聚焦STEM教育，開展幼兒園科學活動的策略研究

南京小天鵝幼兒園 張 玲

STEM 教育涵蓋科學、技術、工程、數(shù)學等領域，強調融合、探究的活動方式，關注學生綜合知識的掌握和綜合能力的培養(yǎng)，對現(xiàn)代教育事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。STEM 教育對于幼兒來說，可以幫助他們拓展科學經(jīng)驗，發(fā)展科學思維，培養(yǎng)科學的世界觀和科學家的品質。將STEM 教育與科學教育進行融合滲透，基于STEM 教育理念開展幼兒園科學活動，幼兒得以在解決問題的過程中思考、設計、操作和反思，萌發(fā)探究興趣，促進自身動手實踐、解決問題等能力的提升。

一、創(chuàng)設STEM 理念下科學活動開展的良好環(huán)境

1.幼兒園內部支持

STEM 教育活動的開展需要固定的場域和相應的技術工具，還會用到電腦、數(shù)碼相機、高射投影儀等精密的技術設備，用來延伸或記錄幼兒的學習。這就需要得到幼兒園領導的重視，自上而下地加強對科學教育的引導和投入。幼兒園要對科學活動場域進行合理規(guī)劃，需要什么樣的活動區(qū)域，投放什么類型的活動器材，如何對原有的科學活動進行再設計，怎樣更好地在科學活動中融入STEM 教育理念以實現(xiàn)跨學科融合等，這些都要依托幼兒園的支持，包括在經(jīng)費上給予保證。

2.幼兒園外部支持

STEM 理念下科學活動的開展需要資源支持，除了充分利用園內資源之外，幼兒園還要走進社區(qū)，走向社會，深入挖掘園所周邊的各種資源。

例如，大班開展關于船的項目活動，教師先通過網(wǎng)絡讓幼兒了解船的發(fā)展演變歷史和基本構造，再組織幼兒走進關于船的主題公園。幼兒得以近距離地感受船的龐大，走進船艙觀察船的構造，了解功能，這遠比在圖片上觀察船要真實得多。

再如，教師在STEM 活動室開展了關于橋的主題活動，邀請了建筑專業(yè)的家長助教向幼兒介紹橋的相關知識及建模過程。通過面對面、手把手的指導，幼兒感知理解了橋梁的承重、結構等特點，并嘗試選用不同的材料制作橋梁模型，從而發(fā)現(xiàn)制作技巧和樂趣，增強了自身創(chuàng)作的動力。

二、營造適宜且多樣的問題情境

1.基于真實生活創(chuàng)設生活化問題情境

教師要從幼兒熟悉的生活現(xiàn)象入手，緊密結合幼兒的生活經(jīng)驗，精心設計富有探究性的問題，增強問題情境的有效性，幫助幼兒感受生活中真實的科學現(xiàn)象。

例如，在大班幼兒認識阻力的活動中，教師創(chuàng)設了這樣的問題情境：在公路上騎自行車，速度越快感覺越費力，根據(jù)這種體驗，你會有什么樣的認知？速度和力量是什么關系？再如，大風天撐著傘迎風走路，會有什么樣的體驗？兩個人手拉手，各自往相反的方向用力，會有什么感覺？幼兒通過親身體驗，感受阻力大小與速度大小的科學關系。

教師將幼兒已有的生活經(jīng)驗和熟悉的生活事例作為問題背景，融入抽象的科學知識，提煉出有價值的問題，激發(fā)幼兒主動學習的動機。

2.基于項目活動創(chuàng)設探究性問題情境

項目活動是幼兒在教師的支持、幫助和引導下，圍繞某個大家感興趣的問題進行深入研究，在合作研究的過程中發(fā)現(xiàn)問題、理解意義、建構知識。項目活動是STEM 教育的主要途徑之一。

例如，幼兒園喂養(yǎng)的雞寶寶長大了，原先的雞窩不能容納那么多雞寶寶同時入住，怎么辦呢？幼兒想到了給雞寶寶搭建更大的雞窩，然而在什么地方搭建，搭建什么樣的雞窩，用什么材料……幼兒在搭建前遇到了很多問題。在教師的引導下，幼兒選擇了陽光充足、地面開闊、有充足食物的農(nóng)場搭建雞窩。于是，教師提供了樹枝、稻草、紙盒、木板、繩子等搭建材料供幼兒自主選擇。在搭建過程中，有幼兒萌發(fā)了“要搭建一個防水雞窩”的想法，經(jīng)過師幼的共同討論，一致決定用防雨布做屋頂，然而就在防雨布鋪上屋頂時，幼兒剛搭建起來的屋頂就倒塌了?！盀槭裁磿顾俊薄懊髅魑蓓斠呀?jīng)固定了呀？”幼兒圍著倒塌的屋頂尋找原因，原來是防雨布太重，屋頂承受不住防雨布的重量。教師拋出問題：什么材料既輕便又防水呢？于是，孩子們在幼兒園里到處尋找，最終找到KT 板代替防雨布，成功解決了防雨布太厚重的問題。

