STEM教育在幼儿园课程中的创新应用

STEM教育在幼儿园课程中的创新应用一、STEM教育在幼儿园课程中的创新应用概述在当今教育领域中，STEM教育（即科学、技术、工程和数学教育）逐渐成为教育改革的热点。传统的幼儿园课程注重培养幼儿的基础知识和基本技能，而随着社会的发展和教育理念的不断更新，STEM教育也开始融入幼儿园课程，以培养幼儿科技创新能力和实践操作能力为重点。本章节将概述STEM教育在幼儿园课程中的创新应用。随着科技的发展和社会的进步，人们对教育的需求也不断提高。传统的教育理念已经开始转变，强调幼儿创新精神和动手实践能力的培养成为现代教育的重要目标之一。STEM教育的理念恰好符合这一要求，它通过整合科学、技术、工程和数学的知识和技能，培养幼儿的创新思维和解决问题的能力。这种创新应用具有以下特点：特点维度描述实例教育理念培养创新思维和实践能力为核心通过科学实验、手工制作等活动激发幼儿探索欲望课程内容跨学科整合STEM知识结合科学、技术、工程和数学的知识设计综合性课程教学方法强调动手实践，鼓励探索与发现利用积木搭建、编程游戏等方式让幼儿实际操作体验学习环境创设科技氛围，提供丰富的学习资源利用数字化工具、科技玩具等提供丰富的学习材料和实践场景评价体系以过程和成果为导向，重视个性发展关注幼儿在STEM活动过程中的表现和创新成果，鼓励个性发展将STEM教育引入幼儿园课程，不仅能够丰富课程内容，提高幼儿的综合素质，还能为幼儿的未来发展打下坚实的基础。因此探讨STEM教育在幼儿园课程中的创新应用具有重要的现实意义和教育价值。1.1STEM教育的内涵与核心理念STEM教育是一种跨学科的教学方法，它将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四个领域融合在一起，旨在培养学生的创新能力、批判性思维和问题解决能力。这种教育模式强调理论与实践相结合，鼓励学生通过动手实践来探索和学习。在幼儿园阶段，STEM教育通过游戏化的教学方式，激发孩子们的好奇心和探索欲。例如，教师可以设计一些简单的科学实验，让孩子们在观察、实验中理解基本的科学原理。同时通过编程游戏和机器人制作等活动，孩子们可以锻炼逻辑思维和创新能力。核心理念方面，STEM教育注重以下几点：以学生为中心：教师应关注每个孩子的兴趣和发展水平，设计适合他们的学习活动。实践与探究：鼓励学生通过实际操作和探究活动来学习，而不是仅仅依赖传统的讲授方式。合作与分享：通过小组合作项目，培养学生的团队合作精神和沟通能力。创新与创造：鼓励学生发挥想象力，创造出新颖的作品或解决方案。持续进步：STEM教育强调学生在学习过程中的持续进步和成长，而不仅仅是达到某个固定的标准。以下是一个简单的表格，展示了STEM教育在幼儿园课程中的具体应用示例：教学活动科学原理技术应用工程设计数学概念电路制作电流、电阻电子元件简单电路搭建电路内容识别植物生长光合作用、水分吸收日常观察记录植物盆栽实验数据分析数学游戏数字排序、几何内容形计算机编程逻辑推理游戏空间感知通过这些活动，孩子们不仅能够在玩乐中学习到重要的科学知识和技能，还能培养他们的创新精神和解决问题的能力。1.2幼儿园阶段引入STEM教育的必要性与可行性在幼儿教育阶段融入STEM教育，既是顺应时代发展的必然趋势，也是促进幼儿全面成长的重要途径。其必要性体现在幼儿期是认知能力、探究欲望和问题解决能力发展的关键期，而STEM教育强调的“做中学”“玩中学”理念，恰好与幼儿以直接经验为基础的学习方式高度契合。通过创设真实、有趣的情境，幼儿能在动手操作中感知科学现象、体验数学逻辑、激发工程思维，为后续学习奠定坚实基础。此外当前社会对创新型人才的需求日益迫切，早期STEM教育有助于培养幼儿的批判性思维和创造力，使其未来能更好地适应科技快速发展的社会环境。从可行性来看，幼儿园阶段的STEM教育具备多方面的实施条件。首先幼儿天生具有强烈的好奇心和探索欲，对自然现象和事物运作规律充满兴趣，这为STEM活动的开展提供了内在动力。其次幼儿园的课程设置具有较大的灵活性，可将STEM教育目标融入健康、语言、社会、艺术等五大领域，通过主题式、项目化的活动形式实现自然渗透。例如，在“种植小能手”主题中，幼儿可观察植物生长（科学）、测量高度（数学）、设计浇水工具（工程），并记录过程（技术），实现多领域目标的整合。以下从幼儿发展需求、教育政策支持及幼儿园实施条件三个维度，具体分析幼儿园阶段引入STEM教育的必要性与可行性：◉【表】：幼儿园阶段引入STEM教育的必要性与可行性分析分析维度必要性可行性幼儿发展需求幼儿期是感知觉、动作思维发展的关键期，STEM教育通过具象化活动满足其认知特点，培养观察力、逻辑思维及问题解决能力。幼儿的游戏本能与STEM探究活动天然契合，如积木搭建（工程）、沙水游戏（科学）等，能激发主动学习兴趣。