幼兒科學(xué)操作材料數(shù)字資源庫的建設(shè)與使用

教育部提倡中小學(xué)要做好科學(xué)教育的“加法”。幼兒教育是基礎(chǔ)教育的基礎(chǔ)，科學(xué)教育更應(yīng)從娃娃抓起。幼幾教師需要積極創(chuàng)設(shè)支持幼兒主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)環(huán)境，助力幼兒在探究中認(rèn)識(shí)周圍事物和現(xiàn)象，提升科學(xué)核心素養(yǎng)。然而，我們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，幼兒園區(qū)域游戲空間中科學(xué)領(lǐng)域的操作材料較為匱乏。一方面，教師對如何根據(jù)幼幾的興趣提供科學(xué)操作材料感到力不從心；另一方面，市場上成套的科學(xué)操作材料價(jià)格昂貴，多數(shù)幼兒園受限于經(jīng)濟(jì)條件，沒有能力購買。針對這一現(xiàn)狀，名園長工作室的十所幼兒園決定共同營造能引發(fā)幼兒主動(dòng)投入科學(xué)活動(dòng)的環(huán)境，建設(shè)幼兒科學(xué)操作材料數(shù)字資源庫，以解決幼兒園科學(xué)教育資源短缺和利用效率低下的問題，點(diǎn)燃幼兒對科學(xué)活動(dòng)的熱情，充分發(fā)揮數(shù)字資源在幼兒園課程建設(shè)中的積極作用。

一、幼兒園科學(xué)教育現(xiàn)狀

（一）科學(xué)區(qū)空間設(shè)置不合理

以工作室十所幼兒園為例，科學(xué)活動(dòng)區(qū)的操作空間十分狹小，難以容納充足的材料，教師只是簡單擺放了少量實(shí)驗(yàn)器材和材料，不利于幼兒開展活動(dòng)。此外，科學(xué)區(qū)材料擺放無序，缺乏明確的功能分區(qū)，嚴(yán)重影響了幼兒操作。而且，科學(xué)區(qū)環(huán)境單調(diào)乏味，缺乏趣味性和探索性，難以激發(fā)幼兒的興趣。

（二）科學(xué)區(qū)材料投放不夠豐富

科學(xué)區(qū)材料投放存在明顯的問題。部分科學(xué)區(qū)材料種類匱乏，不能滿足幼兒多樣化的探索需求。例如，僅提供少量物理實(shí)驗(yàn)材料，缺少化學(xué)、生物等相關(guān)材料。同時(shí)，材料投放沒有充分考慮幼幾的年齡特點(diǎn)和發(fā)展水平。對小班幼幾來說，材料可能過于復(fù)雜；對大班幼幾來說，材料又太過簡單，難以激發(fā)他們深入探究的興趣。在科學(xué)操作材料的投放方面，每園僅有5～10種基礎(chǔ)材料，無法滿足幼兒多樣化的科學(xué)探索需求。此外，科學(xué)教育活動(dòng)時(shí)間相對較短，每周僅1～2小時(shí)，這在一定程度上限制了幼兒對科學(xué)領(lǐng)域的深入理解和興趣培養(yǎng)。

（三）缺乏有效的科學(xué)資源庫

幼兒園科學(xué)教育缺乏有效的科學(xué)資源庫，具體表現(xiàn)為幼兒科學(xué)教育資源單一化、同質(zhì)化、碎片化等，嚴(yán)重制約了幼兒科學(xué)教育的廣度和深度，影響了教育成效。具體而言，幼兒園沒有建立科學(xué)教育相關(guān)的電子資源庫，沒有形成系統(tǒng)的科學(xué)內(nèi)容體系?；顒?dòng)設(shè)計(jì)沒有充分考量不同年齡段幼兒的認(rèn)知特點(diǎn)和發(fā)展水平，教學(xué)方法較為單一，多以教師講解演示為主，幼兒動(dòng)手操作和自主探究的機(jī)會(huì)較少。

二、幼兒科學(xué)資源庫的內(nèi)容

幼兒科學(xué)領(lǐng)域活動(dòng)內(nèi)容可劃分為生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與空間科學(xué)三大類別。基于此，工作室十所幼兒園在科學(xué)區(qū)，分別圍繞物質(zhì)科學(xué)類、生命科學(xué)類、地球與空間科學(xué)類數(shù)字化資源庫的構(gòu)建目標(biāo)，精心投放相關(guān)材料，積極營造科學(xué)探究環(huán)境，并全力推進(jìn)數(shù)字資源庫建設(shè)。

（一）生命科學(xué)

