早期的STEM经验应该包括探索性学习,让孩子们通过探究的过程学习内容。教师为幼儿提供的STEM体验可以涉及各种学习材料,包括儿童文学、消耗品和操作工具,以及基于网络的资源。本期我们将提供建议和实例,指导教师选择课堂STEM资源和材料。
儿童文学和STEM学习
使用高质量的以stem为重点的儿童文献,有助于在幼儿课堂上介绍和检查科学、技术、工程和数学概念(Hong 1996;Patrick, Mantzicopoulos, & Samarapungavan 2008;Sharkawy 2012;Varelas et al. 2014)。由于大量儿童文学的目的是建立概念知识,教师可能会发现很难选择合适的书籍来介绍这些概念。儿童绘本所包含的信息可能过于简单,以至于容易产生误导(Dagher & Ford 2005),遗漏了关键的科学成分(Smolkin et al. 2008),或者对实际科学或自然科学的描述很少(Ford 2005)。此外,找到代表物理科学(如运动或天文学)的文献可能比找到生命科学(植物或动物)的书籍要困难得多(Ford 2005;Smolkin出版社。2008)。在寻找有关技术、工程和数学的文献时,寻找高质量文献的困难可能会加剧。
除了选择具有高质量艺术作品/图片和文字的书籍外,在将stem为重点的儿童文学引入课堂之前,还需要考虑以下两个基本问题:
- 这本书的内容在技术上是否合理,是否适合儿童的理解发展?
- 这本书是否有效地帮助学生建立探究和内容理解?
为STEM探索添加松散部件和非标准材料
在规划早期STEM经验时要考虑的另一个重要因素是开放式材料在课堂学习经验中所扮演的角色。STEM经验通常涉及许多不同的探索材料,但你不需要购买制造的课程材料。让孩子们接触开放式的材料可以拓宽和扩展孩子们的探索,同时也可以限制开支。建筑师西蒙·尼克尔森(Simon Nicholson)在20世纪70年代首次提出了松散部件理论。松散部件是没有预定用途的材料,可以通过多种方式移动、组合、改造、拆卸和重新组合(Nicholson 1972)。松散部件可以单独使用,也可以与其他材料组合使用,可以是人造的,也可以是天然的。尼克尔森写道,“在任何环境中,发明和创造的程度,以及发现的可能性,都与其中变量的数量和种类成正比”(1972,6)。扩大孩子们接触非传统STEM材料的机会,可以在课堂上提供更广泛的学习机会。
以意大利雷焦艾米利亚的回收材料中心Remida为例,那里有各种各样的松散部件和独特的物品,供教师带进教室。这个中心可以作为教师的指南,因为他们可以建立一个用于STEM探索的松散部件的教室集合。
为了指导课堂教学材料的选择,请考虑以下几个基本问题:
- 这些材料可以添加到STEM体验或学习中心来支持学生的思考吗?
- 材料是否允许探索和探究?
- 孩子们会用什么方式来探索手头的话题?
- 这些材料如何补充孩子们熟悉的项目?
高质量儿童读物的例子
生命科学。近距离观察雨林,弗兰克·塞拉菲尼著。所有年龄。
Frank Serafini有一系列很棒的书叫做密切关注的……这本专注于热带雨林的书在2011年获得了美国国家科学教师协会(NSTA)的杰出科学图书(OSTB)奖。文字在重复中几乎是诗意的,但仍然简单明了,足以让年幼的孩子理解。本系列的所有书籍都通过仔细观察向学生介绍了假设的概念,因为每种植物或动物之前都有一个特写部分图像,并且文本提出了关于它可能是什么的问题。
P各科学。我跌倒了,薇姬·科布著。年龄3 - 6。
维姬·柯布通过简单易懂的语言和活动向孩子们介绍了重力这个可能很难理解的概念。这个NSTA 2005 OSTB奖得主挑战孩子们在重力实验的同时,滴下,滴下不同的材料。科布的科学游戏系列中的其他书籍包括我看见自己(光和反射),我淋湿了(水的性质),和我迎着风(空气和气流的性质)。
技术。《科学诗人:第一位计算机程序员》,戴安·斯坦利著。年龄4 - 8。
这是拜伦夫妇的女儿阿达·拉芙莱斯的故事。阿达·洛夫莱斯继承了母亲的数学和科学大脑,再加上父亲富有创造性的想象力,她是历史上第一个公认的计算机程序员。文本提供了深入了解计算机的历史,工业革命,和机械织机。教师和图书馆员可以与历史和其他形式的技术联系起来。
工程。驾驭风的男孩(绘本版),威廉·卡姆夸姆巴和布莱恩·米勒著。适合5岁及以上。
这本书是根据14岁的威廉姆·卡姆夸姆巴获奖的励志回忆录改编的。在一次干旱和饥荒期间,他用废弃材料建造了一座风车,为他的非洲村庄发电。这个真实的故事讲述了面对严峻的逆境时的独创性、创造力和坚持,将激发孩子们想象自己的能力。2012年NSTA OSTB冠军。(有几本书都是这个书名出版的,所以一定要选择绘本版。)
