深度学习与幼儿STEM教育活动的整合研究

曹 莉

(大同师范高等专科学校,山西大同,037006)

一、问题提出

近年来,将深度学习与STEM教育进行整合已成为幼儿教育的一种新思路。STEM教育活动旨在为幼儿发展提供整合性学习机会,深度学习强调幼儿对现实问题的探索、理解与解决。二者整合不仅能引导幼儿关注和思考现实问题,还有利于幼儿经验内化。虽然学界就二者整合的重要性达成了共识,但在具体实践中还存在一些问题:一是忽视了整合的重要性,将二者分解成相对独立的教学活动;二是缺少整合的可操作性路径,将其简单理解为知识的叠加或拼接;三是在整合过程中将工程性与实践性窄化为“制作”,忽视了幼儿设计思维的培养;四是用传统教具操作代替STEM教育活动,教师用设想的问题代替幼儿真实的生活问题,忽视了培养幼儿在生活中发现和研究问题的能力。这些问题产生的原因在于教师未能准确把握深度学习与STEM教育活动整合的本质,在开展教学活动过程中缺乏清晰的操作指引与完整的框架思路。鉴于此,为探析二者的整合路径,本研究先分析深度学习与幼儿STEM教育活动的内在联系,并根据具体实践,从教育环境构建和教学活动设计两个方面探索基于深度学习的幼儿STEM教育活动开展路径。

二、深度学习与幼儿STEM教育活动的内在联系

以解决问题为导向、与现实相联系的深度学习,关注幼儿的真实体验,反思知识间的深层联系,强调在迭代学习中构建全新的经验,培养幼儿解决问题的能力和创造性思维。这与关注学习过程整合的STEM教育活动关系紧密。第一,STEM教育活动能够在一定程度上促进幼儿深度学习。STEM教育活动强调基于幼儿现实生活建构知识,关注教育活动形式的趣味性,促使幼儿在真实环境中整合科学、技术、工程及数学等领域的知识,实现知识的内化,从而推动幼儿的深度学习。第二,深度学习贯穿于STEM教育活动的全过程。雷有光等人认为,探究是STEM教育活动的本质属性,STEM教育活动以幼儿现实生活为基础确定探究主题,引导幼儿在探究中发现问题与分析问题,运用各类方法解决问题,同时选出最为适合的解决方法。［1］STEM教育活动强调探究的过程是问题解决的过程,在该过程中幼儿对问题的思考与评判、分析与验证依赖于创造性思维。创造性思维作为深度学习的表现形式,其贯穿于STEM教育活动的各个阶段。STEM教育活动作为一种跨领域的教育形式,为幼儿深度学习提供了发展机遇,二者互为补充,贯穿于幼儿学习的全过程。合理把握深度学习与STEM教育活动的关系,能有效帮助教师了解STEM教育活动的目标和开展价值,指导教师更为合理地优化STEM教育设计,确保幼儿在STEM教育活动中实现深度学习。

三、基于深度学习的幼儿STEM教育活动开展路径

STEM教育与深度学习均以促进幼儿获得成长性经验为基本点,STEM教育贯穿于幼儿学习全过程,一方面,基于学习理论的视角对幼儿在STEM教育活动中的深度学习进行全面审视。STEM教育和深度学习存在内在联系,因此,STEM教育活动应以幼儿经验为核心,以促进幼儿的深度学习为路径,将深度学习融入STEM教育活动的各个环节。另一方面,立足于深度学习的幼儿STEM教育活动必须从整体角度进行审视,孤立的碎片知识无益于幼儿的发展,教师在教学过程中要合理设计,充分引导幼儿利用已习得的知识经验进行知识迁移。同时,教师还应通过交流、总结等方式培养幼儿反思与计划的能力,使其学会反思个体学习行为,并最终形成终身学习的思维。鉴于此,本研究尝试从教育环境构建、教学活动设计两个方面探析基于深度学习的幼儿STEM教育活动开展路径。

