利用重力游戏培养5～6岁幼儿科学探究能力的实践研究

池轶君

一、概述

（一）关于科学探究

1.什么是科学探究

按照《牛津英语词典》中的定义，探究是“求索知识或信息，特别是求真的活动；是搜索、探究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动。”美国的《国家科学教育标准》对科学探究就是这样表述的：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出解释的各种方式，科学探究也指的是学生构建知识，形成科学观念，领悟科学研究方法的各种活动。”

2.5～6岁幼儿科学活动的特点

5～6岁幼儿的思维特点是从直观行动性思维向抽象思维发展，在学习科学的过程中主要表现为以下这些特点：

（1）好奇好问

5～6岁幼儿的好奇心正处于被唤醒状态，他们对周围的一切都感到新奇有趣，什么都想看一看、摸一摸。

（2）初步理解科学现象中表面和简单的因果关系

5～6岁的幼儿知道冬季天气会变得寒冷，夏天天气会变得炎热；知道植物没有空气、阳光和水分就不能生长；知道鱼儿离开水就会死去；还知道装上电池玩具车就会开动等等。

（3）开始根据事物的表面属性、功用和情境进行概括

5～6岁的幼儿能够根据自己已有的经验与表象逐步对事物进行概括分类。但概括水平低，分类时容易受事物表面属性影响。例如，他们会把书包和桌子归为一类，因为通常它们是放在一起的。

3.教师在幼儿科学探究活动中的任务

科学探究活动对幼儿而言是一种经验的实践，他们能够从周围的自然环境、社会环境和教师创设的情境中去主动观察、尝试、探索、发现和解决问题的过程，是幼儿期的一种重要的学习方式。所以，在幼儿科学探究活动中，教师的任务是保护幼儿的好奇心，激发幼儿的探究欲，帮助幼儿形成热爱科学的积极情感态度。

（二）关于重力游戏

1.重力的概念

能使物体获得重量的各力（包括实际力和虚拟力）共同作用，叫做重力。

2.幼儿重力游戏网络图

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在幼儿园科学探究活动中，重力游戏作为培养幼儿科学探究能力的途径之一，能够为幼儿提供各种观察、操作、实验、互动的机会；引发他们关注身边的科学现象；支持幼儿观察、发现和质疑；为培养幼儿的科学探究能力打下基础。

二、实践研究

依据概述中的论述，现以“重力游戏”中结构与承重力的关系为例，阐述在幼儿园的科学探究活动中，教师培养幼儿科学探究能力的指导策略。

（一）创设情境，激发兴趣

兴趣是人类与生俱来的求知动机，是个体对新奇和未知的事物趋进并探究的倾向性，它是开启幼儿开始探究的第一把钥匙。

在科学探究活动中，丰富的实验材料和有趣的科学实验都能引发幼儿的好奇心。但是在科学活动中，失败也同样能够浇灭幼儿的兴趣。所以，当幼儿因为失败而失去兴趣时，教师需要提出能够引发幼儿关注的问题，为他们创设进一步探究的情境，重新激发他们的好奇心。

【案例一】

●游戏背景

游戏材料：桥体（8粒乐高插塑积木14块、14粒乐高插塑积木2块）1座、承重物（直径3cm圆形塑料滑轮）20个、桥面（8×16cm长方形纸片）5张、记录纸和笔若干。

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探究问题：探索加固桥面的方法。

幼儿水平：从未接触过重力游戏，生活中积累了少量关于重力的知识经验。

●游戏情况

第1周，游戏材料投放到区角，幼儿的兴趣度和游戏情况见表1。

第2周，没有人能够将2个承重物成功地放在桥面上，本周游戏参与度从上周的84%下降至9%。

第3周，教师进入游戏，用2个承重物摆放在桥面和桥墩交接处用来固定桥面。然后，成功地将2个承重物放在了桥面上。4名在旁边观看的幼儿惊叹并引来了其他幼儿围观。教师顺势提问：“为什么我能够放到2个（承重物），而你们却一直不行？”有幼儿发现我在桥墩上添加了2个承重物。教师继续提问：“我用这个方法放2个，你们能想办法放得更多吗？”“我能，我也能……”幼儿的探究兴趣再次被激发。

第4周，除了教师的方法，幼儿想出了另外3种方法：（1）增加纸片数量（增加桥面承重力）；（2）在桥洞下增加新的桥墩（缩小桥墩间距）；（3）几种方式组合，具体游戏情况见表2。

