美国儿童STEM教育的实践与启示(上)

教育   2024-12-18 17:01   上海  

近年来,美国有不少机构开始关注自然教育与儿童STEM教育的融合实践,尝试引导儿童通过动手实践和自然探索,掌握科学概念、发展工程技能并创造性地解决问题。

本期,以美国克朗科斯基自然中心为例,分享他们如何在自然教育理念下面向0~9岁儿童开展STEM教育的实践以及带来的启示。


文/ 汪超艺 赵一仑

(浙江师范大学儿童发展与教育学院) 

   章迪丽

(浙江省绍兴市诸暨市浣东街道和济幼儿园)



作为美国首个自然游戏中心,克朗科斯基自然中心(以下简称“自然中心”)以“与自然共同成长”为核心目标,将自然教育与STEM教育有机整合,为儿童提供在自然环境中进行STEM探索和学习的机会,激发儿童对自然科学的好奇和兴趣。



打造融于自然的STEM学习环境


为支持儿童在自然中进行STEM学习,自然中心共设有六大自然生态区。


“后院栖息地”:作为国家野生动物联合会认证的自然区域,为儿童提供近距离观察野生生物和积累生态学知识的机会。



“河岸”:引导儿童在由沙滩、岩石和棕榈树构成的海滩场景中堆沙堡和挖池塘,理解建筑结构与自然现象等。



“露营地”:引导儿童在“营地”中学习搭建帐篷,了解基本的工程原理和生存技能。



“音响区”:支持儿童敲击不同的打击乐器(如编钟、鼓),聆听不同的声音,并探索声音的特性。



“泥浆厨房”:支持儿童在模拟的家庭厨房中使用厨房工具和自然材料制作“食物”,学习营养学的基础概念。



“野趣区”:鼓励儿童在穿越障碍物、绳索迷宫等户外游戏中学习路径规划和基本的数学概念。




这些生态区相互交织,构建了一个综合的STEM学习环境,帮助儿童在自然中通过游戏与互动获得自然科学、技术、工程和数学等知识及能力。


比如,在自然科学方面,儿童可以通过观察和探索生态系统中的生命体和非生命体,了解水循环及物质流动的原理,并通过与野生生物的互动获得基础的自然科学知识;


技术方面,儿童使用厨房工具进行模拟烹饪等实践活动,不仅能提升动手能力,还有助于理解各种厨具的作用;


工程方面,儿童借助自然材料和工具,设计和搭建结构,学习桥梁的建造或沙堡的构造等,初步掌握相应的工程原理与施工技巧;


数学方面,儿童可以通过搭帐篷、建沙堡等活动,学习计数和空间关系等数学概念,掌握基础的计数、测量和空间规划能力。


自然生态区STEM元素解析



启示


自然中心在环境打造和资源利用方面的实践,为我国实施儿童STEM教育提供了宝贵经验。


1.构建真实且有意义的STEM学习情境


STEM教育作为一种跨学科的融合教育形式,强调儿童在真实环境中学习的必要性。因此,自然中心利用自然景观,打造了“泥浆厨房”“后院栖息地”“河岸”“音响区”“露营地”“野趣区”六大自然生态区,为儿童提供了一个真实且有意义的STEM学习环境,支持他们通过自由观察、互动、操作来获得科学、技术、工程、数学等方面的知识。


我们可以借鉴自然中心的实践经验,尝试利用自然材料、生态环境(如斜坡、峭壁)和社会资源,打造真实且有意义的STEM学习情境,帮助儿童在与自然、社会的沉浸式体验中获取科学、技术、工程、数学等方面的知识和经验。


2.挖掘大自然中有价值的STEM教育资源


在自然教育理念的引导下,儿童STEM学习成为一个充满探索性和创意性的过程,与依赖机器人和人工智能的技术驱动型STEM活动形成了鲜明对比。这种学习方式更贴近儿童的天性,使他们能够利用日常知识来理解科学概念,并通过游戏行为实现个人发展。


自然中心广泛采用了原木、棍棒、石头等天然材料以及瓶盖、绳子、布料等可回收的环保材料作为游戏材料。这些材料看似简朴,却经过精心设计,能为儿童提供广阔的创造空间,引导他们进行多样化的组合和探索。在这种有机且安全的环境中,儿童能够动手实验和创意建造,尤其是0~3岁婴幼儿,他们可以从中获得丰富的STEM感知体验。


自然中心的案例表明,大自然就是一个蕴含丰富STEM学习资源的宝库,将自然教育与STEM教育相结合可以为儿童创造一个全面、有意义的学习环境。为此,我们不妨充分挖掘大自然中有价值的资源,根据不同年龄段儿童的发展特点和需求,设计开放、多元的STEM活动,促进儿童持续地探索科学、技术、工程、数学等多领域知识,提升综合能力。





下期,我们将介绍自然中心如何设计与实施STEM活动以及对我国实施儿童STEM教育的启示,敬请关注!




本文选自《上海托幼》2024年11月刊,内容有删减;了解更多内容,请扫描下方二维码订阅杂志。








责任编辑 /刘   宣

美术编辑 /郭吉明


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