STEM教育理念下幼兒園科學區環境創設的實踐探索

高支娟

本文系2020年合肥市教育規劃立項課題“STEM教育理念下幼兒園大班科學區活動的實踐研究”（編號：HJG20057）階段性研究成果。

“科學區”指教師利用幼兒園的環境，提供充分的科學材料，創設讓幼兒直接感知、實際操作、親身體驗的活動區域。STEM教育理念：科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科，“STEM教育理念”強調跨學科的綜合實踐學習，旨在培養幼兒綜合運用科學知識、解決實際問題的能力。STEM科學區創設的目的為了幼兒能在探究環境中進行感知、操作、探索，主動提出問題，并綜合運用科學、技術、工程、數學的知識解決問題。為實現這一教育目標，我們對STEM科學區環境創設展開了課題研究，通過實踐探索有了一定經驗總結，從以下幾個方面論述。

一、創設的目標

以幼兒為中心，以支持幼兒，追隨幼兒為宗旨的環境;創設適合不同幼兒的發展水平的探究環境;融合科學、技術、工程、數學相關的知識，便于幼兒進行跨學科，綜合探究活動。

二、STEM科學區的空間及區域功能的劃分

因考慮STEM活動的多樣化和幼兒發展水平的差異，幼兒對空間的大小、功能需求不同，每個班設立STEM科學區和在拓展科學區功能基礎上創設了空間較大、相對獨立的STEM科學發現室。

（一）班級STEM科學區

STEM科學區主要功能為幼兒提供探索和解決問題，完成STEM活動的區域。班級幼兒產生的問題都可以在這里得以記錄和保存，便于聚焦有價值的、幼兒感興趣的問題或任務，隨時可以在班級開展STEM項目探究。但又因幼兒的年齡特征和STEM活動有時無法一次性完成，創設的場地就要為幼兒的STEM活動提供保存未完成產品不被損壞的空間。STEM活動在開展過程中因幼兒需要不斷尋找新的材料解決問題，STEM科學區就要和建構區、美工區有互通的可能性，所以STEM科學區的布置要設置成半開放式，便于STEM科學區增添新材料。

STEM科學區內部的劃分：一是要具有呈現幼兒活動開展過程性內容的地方，如記錄墻、展示架等;二是設置材料呈列區，保留了傳統的科學探究材料，如：放大鏡、天平等，并將同種類材料放在一起，便于幼兒需要時拿取。同時要留有工具類材料陳列地方如：膠類、筆、尺子等;另外提供更大的空間盛放STEM項目制作材料，如：PVC管、木板等。預留幾個空置儲物筐，為STEM項目中幼兒需要新的材料時及時填充使用。三是布置小組討論區，投放桌椅，幼兒在開展STEM活動遇到問題時，進行討論制定計劃。

（二）STEM科學發現室

STEM科學發現室為STEM科學區的拓展，完成班級STEM科學區無法承載的任務，對班級科學區進行補充。其主要承載的功能為：

豐富幼兒的科學知識經驗。根據其功能將STEM科學發現室設計為：現代科技展示區、科學長廊、生命自然科學館、生活實踐區、電子圖書館、STEM項目實踐區、STEM項目播報站。現代科技展示區主要讓幼兒感受高端科技產品，給幼兒帶來交互式感受。如：AI產品、編程模塊、交互機器人、多媒體互動設備等;科學長廊主要讓幼兒親身感受、探知機械的力量、有趣的電能、光影、風的奧秘等，讓幼兒了解科學、工程、技術、數學等現象，豐富知識經驗;生命自然科學館創設動物孵化區、生態水族館、水培植物、土培植物、溫室大棚等，讓幼兒了解生命與自然科學;生活實踐區投放發酵面粉、蘇打清洗水杯、冰棍的制作等，使幼兒感知科學與活動緊密相連的關系;電子圖書館里，收集科學、工程、技術、數學等各類科學小知識解說及現象演示，讓幼兒在項目實施時，若遇到知識經驗不足，可以進行查詢，自主學習。如：不倒翁原理解說等;STEM項目播報站用于幼兒項目完成后，進行產品發布，讓幼兒擁有展示自己產品的舞臺，向他人播報介紹自己的產品。

