STEM 理念視角下幼兒園科學活動開展路徑

□福建省晉江市安海鎮苗苗中心幼兒園 黃 穎

科學活動是幼兒園課程活動的重要組成部分，是開發幼兒思維與促進幼兒核心素養發展的重要途徑之一。幼兒天性中的好奇心和探索欲與科學的未知性和奇妙性能形成聯動，幫助他們在參與科學探究活動的過程中實現思維的鍛煉和發散。STEM 理念是一種綜合性的探究教育理念，重點是在四個方面強化對受教育者的教育，即科學素養、技術素養、工程素養和數學素養。在STEM 理念下，教師對教學活動的設計應當綜合考慮幼兒的成長需要。本文主要圍繞STEM理念視角下的幼兒園科學活動展開，對STEM 理念的核心概念及其與幼兒園科學教育間的關系做了簡單介紹，并結合幼兒園科學教育的現狀對STEM 理念視角下如何開展幼兒園科學活動進行探究。

一、STEM 理念概述

STEM是科學、技術、工程、數學四門學科英文名稱Science、Technology、Engineering、Mathematics首字母的縮寫，因此STEM 理念被看作融合了科學、技術、工程、數學這四門學科的綜合性內容，指向科學素養、技術素養、工程素養和數學素養培養的教育理念，讓受教育者學會綜合運用科學、技術、工程、數學知識解決現實問題是這一理念的核心追求和主要特點。在STEM 理念與幼兒園科學教育的融合中，幼兒教師需要對STEM 理念的核心概念展開更加全面和深入的探究，并對STEM 理念與幼兒園科學教育的關鍵建立明確且準確的認知，以在幼兒的認知水平和能力水平上設計出更適宜和合理的科學活動，實現對幼兒思維的鍛煉。

（一）STEM 理念的核心概念

對STEM 理念這一名詞的拆解可以得出，其本質概念為建立在科學、技術、工程和數學這四門學科之上的綜合性教育理念，強調對科學、技術、工程、數學知識的整合，追求的是對受教育者綜合能力與素養的培養。其中，對科學的關注重點在于對自然界客觀規律的認識和解釋；對技術和工程的關注重點在于，以尊重自然界客觀規律為前提的世界改造和問題解決；對數學的關注重點在于如何發揮數學的工具作用，推進對世界的改造和現實問題的解決。與傳統教育理念相比，在STEM 理念視角下設計與開展的教育活動有利于促進受教育者思維的發展，增強對受教育者協作意識、協作能力、組織能力，對受教育者的思維認知和基礎能力的發展具有積極的影響。

（二）STEM 理念與幼兒園科學教育的關系

1.包含關系。

幼兒園的科學教育包含在STEM 教育中，這種包含關系主要在三個方面得到了體現：一是幼兒具備探究外部世界的好奇心與欲望，在探究和學習認識外部世界的過程中形成了STEM 中的基礎能力；二是幼兒園的科學教育多立足于生活實踐，幼兒能夠在科學教育活動中獲得發現生活問題、思考生活問題和解決生活問題能力的鍛煉。教師也通過融合生活元素的科學活動，落實了對幼兒思維與能力的鍛煉。這一點與STEM教育有著異曲同工之妙；三是幼兒園的科學教育涉及STEM 教育中的科學、技術、工程和數學方面的內容。

2.支持關系。

STEM 理念是一種綜合性教育理念，指的是一種綜合性教育活動，教師需要在設計與開展教育活動時更進一步地加強科學、技術、工程、數學的融合，同時創設綜合性的問題情境，引導幼兒探究、實踐和反思，這為幼兒園的科學教育提供了指引和支持。在STEM理念下的幼兒園科學教育中，教師可以依托問題情境給予幼兒更好的探究體驗，同時結合幼兒在情境中的探究體驗，實現對幼兒思維能力和動手能力的鍛煉，幫助幼兒完成知識的遷移和內化。

二、幼兒園科學活動現存的問題

幼兒園教育是基礎教育的前置教育，受教育者主要是3—6 歲的學齡前幼兒，這一年齡段的幼兒還沒接觸到系統教育，對科學現象和科學知識還處于一知半解的認知，個人的思維發展情況和思維能力水平也不足以支撐他們主動或獨立地展開科學探究。因此，幼兒園的科學活動通常是在教師的主導下，由教師和幼兒共同參與和完成的，教師在帶領幼兒參與科學活動的過程中起到了至關重要的作用。

結合教學實踐分析，雖然科學活動一直是幼兒園課程活動的重要構成，受到了足夠的關注和重視，但教師在實際設計與開展科學活動時難免存在不足，主要表現為科學活動的趣味性、目標性和主動性這三種特性不明顯。其中，趣味性主要指對幼兒科學探究興趣的激發，目標性主要指幼兒園科學活動教育功能性的落實，主動性主要指幼兒在參與科學活動過程中的行為表現和態度表現。