表1

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表2

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●策略分析

案例中，幼儿屡次失败后，对探究失去了兴趣。教师认为此时幼儿放弃的原因主要有两个：（1）挫折感；（2）有限的知识经验成为阻碍。

所以，教师自己进行实际操作，为幼儿创设情境让他们观察。首先，帮助他们拓展新的知识经验——加固；然后，让他们看到成功的可能性恢复信心；最后，通过提问让幼儿在具体的问题情境中进一步探究教师成功的原因。

从表3中可以看到，第3周，教师创设情境之后，幼儿探究的兴趣度直线上升。

案例中教师虽然是在小组范围内创设的情境，但是这种策略在集体中也可以通过视频或者情境再现，同样收到良好的效果。

表3

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（二）设置“疑问”，获得经验

在科学探究活动中设置“疑问”，能够让幼儿在推测验证、探究发现和解决问题的过程中活跃思维、获得知识、体验到探究的乐趣。

【案例二】

●游戏背景

游戏材料：同【案例一】

探究问题：探索不同式样桥面的承重力。

幼儿水平：知道有多种式样的桥面，但没有比较过不同桥面的承重力。

●游戏情况

第5周，投放三种不同式样的桥面：（1）平面桥面；（2）拱形桥面；（3）拱形平面组合桥面。实验前，教师让幼儿推测哪种桥面承重最大。选择第一种桥面的幼儿认为，这种桥面面积最大，所以承重最大；选择第二种桥面的幼儿认为，这种桥面结构最牢固，所以承重最大；选择第三种桥面的幼儿认为，这种桥面既有最大的桥面，又有最牢固的结构，所以承重力最大。幼儿说出了各自的推测后，教师提出质疑：“你们的理由都很合理，但实验的结果会像你们推测的那样吗？”带着这个疑问，幼儿兴奋地开始了实验。

第7周，教师和幼儿一同将实验结果做了统计，详见表4。由综合承重力、稳定性和牢固度这三个元素，得出的结果是第一种桥面虽然能放很多承重物，结构不稳定，承重物容易掉落；第二种桥面虽然结构稳定，但面积太小，承重量不大；第三种桥面结合了第一种和第二种桥面的优点，所以承重量是最大的。

●策略分析

案例中，教师在实验前，先让幼儿依据自己的经验进行推测。之后，又对幼儿的推测提出质疑。这种策略活跃了思维，提升了探究的乐趣，树立了求实的探究精神。

当幼儿的推测被质疑时，他们会积极地重组自己的经验，重新审视自己的想法；当幼儿的推测被证实时，他们会获得双倍的喜悦。当他们的推测被推翻时，他们会更好奇失败的原因，怀着更大的好奇心继续探究，在不断发现和解决问题的过程中获得新的知识和探究乐趣。实验结果会告诉幼儿推测不代表事实，推测是需要验证的。

（三）引发互动，自主探索

在科学探究活动中，每个儿童都是作为探究发现的主体而存在的，每个人都是相互认识和交流的对象，师生是一个“学习的共同体”。在这个“学习共同体”中，教师让幼儿积极主动地思维起来，完成认知上的两个飞跃的措施称之为“师生互动”；教师为幼儿搭建互看、互说、互辩、互评的平台，调动各层次幼儿学习的积极性，使幼儿从被动接受转型为主动探究的措施称之为“生生互动”。有效地引发师生互动和生生互动，可以激发幼儿探究与发现的热情，可以培养幼儿探究发现能力。

【案例三】

●游戏背景

游戏材料：同【案例一】

探究问题：在相同条件下，探索承重物摆放最多的方法。

幼儿水平：知道承重力最大的桥面式样和加固桥面的多种方法，不了解承重物的摆放形式和承重力的关系。

●游戏情况

第9周，现阶段幼儿开始探究在相同的桥面上摆放最多的承重物。他们自发地开始了PK赛，考虑到公平性教师提出让幼儿制定比赛规则。幼儿自己制定规则如下：（1）加固方式相同；（2）承重物必须放在桥面上；（3）承重物数量最多者获胜。PK过程中，出现了4种摆放承重物的方式：（1）单列垒高；（2）多列垒高；（3）单层平铺；（4）多层交错平铺。最高纪录是14个。幼儿在相互交流后，学会了同伴们不同的方法，同时发现摆放时力量太大，承重物容易掉落。