(一)STEM教育环境构建

教育源于生活,且与幼儿现实生活紧密相关。STEM教育活动具有灵活性和开放性。因此,教师需要构建有趣的教育环境,开展有价值的教育活动,实现幼儿深度学习的目的。

1.创建可视化的活动情境

创建真实的学习空间能够让幼儿更好地进行深度学习。STEM教育是根据幼儿身心发展的规律与特点,在创设的虚拟情境中促使幼儿创造性地解决生活中存在的各种问题。学前阶段的幼儿以具象思维为主,他们面临的各种活动都是在具体情境中展开的,其中幼儿年龄也有层次差别,教师可通过创设不同的情境培养幼儿兴趣,激发幼儿探索未知的欲望。例如,在STEM教育开展过程中,教师可借助图画、音视频等方式将幼儿置身于可直观感受的情境。对年龄稍大的幼儿,教师可将他们带到具有探索性的场所,引导其收集树叶或动植物标本,学习材料来源于日常生活,幼儿也能够在这种真实情境的深度学习中激发探索兴趣。

2.营造积极的学习氛围

营造积极的学习氛围在STEM教育活动中尤为重要。深度学习有两条主线:一是探究问题,幼儿对问题的兴趣构成了学习过程;二是幼儿获取经验,发现并解决问题。平等、和谐、能体现深度学习的氛围是提升幼儿探索欲的关键。身处STEM教育活动的幼儿会产生好奇心,这种不断提升的兴趣,为他们沉浸探究带来了无穷动力。［2］当幼儿对教育活动产生兴趣时,就会主动把握学习内容。因此,教师要善于发现幼儿的兴趣点,鼓励他们积极寻求答案,培养幼儿好学好问的良好习惯,从而与深度学习的内涵相呼应。

3.提供自由的学习空间

设置开放的空间既是促进幼儿学习的外部支持,也是开启深度学习的外部支撑。［3］教师需要保证幼儿自由探索的时间,减少讲解时间。除教师以外,家长也要合理规划幼儿的每日学习时间,为幼儿探索提供合理的空间与时间。例如,家长可安排一个固定时间开展每日阅读、睡前亲子活动等,同时注意把控幼儿自由活动的时间与空间。此外,科技馆、图书馆等也可作为空间资源,让幼儿在STEM教育活动中完成深度学习。

(二)STEM教育活动设计

开展幼儿STEM教育活动应基于幼儿的理解能力和学习效果两方面,这是完成由浅层学习到深层学习的转换,以确保幼儿深度学习的实现。鉴于此,针对幼儿STEM教育活动开展作出合理的设计与规划显得尤为重要,本研究试图从教学活动设计的主题、形式、内容、评价四个方面展开探析。

1.主题设计

主题活动是指在集体活动中以某个主题为线索,围绕主题进行活动与交流。与传统分科教学不同,主题活动更为灵活,可以根据时间、季节、节日和幼儿的兴趣灵活确定主题内容,这种灵活性是传统分科教学不具备的,其更注重幼儿自主探究能力的培养。鉴于幼儿STEM教育具有较强的可控性与互动性特征,教师应考虑将幼儿STEM教育与深度学习结合起来,基于幼儿STEM教育自身特点进行主题设计,将幼儿自主探究作为设计宗旨。［4］在主题设计过程中,教师既要遵循幼儿已有经验,也要观察幼儿,敏锐地抓住他们感兴趣的关注点,这样才能在聚焦幼儿兴趣的过程中确定主题,将深度学习由被动形式转化为主动形式。例如,在“船的故事”主题活动中,教师并未主观确定教育主题,而是根据幼儿兴趣确定主题。幼儿在活动中畅所欲言,利用绘画的形式记录对船的疑问。幼儿的疑问主要集中在“船为何会在水中动”这一问题。面对幼儿的兴趣与需求,教师通过一系列主题设计带给幼儿一场前所未有的科学之旅,帮助其探索“船为何会在水中动”的奥秘,让幼儿在趣味解密中实现深度学习。

