STEM 理念视角下幼儿园科学活动开展路径

□福建省晋江市安海镇苗苗中心幼儿园 黄 颖

科学活动是幼儿园课程活动的重要组成部分，是开发幼儿思维与促进幼儿核心素养发展的重要途径之一。幼儿天性中的好奇心和探索欲与科学的未知性和奇妙性能形成联动，帮助他们在参与科学探究活动的过程中实现思维的锻炼和发散。STEM 理念是一种综合性的探究教育理念，重点是在四个方面强化对受教育者的教育，即科学素养、技术素养、工程素养和数学素养。在STEM 理念下，教师对教学活动的设计应当综合考虑幼儿的成长需要。本文主要围绕STEM理念视角下的幼儿园科学活动展开，对STEM 理念的核心概念及其与幼儿园科学教育间的关系做了简单介绍，并结合幼儿园科学教育的现状对STEM 理念视角下如何开展幼儿园科学活动进行探究。

一、STEM 理念概述

STEM是科学、技术、工程、数学四门学科英文名称Science、Technology、Engineering、Mathematics首字母的缩写，因此STEM 理念被看作融合了科学、技术、工程、数学这四门学科的综合性内容，指向科学素养、技术素养、工程素养和数学素养培养的教育理念，让受教育者学会综合运用科学、技术、工程、数学知识解决现实问题是这一理念的核心追求和主要特点。在STEM 理念与幼儿园科学教育的融合中，幼儿教师需要对STEM 理念的核心概念展开更加全面和深入的探究，并对STEM 理念与幼儿园科学教育的关键建立明确且准确的认知，以在幼儿的认知水平和能力水平上设计出更适宜和合理的科学活动，实现对幼儿思维的锻炼。

（一）STEM 理念的核心概念

对STEM 理念这一名词的拆解可以得出，其本质概念为建立在科学、技术、工程和数学这四门学科之上的综合性教育理念，强调对科学、技术、工程、数学知识的整合，追求的是对受教育者综合能力与素养的培养。其中，对科学的关注重点在于对自然界客观规律的认识和解释；对技术和工程的关注重点在于，以尊重自然界客观规律为前提的世界改造和问题解决；对数学的关注重点在于如何发挥数学的工具作用，推进对世界的改造和现实问题的解决。与传统教育理念相比，在STEM 理念视角下设计与开展的教育活动有利于促进受教育者思维的发展，增强对受教育者协作意识、协作能力、组织能力，对受教育者的思维认知和基础能力的发展具有积极的影响。

（二）STEM 理念与幼儿园科学教育的关系

1.包含关系。

幼儿园的科学教育包含在STEM 教育中，这种包含关系主要在三个方面得到了体现：一是幼儿具备探究外部世界的好奇心与欲望，在探究和学习认识外部世界的过程中形成了STEM 中的基础能力；二是幼儿园的科学教育多立足于生活实践，幼儿能够在科学教育活动中获得发现生活问题、思考生活问题和解决生活问题能力的锻炼。教师也通过融合生活元素的科学活动，落实了对幼儿思维与能力的锻炼。这一点与STEM教育有着异曲同工之妙；三是幼儿园的科学教育涉及STEM 教育中的科学、技术、工程和数学方面的内容。

2.支持关系。

STEM 理念是一种综合性教育理念，指的是一种综合性教育活动，教师需要在设计与开展教育活动时更进一步地加强科学、技术、工程、数学的融合，同时创设综合性的问题情境，引导幼儿探究、实践和反思，这为幼儿园的科学教育提供了指引和支持。在STEM理念下的幼儿园科学教育中，教师可以依托问题情境给予幼儿更好的探究体验，同时结合幼儿在情境中的探究体验，实现对幼儿思维能力和动手能力的锻炼，帮助幼儿完成知识的迁移和内化。

二、幼儿园科学活动现存的问题

幼儿园教育是基础教育的前置教育，受教育者主要是3—6 岁的学龄前幼儿，这一年龄段的幼儿还没接触到系统教育，对科学现象和科学知识还处于一知半解的认知，个人的思维发展情况和思维能力水平也不足以支撑他们主动或独立地展开科学探究。因此，幼儿园的科学活动通常是在教师的主导下，由教师和幼儿共同参与和完成的，教师在带领幼儿参与科学活动的过程中起到了至关重要的作用。

结合教学实践分析，虽然科学活动一直是幼儿园课程活动的重要构成，受到了足够的关注和重视，但教师在实际设计与开展科学活动时难免存在不足，主要表现为科学活动的趣味性、目标性和主动性这三种特性不明显。其中，趣味性主要指对幼儿科学探究兴趣的激发，目标性主要指幼儿园科学活动教育功能性的落实，主动性主要指幼儿在参与科学活动过程中的行为表现和态度表现。

