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基于STEM教育理念的幼儿科学活动及创新能力培养
——以“制作智能小夜灯”为例

2022-11-20黄丽芬

读与写 2022年23期
关键词:小夜灯理念科学

黄丽芬

(福建省厦门仙阁幼儿园 福建 厦门 361006)

前言

由幼儿园科学主题活动的教学目标上看,其关键在于调动幼儿对周围事物的兴趣,让其充分调动感官的力量,采用科学的方式,交流自身的探究结果,从而体会到科学活动的趣味性,让其真正关心周边环境,亲近自然,初步形成环保意识。STEM作为一种带有探究性质的综合教育活动,旨在培养幼儿的STEM综合素养。基于STEM教育理念的幼儿科学主题活动,能深化幼儿对相关知识的理解和建构,侧重培养幼儿的探究能力,让其掌握科学的探究方法,进一步增强其创新实践能力。本文根据教学实践,对STEM核心理念、基于STEM教育理念科学主题活动目标、内容等进行分析,形成适合开展基于STEM教育理念科学主题活动实施的策略。

1.STEM教育理念概述

STEM教育,即科学(Science)、工程(Engineering)、技术(Technology)、数学(Mathematics)的教育,关键在于受教育者判断力的培养,推动其思维发展,增强其组织、协作能力,有助于提高受教育者的意志力[1]。STEM教育理念最早出现于美国,他们通过反思科技人才的缺失,尝试利用STEM教育,让学生具备一定的STEM素养,确保后续教学活动的顺利实施。最近几年,我国中小学、幼儿园,开始引入“STEM教育理念”,开设了STEM课程。对于幼儿园教育活动来讲,教师可引入STEM理念,凭此实施科学主题活动,充分发挥STEM教育技术性、趣味性、跨学科的特点,使幼儿在轻松的课堂情境中,主动探究,以此拓展自身的学习经验,最大限度提高其科学素养[2]。

STEM一词,最先出现在美国国家科学委员会的《本科的科学、数学和工程教育》报告,主要是牵涉科学、技术、工程、数学等学科,但对于STEM教育来讲,这并不是几个学科的简单相加,而是带有很强的实践性、综合性[3]。STEM教育理念,侧重突破科学、技术、工程、数学四门学科的独立性,让幼儿更好地发掘学科联系,从而实现跨学科的教学实效。对于其核心价值来讲,主要如下:

1.1 整合性。在传统教育活动中,主要倡导科学、技术、工程、数学每一个学科的重要性,而对于STEM教育来讲,其不注重学科的独立性,而是推动科学、技术、工程和数学这四个学科的相契合,充分挖掘其内在联系,确保实现跨学科的“整合取向”[4]。所谓“整合取向”,指的是侧重学科领域间的联系,利用相关活动,实现跨区域知识的融合。

1.2 实践性,STEM教育带有很强的实践性。与此同时,STEM教育理念的引入,在一定程度上突破了传统教师直接传授知识和经验、学生被动接受的局限,充分发挥了学生的主体作用,侧重学生对直接经验的获得,从而在师生间建构了学习共同体,使学生能主动建构知识,深化其经验,从而增强其逻辑分析能力[5]。

1.3 情境性:STEM教育通过为学生提供真实的生活情境,将抽象的知识同实际生活联系起来,在生活中还原知识,在解决实际情境问题的过程中获得多学科的知识,体现了情境性的特点。幼儿园也强调幼儿通过与真实情境的互动,在现实情境下解决喜闻乐见并具有一定挑战性的问题。

1.4 趣味性:由于STEM教育侧重多个学科之间的融合,在活动设计过程中,要从学生的实践经验入手,因此带有很强的趣味性。

2.基于STEM教育理念的科学活动目标及内容

2.1 基于STEM教育理念的科学主题活动目标。现如今,许多幼儿园都意识到了科学教育的必要性,并尝试在活动中,融入“STEM教育理念”,建构课程理论框架,制定适合自身发展的教学方法,从而凸显幼儿园的办学特色[7]。通过在科学领域的教学活动中,引入“STEM教育理念”,为幼儿提供更多的探究空间,帮助其养成正确的学习习惯。对STEM教育的整合方法来讲,主要由多学科方法、跨学科方法构成。从多学科方法来讲,对独立学科的内容进行了保留,尝试搭建各学科间的联系,实现学科知识的整合过渡,在很大程度上,推动了幼儿问题解决能力的提高。与此同时,STEM教育理念的引入,也使教师不断革新教学观念,把STEM教育理念的要求与内涵结合起来,使用适合STEM教育发展的策略,以便于更好地开展STEM教育,从而激发幼儿的探究欲,使其掌握正确的探究方法,从而增强其科学素养。

