STEM 活動的成長：從靜電到電路

文王新梅

《3 ～ 6 歲兒童學習與發展指南》向我們點明了幼兒學習的主要特點是做中學、玩中學、生活中學。要讓幼兒學習與發展，“玩中學”是最好的學習方式，也是最有意義的學習方式。席勒說游戲是“自由的”，伽達默爾說游戲是“無主題的”，這些觀點無不說明游戲是自成目的的；杜威提出教育無目的論，為的是闡述教育沒有自身之外的其他目的。游戲自由、創造、非功利的本質特點讓我們聯想到STEM 這一多邊的人類活動。

我們不能僅僅把游戲作為激發幼兒的學習興趣、獲得STEM 經驗的手段，而是要把手段與目的統一起來。在高質量的STEM 活動中，幼兒學習如何協作互動，學習如何以各種方式交流和分享他們的觀察與思考。幼兒天生好奇，他們有著與科學家一樣的好奇心和探究欲望。通過STEM 活動，可以改變幼兒傳統的學習活動探究方式，提高學習活動探究效率。

一、科學游戲導入，激發探索樂趣

在一個由14 名3 歲幼兒組成的教室里，我和兩位老師使用游戲和探究元素來引入靜電的相關知識。我們的課程目標其一是讓幼兒學會觀察，做出預測，然后通過實驗進行驗證。其二是讓幼兒關注到科學概念之間的相似之處（例如：靜電和磁鐵的吸引和排斥）。我們讓幼兒參與STEM 活動實踐并幫助他們識別相關概念。

我們給每個幼兒一個完全充氣的氣球。為了加強科學活動的安全性，我們告訴幼兒要溫柔地對待他們的氣球。當我用氣球在腦袋上進行摩擦，并把氣球從頭發上拿開時，幼兒們關注到我的頭發有了反應，摩擦過的地方頭發隨氣球飄了起來。他們“咯咯咯”地笑了起來，發表了諸如“你的頭發傻傻的”“你有粘頭發”之類的評論。為了進一步促使幼兒們進行觀察，我們繼續追問他們我的頭發直立起來的原因。幼兒們解釋說：“氣球使你的頭發直立起來。”

為了驗證氣球摩擦頭皮會引起靜電的現象，很多幼兒用氣球摩擦頭皮。有些幼兒因為其他小朋友的頭發豎起來而哈哈大笑，他們互相問道：“我的頭發是立起來了嗎？”以驗證自己的頭發是否真的立了起來。我們鼓勵幼兒們通過觀察來描述彼此的頭發是什么樣的，幼兒們紛紛說道：“她的頭發站了起來。”“他的頭發伸直了。”……我們還提供了鏡子，讓幼兒們可以看到自己的頭發。

為了向幼兒們驗證靜電有時會導致物體之間相互排斥，我使用磁線棒（包含一個小電池供電的馬達），當按下按鈕時磁線棒會產生負電荷。我演示將金屬絲浮在磁線棒上面，讓幼兒觀察并表述發生了什么。

談到磁鐵和電力如何吸引和排斥物體時，我有意使用專業詞語，如磁性的吸引、排斥等；我們圍繞磁線棒和金屬絲，讓幼兒們觀察它們是否可以吸引氣球并排斥金屬絲；我還鼓勵幼兒探索當他們的氣球觸摸（在他們的頭上擦拭后）房間里的其他物品時是如何反應的，讓他們觀察粘在氣球上的物品。在整個調查過程中，我幫助幼兒制作并分享觀察結果。

三、拓展活動，增加探索欲望

我們的課程目標不是專注于靜電，而是研究電路的特性以及如何創建電路。在我們實施活動的過程中，我們鼓勵幼兒分享他們的電力知識和經驗，并與他人交流。

（一）引出主題

《指南》在教育建議中滲透著其學習觀：“利用生活和游戲中的實際情景，引導幼兒理解數概念。”為了激發幼兒對創建電路的興趣，我首先組織幼兒閱讀了埃里克·卡勒的繪本《一只孤獨的螢火蟲》。在繪本的最后一頁，螢火蟲發光了。欣賞完故事后，我問幼兒是否想制作螢火蟲并讓自己的螢火蟲發光，這引起了幼兒極大的興奮（整體過程并不是討論螢火蟲發光的過程，我們關注的對象是照亮電路板書中螢火蟲插圖的電力）。我解釋說，雖然書中的螢火蟲和真正的螢火蟲都會發光，但是我們使用的電路螢火蟲和真正的螢火蟲是不同的。我們將專注于繪本中螢火蟲的發光原理，幼兒們需弄清楚我們需要什么材料。

電路設計

我再次將繪本打開到最后一頁，幫助幼兒認識如何使螢火蟲發光的知識點。幼兒們回答說：“需要‘電池’，‘電器’，‘電力’和‘燈泡’”……我肯定了幼兒們的回答，因為電池和燈泡是這個過程的重要部分。然后我問幼兒電池和燈泡是用來做什么的？幼兒們有的回答：“電池使玩具動起來。”有的回答：“電池可以使燈泡變亮。”之類的答案。我告訴他們：我們將使用燈泡和電池以及其他物品來弄清楚如何點亮燈泡。

（二）探索電路

為了使幼兒安全地探索電路，我們讓三四個幼兒組成一組電路，每種類型的電路組看起來都不同，并且在末端他們以磁鐵進行連接，這樣幼兒可以容易地移動和探索電路的部件（例如：電線、燈泡和電池）。

對于第一項活動，每組接收兩個線塊，一個電池塊和一個燈泡塊。我告訴幼兒每個電路的名稱，并教會他們如何使用開關打開電池。我們希望幼兒能夠專注于完成電路，這樣他們就可以在按順序放置電池后立即看到燈泡發光。當幼兒連接電路時，他們開始討論不同部分應該是什么。我提醒他們確保每個電路兩側的磁鐵都碰到另一個電路。

一組正確地連接了這些電路塊，他們非常興奮。由于他們沒有電路搭建經驗，他們不知道他們搭建成功的原因。因此，我鼓勵他們觀察這些電路塊是如何組合在一起的。接下來，我讓他們將電路塊移動到不同的位置，看看會發生什么。隨著小組成功地將燈泡點亮，我詢問幼兒對電路的觀察。在整個調查過程中，我鼓勵所有的幼兒輪流分享關于如何連接電路塊的想法。

（三）解釋電力

在每個小組想出如何點亮他們的燈泡之后，我讓幼兒們分享了他們對電路構建的經驗。這為幼兒們提供了一個解釋他們想法的機會，也為我們加強每種類型活動的設計提供了思路。當被問及每個小組的設計時，他們講到了“電池是打開著的。”“它看起來像一個正方形，因為它們被粘在一起了。”然后，我們引入了術語“電路”并告訴他們，當他們正確地連接部件時，他們創建了一個電路。我們要求幼兒在不移動任何其他東西的情況下關閉電池，讓幼兒們了解了電池如何使燈泡發亮，并且如何使用電池開關去關閉和打開燈泡。

使用基于探究的方法引入電力，有助于幼兒建立對基本科學概念的理解。STEM 教育的意義就是教幼兒如何解決問題，培養幼兒的創造能力、創新能力，以及思考能力，以便能更好地理解這個世界，一旦他們獲得這些技能他們將受益無窮。