挖掘自然资源开展幼儿stem项目活动的策略研究
江丽素
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江丽素,. 挖掘自然资源开展幼儿stem项目活动的策略研究[J]. 交叉科学研究,2025.2. DOI: 10.12721/ccn.2025.157009.
摘要: 幼儿在幼儿园中利用的自然资源,如幼儿所能接触到的植物、空气、水资源、土壤等自然物和各种自然现象,可作为开展STEM项目活动的资源。在教师的支持和引导下,以自然资源为载体,以幼儿兴趣、经验为依据,以幼儿感兴趣的话题或真实问题为项目,以实践探索为核心,以合作学习为形式,有机融合数学、科学,运用多学科知识与经验分析问题,幼儿通过一段时间的尝试、探究,结合简单的工程、技术解决问题,从中幼儿能获得较为完整经验的一种活动实施模式。
关键词: 自然资源;幼儿;STEM项目活动
DOI: 10.12721/ccn.2025.157009
基金资助:注:本文系福建省教育科学“十四五”规划2022年度课题《依托自然资源开展幼儿园STEM项目活动的实践研究》(立项批准号:KYY2207)阶段研究成果。)

引言:STEM教学是倡导科学、技术、工程、数学相互交融的整合式学习。STEM项目活动的核心是激发并保持幼儿的好奇心和探究欲望。STEM项目活动的开展,是以真实问题情境和兴趣为导向,将STEM与社会交往、身心健康、语言表征、人文艺术等各领域的关键经验有机融合,利用生活中的自然资源,以项目活动的形式鼓励幼儿自主探究和深度学习,是培养幼儿的创新能力与探究精神。

一、STEM项目活动的内涵

STEM一词最早是美国国家科学基金会在1986年提出来的,是科学、技术、工程、数学四门学科的英文首字母缩写。科学是指认识世界和解释自然界的客观规律,技术和工程是在尊重自然规律的基础上对世界的改造,从而实现人与自然的和谐共处,解决社会发展过程中的难题,数学是工程和技术学科的基础工具。重点是对幼儿四个方面的教育,加强科学素养教育,也就是运用科学知识理解自然界;加强技术素养教育,包括使用技术的能力;加强工程素养教育,包括技术工程的设计和开发过程的理解;加强数学素养教育,通过幼儿的发现和思考,提高解释和解决各种情境下数学问题的能力。基于真实问题情境,回归现实生活;重视学习过程,加强学习体验;以技术为支持工具,有效开展学习活动。Stem教育强调培养幼儿的跨学科思维能力以及知识建构的能力,解决问题的能力,创新能力和沟通合作能力。

二、挖掘自然资源开展幼儿园STEM项目活动的现状

(一)自然资源概况

目前的教育,很多时候忽视了对自然资源的开发和应用,教师主要采集和应用课堂教学资源开展活动,教学资源利用独立性相对较强,这种单一的方式不利于幼儿的全面发展。从中可以看出由于教育的计划性、全面性和目的性不足,从而对自然资源的教育价值有效利用不够、挖掘不深,目前自然资源大多与种植活动、区域活动相结合,与STEM项目活动结合研究少之又少。 

(二)STEM项目活动概况

国内,中国科学院光电技术研究所幼儿园杨凌园长提出在开展stem项目活动,重点不在于发展幼儿的科学技术、数学方面的能力,而是让幼儿从小建立STEM的意识,以STEM思维进行学习和生活的能力,同时以问题引入、经验准备活动、问题解决、拓展延伸、项目获得网络图、STEM要素分析、幼儿发展评估、项目活动思考8个部分对项目活动的具体实施进行了详细的描述。但,只有极少数研究对STEM项目活动的本土应用进行研究,大多停留在借鉴瑞吉欧项目课程的基础上。在研究内容上,现有的项目活动研究中,对于STEM项目活动的理论阐述较多,而对项目活动在我国幼儿园的具体运用、实施的研究较少,有应用的也大部分都是将项目活动应用于艺术领域或是科学领域的实践探索。