生命科學(xué)是幼兒科學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，主要涉及動(dòng)植物的基本特征、生命周期、生活習(xí)性，以及人體、微生物等方面的知識(shí)。幼兒在參與生命科學(xué)活動(dòng)時(shí)，通過觀察植物的生長變化和了解動(dòng)物的生存環(huán)境，學(xué)習(xí)尊重和保護(hù)生物多樣性，培養(yǎng)對生命的敬畏和愛護(hù)之情，進(jìn)一步探索動(dòng)物、植物與環(huán)境之間的相互關(guān)系。幼兒科學(xué)操作材料中的生命科學(xué)部分，主要聚焦于生物體的結(jié)構(gòu)和功能，以及對生命現(xiàn)象和生命過程的探究。幼兒科學(xué)操作材料中的生命科學(xué)部分主要涵蓋動(dòng)植物觀察、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生命科學(xué)教育玩具、生命科學(xué)圖書和影像資料等方面，以豐富多樣的形式激發(fā)幼兒對生命科學(xué)的興趣和探索欲。

1.動(dòng)植物觀察材料

植物種子、花盆、土壤：用于種植和觀察植物的生長過程，了解植物的基本需求和生長周期。

小動(dòng)物（如金魚、小烏龜）：用于觀察和研究動(dòng)物的習(xí)性、生命周期，以及它們與環(huán)境的相互關(guān)系。同時(shí)，需要準(zhǔn)備相應(yīng)的養(yǎng)殖工具和飼料。

動(dòng)植物標(biāo)本：包括昆蟲標(biāo)本、植物標(biāo)本等，讓幼兒能夠近距離觀察動(dòng)植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料

雞蛋、鹽、醋、食用染料：通過溶解雞蛋殼、觀察雞蛋在鹽水中的浮沉等現(xiàn)象，了解雞蛋的結(jié)構(gòu)、膜的作用，以及滲透壓的概念。

白色康乃馨、食用色素、水、透明花瓶：將白色康乃馨插入由食用色素與水混合而成的溶液中，觀察花朵顏色的變化，了解莖的輸導(dǎo)作用。

顯微鏡、放大鏡：用于觀察動(dòng)植物細(xì)胞、微生物等微小生命體，培養(yǎng)幼兒的觀察能力和對生命的敬畏之心。

3.生命科學(xué)教育玩具

聲控玩具、光學(xué)玩具：這些玩具通常結(jié)合聲音、光線等物理現(xiàn)象，模擬生命體的某些行為或特征，如模仿動(dòng)物的叫聲、發(fā)光等，增加幼兒對生命科學(xué)的興趣。

磁力玩具：通過磁力作用模擬生物間的相互作用，如動(dòng)物間的吸引或排斥行為，幫助幼兒理解生命體間的相互關(guān)系。

4.生命科學(xué)圖書和影像資料

生命科學(xué)繪本：以圖文并茂的形式介紹生命科學(xué)的基本概念、生物的特征和習(xí)性等，適合幼兒閱讀和理解。

生命科學(xué)紀(jì)錄片：通過生動(dòng)的影像資料展示生命科學(xué)的奧秘和生命的多樣性，激發(fā)幼兒的好奇心和探索欲。

（二）物質(zhì)科學(xué)

物質(zhì)科學(xué)主要研究物質(zhì)的性質(zhì)和變化，包括光、聲、電、磁、力、運(yùn)動(dòng)等基本物理現(xiàn)象，以及物質(zhì)的形態(tài)、性質(zhì)、變化等。在物質(zhì)科學(xué)活動(dòng)中，幼兒可以通過各種感官體驗(yàn)來了解不同材料的特性、物理屬性，以及它們在日常生活中的作用。例如，通過水的浮力實(shí)驗(yàn)、磁鐵的吸力等活動(dòng)，幼兒可以初步建立物理概念，理解物質(zhì)世界的奧秘，激發(fā)對科學(xué)的興趣，培養(yǎng)探究精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＳ變嚎茖W(xué)操作材料中的物質(zhì)科學(xué)部分，主要聚焦于物質(zhì)的性質(zhì)、變化、相互作用以及其在生活中的應(yīng)用。這些物質(zhì)科學(xué)操作材料不僅能幫助幼幾了解物質(zhì)的性質(zhì)和變化，還能培養(yǎng)他們的觀察能力、動(dòng)手能力和邏輯思維能力。在使用這些材料時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)幼兒正確操作，注意安全，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

1.基礎(chǔ)物質(zhì)材料

水、食用油、鹽、糖：這些基礎(chǔ)物質(zhì)可用于進(jìn)行溶解、混合、分離等實(shí)驗(yàn)，幫助幼兒了解物質(zhì)的溶解性、密度等性質(zhì)。

