幼儿园STEM教育活动的实施路径——制作活动
针对其在幼儿阶段的实施问题,本文阐释了一种通过改造幼儿园原有的制作活动来实施STEM教育的思路,首先分析了幼儿园制作活动与STEM教育活动的关系以及制作活动中可能蕴含的幼儿STEM学习的机会,而后提出转变制作目的、活动组织形式、教师指导方式、评价方式四个方面对制作活动做改造来使其凸显STEM教育所倡导的问题解决学习、跨学科学习以及工程学习的精神,成为STEM教育活动。
STEM教育指的是科学(S)、技术(T)、工程(E)、数学(M)及其综合的教育方法的理念,近年来在全球范围内广受关注,在国内的幼儿教育领域它却是一个新兴的概念,对大部分幼儿教育工作者来说较为陌生。但是在幼儿园中实践STEM教育并不是毫无基础、从零开始的。在以往幼儿园教育实践中,综合课程的实践、科技、美工制作活动、建构活动的开展都可作为幼儿园STEM教育的基础与载体,这是幼儿园开展STEM教育的一大优势(张俊、蓓蕾,2016)。
本文即以制作活动为例,从这一思路出发来阐释如何在幼儿园实施STEM教育的问题:将以往幼儿园教育实践中较为熟悉的活动——制作活动作为基础,通过对其进行一些改造,在其中融入STEM教育的要素,发挥STEM教育的精神,将其改造转变为STEM活动。
幼儿园制作活动是指幼儿发挥自己的想象力与创造力,直接用双手或简单操作工具,对具有可塑性的各种形态(点状、线状、面状、块状)的物质材料来加工、改造,制作出占有一定空间的、可视的且可触摸的、多种艺术形象(孔起英,2004)或者是运用工具和材料制作简单的科技玩具,设计制作一些有用的小东西,获得技术体验的活动(张俊,2004)。这是幼儿园课程中较为常见且发展历史较为悠久的活动形式,大致可分为美术手工制作活动与科技制作活动,是幼儿园科学与艺术教育的重要组织形式。
幼儿园STEM教育活动指的是幼儿园科学(S)、技术(T)、工程(E)、数学(M)的综合教育活动,通常以项目活动的形式开展,即幼儿从自己的日常生活中或游戏中察觉缺陷,并通过设计与制作产品来处理问题,从中综合运用并发展科学、技术、工程与数学知识与技能的过程。所以,幼儿园STEM教育活动具有强调问题中心、动手制作、综合运用多学科知识与技能的特点。
从表面上来看,幼儿园制作活动与STEM活动存在一些类似之处,其中最明显的即是二者都需要幼儿运用材料动手制作出作品。其次,二者进行的大致流程也具有相似性,制作活动大约要经历意图构思、设计、制作与修饰的流程(孔起英,2004),STEM活动则需要历经明确问题、寻找解决方案、设计、制作(修正设计再制作)、处理问题的过程(张俊、臧蓓蕾,2016),但是不可因此将STEM活动化约为制作活动。
幼儿园制作活动中还可能蕴含着丰富的幼儿STEM学习内容,例如,问题解决学习、跨学科学习、工程学习。下文即分析幼儿园制作活动中幼儿可能经历的此三个层面的学习。
STEM中强调的问题解决,不单单是最终的问题解决,也包括活动过程中的问题解决。幼儿园制作活动的目的一般只是作品的完成,较少是未解决幼儿生活或游戏中遇到的具体问题而进行制作。不过在制作的步骤中,幼儿不可避免会遇到各种各样的问题。制作的过程就是幼儿对材料来改造,不断察觉缺陷并尝试处理问题(于开莲,2008)的过程。
以“制作蒙古包”活动为例,在欣赏完蒙古包的图片以后,幼儿萌发了制作蒙古包的想法,老师提供了木棒、木片、吸管、树枝、黏土、毛根、竹签、硬纸板等材料,幼儿首先遇到的问题是材料的粘接问题,幼儿先尝试的是用毛根或者皮筋缠绕粘接,发现蒙古包的结构无法稳定;后来有幼儿尝试用黏土进行粘接,但是黏土干了以后,用木棒制作的蒙古包还是不稳固。怎样解决木棒的粘接问题呢?最后在教师的引导下,幼儿发现使用教师平时做墙饰时使用热熔胶可以固定住木棒,于是决定尝试学习使用胶枪,用热熔胶来粘接木棒、树枝这些材料。在这一过程中,幼儿遇到了材料粘接问题、蒙古包结构问题并且发现对于不同的材料,最佳的粘接方法不一样,这就是幼儿在制作活动中经历的问题解决学习。