2.2 基于STEM教育理念的科学活动内容。在STEM教育理念的指导下,教师可依托幼儿园、家庭与社区资源的优势,拓展幼儿的活动内容,为幼儿创设良好的开展科学活动的情境,培养幼儿的探索能力。所以,幼儿园要及时更新科学主题活动的投放材料,指引幼儿根据STEM教育内容,开展探究活动,并启发幼儿积极思考问题,注重发散性思维的培养,使其养成正确的自主学习习惯。对于幼儿园来讲,可适当借鉴STEM教育理念,重视幼儿动手实践能力的培养,使幼儿在合作、分析、创造、发现等方式中,增强自身的技能,从而获得更多的关于问题解决的过程性知识。

3.STEM教育理念下幼儿科学活动创新能力的培养策略

3.1 调动创新动机,创设良好的探究环境。《幼儿园教育指导纲要》明确提出:幼儿教师要打破传统教学模式的局限,秉持以人为本的原则,突出幼儿兴趣的指引。换言之,只有贴近幼儿生活经验的活动,才能调动幼儿的探究积极性,同时能激发幼儿学习的内生动力。在STEM幼儿科学活动探究过程中,要积极鼓励幼儿对生活中的内容进行挖掘,并拓展探究活动的形势。例如,在幼儿生活中,影子随处可见。教师可以在户外活动中,和幼儿一起开展“找影子”和“影子变变变”的游戏,调动幼儿的探究积极性。

3.1.1 发现真问题。在这一环节中,教师可通过问题引入的方式,发现真问题。例如,教师可以提问:“小朋友们,城市的夜晚永远没有黑夜,为什么?”通过提出这一问题,启发幼儿思考,引入“灯”这个概念。再通过提问:“如果我们睡醒了,想要开灯,可是家里的灯太亮了怎么办?”激发幼儿制作小夜灯的兴趣。

3.1.2 经验的铺垫。在制作小夜灯之前,教师可通过向幼儿介绍关于“智能小夜灯”的知识,或者引导幼儿收集生活中各种各样的小夜灯,在班级设置“小夜灯展览馆”让幼儿对小夜灯的构造及功能有一个全面的了解。有利于提高幼儿制作小夜灯的兴趣,让幼儿积极参与到“智能小夜灯”的制作中来,为后续问题的解决提供经验。

3.1.3 幼儿寻找解决问题的办法。在制作小夜灯的过程中,教师首先组织幼儿分组讨论,对“如何设计智能小夜灯”、“如何让小夜灯亮起来”等问题展开更进一步的探究。

3.2 以项目活动为切入点,在疑问中创新。项目活动作为STEM教育的关键因素,有助于促进幼儿的全面发展。对于项目活动来讲,其侧重把知识融入到生活化的情境中,教师要引导幼儿积极利用所学知识,进行实践操作,并予以验证,从而提高自身的知识应用能力。例如,在智能小夜灯的制作过程中,教师可以引导幼儿思考智能小夜灯的用处,让其掌握制作的方法。在这期间,教师可支持幼儿搜集智能小夜灯制作的材料,让其积极思考,寻求新的制作方法。在真实的情境中,通过开展项目合作学习活动,顺利把知识迁移到其他情境,有助于实现STEM教育理念的“做中学”本质,能让幼儿迸发新的创作灵感,从而达到幼儿创新思维能力的培养目标。

3.2.1 确定问题。教师通过真实问题情境的创设,让幼儿明白在实践活动中,需要解决的问题。例如,在智能小夜灯的制作活动中,教师通过图片的形式,让幼儿介绍生活中的各种灯,并提出问题“小朋友们,你们家有小夜灯吗?你知道智能小夜灯是怎么做的吗?”通过真实问题情境的创设,能使幼儿更好地了解智能小夜灯制作的价值,即为了方便人们的日常生活[9]。通过把幼儿划分为不同小组,使其根据这个任务,展开讨论交流,看要怎么制作一款智能小夜灯。

3.2.2 研究问题。幼儿在制作智能小夜灯前,要先了解与产品相关的内容,可以询问家长、教师,在家长、老师的辅助下,掌握智能小夜灯制作所用的材料、方法和流程等。在这个过程中,幼儿能习得相关的STEM知识技能,有助于为后续的操作奠定基础。

