幼兒科學教育APP的現狀與展望

陳清曉荷

近年來，幼兒教育應用軟件市場備受關注，幼兒教育APP憑借其靈活性、趣味性、交互性強的特點深受家長和幼兒的喜愛。然而，科學領域的幼兒教育APP卻遭到了忽視。

一、幼兒科學教育APP概述

（一）幼兒科學教育APP的內涵

對于幼兒科學教育APP的內涵，我們可以結合兩方面來解釋。首先是幼兒科學教育。劉占蘭教授認為，學前兒童科學教育是教師引發、支持和引導幼兒主動探究、經歷和從探究到發現，獲得有關周圍物質世界及其關系的經驗的過程。其次是教育APP。趙梓伊在《初中生使用教育類APP的現狀及影響因素研究》一文中提出，教育APP是在移動終端設備上運行的，以為學習者傳授知識、解決學習困難為主要目的的應用軟件，它能將教育資源以數字化的方式呈現，以便學習者迅速獲取相關資源。

綜上，幼兒科學教育APP是針對3—6歲幼兒設計的，依據特定的科學教育目的，采用一定的教育策略傳遞數字化的科學教育資源，幫助幼兒獲得科學啟蒙知識和能力，培養幼兒科學興趣與情感的移動端應用軟件。

（二）幼兒科學教育APP的開發

早在2006年，國務院就發布了我國首個關于全民科學素質建設的綱領性文件《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》，確立了科學素養教育在國家建設中的重要地位。在基礎教育領域，科學教育自然不可缺失，但是市場上的幼兒科學教育APP的數量總體偏少。在安卓手機的應用商店中可以看到，兒童類目下的應用軟件中大量充斥著數理邏輯教育、語言教育的APP，而幼兒科學教育APP的身影卻難以尋找。有些學者指出，我國應試教育的大環境還未徹底改善，幼兒家長不希望孩子從小輸在“起跑線”上，孩子要以升入高質量的小學為主要任務；而我國小學的課程考核主要以語文、數學、英語為重點，教育類應用軟件的開發者針對家長的競爭心理和需求設計出大量的相關APP，科學卻因課程考核比重偏低而被忽視。

二、幼兒科學教育APP的教育設計

寶寶巴士是專注0—6歲寶寶啟蒙的移動互聯網早教品牌，發展十年來，已連續6年獲得“國家文化出口重點企業”榮譽，是谷歌向用戶推薦的“全球優質家庭應用”品牌，在幼兒教育類APP中具有一定代表性。本文以寶寶巴士官方網站中“科學探索”和“認知百科”類目下與幼兒科學教育相關的APP為例，對其教育設計進行分析。

（一）幼兒科學教育APP的內容

筆者首先參考了劉占蘭教授、陳海燕教授對科學教育內容的分類，將幼兒科學教育APP分為動植物、天氣季節、環境保護、物體材料、物理化學現象、科技產品、地理和宇宙、綜合共八類，其中綜合類是指一款幼兒科學教育APP中涉及到三個及三個以上不同主題的教育內容。

在寶寶巴士系列APP中進行篩選后得出，幼兒科學教育APP共45款。其中，動植物主題的APP數量最多，有24款，占53%；物體和材料主題有11款，占23%；而物理化學現象、科技產品和地理與宇宙主題的APP則沒有。（見圖1）此外，每個主題下幼兒科學教育APP的側重點也各不相同。如：動植物主題下，內容為認識動物的APP有17款，占41%，而認識植物的APP僅7款。物體和材料主題的APP共11款，內容均為認識人造物體，其中認識交通工具的APP就有7款，占比高達63%。由此可見，幼兒科學教育APP在內容的選取上較為局限，還未將視野放寬。

（二）幼兒科學教育APP的教育情境

1.以生活、大自然為場景，激發興趣

幼兒科學教育APP的教育情境基于家庭生活、社會生活和大自然，以幼兒熟悉的生活和大自然為教育場景，有利于激發幼兒的好奇心和探究興趣。如環保小寶寶APP以了解環保知識、樹立保護環境意識為目標，將幼兒帶到了城市生活場景：被污染的河道、布滿垃圾的公園、肆意生長的樹叢……幼兒需進行一場“環保行動”，美化環境。奇妙森林歷險記APP以了解動物習性為目的，把教育場景設置在廣袤的大森林里，動物們的生活習性各不相同，如小螞蟻將食物儲存在地底的巢穴，小松鼠將食物藏于樹洞，大雁會飛往溫暖的南方過冬……此外，幼兒還要幫助每個小動物克服困難，做好過冬的準備。

2.以聲音為輔助，增強情感體驗

幼兒科學教育APP的聲音設計考慮到了幼兒的年齡特點，旁白語、角色語、提示音和背景樂四類聲音都富有特色。以寶寶恐龍家園APP為例，旁白語采用童聲，讓幼兒倍感親切，起到了將幼兒帶入教育情境中的作用，還能引導科學教育的開展。角色語是前教育情境中的主要角色與其他角色或用戶的對話，如腕龍對屏幕前的幼兒說“我叫腕龍，我會長得很高，我喜歡吃青草和樹葉”，起到了傳遞科學知識的作用。提示音主要有短小的“沙沙沙”“咕咚”“滋溜”等聲音，伴隨著幼兒的操作而出現，增強了操作的趣味性。背景樂的風格與APP主題相匹配，起到了烘托氣氛的作用，寶寶恐龍家園APP的背景樂將我們拉回遠古時代，加上恐龍生活的畫面，讓人忍不住想去一探究竟。以上四種聲音的相互呼應，增強了幼兒使用APP的專注力，還豐富了他們的情感體驗。