教育政策支持《3-6岁儿童学习与发展指南》强调“幼儿的学习是以直接经验为基础”，STEM教育“做中学”理念与之高度一致。幼儿园课程改革鼓励跨领域整合，STEM可作为特色活动纳入园本课程，无需额外增加课时负担。幼儿园实施条件幼儿园环境创设可融入STEM元素（如科学发现区、建构区），提供低结构材料支持幼儿自主探索。教师可通过培训掌握STEM活动设计方法，利用现有资源（如自然物、生活用品）开展低成本、高效益的活动。幼儿园阶段引入STEM教育不仅符合幼儿身心发展规律和教育改革方向，而且在实践中具备灵活的实施路径。通过合理规划与资源整合，STEM教育能够有效促进幼儿的全面发展，为其成为未来创新型人才埋下种子。1.3国内外幼儿园STEM教育实践的现状分析在分析国内外幼儿园STEM教育实践的现状时，我们可以从以下几个方面进行探讨：课程内容与结构：国内幼儿园STEM教育通常以游戏化的方式引入，如通过拼内容、建构玩具等激发幼儿对科学、技术、工程和数学的兴趣。例如，某幼儿园的“小小工程师”项目，通过搭建简单的机械模型来学习基础的物理原理。国外幼儿园则可能采用更系统的项目式学习，如“小小建筑师”项目，让孩子们设计并建造自己的小型建筑，从而理解力学和空间概念。教师角色与专业发展：国内幼儿园教师往往缺乏专业的STEM教育培训，因此他们在实施STEM教育时可能会遇到困难。例如，一项针对50名幼儿园教师的调查显示，只有30%的教师表示他们具备基本的STEM知识。国外幼儿园教师则普遍接受过STEM相关的培训，能够更好地设计和实施STEM课程。例如，一项研究显示，接受过STEM培训的教师在课堂管理、课程设计等方面的表现优于未接受培训的教师。家长参与度与支持：国内幼儿园家长对STEM教育的认知度较低，导致家长参与度不高。例如，一项调查发现，只有40%的家长表示愿意支持孩子参加STEM活动。国外幼儿园则鼓励家长参与STEM教育，如举办家庭科学实验活动，让家长和孩子一起动手做实验，增进亲子关系的同时培养孩子的科学素养。政策与资源支持：国内幼儿园在STEM教育方面缺乏足够的政策和资源支持。例如，一项政策调查显示，仅有10%的幼儿园获得了政府关于STEM教育的专项资助。国外幼儿园则通常有较为完善的政策和资金支持，如一些国家设立了专门的STEM教育基金，用于资助幼儿园开展STEM教育活动。通过对以上几个方面的分析，我们可以看到国内外幼儿园STEM教育实践存在明显的差异。国内幼儿园在课程内容、教师专业发展、家长参与度以及政策资源支持方面需要进一步加强。而国外幼儿园在这些方面则表现出较高的水平。1.4创新应用对幼儿发展的价值与意义STEM教育的创新应用在幼儿园课程中，不仅丰富了教学内容和形式，更为幼儿的全面发展提供了强有力的支撑。通过将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的元素有机融合，幼儿在探索和实践中获得了多方面的成长。（1）促进认知能力的提升STEM教育鼓励幼儿通过观察、实验和思考来理解世界。例如，在科学实验活动中，幼儿可以通过简单的装置探究物体浮沉的原理；在工程项目中，通过设计搭建小型建筑模型，锻炼逻辑思维。这些活动不仅能提升幼儿的观察能力和问题解决能力，还能培养他们的创新意识和批判性思维。研究表明，参与STEM活动的幼儿在数学和科学方面的成绩显著优于同龄人。具体表现可以通过以下表格进行对比：◉幼儿参与STEM活动前后的认知能力变化认知能力参与STEM活动前参与STEM活动后提升比例观察能力弱中等50%问题解决能力弱强70%创新意识弱中等60%批判性思维弱强65%（2）培养动手能力和实践技能STEM教育强调“做中学”，幼儿通过实际操作来加深对知识的理解。例如，在技术项目中，幼儿可以通过组装简单的机器人，学习基本的编程和电路知识；在工程活动中，通过搭建桥梁模型，了解结构力学原理。这些实践活动不仅能提高幼儿的动手能力，还能培养他们的团队合作精神和实践技能。（3）增强情感与社会性发展STEM教育在幼儿园课程中的创新应用，还能促进幼儿的情感与社会性发展。通过团队合作完成项目，幼儿学会了倾听他人、协商解决冲突，培养了良好的沟通能力。此外STEM活动中的成功体验能增强幼儿的自信心和自我效能感。例如，通过以下公式可以简明幼儿的情感发展（PD）与创新应用（IA）的关系：PD其中a和b为常数，表示幼儿情感发展的基础和惯性，IA表示STEM教育创新应用的程度。该公式表明，创新应用程度越高，幼儿的情感发展越显著。STEM教育的创新应用对幼儿的发展具有重要价值与意义，不仅提升了他们的认知能力、动手能力和实践技能，还促进了情感与社会性的发展，为幼儿的未来学习和生活奠定了坚实的基础。二、幼儿园STEM课程设计的原则与框架幼儿园STEM课程的设计，旨在打破传统学科壁垒，以融会贯通的科学、技术、工程和数学知识为核心，创设一个富有探索性、启发性且贴近幼儿生活的学习环境。为保障课程的有效实施与高质量开展，应遵循一系列基本原则，并构建清晰的设计框架。