大背景下
科技的发展促进了人类的进步,在当今时代,我们的孩子基本上不愁吃喝不愁穿,但是总觉得他们缺少了一样东西。那他们又缺少什么东西呢?大家想一下,在孩童时代,儿童喜欢在纸上涂鸦,喜欢用橡皮泥捏出各种形状,喜欢用乐高积木搭建房屋。但是随着学校教育的僵化,比如大量的作业和考试,可能会造成学生对知识的死记硬背,那必然的,学生的创造力和创新精神正在逐步丧失。那这个时候,我们的STEM教育应运而生。
大家都知道,STEM教育的这四个字母,每一个字母都代表着一门学科(S Science科学 T Technology技术 E Engineering工程 Mathematics数学),作为一种集多学科融合的综合教育,跟传统的教育方式一定是有区别的。STEM教育从鼓励学生学习这几类知识入手,强调让学生自己动手完成与生活较为贴切的实际项目,从而在项目的过程中运用、理解,进一步学习各学科的知识。
知识经济时代的到来,人才需求的转变,令STEM教育越来越被各国政府所采纳。在我看来,第一、孩子们的STEM学习一定是基于现实问题的。一个完整的STEM教学应该是基于现实生活中的实际问题,提出自己的解决思路。如果缺乏了这一步,STEM教育的意义缺失了最根本的基础。第二、探究式教学才能让孩子真正学到STEM教育的精髓。真正的STEM教育是遵循科学探究的流程或工程实践的流程的,这是一个项目化的课程,教学方式也应该是以项目为周期,带着孩子去探究或实践,在这个过程中,让孩子自己建构知识和技能,达到培养内在的综合能力的目标。
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当前状况
STEM教育
目前,在我国,STEM教育还属于新兴领域,相关的研究也比较少。一些普通的教育机构可能就是买几台3D打印机、激光雕刻机,绝大多数的课程就是教小孩子学习一下它们的工作原理,好一点的可能会教一下Scratch与Arduino编程。
在学校里面,可能因为教学设计与师资的问题,教学的模式可能就是老师直接教学生如何去完成项目,学生亦步亦趋的学,虽然也是参与了动手实践,但是却缺乏了动脑探索。在这种单纯的模仿形式下,虽然能拿出优秀的项目成果,但是却扼杀了学生的想象力和创造力,与激发学生“创造性思维”的初衷背道而驰。
就拿制作一个小台灯为例吧,目前的教学方式一般会直接告诉你制作的步骤,第一步是准备哪些材料,第二步是制作台灯的各个部位,第三步就是把这些部位进行组装,第四部就是通电实现了。基本上学生只要按照老师教的方法一步一步做,就可以做出一个统一的台灯。那我认为正确的教学方式应该是第一步问你这个台灯有什么用呢?台灯能照明,这个我们都知道,那你想设计的是通过触摸照明还是按键照明?还是声控照明?除了照明之外还能有什么作用?(能增加个闹钟功能吗?)那第二步就是基于这个用途,我们制作台灯时需要什么材料呢?接下来才到怎么去做这个环节,在这个环节中,学生自己发挥,我们的老师给与辅助,第四步,做好了,我们来做个检测,获得反馈,那个地方是有缺点的,知道怎么去完善它。在SETM教育的思维指导下,可能每个孩子做出来的台灯都是不一样的。
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幼儿阶段
早在20世纪80年代初,心理学家就曾经针对脑科学的研究,提出了“脑科学”的研究发现。研究表明:在3—6岁期间,人的大脑发育处于相对较快的阶段,儿童的执行功能、记忆功能、认知灵活性都能够获得迅速的发展。专家认为,在这一阶段,人脑中一旦形成成型的数学和科学理念,就会对其未来的学习产生重要的影响。因此,在具体教学中,教师就可利用这一生理特性,推动幼儿大脑的科学发展,并通过科学的研讨和学习模式,增强STEM教育的发展成效。
幼儿在出生之后就蕴含着强大的学习能力,这一点毋庸置疑。从幼儿的心理想法上看,开展幼儿园STEM教育具备一定的科学依据,具体分析如下:
1.知识领域。研究表明,幼儿在4个月左右,就开始主动去探寻知识。例如,幼儿开始逐渐明白物体需要支撑才不会倒塌、静止的事物受到外力能够活动,并且开始逐渐拥有了高空、平面的意识。从这一阶段上看,幼儿会尝试投人一定的精力去感知世界,,从中了解更多的道理。这种对知识的汲取,尤其是通过对物理知识、数字概念的积累,给幼儿STEM教育的发展提供了更多可能。
2.工程领域。在工程领域中,我们可以看出,人在幼儿时期的思维构建类活动具有一定的规律。通过对幼儿思维模式和观察能力的引导,教师能够促使幼儿对不同材料的质感、肌理、性能保持关注,更加喜欢去体验不同的材料效果。例如,幼儿可以清晰地感受到外界材料是否柔软、灵活,受外力的感受是怎样的,从中体现不同程序系统、工程作用下可能出现的结果。这一体验和感受成为工程领域的中心任务,为幼儿阶段引人工程教育奠定了基础。从目前的教育角色上看,幼儿阶段的T程教育工作是STEM教育中的重点和难点内容。
3.数学领城。数学教育中,学生对于数学技能的掌握历来为广大教育工作者所重视。很多幼儿园都是从“数一数苹果有多少个”的算术题中,引导幼儿开始对数学领域进行初步探索。通过简单的数学计算,他(她)开始学会简单的加减法,并且对加减算术做出正确的反应,从而主动参与到数学学习的过程之中,从理性思维角度解决数字逻辑中存在的各项问题。
4.语言领域。幼儿园语言教育的推进是开展STEM教育的基础部分。在语言领域内,幼儿在语言发展的初级阶段会对某一个词语发生的频率产生深度记忆,教师通过反复讲解,能够加深幼儿对于词汇、语句的掌握。因此,在幼儿语言教育中,教师通过对STEM教育中分布频率的探索,能够使幼儿感受到更具理性的学习思维,教学效果也会得到提升。
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孩子们与生俱来就会对他们周遭的世界有好奇心,总是问,“为什么?”“这是什么?”“这个有什么用?”“为什么会这样呢?”好奇心驱使他们探索环境、解决问题、创造并发掘新事物,从而最终带动了他们未来的学习和发展。而使用STEM的方法进行教学,将会延长孩子们与生俱来的好奇心并培养他们解决问题的能力。
与一般的传统教育模式相比,STEM课程有自己的独特之处。当在课堂上使用以STEM课程为重点的学习时,孩子们有权发问、探究、解决问题、沟通和发现。通过激发他们与生俱来的好奇心而不是照本宣科的填鸭式教学,让孩子们成为独立思考者和具有终身学习能力的人。当然他们所经历的这种真正的学习也会从课堂延伸到了世界。
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