塑料杯、玻璃瓶、試管：作為實(shí)驗(yàn)容器，用于盛放和觀察實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)變化。

小磁鐵、鐵釘：用于進(jìn)行磁性實(shí)驗(yàn)，讓幼兒了解磁鐵的吸附性和磁性物質(zhì)的特性。

2.物質(zhì)變化與狀態(tài)轉(zhuǎn)換材料

冰塊、熱水：通過觀察冰塊在熱水中的融化過程，了解物質(zhì)從固態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)換。

干冰、水：在成人監(jiān)護(hù)下觀察干冰在水中的反應(yīng)，了解物質(zhì)的氣態(tài)、固態(tài)和液態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。

食用色素、水：通過將食用色素溶解在水中，觀察其顏色變化，了解物質(zhì)的溶解過程和顏色的混合原理。

3.物質(zhì)相互作用與力材料

木棍、繩子：用于進(jìn)行簡單的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，如拉力實(shí)驗(yàn)、杠桿實(shí)驗(yàn)等，讓幼兒了解力的作用方式和效果。

氣球、小車：通過吹氣球使小車移動(dòng)等實(shí)驗(yàn)，了解空氣的壓力和力的作用。

磁鐵、不同材質(zhì)的物體：通過用磁鐵吸附不同材質(zhì)的物體，了解磁性的相互作用和物質(zhì)的磁性。

4.物質(zhì)分類與測量材料

不同材質(zhì)的小容器：用于進(jìn)行材料的密度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等實(shí)驗(yàn)，讓幼兒了解物質(zhì)的分類和特性。

天平、量杯：用于測量物質(zhì)的質(zhì)量和體積，培養(yǎng)幼兒的測量技能和精確性。

5.輔助材料與工具

放大鏡：用于觀察物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，增加實(shí)驗(yàn)的趣味性和觀察的深度。

記錄紙、彩筆：用于記錄實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，培養(yǎng)幼兒的觀察能力和記錄能力。

（三）地球與空間科學(xué)

地球與空間科學(xué)涉及地球的基本結(jié)構(gòu)、地形地貌、天氣氣候、季節(jié)變化以及宇宙空間等方面知識(shí)。在地球與空間科學(xué)活動(dòng)中，幼兒可以了解地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，探索不同地形地貌的特點(diǎn)，了解天氣氣候的變化規(guī)律，以及初步認(rèn)識(shí)宇宙空間。在幼幾科學(xué)教育中，地球與空間科學(xué)的操作材料是引導(dǎo)幼兒探索、學(xué)習(xí)的重要工具。這些材料應(yīng)既符合幼兒的興趣，又能幫助他們通過直接感知和實(shí)踐操作獲取經(jīng)驗(yàn)。在選擇和操作這些材料時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)幼兒的發(fā)展水平和興趣需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保材料既具有挑戰(zhàn)性又不過于復(fù)雜。同時(shí)，教師還應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和支持，引導(dǎo)幼幾通過觀察、操作、討論等方式，主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)地球與空間科學(xué)的知識(shí)。

地球儀與手電筒：用手電筒代表太陽，保持不動(dòng)，照射地球儀上的不同區(qū)域，讓幼兒觀察并理解晝夜更替現(xiàn)象。

三球儀：由代表太陽、地球和月球的三個(gè)小球組成，并有機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置。幼兒通過操作三球儀，直觀地感知太陽、地球、月亮三者之間的關(guān)系，以及由此產(chǎn)生的一些天文現(xiàn)象，如日食、月食等。

黏土與盤子：幼兒可以用黏土制作出太陽和地球，放在一個(gè)如同宇宙的盤子里。通過晃動(dòng)盤子讓“地球”轉(zhuǎn)起來，模擬太陽和地球在宇宙中的狀態(tài)，從而直觀地感受到地球與太陽的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系。

指南針：幼兒將指南針放在與地面平行的平面上，觀察指南針的指向。簡單介紹地球是一個(gè)大磁體，指南針在地球的磁場中受磁場力的作用，所以會(huì)一端指南、一端指北。同時(shí)說明指南針?biāo)傅姆较虿⒎钦戏?，因?yàn)榈卮艃蓸O與地理兩極存在一定的偏差。

天文望遠(yuǎn)鏡：幼兒使用天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測活動(dòng)，嘗試觀測較遠(yuǎn)的宇宙星系。同時(shí)，向幼兒簡單介紹天文臺(tái)的作用，激發(fā)他們對天文探索的興趣。