（一）缺乏趣味性

幼儿园教育是启蒙教育的关键所在，是兴趣培养的关键阶段，教师需要借助各式各样的教育活动完成对幼儿意识和习惯的培养，让幼儿在后续的教育中能够主动且积极地参加到对各领域知识的探究中，能否达成这一目标的关键在于是否真正激发了幼儿的兴趣。但是，当前幼儿园科学教育活动难以激发幼儿的兴趣，这种缺乏趣味性的表现不仅体现在活动内容上，也体现在活动开展方式上，幼儿很少有亲自观察科学现象与探究科学原理的机会，自然也很难对科学产生兴趣。

（二）缺乏目标性

虽然幼儿园的科学教育鼓励幼儿进行自主探索，但很少为幼儿的自主探索设定明确的目标，部分教师错误地评估了幼儿自主探索的重要性与价值性，没有对幼儿的自主探索寄予思维锻炼或能力锻炼的期望。这种缺乏目标性的自主探索非但难以达成良好的教育效果，还容易让幼儿感到迷茫和挫败，失去自主探索的兴趣。在这种情况下，幼儿园开展的科学教育容易变得形式化，难以起到对幼儿进行科学启蒙的作用，幼儿在科学活动中思维和能力的发展也将受到限制。

（三）缺乏主动性

虽然幼儿的认知水平和能力水平有限，很难独立或主动展开对未知事物的深入探究，需要教师进行引导，但是主动学习仍然是幼儿教育的基本特征之一。教师需要通过语言及行为上的引导，驱动幼儿主动参与到探究和实践活动中，实现对幼儿兴趣、思维及能力的培养。但在当前阶段的幼儿科学教育中，部分教师对自己应当起到的主导作用的界限形成了错误认知，缺乏引导幼儿主动参与探究和实践的意识与习惯，直接或间接地让幼儿陷入一种被动的学习状态，难以更好地落实对幼儿科学思维和解决问题能力的培养。

三、STEM 理念视角下幼儿园科学活动开展路径

STEM 教育是包含在幼儿园科学教育中的一个部分，可以为幼儿园科学教育的发展提供支持。因此，在STEM 理念视角下设计与开展幼儿园科学活动时，教师需要抓住STEM 教育最核心的价值取向：一是对跨学科知识的整合学习，二是对幼儿自主探究、思考意识的培养。在具体的活动设计中，教师需要以STEM 理念为参考，积极主动地为幼儿创建一个STEM 学习环境，具体路径包含整合多学科知识创设情境、以自主动手操作为核心组织实践、以幼儿科学小组为单位推进合作和以现实生活元素为主题引导探究。无论哪种方式和手段，教师都需要充分考虑幼儿的能力水平和性格特征，有意识地借幼儿园的科学活动来培养幼儿的STEM 能力和STEM 性格，引导幼儿自主参与到科学活动中，并通过在科学活动中的探究直观地理解科学的内涵，感受其趣味性。

（一）整合多重学科知识，创设综合科学情境

在STEM 理念视角下，幼儿园科学活动的开展需要遵循的五个原则包括活动材料的层次性、活动操作的实践性、活动指导的恰当性、活动评价的激励性，以及活动内容的跨学科综合性。幼儿受年龄影响较大，对外界事物的认知方式和认知能力存在不足，因此这种层次性、实践性、恰当性、激励性和综合性需要以情境为载体进行呈现，教师要先在整合了多重学科知识的基础上创设一个综合科学情境，再基于幼儿的认知冲突生成探究问题，最后引导幼儿进行综合性的科学探究。

例如，在以“物体的沉浮”为主题的科学活动中，教师需要引导幼儿探究不同物体在水中的沉浮情况，若只进行语言讲解，大部分幼儿的认知能力不足以支撑他们理解教师所讲的内容，这时候教师需要通过创设情境的方式为语言配备画面，一边激发幼儿探究相关科学知识的兴趣，一边强化幼儿对相关科学知识的理解。具体情境如下：

夏天快到了，为了快乐戏水，小朋友们要帮助老师完成对小泳池的清理，这样就能看见水面和水下都有很多玩具。其中，水面上漂浮着塑料小黄鸭、漂流纸船、羽毛等物品，水底则躺着鹅卵石、玩具小汽车等物品，可是为什么有的物品能浮在水面上，有的物品却只能沉入水底呢？

在设定好情境后，教师可以通过展示图片或播放视频的方式增强画面感，或者用大一点的盆或桶来模拟情境中的画面，通过眼睛直接能够看到的画面来增强幼儿对情境的感知，便于幼儿对情境中的科学现象进行观察。通过对情境中事物的观察，幼儿能够在正式的探究活动中对“物体的沉浮”形成基本认知，建立思维雏形。