（三）幼兒科學教育APP的教育策略

1.任務型教育策略

任務型的教育策略將科學教育內容融入完成任務的過程當中，任務具有目的性，幼兒在完成任務的同時能夠潛移默化地習得科學知識。

任務型教育根據內容的不同可分為三類：第一，制作/工作任務。寶寶莊園APP以制作小鳥所需要的果醬、爆米花等食物為任務，需要幼兒對食材進行收取——清洗——加工——包裝等一系列工序。在完成制作的過程中，幼兒可以了解到成品食物的名稱、原材料、制作工序等。第二，尋找任務。寶寶幫幫忙APP以幫助森林里的小動物為任務，如小狗的鑰匙掉進洞里了，幼兒需要拖動小鼴鼠在地底幫助小狗找鑰匙，不僅能認識鼴鼠的樣貌，還能了解其習性。第三，照料任務。白天黑夜APP以照顧動植物的晨起和晚睡為任務，太陽出來了幼兒要叫小動物起床，指引陽光照耀花朵；天黑了，幼兒要請小動物回家睡覺，幫它們關燈等。在照顧小動物的任務中，幼兒能夠初步了解白天和夜晚的特點以及不同動植物的生活特點。

2.闖關/探險型教育策略

闖關或探險型教育策略營造了一種神秘、緊張又激動的教育氛圍，能引起幼兒科學探究的欲望，增強其注意力。奇妙的身體冒險APP以人體的口腔、食道、胃、小腸等消化器官為主題，幫助幼兒認識消化器官的特點和作用，培養幼兒愛護身體的意識。幼兒需要在規定時間內通過關卡以協助器官的正常運作（如牙齒咬碎食物、腎臟清除廢物），每個主題關卡的難度會依次遞增。奇妙環游世界APP以國家為旅行站點，帶領幼兒了解不同地域的地理特點和風土人情。如巴西這一站就以熱帶雨林探險為教育策略，幼兒需滑動主人公奇奇和導游先生所乘的小船向雨林深處駛去，在航程中有時要躲開水中的旋渦，有時要繞過叢林，有時還要到水里或樹叢中尋找巴西特有的動物，在探險的過程中認識巴西的地理特點，了解其生物的多樣性。

三、幼兒科學教育APP的發展趨勢

（一）采用虛擬現實和增強現實技術

智慧時代，計算機技術的生命周期逐漸縮短，特別是交互技術更迭速度加快，近幾年興起的虛擬現實技術（簡稱VR）、增強現實技術（簡稱AR）等在計算機、醫學、教育等領域得到了廣泛的應用。VR利用計算機模擬出三維空間或近乎真實的虛擬環境，使用戶在視覺上產生身臨其境的感覺；AR技術則運用計算機、手持設備等，將真實世界的信息虛擬化并疊加到學習者當前的視覺場景中，實現真實世界和虛擬世界的“無縫銜接”。虛擬現實技術和增強現實技術的應用，能夠拓展幼兒科學教育APP的內容。

天文地理、物理化學等主題的幼兒科學教育APP難以見到蹤跡，在一定程度上是受到傳統計算機技術的影響，難以從宏觀或微觀的視角為幼兒呈現真實等比的自然物體。而VR技術和AR技術可以突破時空和想象，把自然界里的抽象事物、難以察覺的現象以立體影像的形式真實詳盡地表現出來，使其教育內容不再受到技術的限制。幼兒思維的發展還未完善，他們學習的方式是直接的、具體的，即通過身體感覺器官與外界環境的互動來獲得經驗，虛擬現實技術和增強現實技術能為幼兒營造一個沉浸式的三維學習情境，在視覺、聽覺甚至是觸覺上給予豐富的感官刺激，使幼兒自由運用交互手勢（拖動、縮放、旋轉等）進行探索學習，豐富幼兒使用科學教育APP的學習體驗。這樣多層次的交互模式不僅具體直接，還增強了科學探究方式的靈活性。

目前，IOS平臺和Android平臺智能手機的應用商店里已經相繼出現應用AR技術的兒童教育APP，如艾布克的立體筆記、人體游樂園、AR地球儀、貓小智AR百科等APP。隨著虛擬現實技術和增強現實技術的不斷成熟以及其自身優勢的凸顯，未來將有更多現實增強類的幼兒科學教育APP在手機應用商店上線。

（二）與幼兒園科學活動深度結合

信息化時代的到來深刻影響著學前教育的變革，教育類APP已經進入快速發展時期，其服務對象覆蓋了各個年齡段的群體，且只要在互聯網環境下均可使用。在高等教育、中等教育和初等教育的課堂里，應用教育類APP已經成為教育專家討論的熱點，也同樣引起學前教育學者的注意，并對幼兒教育APP在教學活動和區域活動中的應用皆做了探究。

未來，幼兒科學教育APP將與幼兒園科學活動深度結合，教師可根據科學活動的內容選擇不同主題的幼兒科學教育APP進行輔助教學。隨著幼兒科學教育APP主題內容的多元化發展，幾乎任何一次科學活動都能找到適宜的、相匹配的APP，幼兒可以在有趣的交互活動中獲得或鞏固科學經驗。教師還可根據科學活動的類型而選擇采用不同技術的幼兒科學教育APP，如觀察活動、實驗活動等，在條件受限的情況下可以選擇虛擬現實技術和增強現實技術類型的幼兒科學教育APP，使幼兒能夠不受時空的束縛，觀察自然事物的特征，或進行科學實驗以驗證假設。此外，在科學活動的延伸之余，幼兒家長也能結合幼兒園科學活動的內容和幼兒一同使用科學教育類APP，陪伴幼兒快樂成長。

（責任編輯：郭凱云）