制作活动本就是一种综合性活动,涉及科学、技术、艺术等诸多学科的学习。如上文所述,制作活动一般较常涉及的两个学科为科学与艺术,是幼儿园科学教育与艺术教育的重要活动形式,所以,从幼儿园制作活动的内容来看,可分为科学制作与艺术制作两大类,但在幼儿制作的实际过程中,两个学科经验常常是交织融合在一起的(于开莲,2008)。
仍以上文所述“制作蒙古包”活动为例来说明幼儿在制作活动中进行的跨学科学习。幼儿未解决制作蒙古包过程中遇到的问题,综合运用了科学、数学、技术、艺术等多学科经验。例如,幼儿发现热熔胶胶棒在胶枪中受热融化成为液体状态的胶水,冷却了以后会变硬,变硬了以后就可以将木棒、树枝等粘接在一起,这涉及的是科学与技术的学习。
再如,幼儿发现蒙古包的结构有些不稳定,检查后,分析原因是作为立柱的木棒高度不一致,于是比较、测量木棒的长短,将不够高的木棒换下来,或者是用一截短的木棒补齐高度,以保证蒙古包结构的稳定性。再如感知蒙古包的结构,从蒙古包的结构中学习立体图形的结构特征与组合(幼儿制作出的蒙古包结构为棱柱与棱锥的组合),这涉及的是数学的学习。最后装饰蒙古包的帐幔,画上蒙古族讲究的对称的图案,这涉及的是艺术的学习。
在STEM中,工程(E)是以往幼儿园课程中缺失的部分。而恰恰工程又是STEM教育中的核心部分,通过工程,可以将其他三个学科有效串联起来。
此外,工程学习也有其独特的价值,工程学习即是培养幼儿的工程思维、工匠精神。而工程思维的核心在于在有限的条件下找出最适宜的解决方案,并可以不断迭代与改良。幼儿园制作活动中必不可少的部分就是构思与设计(孔起英,2004),这为幼儿的早期工程学习提供了一定的基础。
例如,幼儿要想制作蒙古包,不论是否将其外显表征出来,幼儿事先都经历了对蒙古包的结构与将要使用的材料来了构想与设计。再如制作蒙古包的活动中,幼儿对木质材料固定方法的改进,经历了从使用黏土,再到使用热熔胶,此外,幼儿还对蒙古包结构一直在改进,使其不断稳固,后来更是发挥创意,制作出两层的蒙古包,这更加充足表现了工程学习中十分强调的改良与精进。
尽管制作活动中可能蕴含着丰富的STEM学习,但是,显而易见,制作活动中所体现出的STEM学习仍然是比较零散的,互相之间也欠缺联系,只能说明幼儿具有自发进行STEM学习的潜力,而这也恰好为STEM学习提供了比较好的学习机会。
综上所述,幼儿园制作活动是幼儿进行STEM学习很好的载体,其活动特征与STEM有着诸多的类似之处,同时也可为幼儿进行STEM学习提供丰富的机会,对于幼儿园开展STEM教育来说具有先天的优势。
看似二者形似神也似,但需要非常注意的是幼儿园的制作活动与STEM活动仍然有着本质的区别,不可将STEM活动简单等同于制作活动。若要通过制作活动进行STEM教育,则需要再经历一步,即对幼儿园以往开展的制作活动加以改造,进一步融入STEM教育的元素, 使其成为STEM活动,这是目前幼儿园实施STEM教育的一种有效且易于实施的路径。
幼儿园传统的制作活动如何转变为STEM活动呢?下文分别从制作目的、活动组织形式、教师引导方式与评价方式四个方面分别来阐述幼儿园传统的制作活动如何转变为STEM活动,以作为教师的实践参考。
幼儿园以往的制作活动一般是跟随课程主题开展的需要,以完成一定的作品为最终的目的,例如在“春天”主题下开展制作纸杯花的活动、在“好玩的玩具”主题下开展制作不倒翁的活动,制作的目的是完成纸杯花或不倒翁这些具体的作品,从而发展幼儿的相关学科知识与技能。
而STEM教育强调的是通过制作产品来解决幼儿遇到的问题,这问题是真实存在于幼儿的生活之中的。例如,为班级中饲养的小仓鼠搭建一个住所。此外,对于幼儿来说,游戏是他们的基本活动,所以为满足游戏的需要而进行制作活动,也是以解决幼儿遇到的真实问题为目的。又如,在幼儿的角色扮演游戏中,由于游戏的发展,加入了取钱的情节,这时候幼儿就需要一台取款机,但是教师并未提供“取款机”,对此,幼儿为满足游戏需要而进行制作取款机的活动。