综上所述,本研究将在充分了解目前幼儿园STEM项目活动开展现状的基础上,充分挖掘幼儿园园内及周边丰富的自然资源,以真实问题情境和项目学习形式,激发幼儿深度学习,整合跨学科知识,推进课程游戏化,让项目活动得以具体运用和实施,以此促进幼儿探究能力和科学素养的提升。

三、依托自然资源开展幼儿stem项目活动的策略

(一)挖掘自然资源激发幼儿深度学习,生成STEM项目活动

陶行知提出“活的乡村教育要用活的环境,不用死的书本”“生活既教育”。而自然资源如空气、阳光、水、沙、土、动植物等都是最棒的,最珍贵的游戏、探索元素,有太多的自然元素可以游戏、探索,并从中体验如何解决问题与STEM教育联结。因此,为幼儿提供最生动、最直观、最充分的自然资源,让幼儿利用自然资源,开展STEM项目活动,不但可以满足幼儿对科学的求知欲与探索欲,而且开阔了幼儿的视野并帮助幼儿在自然体验中逐渐成为会探索、会思考、有智慧的人。

对于幼儿来说,自然资源也是他们日常生活中常见的事物,因此,相对容易接受获取新经验。通过在活动中应用自然资源,可以把幼儿的探索欲激发出来,让幼儿在探索中体验自然中所蕴含的乐趣。因此教师应该充分利用自然资源开展活动。例如大一班在小树林里开展“农家乐”,一开始,他们让幼儿商量可以有什么样的房子,幼儿觉得可以用帐篷做房子。这时,教师可以引导幼儿思考,如果没有帐篷,我们可以怎么自己搭建房子?引导幼儿仔细观察小树林里什么材料可以用?激发幼儿去思考。当幼儿想到用树枝或竹子时,教师就可以继续追问怎么用树枝或竹子搭建屋子?于是“搭建树枝屋或竹子屋”的STEM项目活动就生成了;还有,幼儿讨论要用砖块做灶,可是收集不到砖块怎么办,这时可以根据幼儿的已有经验,激发幼儿思考可以用什么替代物,比如做石头灶、土灶。这样就可以生成STEM项目活动“制作石头灶或土灶”;另外,还有沙水游戏时如何建构稳固的沙堡,如何挖渠引水灌溉等能融合STEM元素的项目活动又具有探究价值,能激发幼儿的探究欲望和好奇心,培养幼儿的观察、记录、交流、思维、合作等能力。

因此,挖掘本园和周围环境中可利用的自然资源,开展STEM项目活动,活动中幼儿可以通过与自然资源的相互作用中引发思考、解决问题、积累有意义的经验,进行自发的、能动性的、深度的探究和学习,从而动态培养、提高幼儿主动学习、解决问题的能力。

(二)应用自然资源整合跨学科知识,实现stem项目活动的开展

自然资源在幼儿教育中具有重要作用,但是教师通常在教学过程中,对安全问题过分重视,造成幼儿很难与大自然亲密接触,如果幼儿缺乏自由活动的空间,他们的思维就会受到限制,想象力就很难发挥,也就难以应用自然资源实现幼儿的可持续发展。

目前可以利用的自然资源相对有限,有些不太适合幼儿,在幼儿教育中较难起到有效的作用,因此,教师要充分利用与幼儿生活息息相关的自然资源,将其作为教学资源和工具。当然,要针对幼儿的心智特点选择适宜的自然资源。此外,选择合适的自然资源还应考虑幼儿的已有经验、兴趣、生活环境等。比如中大班幼儿已有玩沙的经验,对玩沙也感兴趣,并且幼儿园里就有沙水可供幼儿游戏,因此,实施堆沙堡游戏是适宜中大班幼儿的;又如搭建石头灶,对于中大班幼儿来说也是合适的,他们已有一定的建构经验,并且感兴趣,而石头也是他们生活中随处可见的。