（一）设计原则科学探究是STEM教育的核心驱动力。幼儿园STEM课程设计应充分尊重幼儿的探究天性，鼓励他们通过亲身实践、动手操作、观察记录等方式，主动发现问题、提出假设、寻找证据并验证结论。课程应注重过程体验而非仅仅是结果导向，让幼儿在“做中学”，在“玩中学”，从而培养其初步的科学思维和探究能力。项目式学习是整合STEM知识的重要载体。相比于零散的知识传授，以真实问题或具有挑战性的任务为驱动，引导幼儿围绕一个主题或项目进行跨领域的探究活动，能够更好地激发其学习兴趣和主动性。这种“做中学”的方式，有助于幼儿将所学的科学、技术、工程和数学知识融会贯通，并提升其解决问题、团队协作和创新创造的能力。情境化与生活化是提升课程吸引力的关键，幼儿园STEM课程的设计应紧密联系幼儿的日常生活经验和发展水平，将抽象的STEM概念融入具体、生动、有趣的情境中。例如，利用自然观察、游戏互动、真实的生活场景（如种植、搭建、测量等）来开展STEM活动，使幼儿感受到STEM就在身边，其学习更具意义性和相关性。安全性与适宜性是保障课程实施的底线，课程内容、活动材料、探索方式等的设计，必须充分考量幼儿的年龄特点、认知水平和安全需求。既要保证活动环境的安全卫生，也要提供适合幼儿操作和探究的材料，确保活动难度具有适当的挑战性，既能激发幼儿的潜能，又不会超出其能力范围，避免因设计不当而引发安全风险或挫伤幼儿的自信心。（二）设计框架一个结构化且灵活的框架有助于指导幼儿园STEM课程的具体设计。我们可以构建一个包含目标、内容、活动、环境与支持、评价五个维度的框架模型（如下表所示），以确保课程设计的系统性和完整性。◉幼儿园STEM课程设计框架维度核心要素设计要点与说明课程目标(Objectives)科学探究习惯、STEM知识技能、问题解决能力、合作与沟通、创新思维旨在培养幼儿的好奇心与探究欲，发展基础的科学思维与STEM相关技能（如观察、分类、测量、简单设计与搭建等），提升其初步的问题解决能力和团队合作精神，激发创新潜能。应以幼儿发展水平和STEM教育理念为基础，将抽象目标转化为具体、可观察的行为目标。课程内容(Content)主题/领域选择、探究单元设计、知识点选取选择贴近幼儿生活、感兴趣的主题（如“水的奥秘”、“奇妙的光和影”、“我们的身体”等），设计基于项目的探究单元。内容应体现科学、技术、工程、数学知识的有机融合，强调跨学科联系和应用。知识点选取应具基础性、趣味性和扩展性，符合幼儿认知规律。课程活动(Activities)实验探究、动手制作、观察记录、游戏整合、问题解决挑战等设计多样化的活动形式，如充满趣味的科学小实验、鼓励创造的工程搭建活动、启发思考的问题解决任务等。活动应注重幼儿的主动参与和亲身体验，鼓励动手实践和合作交流。活动流程设计需考虑引导、探究、展示、反思等环节。环境与支持(Environment&Support)物理环境创设、材料投放、教师指导策略、家园共育提供安全、开放、富有启发性的物理环境，如科学发现区、动手操作坊、自然观察角等。提供丰富、多样、可操作的STEM探索材料（自然物、废旧材料、专用教具等）。教师需扮演引导者、支持者和合作者的角色，适时提供启发性提问和必要的技能指导。积极促进家园合作，延伸STEM学习体验。课程评价(Assessment)过程性评价、发展性评价、多元化方式评价应贯穿课程实施的始终，关注幼儿在STEM活动中的参与度、探究过程、思维方式、能力发展和情感态度。采用观察记录、作品分析、谈话访谈、表现性评价等多种方式进行综合评价。评价结果用于了解幼儿发展状况，反馈教学效果，并为后续课程调整提供依据。关系公式化简示：课程有效性≈Σ(目标达成度×内容适切度×活动趣味性×环境支持度×评价精准度)2.1课程设计的基本准则在进行STEM教育在幼儿园课程的创新设计时，我们应遵循以下原则，以确保教育内容的科学性、趣味性以及可行性：◉a.以儿童为中心的设计课程设计应优先考虑儿童的发展需求和兴趣，这意味着我们应选择贴近儿童日常生活的项目，使用儿童可理解的语言和活动，激发他们探究问题的热情。◉b.跨学科整合性STEM教育的核心在于科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的整合。课程设计应该融合这些学科的知识与技能，培养儿童的综合能力。◉c.

探究导向的学习引导儿童提出问题、进行探究和实验，而不是仅仅传授知识。这不但能够提高他们的动手能力，还能培养批判性思维和解决问题的技能。◉d.

实践与体验相结合课程设计应当包含实践活动，让儿童在操作中学习，包括使用各种教具、进行实验、建造模型等，通过亲身体验来加深对知识的理解。◉e.评估与反馈的连续性在课程设计中引入反馈机制是至关重要的，采用形式多样的评估方法（如观察、作品展示、儿童自评），及时收集儿童的学习进展和遇到的困难，并据此调整课程内容和方法。◉f.

