步优化风向标的设计和制作:选用粗吸管作为轴承,将风向标的一端做成风车的样子,用胶枪固定底座。经过调整,风向标顺利地实现了转动。



本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
原版页码:jyuj20251523.pd原版全文

表达展示。幼儿通过小组合作分享等形式展示自己的作品,并在分享中相互学习,获取新经验。比如,幼儿将自己在STEM项目活动中过程性、结果性的作品以“探风工具”嘉年华的方式在全园展厅呈现,彼此之间互评互学,调整改进。

创生学习支架,实现“深”体验

创生学习支架是对教师的支持策略提出具体可行的方法,推动幼儿在活动过程中发现新问题,培养他们模型构建、推理论证的能力和创新思维,指向幼儿的深度学习。

“实践型”支架支持幼儿自主探究。教师应通过“实践型”支架让幼儿进行深层次体验,基于“设计方案一建模成型一造物环节”三步骤,让幼儿在STEM项目活动中直接感知、亲身体验、实际操作,使深度学习自然发生。比如,教师引导幼儿设计探风工具图,并分小组制作模型。幼儿从美工区中找到制作模型的材料一一纸杯、细绳、剪刀、塑料袋、超轻黏土、彩色纸条、胶带、彩笔、吸管等材料,然后尝试制作了“风向袋、风向标”模型。在造物环节,幼儿学会了测量以及科学使用工具,从而实现了制作更多探风工具的目标。

“图表型”支架帮助幼儿梳理经验。图表型支架可以帮助幼儿将抽象的知识经验生动形象地展现出来,助力幼儿梳理活动中的关键经验。

一是思维导图。思维导图学习支架可以帮助幼儿理顺事物各个部分之间的联系,展现幼儿对活动内容的理解,有助于提升幼儿的逻辑思维能力。

二是设计图。在“设计方案”环节中,教师可以引导幼儿利用带有创意性符号的图表设计方案,使幼儿在问题情境下有逻辑性地创想初步方案,并在后续的“创造挑战”环节不断调整和改进方案,形成清晰的思路,从而制定更为合理的方案,推进活动开展。

三是调查表。调查表是STEM项目活动开展时进场使用到的工具,是幼儿原有经验的呈现,是他们动态学习的轨迹。通过调查表的使用,能够帮助幼儿梳理对“主题”的已有经验,同时帮助他们在分享环节习得他人的经验,获得新经验。

“合作式”支架促进幼儿共同学习。教师要结合幼儿认知水平和学习经验设计活动,让幼儿拥有独立思考和表达展示的机会,再推动幼儿通过小组讨论确定解决问题的方案。教师应为幼儿创造合作交流的机会,鼓励幼儿通过协商等方式提高自身的合作能力。同时,引导幼儿合理分工承担合作的角色,让每个幼儿都能够感受到合作学习的乐趣。

“评价式”支架助推幼儿学习发展。STEM项目活动的发展是幼儿学习不断精进和深入的过程,教师要注重通过“评价式”支架促进幼儿学习,强化教师支持的适宜性。“评价式”支架强调过程性评价,即关注幼儿的动态经验发展,依据幼儿的真实情况和最近发展区,支持幼儿深层次体验,促进幼儿进阶发展。通过过程性评价可以使幼儿对自己的学习过程形成清晰的认知,促进他们问题解决能力的发展。

一是创生多维度评价内容。STEM项目活动通过创生多维度评价内容,能够助推活动的开展和幼儿的成长。首先是幼儿自评,在活动中引导幼儿自主表达项目活动中的表现和学习过程,培养幼儿的自我认知和自主学习能力。其次是幼幼互评,鼓励幼儿之间交流合作,引导幼儿肯定彼此的优点并给予可行性建议,促进幼儿合作学习和沟通能力的发展。最后是教师或家长评价,家长与教师共同关注幼儿的学习发展,给予反馈和支持,最终将幼儿的经验导向生活实际。

二是创生多样化评价工具。借鉴美国STEM学习评价体系,以幼儿素养为取向,关注幼儿“4C”能力,即批判性思维、创新思维、沟通能力、协作能力,创生操作性强的评价工具。评价工具贯穿于整个STEM项目活动过程,能够为幼儿活动设计、制作、展示等方面做出详细指导,使真评价促进幼儿真学习。比如,制作STEM作品量表,根据表格中的“评价维度”“描述”“获得星星数”直观了解幼儿在STEM项目活动中的表现:在创意性维度,描述作品的创新程度、所展示出的独特想法和设计,并评星;在合作性维度,描述作品在制作过程中是否与他人合作以及合作的程度,并评星;在科学性维度,描述作品所展示的科学的探究过程,并评星;在技术性维度,描述作品在制作过程中使用的技术工具或材料等,并评星;在工程性维度,描述作品所展示的在解决问题等方面的合理性与实用性,并评星;在数学性维度,描述作品是否涉及数学概念,如计数、测量、形状、空间等,并评星;在持久性维度,描述作品的耐用程度和可持续性,如使用的材料是否环保等,并评星;在美观性维度,描述作品的美观程度,如色彩搭配、造型设计等,并评星。

通过一系列实践探索,我园探寻出了一套适宜园所实际开展的STEM项目活动实施策略。对于教师而言,在具体的实践过程中,他们能够逐渐深入理解STEM教育的理念与精神,并在实践中不断反思与优化教学策略,从而促进专业素养的全面提升。对于幼儿来说,STEM项目活动如同一片肥沃的土壤,可以使他们心中探索与研究的“小小种子”得以生根发芽,最终成长为郁郁葱葱的“参天大树”。这一探索与实践,为我园的教育创新注入了新的活力,也为幼儿的全面发展奠定了坚实的基础。

(本文系福建省教育科学“十四五”规划课题“基于自然生态环境的幼儿园STEM课程构建实践研究”的研究成果,项目编号FjxCZx23-127)



本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
原版页码:jyuj20251523.pd原版全文

经典小说推荐

杂志订阅