為需要較大空間的STEM項目提供場所。STEM項目實踐區為幼兒的大型STEM項目提供空間，是科學區的拓展延伸或遷移。大型STEM項目遷移到科學發現室實施，在STEM科學實踐區提供各類低結構材料，供幼兒創作。同時空間要具有可變性，STEM項目實踐區投放的柜子要可移動，當空間不能滿足活動需要時，可以移動、調整柜子拓展更大空間。如：有趣的花轎、制作狗屋等大型項目都需要較大的空間。教師和幼兒將材料柜子拉開，拓展出更大空間，讓幼兒有足夠的場地進行活動。

三、STEM科學活動記錄墻

STEM科學記錄墻創設，不是傳統的探索步驟圖，而是以追隨兒童的探究為主線，記錄幼兒提出的問題和分解后的多個問題，并記錄其解決問題的過程和運用的方法。多呈現以幼兒設計圖、實踐活動的照片、記錄表等，幫助幼兒回憶項目產品研發的過程，為幼兒產品的發布提供幫助。每個班級在科學區留有一面能夠記錄STEM項目的研發過程的墻面，對于場地沒有獨立墻面的，建議制作STEM大書和展架用于記錄幼兒探究的語言。STEM記錄墻是同伴學習的一個重要場所，幼兒除了可以隨時回憶STEM項目開展情況，還可以向同伴做介紹和交流，進行深度思考。幼兒通過思考，有時還會推翻之前的想法，提出新的設計思路。同時STEM科學記錄墻保證了STEM項目開展的連續性，一次性無法完成的項目在下次開展時，幼兒能夠根據記錄墻回憶上次進度，繼續進行研究。另外幼兒園召開集中產品發布會時，STEM大書能夠移動，就可以非常的便利的移動到發布現場，幫助幼兒完成產品發布。教師也不用為展示幼兒的探究過程而進行重復布置。

四、STEM科學區材料的變革

在STEM科學區除了投放傳統的放大鏡、顯微鏡等科學探究材料，根據STEM項目的開展，科學區的材料也在發生變化。如STEM科學區可投放工具類材料、連接性材料、建構類材料、測量類材料等多樣材料。如剪刀、膠帶、繩子等。幼兒在開展項目時，可運用各種工具解決問題。更多的低結構的建構材料投放到科學區，并且設置材料收集箱，隨時為幼兒開展的新項目補充新材料，以前不曾出現在科學區的材料，隨著項目開展被引入到科學區，如“不倒翁”項目和“戶外休息凳”項目在開展過程中投放了沙子、蛋殼類材料，還有做“支架項目”時用到的竹竿、樹枝、PVC管、吸管等材料;同時要投放更多工具類材料。科學區的材料不再是教師提前投放后長時間不變的，STEM理念下的材料投放要更多地追隨兒童，材料是多變的，種類更加豐富，更新的時間應兒童的需求而定。

五、STEM科學發現室和STEM科學區的使用與管理

STEM科學發現室和STEM科學區的使用不能流于形式，要讓幼兒參與進來，成為STEM科學區的管理者，讓幼兒成為STEM項目的材料管理員和記錄員，讓幼兒成為科學活動區的主人，進行自我管理。STEM發現室和STEM科學區的材料種類較多，材料及時更新、及時分類是很有必要的。同時為材料設計標識，方便幼兒拿取后能夠清楚的送回。由幼兒擔任材料管理員，對材料的分類進行檢查調整。另外對于班級一個項目結束后，對多余的材料可以送到STEM科學發現室形成材料庫，實現班級材料循環利用和共享，也為班級的STEM科學區材料不足提供補充，幼兒可以及時到材料庫調取非常規的材料。

STEM科學發現室供全園幼兒使用，進入活動室的項目要經過篩選，選擇班級科學區無法承擔的，如需要多數兒童參與研究的項目或研發的產品過大。另外為保證項目開展的完整性，STEM科學發現室里一個STEM項目開展完成后，再進行下一個項目，避免了項目的相互干擾。

幼兒是天生的科學家，讓幼兒像科學家一樣思考，喜愛提問題，主動嘗試解決問題，就需要為幼兒創設寬松而富有探索魅力的空間，STEM科學區的創設從幼兒需求出發，追隨幼兒，創設可變的探究環境，為幼兒提供豐富的材料，滿足幼兒的探究欲望。真正地發揮STEM科學區的教育價值，形成富有特色的STEM科學區。