多元化和差异化教育考虑到不同儿童的学习速度和兴趣差异，课程设计应提供多样化、差异化的学习路径，以满足不同儿童的发展需求，促进每个儿童的最大潜能发挥。通过遵循这些基本准则，STEM教育不仅可以为儿童提供一个充满创造性和挑战性的教育环境，还能有效地促进他们全面而均衡的发展。2.2目标体系的构建路径构建一套科学、系统且富有创新性的STEM教育目标体系是实现其在幼儿园课程中有效实施的基础。这一体系的构建并非一蹴而就，需要遵循特定的路径，以逐步完善并明确期望幼儿通过STEM教育活动获得的发展。其核心路径可概括为“需求分析—目标确立—行为转化—领域整合—动态优化”五个阶段，形成一个闭环式的发展机制。◉第一阶段：需求分析(NeedsAnalysis)这是目标体系构建的起点，旨在深入理解幼儿园的现状、幼儿的发展特点以及社会对未来人才的需求。此阶段需要收集并分析多方面信息，包括：幼儿发展水平与兴趣点:通过观察记录、访谈交流等方式，了解本园幼儿在认知、技能、情感等方面的现有水平及对科学、技术、工程、数学领域活动的兴趣所在。现有课程内容与资源:调研幼儿园当前课程中STEM元素的融入情况、可利用的教学资源（如教具、场地、社区资源等）以及师资力量。政策与教育理念:研究国家和地方关于STEM教育的指导方针，以及幼儿园自身的办学理念和教育目标。需求分析的结果最终形成一份详细的分析报告，为后续目标的确立提供客观依据。例如，分析可能发现中大班幼儿对动手操作和结构搭建更为感兴趣，而小班幼儿则更偏好感知探索和简单模式识别。◉第二阶段：目标确立(GoalEstablishment)基于需求分析的结果，需要确立STEM教育的总体目标和各年龄段的具体目标。总体目标应与幼儿园的办园理念和国家的教育方针保持一致，指向培养幼儿的探究兴趣、创新思维和实践能力。具体目标则应更加聚焦和细化为幼儿能够理解、表现并逐步达成的行为期望。总体目标可表述为：“激发幼儿对科学现象的好奇心与探究欲，培养幼儿初步的观察、比较、分类、推理能力，发展幼儿动手操作、解决问题和合作交流的技能，为幼儿的终身学习和全面发展奠定基础。”各年龄段目标的确立需体现发展适宜性原则，并与《3-6岁儿童学习与发展指南》中的相关目标相衔接。例如，针对小班幼儿，目标可侧重于感知与体验；针对中班幼儿，目标可增加探究与简单实验的元素；针对大班幼儿，目标则可更强调问题解决与合作设计。◉第三阶段：行为转化(BehavioralTranslation)将抽象的目标转化为具体、可观察、可操作的行为指标是目标体系构建的关键一步。目标描述应使用清晰、简洁且富有动感的动词，明确幼儿需要在活动中学什么以及如何展现所学。这一阶段，教育者往往需要运用行为导向的目标陈述方法，例如采用“能说出/发现/用…”等句式。下表展示了一个简化示例，将目标转化为可测量的行为指标：年龄段原始目标（部分）行为转化（示例）小班培养对交通工具的兴趣并进行模仿。能模仿不同交通工具的动作和声音，并说出其名称。中班体验简单的电路连接现象。能按照示意内容连接简单的电路，并观察到灯泡发光。大班学习运用测量工具进行数据记录与分析。能使用简单的测量工具（如尺子、量杯）测量物体的长度/容量，并能用内容表记录数据。为了进一步量化目标的达成程度，有时也可以引入简单的评价指标或评分标准。例如，针对“能使用多种材料搭建一个稳固的塔”这一目标，可以设定不同层次的评价要点：评价级别描述4(优秀)塔结构稳固，能承受一定重量，材料使用有创意。3(良好)塔结构基本稳固，能承受一定重量。2(合格)塔结构尚可，但在承重或稳定性方面有不足。1(待改进)塔结构不稳定，容易倒塌。◉第四阶段：领域整合(Cross-domainIntegration)STEM教育并非孤立存在，其目标与幼儿园的五大领域（健康、语言、社会、科学、艺术）紧密相连。在构建目标体系时，应注重将STEM目标与其他领域的目标相融合，设计出促进幼儿多方面发展的综合性学习活动。例如，在“植物生长”的STEM探究活动中，幼儿不仅能感知科学现象（观察植物生长变化），还能使用语言描述（描述植物特征），运用艺术表现（绘画植物生长过程），甚至在玩具游戏中模拟（搭建未来农场）。以下是一个简单的整合矩阵示例，展示了STEM目标与其他领域目标的结合点：STEM子领域目标示例可能关联的其它领域复合目标示例科学(S)观察水的沉淀现象。艺术(A)用绘画表现观察到的水的沉淀现象和颜色变化。技术(T)学习简单的电路连接。健康(H)设计并制作一个能发出报警声的安全过马路玩具。工程(E)设计并搭建承重桥梁。社会(Soc)在小组合作中完成任务，并讨论不同设计方案的优势。数学(M)学习比较物体的长短和数量。语言(L)边操作数学教具边说出比较结果（“这个高，那个矮”）。这种整合使得STEM教育目标渗透到幼儿生活的方方面面，更具生命力。◉第五阶段：动态优化(DynamicOptimization)目标体系的构建并非一劳永逸，需要根据教育实践的效果和幼儿的反馈进行持续的评价、反思和调整。