（二）基于自主动手操作，组织科学实践活动

STEM 理念视角下的幼儿园科学活动鼓励幼儿进行自主科学探究，使其在科学探究中自主进行动手操作，帮助幼儿获取科学知识，形成科学探究意识和科学探究能力。在具体的活动设计中，教师需要考虑幼儿的认知水平与能力水平组织科学实践，保证幼儿能够真实地参与到实践中并在实践中收获成长。

例如，在以“想要飞起来”为主题的科学活动中，教师需要先以塑料袋、纸飞机、风筝等物体飞起来的过程为活动导入，然后用激励式的连环问题带领幼儿总结这些物体能飞起来的原因，如重量轻、能借风的力等，然后向幼儿提供塑料袋、材质、胶带、线等活动材料和专用于美工制作的剪刀，引导幼儿围绕“你能满足使不同物体飞起来的愿望吗”问题开展实践，并在实践中完成对幼儿思维能力和动手能力的锻炼。在STEM 理念下，在带领幼儿进行实践操作的过程中，教师不仅需要保证安全，还需要提供环环相扣的引导，在探究“如何飞起来”问题之外，同步展开对“如何飞得更高、更远”这一问题的探究，逐步帮助幼儿认识到科学视域下重量、形态、气流对物体飞行高度和飞行轨迹产生的不同影响。

（三）以科学小组为单位，推进良性互动交流

合作、互动、交流是STEM 理念下幼儿园科学活动的几个核心关键词，对幼儿的认知、思维和动手能力等方面具有重要影响，能够更好地推动科学活动的有效开展。基于此，教师需要重视小组的功能性与价值性，以科学小组为单位推进幼儿之间良性的合作、互动与交流，落实对幼儿合作能力的培养。

例如，在以“奇妙的投影”为主题的科学活动中，教师需要先依据幼儿的兴趣爱好和性格特征组建科学小组，然后以“做手影”活动为导入，带领幼儿在光源和墙面之间做出各种各样的手势，并对应墙上出现的影子来调整手势，如小狗、小猫、燕子、老鹰、兔子等丰富多样的影子图案。然后，让幼儿在小组中展开交流和讨论，一边思考不同影子图案出现的原因，一边思考还可以利用影子图案做什么。在幼儿通过小组交流和讨论对投影建立了基本认知后，教师可以围绕“投影仪”设置探究活动，并向各个科学小组提供纸杯、塑料膜等可以制作投影仪的活动材料，鼓励并引导幼儿发挥创造力，在小组中合作完成简易投影仪的制作，同时鼓励和引导幼儿发挥想象，用组合影子的方式为本小组设计一个独特的影子图案。

（四）以生活元素为主题，激发自主探究欲望

生活元素是幼儿园科学活动主题的来源之一，以生活元素为主题的科学活动更贴近幼儿的心理，更容易激发幼儿的好奇心与探索欲。所以，在STEM 理念视角下设计科学活动时，教师需要优先从生活元素中寻找活动主题，以激发和培养幼儿自主进行科学探究的欲望。

例如，教师可以将声音原理作为科学活动的主题，结合“用不同工具击打不同物品，会发出不同的声音”生活常识，开展“自制小乐器”科学活动，带领、引导幼儿共同参与一些与声音相关的科学实验，在幼儿对音色和旋律的变化建立了基本的认知以后，再指导幼儿动手制作一些简单的乐器。

教师还可以将模仿制造作为科学活动的主题，具体包括两种形式：一是对简单机械的观察和模仿制造，二是对自然生态的观察和模仿制造。以“生态瓶”的制作为例，教师先要带领幼儿观察和总结一个完整生态系统的构成要素和结构特征，然后向幼儿提供瓶子、泥土、沙石、植物、水、小鱼等活动材料，带领幼儿在瓶子中制作一个模拟的自然生态系统，并要求幼儿每天都对瓶子内部的变化进行观察和记录，一段时间后再带领幼儿分析生态瓶的变化及原因，以此帮助幼儿建立对自然环境和自然生态的准确认知。

四、结语

在《幼儿园教育指导纲要》中，幼儿园的科学教育被确立为针对幼儿进行的科学启蒙教育，教师需要通过幼儿园的科学活动帮助幼儿建立对科学的基础认知，并在激发幼儿探究科学兴趣与欲望的同时，培养幼儿探究科学的意识与习惯、能力与技能，让科学探究成为幼儿成长道路上的伴生教育，为幼儿思维的开发和科学素养的提升提供支持和助力。STEM 是包含在幼儿园科学教育中的一种教育理念和教育模式，以科学、技术、工程、数学四门学科的跨学科整合为主要特征与核心内容，是幼儿了解科学知识、掌握科学探究技能的基本方式。通过开展STEM 教育，教师能够更高效地完成对幼儿科学素养、技术素养、工程素养和数学素养的培养，提升幼儿的动手能力和思维能力。