幼兒在搭建雞窩的過程中，遇到了各種問題，這些問題其實是在項目活動的推進中自然發(fā)生的。教師作為引導者，要恰到好處地利用這些契機創(chuàng)設問題，鼓勵幼兒遷移已有的生活經(jīng)驗，進行調查、收集、選擇和分析，鼓勵幼兒在真實情境中解決問題。

3.基于幼兒游戲創(chuàng)設趣味性問題情境

游戲是幼兒園的基本活動形式。教師要充分挖掘游戲的重要功能，創(chuàng)設有趣的問題情境，激發(fā)幼兒的參與興趣和探究欲望。

例如，在科學活動“水的表面張力”中，教師設計了以下游戲情節(jié)：讓幼兒猜一猜，在滿滿的水杯里放入回形針，要放多少個，水才會從杯中溢出來？幼兒看見水杯已經(jīng)裝滿了水，認為再放入回形針水就會溢出來，故而猜測的數(shù)量非常小。于是教師進行實驗：第一個回形針放進去，水沒有溢出來，于是小心地放入第二個、第三個……最后幼兒發(fā)現(xiàn)，水杯里竟然放入了35 個回形針，這與他們原先的猜想相差太多。正是這樣對比強烈的實驗效果，給幼兒留下深刻的印象。

教師的提問是引導幼兒開展實驗觀察的重要線索。教師進行提問要講究策略，要促使幼兒自己發(fā)現(xiàn)問題，自主討論問題，把研究的權利交給幼兒，讓他們在觀察、交流與分析中有計劃、有步驟地進行實驗，讓猜想與驗證形成較大的反差，給幼兒留下深刻的印象，幫助幼兒更好地掌握科學概念。

三、創(chuàng)設支持幼兒自主探究的條件

1.投放資源材料

提供可操作的材料是幼兒進行科學探究活動的前提，豐富的材料有助于激發(fā)幼兒主動探究的行為。教師要有意識地投放材料，讓幼兒在與材料的積極互動中獲得更多體驗。

例如，在傳統(tǒng)的大班幼兒認識浮力的活動中，教師大多會選擇不同重量的材料（如塑料、木頭、鐵塊、石頭等）供幼兒進行實驗。隨著STEM 活動材料的多樣化，風筒游戲實現(xiàn)了幼兒自主探究的多樣性。幼兒可以選擇降落傘、羽毛、塑料球、紗巾、乒乓球、椎體紙杯、氣球等不同形狀、不同材質的物體在風筒中進行實驗，觀察這些物體隨著風力的改變在空氣中飄浮的情況。幼兒通過實驗得到驗證——浮力的概念不僅適用于水中，還適用于空氣中，從而獲得新的認知和豐富的親身體驗。

2.發(fā)揮同伴的示范作用

教師不僅要引導幼兒獨立探究，也要鼓勵同伴間的相互學習，實現(xiàn)互幫互學，共同提高。

例如，幼兒A 在玩水管游戲，他花費了很多力氣才將長短不一的水管通過彎頭連接起來，然而怎樣將水管固定在墻面上，難住了他。因為不會正確使用螺絲，幼兒A 在墻面上擺弄了很久，甚至已經(jīng)用身體去擋住水管，防止它們掉下來。教師觀察到幼兒A 的舉動之后問道：“有沒有什么好辦法將水管固定住？螺絲，你是不是不會用？”幼兒A 點點頭。旁邊熱心的幼兒B 走過來說“我會，我會”，然后很熟練地開始操作。幼兒B 先選了一個拱形的支架卡在水管上，然后把兩個螺絲分別放進支架兩邊的圓洞里，再將螺絲擰緊，試了試發(fā)現(xiàn)水管還有些晃動，于是他又拿起兒童電動螺絲刀將螺絲加固，一根水管就固定在墻上了。幼兒A 也用同樣的方法將剩下的幾根水管固定在墻上，當最后使用電動螺絲刀將所有螺絲都加固后，幼兒A 很興奮，趕緊嘗試往水管中倒水，心滿意足地看著水在管道中緩緩流下來。