数学(数字和计数)。生命:动物生命中的惊人数字,洛拉·m·谢弗著。所有年龄。
2013年NSTA OSTB奖得主,一生充满了迷人的混合媒体插图在数字准确的图片。读者可以数出一只蜘蛛织了多少个卵囊(1个),或者一只海马爸爸一生中怀了多少个海马宝宝(1000个)。虽然年幼的孩子可能无法数到更高的数字,但他们可以推测更多的而且少,而且它的文本和视觉表现形式甚至适合非常年轻的观众。这本书还包含了科学概念,如寿命和生命周期。
数学(测量)。多高,多矮,多远?,
大卫·阿德勒著。适合5岁及以上。
阿德勒深入研究了测量的历史,并鼓励学生进行实际应用。这本书在1999年获得了NSTA的OSTB奖,鼓励读者学习和尝试古老的测量方法,以及设计自己的工具来测量高度和距离。
优质STEM网络资源
虽然有很多与stem相关的资源可用,但我们认为幼儿教师应该知道以下三个免费工具。
PBS的孩子(支持所有STEM学习)
PBS Kids为家长和教师提供教育项目和资源,并为2-8岁的儿童提供STEM游戏的完整列表。资源围绕所有STEM学科建立,并鼓励学生通过包括PBS电视节目中的人物在内的活动来解决问题。www.pbskids.org
窥视和广阔的世界(科学、数学和工程)
《窥视大千世界》是一部以大型城市公园为镜头,以一种聪明而可爱的方式审视科学的动画系列,面向3至5岁的儿童,可以吸引所有年龄段的观众。Peep向孩子们介绍了使用日常材料易于复制的科学实验。著名的幼儿科学教育家凯伦·沃斯是该节目的教育科学顾问,女演员琼·库萨克负责解说。该网站包括视频、学生实验和电脑活动。www.peepandthebigwideworld.com/en/
Code.org(技术)
这个非营利组织致力于教K-12学生如何编程。虽然所有学生都能从中受益,但Code.org的一个主要目标是为女性和其他在计算机科学领域代表性不足的学生提供技术机会。视频解释了什么是编码,用户可以在创建一个免费账户后访问儿童早期活动和课程计划。https://code.org/
结论
我们希望幼儿教师在计划STEM整合时受到启发,创造性地思考。教师可以通过确保孩子们有很多玩耍的机会来支持他们的探索和学习。多样化的STEM材料和资源,包括传统和非传统工具、高质量的STEM文献和基于网络的资源,深化了孩子们在科学、技术、工程和数学方面的日常参与。
参考文献
达赫,Z.R, D.J.福特,2005。“儿童科学传记中如何描绘科学家?”科学与教育14(3): 377-93。
福特,2005年。“儿童读物中的科学表现”科学教学研究杂志43(2): 214-35。
洪。1996。“通过儿童文学学习数学对数学成绩和性格结果的影响。”幼儿研究季刊11(4): 477-94。
尼克尔森,1972。松散部件理论:设计方法论的一个重要原则设计教育、工艺与技术研究“,4(2):为5 - 14。
国家科学教师协会。2016.NSTA建议。www.nsta.org/recommends/.
Patrick, H., P. Mantzicopoulos, A. Samarapungavan, 2008。“幼儿园学习科学的动机:是否存在性别差距,综合探究和识字教学是否会产生影响。”科学教学研究杂志46(2): 166-91。
《雷焦儿童》,2005年。Remida一天。意大利,瑞焦艾米利亚:瑞焦儿童。
Sharkawy, A. 2012。“探索利用不同科学家故事和反思活动丰富小学生对科学家和科学工作的印象的潜力。”科学教育的文化研究7(2): 307 - 40。
l.b.斯摩金,E.M.麦克蒂格,C.A.多诺万,J.M.科尔曼,2008。“推荐小学生使用的科学科普书籍说明”。科学教育93(4): 587-610。
Varelas, M., L. Pieper, A. Arsenault, C.C. Pappas, & N. Keblawe-Shamah。2014.“科学文本和实践探索如何促进意义的形成:向拉丁裔/非三年级学生学习。”科学教学研究杂志51(10): 1246-74。
Bree Laverdiere Ruzzi是弗吉尼亚州诺福克市老道明大学的博士生和研究生助教。Bree之前是弗吉尼亚海滩市公立学校的K-12学校图书管理员。她的研究包括与学校图书管理员和幼儿/小学教师合作,共同创建对年轻学生来说愉快的探究式科学教学。(电子邮件保护)
安吉拉·埃克霍夫博士是弗吉尼亚州诺福克市老道明尼大学幼儿教学与学习副教授。