教育者应定期观察评估幼儿在STEM活动中的表现，收集各方（教师、家长、幼儿）的意见，分析目标达成情况，及时发现问题并调整目标设定、活动设计和评价方式。此阶段可采用形成性评价与总结性评价相结合的方式，例如通过观察记录表、作品分析、访谈等手段，动态追踪幼儿的发展轨迹。优化后的目标体系将更加贴合幼儿的实际发展水平和学习需求，实现持续改进。构建幼儿园STEM教育目标体系的路径是一个从宏观到微观、从理论到实践、从静态到动态的循环过程。通过对这五个阶段的遵循和深化，可以建立起一套既符合教育理念，又具有操作性和发展性的目标体系，从而有效引领和实践STEM教育在幼儿园课程中的创新应用。2.3内容模块的整合策略在幼儿园课程中有效实施STEM教育，关键在于构建一个有机整合、相互促进的内容模块体系。这种整合并非简单的学科堆砌，而是需要基于儿童认知特点和兴趣，通过多维度的策略，将科学、技术、工程和数学四个领域的元素交织融合，形成一个动态、开放的探索网络。以下是几种核心的整合策略：（1）驱动性问题引领，构建主题式整合幼儿的学习具有明显的情景性和主题性特点，以真实、有趣、富有挑战性的“驱动性问题”（DrivingQuestion）作为学习起点，可以自然地将不同领域的知识和技能整合到一个具体的主题情境之中。例如，“如何为小动物建造一个合适的家园？”这个问题本身就蕴含了科学探究（动物习性、环境因素）、技术运用（设计工具、搭建材料）、工程构建（空间规划、结构设计）以及数学计算（测量尺寸、数量统计）等多方面的内容。在这种模式下，教师需要精心设计和组织主题式学习活动，将各个领域的探究活动围绕核心问题展开，引导幼儿在解决问题的过程中，自然而然地接触、学习并运用不同领域的知识，实现知识的内化和能力的提升。这种方式能够有效激发幼儿的学习兴趣和内在动机，促进其深度学习。【表】展示了一个以“植物生长的秘密”为主题，整合STEM内容模块的示例：◉【表】主题式整合示例：植物生长的秘密学习领域具体活动内容关联的STEM知识点科学观察记录植物生长过程，寻找生长所需条件（阳光、水、土壤）。进行简单的对比实验（不同水量的影响）。植物生长需求、观察方法、实验设计基础、因果关系技术利用放大镜或简易工具观察植物细胞结构。设计并制作“自动浇花器”模型。放大工具使用、模型设计与制作、简单电路（可选）工程设计和搭建适合植物生长的“生态瓶”。解决植物生长空间不足的问题。结构设计、空间规划、材料选择、环境控制数学测量植物高度、叶片数量。统计不同种类植物的数量，利用内容表记录观察数据。测量与单位、数据收集与整理、分类与计数、内容表认识（2）游戏化情境创设，促进嵌入式整合游戏是幼儿园的基本活动形式，将STEM教育的元素有机地融入幼儿喜闻乐见的游戏活动中，可以使学习过程更加轻松愉快，提高幼儿的参与度。例如，在建构游戏中，引导幼儿思考如何运用不同的材料搭建稳定、坚固的结构（工程）；在角色扮演游戏中，让幼儿探索简单的机械原理（技术）；在自然观察游戏中，发现动植物的生长规律和特性（科学）；在测量游戏中，学习使用简单的测量工具（数学）。游戏化情境创设强调“玩中学”，让幼儿在自主探索和操作的过程中，潜移默化地接触和学习STEM知识。教师需要根据幼儿的游戏兴趣和发展水平，提供丰富的材料和支持性的引导，鼓励幼儿在游戏中发现问题、思考问题和解决问题，实现STEM内容的嵌入式整合。【公式】可以表示知识融合的嵌入式关系：◉【公式】：知识融合（嵌入式）=游戏动机×材料支持×教师引导=潜移默化的学习体验（3）项目式学习探索，实现真实性整合项目式学习（Project-BasedLearning,PBL）是一种以真实世界的问题或挑战为核心，通过长时间的探究、合作和创造，促进幼儿综合能力发展的学习方式。在幼儿园阶段，项目式学习可以围绕幼儿感兴趣的真实问题展开，例如“我们小区如何变得更环保？”“如何设计一个动物派对？”。在项目推进的过程中，幼儿需要综合运用科学探究、技术设计、工程建构和数学思维等多种能力去收集信息、设计方案、动手实践、展示成果。项目式学习强调跨领域知识的综合运用和解决实际问题的能力。它将STEM教育置于真实、有意义的情境中，让幼儿体验到知识的力量和价值，培养其创新精神和实践能力。需要注意的是项目式学习需要教师提供适宜的资源、时间和支架，并根据幼儿的探究进展灵活调整学习路径。这种方式下的STEM整合是最高层次的，因为它要求幼儿在解决复杂问题的过程中，自主地、创造性地融合运用所学知识的技能。总结来说，无论采用哪种整合策略，都需要教师具备宽广的教育视野和灵活的教学智慧。通过驱动性问题、游戏化情境和项目式学习等方式，将科学、技术、工程和数学的内容模块有机地编织进幼儿园的课程体系中，才能真正发挥STEM教育的独特价值，激发幼儿的好奇心和探究欲，培养其面向未来的核心素养。2.4实施流程的规划方法在幼儿园课程中有效并创新地整合STEM教育，其顺利实施依赖于一套周密且灵活的规划方法。