3.2.3 提出方案。在这个环节中,幼儿可以结合周围事物进行思维发散,使智能小夜灯的制作流程更加清晰。通过筛选材料、提出有创意的想法,能有效培养幼儿的发散思维,使其形成科学的智能小夜灯的制作流程。在这个期间,通过将幼儿分为不同小组,让其进行讨论交流,教师可进行适时引导。在必要情况下,教师可提供与“智能小夜灯”制作相关的案例,辅助幼儿发散性思维的发展,形成最终的制作方案。

3.2.4 制作模型。在这个环节,幼儿主要结合具体的方案,选择相关材料、方法、技术等,塑造作品原型。在这一过程中,幼儿能把头脑中的想法转变为实际模型,这是STEM教育中的关键部分。幼儿要掌握与“智能小夜灯”制造的方法,合理选择材料、技术,实现模型的制作,并采用科学原理对这一模型进行解释,而并不单单是手工制作课。在“制作智能小夜灯”的过程中,学生的思维得到培养,同时也能更好地了解智能小夜灯的制作过程。

4.建议

4.1 利用音乐实施科学主题活动。音乐活动的实施,能有效培养幼儿的创造力。对于音乐来讲,其融合了一些物理知识,例如:不同的乐器所发出的声音是不同的,声音源自物体振动,由不同的乐器发声原理上看,各有差异。管乐器主要是通过空气柱的振动发声的,空气柱越长则增加了振动难度,空气柱短则更容易振动。所以,对于长的空气柱来讲,其会出现低音现象,对于短的空气柱来讲,容易出现高音。对于弦乐器上看,其实借助琴弦的振动发音的。在音乐教育活动中,幼儿在使用乐器时,教师可以对其进行有针对性地引导,让其做与物理知识相关的实验,最大限度提高幼儿的科学素养。

4.2 美工活动与科学主题活动相契合。对于美工活动的内容来讲,其和各个领域知识的关联性较强。例如,在主题活动“纸的家族”中,幼儿在手工作品的制作中,可能会牵涉“对称”这一数学知识。幼儿在剪纸时,会自觉把纸张对齐,根据折痕裁剪,这就体现了数学知识。所以,在这个活动过程中,教师可渗透与之相关的数学知识,让幼儿明白什么是图形的对称轴、什么是线段,适当普及三角形、长方形、圆形、正方形等数学知识。

4.3 依托感官体验丰富科学主题活动。在基于STEM教育理念的科学主题活动中,教师可由幼儿的身心发展规律出发,开展适合幼儿发展的手工活动,以此拓展幼儿的知识视野,深化幼儿的感官体验。例如,在主题活动“神奇的水”的教学活动中,教师可在雨天开展活动,让幼儿观察水壶热水沸腾冒出的水蒸气,同时还可在冬天组织幼儿观察雪花,使幼儿体会“雪融化成水”的过程,并依托雪和水的关系,增强幼儿的感官体系。

4.4 在项目活动中实施科学主题活动。项目活动的综合性比较强,其在一定程度上,这在一定程度上,凸显了STEM的核心要素。例如,大班幼儿通过使用水泥、黄沙、木板等材料,搭建一个小建筑。在这个过程中,幼儿要对基本的建筑机构有一定的了解,增强对基础知识的掌握。与此同时,要熟悉水泥、黄沙的混合比。教师作为幼儿的指导者,可很好地渗透STEM教育理念科,从而提高幼儿的动手实践能力。对于STEM教育理念来讲,其体现了多方面的内容。教师可由本班幼儿的实际情况入手,结合他们的实际特点,使幼儿在项目活动中,进一步丰富自身的知识储备,从而深化自身的综合实践能力。

幼儿是祖国的希望,是我们每个成年人都有责任去保护爱护关心的一个群体。全面的爱不仅仅是给于好的物质条件,更是应该注重心灵的学习和培养。格物斯坦小坦克认为,提倡STEM教育应该从幼儿时期开始,真正贯穿孩子成长始终,让孩子越早接触到全面的STEM教育,对将来孩子的发展是大有裨益的。通过考虑幼儿的身心发展规律,合理设计基于项目的学习和基于问题学习的课程模式,在幼儿园教学活动中发挥着重要作用。尽管目前的幼儿园课程模式主张培养幼儿的问题解决能力,并利用项目活动,注重学生创新实践能力的提高。但在具体的实施过程中,关于五大领域的界限较大,依托多元的、零散的学习知识,与各种真实情境结合起来。对于各个领域来讲,其间并无交叉,只有从一个中心主题入手,推动师幼共同探究活动的实施,确保后续活动的开展。

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