（一）缺乏趣味性

幼兒園教育是啟蒙教育的關鍵所在，是興趣培養的關鍵階段，教師需要借助各式各樣的教育活動完成對幼兒意識和習慣的培養，讓幼兒在后續的教育中能夠主動且積極地參加到對各領域知識的探究中，能否達成這一目標的關鍵在于是否真正激發了幼兒的興趣。但是，當前幼兒園科學教育活動難以激發幼兒的興趣，這種缺乏趣味性的表現不僅體現在活動內容上，也體現在活動開展方式上，幼兒很少有親自觀察科學現象與探究科學原理的機會，自然也很難對科學產生興趣。

（二）缺乏目標性

雖然幼兒園的科學教育鼓勵幼兒進行自主探索，但很少為幼兒的自主探索設定明確的目標，部分教師錯誤地評估了幼兒自主探索的重要性與價值性，沒有對幼兒的自主探索寄予思維鍛煉或能力鍛煉的期望。這種缺乏目標性的自主探索非但難以達成良好的教育效果，還容易讓幼兒感到迷茫和挫敗，失去自主探索的興趣。在這種情況下，幼兒園開展的科學教育容易變得形式化，難以起到對幼兒進行科學啟蒙的作用，幼兒在科學活動中思維和能力的發展也將受到限制。

（三）缺乏主動性

雖然幼兒的認知水平和能力水平有限，很難獨立或主動展開對未知事物的深入探究，需要教師進行引導，但是主動學習仍然是幼兒教育的基本特征之一。教師需要通過語言及行為上的引導，驅動幼兒主動參與到探究和實踐活動中，實現對幼兒興趣、思維及能力的培養。但在當前階段的幼兒科學教育中，部分教師對自己應當起到的主導作用的界限形成了錯誤認知，缺乏引導幼兒主動參與探究和實踐的意識與習慣，直接或間接地讓幼兒陷入一種被動的學習狀態，難以更好地落實對幼兒科學思維和解決問題能力的培養。

三、STEM 理念視角下幼兒園科學活動開展路徑

STEM 教育是包含在幼兒園科學教育中的一個部分，可以為幼兒園科學教育的發展提供支持。因此，在STEM 理念視角下設計與開展幼兒園科學活動時，教師需要抓住STEM 教育最核心的價值取向：一是對跨學科知識的整合學習，二是對幼兒自主探究、思考意識的培養。在具體的活動設計中，教師需要以STEM 理念為參考，積極主動地為幼兒創建一個STEM 學習環境，具體路徑包含整合多學科知識創設情境、以自主動手操作為核心組織實踐、以幼兒科學小組為單位推進合作和以現實生活元素為主題引導探究。無論哪種方式和手段，教師都需要充分考慮幼兒的能力水平和性格特征，有意識地借幼兒園的科學活動來培養幼兒的STEM 能力和STEM 性格，引導幼兒自主參與到科學活動中，并通過在科學活動中的探究直觀地理解科學的內涵，感受其趣味性。

（一）整合多重學科知識，創設綜合科學情境

在STEM 理念視角下，幼兒園科學活動的開展需要遵循的五個原則包括活動材料的層次性、活動操作的實踐性、活動指導的恰當性、活動評價的激勵性，以及活動內容的跨學科綜合性。幼兒受年齡影響較大，對外界事物的認知方式和認知能力存在不足，因此這種層次性、實踐性、恰當性、激勵性和綜合性需要以情境為載體進行呈現，教師要先在整合了多重學科知識的基礎上創設一個綜合科學情境，再基于幼兒的認知沖突生成探究問題，最后引導幼兒進行綜合性的科學探究。

例如，在以“物體的沉浮”為主題的科學活動中，教師需要引導幼兒探究不同物體在水中的沉浮情況，若只進行語言講解，大部分幼兒的認知能力不足以支撐他們理解教師所講的內容，這時候教師需要通過創設情境的方式為語言配備畫面，一邊激發幼兒探究相關科學知識的興趣，一邊強化幼兒對相關科學知識的理解。具體情境如下：

夏天快到了，為了快樂戲水，小朋友們要幫助老師完成對小泳池的清理，這樣就能看見水面和水下都有很多玩具。其中，水面上漂浮著塑料小黃鴨、漂流紙船、羽毛等物品，水底則躺著鵝卵石、玩具小汽車等物品，可是為什么有的物品能浮在水面上，有的物品卻只能沉入水底呢？

在設定好情境后，教師可以通過展示圖片或播放視頻的方式增強畫面感，或者用大一點的盆或桶來模擬情境中的畫面，通過眼睛直接能夠看到的畫面來增強幼兒對情境的感知，便于幼兒對情境中的科學現象進行觀察。通過對情境中事物的觀察，幼兒能夠在正式的探究活動中對“物體的沉浮”形成基本認知，建立思維雛形。