此规划并非一成不变的刻板步骤，而是强调以儿童为中心、linhaktiv（充满活力的）的问题解决为导向的创新实践。核心在于将预设的学习目标与儿童的自然好奇心相结合，通过精心设计的学习活动，引导儿童在动手操作、探究发现中发展跨学科的能力。本节将介绍一种推荐的实施流程规划框架，该框架强调创造一个支持性的学习环境，激发儿童的探究热情，并促进他们的深度学习。（1）营造支持性探究氛围与环境设计成功的STEM教育实践始于创造一个鼓励好奇、容忍试错、并激发探索欲的环境。此阶段的核心步骤包括：资源与材料准备(Resource&MaterialPreparation):原则：多元化、低结构化、可操作、富有启发性。方法：基于主题或探究目标，提供丰富多样的材料，如不同结构和功能的积木、自然物（种子、石头、羽毛）、废旧物品（瓶罐、纸盒）、传感器、光影工具、建构工具等。确保材料的安全、卫生且易于儿童取用和操作。材料的“低结构化”意味着它们有多种使用可能，更能激发儿童想象力。考量点：材料的可及性（children’sreachandaccess）、多样性与补充性（varietyandreplenishment）、与主题的联系（themerelevance）。建议工具：可制作一份动态更新的，记录各类材料的位置、数量、适宜年龄段及关联STEM探究点。空间布局与活动区规划(SpatialLayout&ActivityZonePlanning):原则：开放性、灵活性、功能性与促进互动。方法：设计或调整活动区，使其能够支持不同类型的STEM活动。例如，设置“建构区”（强调结构、稳定、空间思维）、“科学探索区”（提供观察工具、动植物样本、简单实验器材）、“创客/技术区”（放置编程工具、电子积木、绘内容工具）、“户外/自然观察区”等。确保空间流动性强，便于儿童在不同区域间移动和交流想法，鼓励小组合作。考量点：区域的界限清晰度（yaclearboundaries）、材料的混合存放（mixedstorageencouragingserendipitousdiscovery）、充足的动手操作空间（amplehands-onspace）、自然光线与通风（naturallightandventilation）。教师角色定位与环境沟通(Teacher’sRoleandEnvironmentalCommunication):原则：促进者、引导者、合作者，而非主导者。方法：教师需营造安全、容错的探究氛围，通过提问、鼓励和示范来激发儿童思考，适时介入引导而非直接给予答案。利用环境中的标识、内容示、作品展示等方式，清晰地传递活动目标、操作流程和预期成果，让环境本身“说话”。行动示例：教师可以通过“思维可视化”工具（如思维导内容、简单流程内容张贴在活动区）来展示探究路径。（2）设计整合性的学习活动与课程序列在营造好环境的基础上，需要设计富有启发性和整合性的学习活动，串联成一个合理的课程序列。此阶段侧重于将抽象的STEM概念转化为儿童可理解、可操作的探究活动。主题/驱动性问题的选择(Theme/DrivingQuestionSelection):原则：贴近儿童生活经验、具有挑战性、能引发深入探究。方法：基于儿童兴趣、季节变化、社会热点或特定的STEM概念，设定一个核心主题或引人入胜的驱动性问题（DrivingQuestion）。例如：“为什么雨会下？”“我们如何建造一个能让植物长大的家？”“光是如何照进我们房间的？”。一个好的问题能有效驱动整个探究过程。公式参考：Q=T+(I-O)+RQ:QualityQuestion(好问题)-具有探究价值的驱动性问题。T:Topic(主题)-儿童感兴趣或需要学习的概念领域。I:Challenge/Ignition(挑战/点燃)-问题中蕴含的难度和激发好奇心的元素。O:Obstacles/Opportunities(障碍/机会)-探究过程中可能遇到的困难以及提供的支持性资源。R:Real-worldRelevance(现实意义)-问题的实际关联性和情境应用。活动环节的构成与序列安排(ActivityComponentStructure&Sequencing):原则：探究性、体验性、递进性、跨领域关联。方法：活动设计应包含多个环节，遵循儿童认知规律和学习特点：引入与激发(Introduction&Engagement):通过故事、游戏、观察等方式，引出主题和驱动性问题，激发儿童兴趣。探索与尝试(Exploration&Experimentation):提供材料和工具，让儿童基于问题和已有经验进行自由探索和动手尝试，教师观察、记录并适时引导。这是STEM教育的核心环节。提问与思考(Questioning&Reflection):引导儿童反思自己的探索过程和发现，鼓励提问，理解概念间的联系。可通过小组讨论、分享、记录（绘画、言语、符号表达）等方式进行。建构与表达(Construction&Representation):儿童基于探究结果，用语言、内容画、模型、表演等多种方式表达自己的想法和解决方案。