第10周，教师观察到幼儿除了力量这个因素，无法关注其他因素。所以，提出把比赛规则修改成：（1）相同加固方式；（2）统一摆放8个承重物；（3）4种方式任选一种；（4）承重物达到8个获胜。

PK结果，5名幼儿获胜，幼儿统计了获胜者使用的摆放方式，结果发现5名幼儿使用了相同的摆放方式——多层交错平铺。然而，也有提出质疑的幼儿。对于这些幼儿，教师鼓励他们用四种方式继续尝试，并且把结果告诉大家。

第11周，质疑的那些幼儿的尝试结果是：多层交错摆放的方式虽然不是每次都能达到8个承重物，但这种方式的确是摆放数量最多的。

●策略分析

案例中，幼儿自主生成了PK赛，形成了生生互动。互动中他们交流探究结果、学习承重物的多种摆放方式、相互质疑、共同探究，在发现与解决问题的过程中相互促进了彼此的探究与发现的能力。教师在生生互动中，也充分发挥了主导作用，为幼儿搭建了坚固的平台。

例如，案例中，教师发现以大班幼儿现有的经验很难发现影响承重力的直接因素，此时教师发挥其主导作用，将比赛规则修改得更贴近大班幼儿的最近发展区，让他们在没有无关因素干扰的情况下，层层深入地与同伴共同探究“在相同条件下，承重物摆放数量最多的方法”。

又如，当幼儿提出异议时，鼓励他们继续验证和交流，让他们在互看、互说、互辩、互评中，探究与发现的能力得到不断发展。

（四）处理信息，提高素养

提高幼儿的科学素养包括：第一，培养幼儿具有良好的科学态度；第二，教会幼儿基本的科学知识技能。教育专家建议：“教会他们科学的方法，会让孩子终身受益！”科学地处理信息既是一种科学知识技能，又是一种良好的科学态度，是培养幼儿良好科学素养途径之一。

【案例四】

●游戏背景

游戏材料：同【案例一】

探究问题：探索科学的记录方式。

幼儿水平：重力知识经验丰富，具有初步记录能力。

●游戏情况

第15周，铭铭发现6张纸叠在一起可以成功增加桥面的承重力。他把自己的发现记录下来，但交流时其他幼儿看不清他的记录，他把直线重叠画在了一起。教师建议铭铭尝试用图形和数字记录。结果，这种方式使内容一目了然。

源源发现十字缝垒高时，承重物容易坠落，骑马缝垒高时承重物很稳定。他在记录纸上画满了圆圈，同样他的记录别人也无法解读。教师建议源源在游戏结束时预约照相来记录。影像记录把他要表达的垒高方式清晰地呈现了出来。

●策略分析

5～6岁的幼儿无法高度概括科学知识。所以，记录是他们在科学探究活动中重要的表达方式。但是，该年龄段幼儿，他们的记录随意性大，往往不能准确表达记录内容。这不仅给交流带来阻碍，也对幼儿的持续探究造成影响。所以，幼儿学习对事物客观描述时，需要教师给予适时的帮助。

案例中教师根据两位幼儿记录的特点，向他们分别推荐了数字记录法和影像记录法。除了这两种方法外，符号、表格、文字等记录方法同样可以辅助幼儿科学地处理实验中的信息和数据。这样不仅有利于幼儿获得大量的科学经验，也潜移默化地培养了他们良好的科学态度。

以上是我指导幼儿在“重力游戏”中进行科学探究活动的实践研究。

“重力游戏”只是幼儿科学探究活动中的冰山一角。在不同内容的科学探究活动中，幼儿在观察、操作、实验、互动中会出现不同的情况，但教师的指导策略是基本雷同的。因此，在指导幼儿进行科学活动中，教师应当成为点燃他们兴趣的火种、引导他们发现的路灯、开拓他们思维的钥匙、推动他们探究的马达，陪伴他们在科学的道路上一同前进。

参考文献：

[1]国家研究理事会.美国国家科学教育标准.北京：科学技术文学出版社，1999：30.

[2]施燕.学前儿童科学教育.上海：华东师范大学出版社，1999：108.

[3]华爱华.上海市学前教育课程指南解读.上海：上海教育出版社，2005：1.

[4]陆敏仪.察觉学龄前儿童正处于好奇心被唤醒的心理状态中.科技向导，2011（30）.

（作者单位 上海市虹口区体育幼儿园）