（二）基于自主動手操作，組織科學實踐活動

STEM 理念視角下的幼兒園科學活動鼓勵幼兒進行自主科學探究，使其在科學探究中自主進行動手操作，幫助幼兒獲取科學知識，形成科學探究意識和科學探究能力。在具體的活動設計中，教師需要考慮幼兒的認知水平與能力水平組織科學實踐，保證幼兒能夠真實地參與到實踐中并在實踐中收獲成長。

例如，在以“想要飛起來”為主題的科學活動中，教師需要先以塑料袋、紙飛機、風箏等物體飛起來的過程為活動導入，然后用激勵式的連環問題帶領幼兒總結這些物體能飛起來的原因，如重量輕、能借風的力等，然后向幼兒提供塑料袋、材質、膠帶、線等活動材料和專用于美工制作的剪刀，引導幼兒圍繞“你能滿足使不同物體飛起來的愿望嗎”問題開展實踐，并在實踐中完成對幼兒思維能力和動手能力的鍛煉。在STEM 理念下，在帶領幼兒進行實踐操作的過程中，教師不僅需要保證安全，還需要提供環環相扣的引導，在探究“如何飛起來”問題之外，同步展開對“如何飛得更高、更遠”這一問題的探究，逐步幫助幼兒認識到科學視域下重量、形態、氣流對物體飛行高度和飛行軌跡產生的不同影響。

（三）以科學小組為單位，推進良性互動交流

合作、互動、交流是STEM 理念下幼兒園科學活動的幾個核心關鍵詞，對幼兒的認知、思維和動手能力等方面具有重要影響，能夠更好地推動科學活動的有效開展。基于此，教師需要重視小組的功能性與價值性，以科學小組為單位推進幼兒之間良性的合作、互動與交流，落實對幼兒合作能力的培養。

例如，在以“奇妙的投影”為主題的科學活動中，教師需要先依據幼兒的興趣愛好和性格特征組建科學小組，然后以“做手影”活動為導入，帶領幼兒在光源和墻面之間做出各種各樣的手勢，并對應墻上出現的影子來調整手勢，如小狗、小貓、燕子、老鷹、兔子等豐富多樣的影子圖案。然后，讓幼兒在小組中展開交流和討論，一邊思考不同影子圖案出現的原因，一邊思考還可以利用影子圖案做什么。在幼兒通過小組交流和討論對投影建立了基本認知后，教師可以圍繞“投影儀”設置探究活動，并向各個科學小組提供紙杯、塑料膜等可以制作投影儀的活動材料，鼓勵并引導幼兒發揮創造力，在小組中合作完成簡易投影儀的制作，同時鼓勵和引導幼兒發揮想象，用組合影子的方式為本小組設計一個獨特的影子圖案。

（四）以生活元素為主題，激發自主探究欲望

生活元素是幼兒園科學活動主題的來源之一，以生活元素為主題的科學活動更貼近幼兒的心理，更容易激發幼兒的好奇心與探索欲。所以，在STEM 理念視角下設計科學活動時，教師需要優先從生活元素中尋找活動主題，以激發和培養幼兒自主進行科學探究的欲望。

例如，教師可以將聲音原理作為科學活動的主題，結合“用不同工具擊打不同物品，會發出不同的聲音”生活常識，開展“自制小樂器”科學活動，帶領、引導幼兒共同參與一些與聲音相關的科學實驗，在幼兒對音色和旋律的變化建立了基本的認知以后，再指導幼兒動手制作一些簡單的樂器。

教師還可以將模仿制造作為科學活動的主題，具體包括兩種形式：一是對簡單機械的觀察和模仿制造，二是對自然生態的觀察和模仿制造。以“生態瓶”的制作為例，教師先要帶領幼兒觀察和總結一個完整生態系統的構成要素和結構特征，然后向幼兒提供瓶子、泥土、沙石、植物、水、小魚等活動材料，帶領幼兒在瓶子中制作一個模擬的自然生態系統，并要求幼兒每天都對瓶子內部的變化進行觀察和記錄，一段時間后再帶領幼兒分析生態瓶的變化及原因，以此幫助幼兒建立對自然環境和自然生態的準確認知。

四、結語

在《幼兒園教育指導綱要》中，幼兒園的科學教育被確立為針對幼兒進行的科學啟蒙教育，教師需要通過幼兒園的科學活動幫助幼兒建立對科學的基礎認知，并在激發幼兒探究科學興趣與欲望的同時，培養幼兒探究科學的意識與習慣、能力與技能，讓科學探究成為幼兒成長道路上的伴生教育，為幼兒思維的開發和科學素養的提升提供支持和助力。STEM 是包含在幼兒園科學教育中的一種教育理念和教育模式，以科學、技術、工程、數學四門學科的跨學科整合為主要特征與核心內容，是幼兒了解科學知識、掌握科學探究技能的基本方式。通過開展STEM 教育，教師能夠更高效地完成對幼兒科學素養、技術素養、工程素養和數學素養的培養，提升幼兒的動手能力和思維能力。