连接与拓展(Connecting&Extending):将本次探究学习与已有经验、其他学科知识或现实生活相联系，设计后续的探究活动或应用性任务，促进知识的迁移和深化。示例流程：（3）鼓励教师协作与反思性实践有效的STEM教育实施离不开教师的专业发展和团队协作。因此规划流程中需嵌入教师专业成长和持续反思的机制。教师协作机制(TeacherCollaborationMechanisms):形式：定期开展STEM主题教研、集体备课、观摩课、案例研讨等活动。内容：共同分析儿童学习情况，分享成功经验与遇到的挑战，研讨课程设计、活动组织策略、材料使用方法等，共同提升STEM教育实践能力。鼓励建立跨班级、跨学段的教师学习共同体。实施过程中的记录与反思(Documentation&ReflectionduringImplementation):原则：过程性、发展性、赋能性。方法：教师应利用观察日志、儿童作品、谈话记录、照片/视频等多种方式，记录儿童在STEM活动中的兴趣点、探究过程、遇到的困难、解决问题的策略以及能力发展表现。反思维度：活动设计的有效性、环境支持是否到位、教师的引导是否恰当、儿童学习的深度与广度如何、哪些环节可以改进等。工具建议：可设计或，引导教师进行结构化反思。通过上述规划的三个关键方面——营造支持性探究环境、设计整合性学习活动、促进教师协作与反思——幼儿园可以系统性地、并且富有创意地将STEM教育融入日常课程，真正实现寓教于乐、促进儿童全面发展的目标。需要注意的是此规划方法应保持一定的灵活性，根据儿童的实时反馈和发展情况进行动态调整，使每个探究过程都充满可能性和价值。三、幼儿园STEM教育的创新实践模式在探索STEM教育在幼儿园课程中的创新应用时，须要着重于构建互动性强的实践模式，这不仅可以促使幼儿在学习中主动探索，还能够通过亲身体验提升综合素养。一种创新的实践模式是将学科交叉与项目式学习相结合，在这种模式下，教师引导孩子围绕一个实际问题实施研究性学习。例如，划分小组探讨“种菜”这一实践活动，小组成员会分工合作，研究土壤科学、作物生长周期、环境对植物生长的影响等STEM相关知识，并在实际操作中应用。另一模式是使用探索类STEM游戏。这些游戏含有丰富的科学知识，可以是简单的“简易物理实验”，针对儿童极具创意地观察力设计；也可以是“编程涂鸦”，将编程逻辑融入游戏中，孩子能通过简单的编程指令创作独特的内容形，锻炼逻辑思维能力。还有一种模式是“多产业校园开放日”。通过这种方式，幼儿园与本地企业合作，加之展示和体验，让儿童了解真实世界中的STEM工作，例如牙科、工程车、电子产品组装等，培养幼儿的探索精神和早期职业素养。【表格】:此类创新的实践模式帮助幼儿园的STEM教育在把握学科融合的同时，更加注重儿童的体验和动手能力，确保每位儿童都能在其能力范围内探索，同时在实践中建立自信和学习兴趣，为日后的STEM素养发展奠定坚实基础。3.1项目式学习在STEM活动中的运用在幼儿园课程中融入STEM教育，项目式学习（Project-BasedLearning,PBL）是一种极具活力的教学策略。PBL强调围绕一个具有真实意义和挑战性的问题或主题，引导幼儿通过探究、合作和创造性地解决问题来构建知识。与传统的知识传授模式不同，PBL鼓励幼儿成为学习的主导者，他们在完成项目的过程中，自然而然地接触并学习STEM相关的概念和技能。这种学习方式不仅深化了幼儿对知识的理解，更培养了他们的批判性思维、问题解决能力、团队协作以及创新实践等多维能力。在具体的STEM活动中运用PBL，通常遵循一个结构化的流程。教师首先需精心设计项目任务，确保任务具有启发性、关联性和可操作性，如“设计一个可以帮助小狗跨越小水坑的‘桥梁’”或“为我们的教室制作一个自动浇花装置”。随后，幼儿在教师的引导下，围绕项目目标进行深入探究。这个过程往往包含观察、提问、资料搜集、实验验证、模型构建与测试等多个环节。例如，在设计“宠物喝水器”项目中，幼儿可能需要思考如何让宠物方便地饮水，研究不同材质的导水性，尝试制作简易的自动饮水装置，并不断根据测试结果进行改良。为了更清晰地展示PBL在STEM活动中的实施框架，我们可以参考以下简化流程表：◉PBL在STEM活动中的实施流程阶段关键活动核心STEM元素幼儿关键能力培养1.情境创设与问题提出教师引入真实情境，激发幼儿兴趣，共同提出问题或挑战。提出问题，联系实际好奇心、提问能力、理解实际问题2.探究与设计查阅资料（绘本、讨论），看视频，动手尝试，小组讨论，绘制草内容，设计方案。信息搜集，模型构建初步观察能力、信息筛选、初步规划、动手操作、合作沟通3.制作与实施利用提供的材料（积木、管道、电子元件等）或废旧物品制作项目原型。物理建构，工程设计动手能力、材料选择与运用、解决简单工程问题4.测试、评估与修改展示作品，进行测试，观察效果，找出问题，讨论改进方案，重新制作。测试与评估，迭代改进实验能力、分析问题、逻辑思维、接受反馈、持续改进5.