由此可见,这两种制作目的具有根本的不同,前者绝大多数都是在教师设计的课程中进行的活动,不是从幼儿的问题出发,但是也不排除主题内容是吸引幼儿的,教师也是根据幼儿的兴趣来进行的制作活动。而后者注重的则是基于幼儿的问题生成的制作活动,制作的目的是未解决问题,幼儿的兴趣源自于想要处理问题,幼儿的目的性与主动性更强。
一般而言,体现出STEM教育精神的制作活动的规模往往会大于常规的在集体教学或区域中进行的制作活动,其持续的时间较长,常常不局限于一次活动,制作的复杂性较高,常常涉及持续的问题解决与对作品的改进。有学者认为项目活动是STEM教育活动较适合的组织形式,这样活动可以延续较长的时间而不受一次活动时间的限制,幼儿从中可以更加完整地经历发现问题、确定解决方案、最后处理问题的过程(张俊、臧蓓蕾,2016)。而且这是一个持续的过程,因为问题往往一个接着一个地出现在幼儿制作的过程中。
而以往幼儿园的制作活动常常会要求幼儿在一次或两次活动中将作品完成。因此,若要将制作活动转变为STEM教育活动,则需要转变其组织形式,为幼儿创造持续参与制作活动的条件,允许、鼓励幼儿运用在园一日生活中的自由活动时间或者是可自主选择的区域活动时间等继续其未完成的制作,或是将其作品进一步的改进与完善,解决制作的步骤中遗留的一些问题。
在以往的幼儿园制作活动中,教师采取的主要指导方式是示范,包括整体示范与分段示范,并与讲解相结合(杨巍,2005),或者是为幼儿提供图示化的操作引导,让幼儿在先理解图示含义的基础上跟随图示步骤进行制作,以让幼儿掌握制作、完成作品的方法、技能。
而STEM教育提倡的是问题中心的学习、学习者中心的学习,即教师需要跟随幼儿的问题,将探索制作的过程的机会留给幼儿,这并不代表教师能置身事外了,幼儿探索的过程是艰难的,教师仍然需要出示适当的指导。所以,在STEM活动中,教师进行指导的目的是从旁协助幼儿解决遇到的问题。
那么,教师如何做才能协助幼儿解决遇到的问题呢?首先,教师需要帮助幼儿明确所遇到的问题,将幼儿的注意力集中到所遇到的问题上;其次,调动幼儿的学科经验分析问题;最后,与幼儿共同讨论解决之道,而不是直接将制作的方法或技能教授给幼儿。
以往幼儿园的制作活动主要是通过幼儿最终的作品进行评价,而STEM教育活动比较强调过程性评价。过程性评价是指在幼儿学习的过程中,根据幼儿的表现给予连续多次的反馈,这在某种程度上预示着要更关注幼儿在制作活动中学习的过程,是对幼儿学习过程的反馈,而不是对最终制作结果的审查与评判。
因此,通过过程性评价,幼儿能对自己的学习过程有清晰的认识,清楚自己遇到过哪一些问题以及最后是怎么样才能解决的。另外,由于幼儿投入的STEM活动经常是持续性的并且是困难重重的,教师在过程中及时给予幼儿评价还能够维持幼儿制作兴趣,更重要的是可以及时给予幼儿鼓励,帮助幼儿建立信心。
总之,在制作活动中尝试这些转变归根结底都是为实现STEM教育所强调的问题中心学习,以幼儿为中心的学习。上述的几点转变,不仅仅适用于对制作活动的改造,使其体现出STEM教育的精神,成为STEM教育活动,此外对幼儿园其他教育活动的实施也具有一定的借鉴意义。教师能在具体的实践活动中,体会STEM教育的理念与精神,而不仅仅将其当成一种方法或活动的形式。
(备注:本文中所举幼儿园制作活动的案例“制作蒙古包”来自于南京市鹤琴幼儿园大二班,在此对两位执教老师和参与此活动的幼儿表示感谢。)
[1]孔起英.幼儿园美术教育[M].北京:人民教育出版社,004:112-113.
[2]于开莲.幼儿手工制作活动中的问题解决与教师指导[J].学前教育研究,2008(2):53-56.
[3]杨巍.艺术教育与科学教育融合的可能性——以幼儿园手工制作活动为例[J].学前教育研究,2005(5):11-13.
[4]张俊,臧蓓蕾.幼儿园STEM综合教育——概念、理念及实践构想[J].科学大众·STEM,2016(12).