在這個項目活動中，教師并沒有直接告訴幼兒螺絲的安裝方法，而是巧妙地運用了同伴的示范，同伴間的相互學習幫助幼兒掌握了新技能，順利地解決了探究過程中出現(xiàn)的問題。同伴的交流學習，能夠優(yōu)勢互補，達成相互促進的目的。

3.允許試錯，引導深層次探究

《3-6 歲兒童學習與發(fā)展指南》在科學探究的教育建議中明確指出，真誠地接納、多方面支持和鼓勵幼兒的探索行為。對于幼兒的科學探究活動，教師應關注“幼兒是怎樣探究的”，而不是“幼兒探究了什么”。教師應接納幼兒的所有探究，無論成敗，無論質量，允許幼兒的失誤，并引導幼兒在失敗中進行更深層次的探究，從而獲得新的發(fā)現(xiàn)。

例如，一大班幼兒想制作一艘輪船，他選擇了硬紙板做船底，然后根據(jù)設計圖完成了所有組件的安裝。制作完成之后，他興奮地把船放到水里去實驗。開始，船穩(wěn)穩(wěn)地漂在水面上，時間長了，船底的紙板泡了水，開始變軟變爛，最后整個船都沉到了水下。該幼兒由開始的興奮、欣喜逐漸轉變?yōu)閭摹⑹?。于是，教師引導其他幼兒幫助他共同尋找船沉入水底的原因，原來是因為船底的紙板會吸水。找到了實驗失敗的原因后，該幼兒再次實驗，這次他選擇了不吸水的泡沫做船底，實驗獲得了成功。在不斷試錯中，幼兒加深了對不同材料特性的認知，也激發(fā)了自身的學習動力。

四、提供評價交流的機會

1.給予充分交流與思考的機會

《幼兒園教育指導綱要（試行）》在科學領域指出，通過引導幼兒積極參加小組討論、探索等方式，培養(yǎng)幼兒合作學習的意識和能力，學習用多種方式表現(xiàn)、交流、分享探索的過程和結果。因此，在科學活動中，教師要為幼兒提供充足的思考交流的時間，并盡量保證每個幼兒都有參與交流的機會，尤其是組內交流。通過小組成員的自由組合，讓有共同興趣的幼兒圍坐在一起，每個幼兒都能暢談感受，發(fā)表意見，敘說發(fā)現(xiàn)。

例如，幼兒想測量船體的高度，發(fā)現(xiàn)一根卷尺的長度不夠，這個時候，教師將問題拋給幼兒：“你能想到哪些辦法？”參與測量的幼兒紛紛發(fā)表自己的觀點：“將兩個尺子連接起來”“做好標記再接著測量”換一個更長的尺子”……教師對此進行了追問：“你為什么這樣做？哪種方法更合理？”幼兒在闡述理由的基礎上，去驗證自己的做法是否可行、合理。

教師的提問與進一步追問，有利于引發(fā)幼兒的深入討論與交流，實現(xiàn)思維的碰撞；同時，資源的共享又能促使幼兒獲得新經(jīng)驗，掌握新技能。

2.鼓勵幼兒經(jīng)驗的靈活遷移

STEM 教育強調幼兒的自主探索，讓幼兒在探索操作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，促使幼兒將過去的經(jīng)驗與當下的經(jīng)驗進行聯(lián)系，獲得新的發(fā)展。這種經(jīng)驗不僅包括學科知識，還包括能力和學習品質。因此，教師要通過合理的教學策略，調動幼兒思考、探究的主動性，鼓勵幼兒將已有經(jīng)驗進行遷移、運用，進而解決新的問題，獲得新的認知、新的經(jīng)驗和新的發(fā)展。

例如，在有關地震的實驗中，幼兒用兩種不同結構的積木進行震級實驗，結果發(fā)現(xiàn)，方正積木搭建的房子在最低震級中很快就倒塌了，而帶有鎖扣的積木因為結構的特殊性，壓得比較緊實，房子的穩(wěn)定性更好。同樣，由地震實驗延伸到其他活動，幼兒就能遷移這些經(jīng)驗，知道材料會影響效果，從而主動地觀察、比較和實驗，發(fā)現(xiàn)更多材料的特性，解決新的問題，獲得新的發(fā)現(xiàn)。

STEM 教育以另一種形式回歸了幼兒園科學教育的本質——探索和發(fā)現(xiàn)世界，這種全新的教育理念為幼兒園科學教育提供了一種課程設計的途徑。在幼兒園教育活動中，教師要不斷實踐，探索總結經(jīng)驗，讓STEM 教育落在實處，充分發(fā)揮其對幼兒園科學教育的促進作用。