顏色區(qū)分星球圖片：準(zhǔn)備金星、木星、水星、火星、土星、月球等星球的圖片，以顏色區(qū)分為主。幼兒通過觀察顏色來辨別星球并叫出名字，還可以討論各星球相對太陽的排列順序等。

月相演示卡：幼兒通過旋轉(zhuǎn)演示卡觀察月相的變化，并簡單了解月相變化的原因和順序。

三、幼兒科學(xué)操作材料數(shù)字資源庫的建立

（一）組建教研機(jī)制開發(fā)資源庫

工作室十所幼兒園積極落實(shí)科學(xué)教育活動(dòng)園本教研工作，初步建立了幼兒園科學(xué)操作材料數(shù)字資源庫。通過區(qū)域教研的推動(dòng)，組建了科學(xué)活動(dòng)資源庫開發(fā)主體群。以十所幼兒園為資源線，各園所開展園本教研實(shí)踐，分享自身的做法，形成案例集。隨后，其他園所對這些科學(xué)案例進(jìn)行檢驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上不斷修改、實(shí)踐，經(jīng)過刪選、加工，最終形成數(shù)字資源庫。在此過程中，幼兒園通過分析現(xiàn)有的教育和科學(xué)資源，創(chuàng)設(shè)出適合幼兒的操作材料，并確保每種素材都有明確的使用場景和教育價(jià)值。

（二）科學(xué)數(shù)字資源庫內(nèi)容

構(gòu)建的數(shù)字資源庫包含科學(xué)三大核心概念內(nèi)容，共有100種不同的科學(xué)操作材料案例，每種材料案例均配備了詳細(xì)的操作材料記錄表。通過對材料進(jìn)行分類，形成了結(jié)構(gòu)清晰的知識(shí)體系，涵蓋生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與空間科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域（見圖1）。

四、數(shù)字資源在幼兒科學(xué)教育中的應(yīng)用

（一）科學(xué)資源庫的收集與整理

十所幼兒園共同構(gòu)建科學(xué)操作材料資源庫，涵蓋了生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與空間科學(xué)三大核心領(lǐng)域的各類案例操作材料資源。幼兒園整合各類科學(xué)教育案例，形成系統(tǒng)化的資源庫。教師可通過資源庫獲取適合不同年齡段幼兒認(rèn)知水平的科學(xué)操作材料，便捷地查詢、下載和分享各類科學(xué)案例，有助于創(chuàng)設(shè)充滿吸引力和探索性的區(qū)域環(huán)境，讓幼兒在大量的觀察與操作活動(dòng)中提升探究能力與實(shí)踐動(dòng)手能力。

（二）科學(xué)資源庫的實(shí)施應(yīng)用

建立數(shù)字資源庫后，教師們將資源庫中的案例應(yīng)用到自己的班級教學(xué)中，不僅優(yōu)化了教師的材料投放策略，也激發(fā)了幼兒的科學(xué)探究興趣。例如，在“光影小世界”活動(dòng)中，教師投放了手電筒、熒光棒、繪本、鐳射紙、剪刀、水晶類飾品等材料，讓幼兒自由探索光影和色彩之間的奧秘。教師通過在資源庫中查詢相關(guān)案例和操作記錄表，能非常方便地依據(jù)案例內(nèi)容和操作材料清單進(jìn)行教學(xué)準(zhǔn)備。教師反饋表明，資源庫提供的多樣化材料不僅有助于他們更好地設(shè)計(jì)環(huán)境和課程，提高幼兒主動(dòng)探究科學(xué)的興趣，還可以提高幼兒園操作材料的使用率，為兒童提供更加多樣化的學(xué)習(xí)資源。同時(shí)，通過合理的資源配置和管理，可以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，促使教師將更多精力投入到教學(xué)活動(dòng)中，推動(dòng)幼兒全面發(fā)展。

幼兒科學(xué)數(shù)字資源庫的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了對優(yōu)質(zhì)科學(xué)案例和操作材料記錄表的集中管理與共享。接下來，我們將重點(diǎn)關(guān)注幼兒科學(xué)操作材料數(shù)字資源庫的拓展與深化體驗(yàn)。針對不同年齡段幼幾設(shè)計(jì)適宜的操作材料，以適應(yīng)他們的認(rèn)知發(fā)展水平和學(xué)習(xí)需求，進(jìn)一步豐富科學(xué)活動(dòng)的多樣性，擴(kuò)大三大科學(xué)核心領(lǐng)域操作材料的覆蓋范圍。通過整合視頻、互動(dòng)軟件和實(shí)物操作材料等多種形式的資源，形成更加豐富的數(shù)字資源庫，為幼兒創(chuàng)造多維立體的學(xué)習(xí)環(huán)境。P