STEM项目活动有指向性,是围绕某一个科学问题而生成的跨学科整合学习项目,项目强调以工程为核心的包括设计、制作和改进的一系列过程,是以幼儿的“全面发展”为目标。STEM项目活动的出发点是解决某个困难、期望或者需要所引发的小问题,并且让幼儿自己动手完成他们感兴趣的、和他们生活息息相关的项目活动,以玩的方式进行持续性、系统性的深入探究,在探究过程中学习各种学科和跨学科的知识。

例如如何搭建树枝屋,这个是幼儿游戏需要,并且自己感兴趣的,他们需要自己动手操作去完成的,而不是简单的通过课堂教学可以解决的。在探究如何搭建树枝屋的过程中,会涉及到如何搭建稳固的树枝屋,树枝屋的大小,需要树枝的长短,要测量,工具的使用等,这就将科学、数学有机融合。幼儿要完成树枝的搭建需要通过一段时间的尝试、探究,这一过程中,需要结合简单的技术、工程来解决问题,比如画设计图,掌握树枝屋的搭建方法,对树枝屋的规划及搭建,幼儿在获得较为完整经验的实施模式过程中,整合了跨学科知识,同时实现了STEM项目活动的开展。

通过自然资源的挖掘和利用,以此为媒介开展STEM项目活动,及时总结、反思、提炼、修正STEM项目活动的组织,有机融合数学、科学,运用多学科知识与经验分析问题,通过尝试、探究,结合简单的工程、技术,解决问题,整合跨学科知识。

(三)利用自然资源推进课程游戏化,促进STEM项目活动的开展

陈鹤琴提岀“大自然、大社会都是活教材”“应创造条件让幼儿广泛地接触社会和自然”。打开五感,亲近大自然,探索大自然的美好与灵动,在观察、体验和探索中发现生命的奥秘,大自然为幼儿的游戏提供了丰富的自然材料,比如大一班开展的“农家乐”游戏,充分利用自然物,用树枝和树叶、果子做烤串;用新鲜的叶子捣汁做饮料;用树枝搭建树枝屋;用石头制作石头灶等。还有,大二班开展的“草药店”游戏,用菜地种植的草药,进行一系列的加工、售卖。用这些看似普通而简单的东西给幼儿的游戏带来无限的乐趣,从而让幼儿懂得爱护自然、珍惜自然、更爱护我们的绿色家园。通过挖掘园所文化蕴含的贴近幼儿生活的自然资源,丰富幼儿游戏操作材料,让幼儿可以在宽松、愉悦的环境中与材料积极互动,获得真感受和丰富的经验,从而助推其游戏经验的积累。而自然环境对于幼儿来说,永远都是充满神秘的课程资源。课程游戏化不断深化改革,对教育资源的发现、挖掘成为幼儿园能否将课程改革真正深入的一个方面。教师应该推进课程游戏化建设,促进幼儿园自然资源利用质量的提升。而在推进课程游戏化的同时可以促进STEM项目活动的开展,比如,“农家乐”自主游戏中,幼儿要想顺利搭建好树枝屋,就会进行STEM项目活动能力的培养,数学方面如工具的使用、测量、对比等;科学方面如了解房屋的构造,房屋建构的稳定性等;技术方面如画房屋的设计图,掌握房屋搭建的方法;工程方面如房屋的设计与规划,搭建房屋。在这一过程中,积极主动去探究,发现问题,通过讨论、思考解决问题的办法,不断去尝试,调整,深度的体验与学习。

四、结束语

综上所述,在充分了解目前幼儿园STEM项目活动开展现状的基础上,教师应尊重并充分挖掘、利用幼儿园园内外和周边丰富的自然资源,激发幼儿内心的自然情感,整合跨学科的交叉知识,以真实问题情境和项目学习形式为活动的中心轴,重视思考和创新能力等思维的培育,以此促进幼儿探究能力和科学素养的提升。 

【参考文献】

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