2.形式设计

幼儿STEM教育多元化的活动形式支撑着深度学习的发展。在开展幼儿STEM教育活动的过程中,教师以促进幼儿深度学习、注重幼儿个体差异为前提,设计幼儿STEM教育小组的学习形式,逐步形成各年龄段幼儿间互帮互助的学习氛围,大班幼儿帮助小班幼儿理解STEM教育的内涵,提高小班幼儿对STEM教育活动的兴趣,从而更好地实现深度学习。幼儿STEM教育小组的学习形式有利于发挥学习的共享价值,帮助幼儿在交往中发现自身不足,从而促进幼儿的反思性思维发展。需要注意的是,在与幼儿的交流过程中,教师要以问题为导向,为幼儿间的合作交流创造机会,确保其能够集思广益地解决问题,形成合作共赢的意识。如“干花”教育活动,幼儿将问题集中于“什么是干花”“如何制作干花”,教师组织幼儿共同探讨哪些花可以制成干花、制作干花有哪些方法、制成的干花如何保存等问题。教师将幼儿分成三个小组,各组分别负责收集干花材料、制作干花与保存干花。在收集小组内,幼儿分别收集玫瑰、满天星等易制作干花的材料;在制作小组内,考虑到安全因素,采用自然风干,幼儿分别将鲜花洗净、捆绑,并置于通风环境中;在保存小组内,幼儿负责干花的防虫、防潮与防褪色等工作。各组成员分工合作,幼儿的生活经验不断被挖掘,彼此间的互助性与合作性被激发,从而实现深度学习。

3.内容设计

为进一步提升深度学习的效果,教师可将教育内容与游戏结合起来。学前教育阶段的幼儿会对游戏产生兴趣,若能寓教于乐,在趣味化的游戏中完成教学,幼儿既能获得更多知识,也能在游戏中逐步养成良好的学习习惯,形成学习兴趣。在设置游戏时,教师可从STEM教育活动的各方面挖掘游戏元素,随后再进行游戏优化,让游戏与教育内容充分融合,从而培养幼儿的科学素养。例如,在搭建积木游戏中,教师可将不同部件在各类结构中发挥的稳定性作为STEM教育活动内容,如三角形因其结构稳定,多用于基础类结构与加固结构的建筑构造,最为常见的就是传统建筑的地基加固。在讲解工程结构时,教师可借助游戏让幼儿思考“建筑在没有混凝土技术的情况下该如何利用材料或结构实现加固效果”,进而促进幼儿对力学的初步认识。

4.评价设计

为评估幼儿的深度学习效果,教师需要合理的评价设计和多样化的评价方式,以判断他们的知识和能力水平。具体的评价设计主要包括两方面。(1)形成性评价。形成性评价是一个动态与互动的过程,教师可通过形成性评价对幼儿的学习情况进行持续性监控,并及时调整教学内容。形成性评价不能单纯以教师感受为学生评分,应依据严格划分的等级并对照学生表现评分。以STEM教育活动中的工程知识为例,按照工程过程分为识别问题、蓝图设计、建立模型、搜集数据、分析数据和再设计、交流结果、撰写建议书等步骤,将幼儿在各步骤中所达到的水平分为5级,对应分值为0—5分。教师在开展形成性评价时,对照能力要求对幼儿各步骤的表现进行评分。(2)总结性评价。总结性评价是使用最多的评价方式,既可了解STEM教育活动的成果,也可以检验幼儿的学习能力是否得到了提高。总结性评价设计主要考察幼儿知识、能力和态度三方面的内容。第一阶段,教师要了解已有知识体系是否适合幼儿开展深度学习;第二阶段,教师应及时观察幼儿是否具备与其他幼儿沟通和合作的能力;第三阶段,教师应对此次活动中出现的问题进行分析总结,以便今后更好地开展此类STEM教育活动。由此可见,系统化的评价设计能够有效促进幼儿自我反思,在提高教育质量的同时,实现深度学习。

四、总结与展望

综上,幼儿时期不仅是幼儿成长发展的重要时期,同时也是幼儿知识技能培养与情感意志塑造的关键阶段。在此过程中,STEM教育发挥着不可取代的重要作用。STEM教育是幼儿教育的有机组成,其关注幼儿的探究式学习,培养幼儿的科学素养和解决问题的能力。深度学习既是实现幼儿STEM教育的保障,也是体现幼儿STEM教育的外在表现。在深度学习理念下组织STEM教育活动,有利于培养幼儿主动尝试、大胆提问、独立探究的能力,最大限度地强化幼儿思维,激发各个感官。对此,教师应深入幼儿实际,积极贯彻深度学习理念,在观察过程中提升自身的STEM教育素养,不断探索幼儿STEM教育的全新内容。