成果展示与反思以多种形式（演示、讲述、展览）分享项目成果，总结经验，分享感受。表达沟通，反思总结汇报能力、逻辑表达、总结能力、团队荣誉感在实施过程中，教师的角色至关重要。他们不仅仅是知识的传授者，更是幼儿学习的引导者、支持者和资源提供者。教师需要营造开放、包容的学习氛围，鼓励幼儿大胆尝试和不怕犯错。他们应适时提出启发性问题，引导幼儿深入思考，并提供必要的材料和技术支持。同时教师还需关注个体差异，确保每个幼儿都能在项目中找到自己的位置并获得成长。项目式学习通过将STEM教育置于真实、有意义的问题解决情境中，极大地提升了幼儿的学习动机和参与度。它不仅能有效地促进幼儿在认知、技能和态度等方面的全面发展，更为其未来的学习和发展奠定了坚实的基础。例如，一个成功的项目经历能够显著增强幼儿的自信心和自我效能感，激发他们对科学探索和工程开发的持久兴趣。3.2游戏化教学与STEM的融合路径游戏化教学法是一种富有创意和吸引力的教学策略，通过将游戏元素融入传统教学中，激发学习者的兴趣和参与度。在STEM教育（科学、技术、工程和数学教育）领域，游戏化教学法具有巨大的应用潜力。以下是游戏化教学与STEM融合的具体路径。（一）游戏化科学探索在游戏化环境中，孩子们可以通过互动式游戏探索自然规律和科学知识。例如，利用模拟实验游戏让孩子们理解浮力原理、重力现象等。通过游戏的方式，孩子们可以在轻松愉快的氛围中学习科学知识，提高科学探索的兴趣和能力。（二）技术与游戏的结合技术可以为游戏化提供强大的支持，借助技术手段，可以创建富有挑战性和趣味性的游戏任务，让孩子们在完成任务的过程中学习和掌握技术知识。例如，编程教育可以通过游戏化的方式让孩子们学习编程基础知识，理解逻辑关系和算法思想。（三）融合工程实践游戏工程实践游戏可以帮助孩子们理解工程设计和建造过程，通过搭建模型、设计机械装置等游戏任务，孩子们可以在实践中学习工程原理，培养问题解决能力和创新思维。这种游戏化的学习方式可以让孩子们更好地理解和应用工程知识。（四）数学游戏的应用数学游戏可以帮助孩子们学习基础数学知识，提高数学运算能力。通过设计富有挑战性和趣味性的数学游戏，可以激发孩子们学习数学的兴趣。例如，通过拼内容游戏、赛车比赛等方式让孩子们学习几何知识和代数知识。融合领域描述示例科学游戏化科学探索，学习自然规律和科学知识模拟实验游戏、科学探险任务等技术结合技术手段，创建富有挑战性和趣味性的游戏任务编程游戏、虚拟现实技术体验等工程工程实践游戏，理解工程设计和建造过程模型搭建、机械装置设计等数学数学游戏，学习基础数学知识，提高数学运算能力拼内容游戏、赛车比赛等3.3跨学科整合的实践案例在STEM教育中，跨学科整合是一种有效的教学策略，它能够打破传统学科界限，促进学生综合运用多学科知识解决问题。以下是几个跨学科整合的实践案例：◉案例一：小小工程师项目描述：教师设计了一个“小小工程师”的项目，旨在通过团队合作，利用数学、科学和艺术等多学科知识，搭建一个能够承受一定重量的结构。实施步骤：问题引入：孩子们发现教室里有一个损坏的桌子，思考如何修复它。学科整合：数学：孩子们通过测量桌子尺寸，确定所需材料，并计算出搭建结构的最佳方案。科学：他们研究材料的承重能力，选择合适的木材和连接方式。艺术：孩子们发挥创意，设计桌子的美观外观。成果展示：最终，孩子们搭建出一个坚固且美观的桌子，不仅修复了教室的损坏，还增强了团队合作和创新能力。◉案例二：奇妙的化学实验项目描述：教师组织了一个“奇妙的化学实验”活动，让学生通过观察化学反应现象，理解化学反应的本质和规律。实施步骤：提出问题：孩子们对日常生活中的化学反应产生好奇，例如为什么食物会腐烂。学科整合：化学：教师引导孩子们通过实验探究食物腐烂的化学过程。生物：孩子们了解食物链和微生物的作用。物理：他们观察实验现象，分析反应过程中的物理变化。成果展示：孩子们通过实验得出结论，了解了食物腐烂的化学原理，并学会了如何控制化学反应的条件。◉案例三：环保科技小发明项目描述：教师开展了“环保科技小发明”的活动，鼓励孩子们利用废旧物品和科技知识，设计并制作环保科技作品。实施步骤：资源收集：孩子们从家里收集各种废旧物品，如废纸、塑料瓶等。创意设计：科学：孩子们分析废旧物品的再利用可能性，确定创新点。技术：他们学习基本的电路知识和编程技能，为作品增加智能元素。工程：孩子们设计作品的构造和功能，确保其实用性和美观性。成果展示：孩子们制作的环保科技作品不仅减少了环境污染，还提高了他们的动手能力和创新意识。3.4生活化情境的创设策略生活化情境是幼儿园STEM教育的重要载体，通过将抽象的科学、技术、工程和数学概念融入幼儿熟悉的生活场景，可激发其探究兴趣，促进知识迁移与应用。创设有效的生活化情境需遵循“贴近生活、问题驱动、多元互动”的原则，具体策略如下：3.1情境来源：从幼儿生活中挖掘STEM元素教师需观察幼儿的一日生活，捕捉其中蕴含的STEM问题。例如，在“植物角”种植活动中，可引导幼儿思考“如何让小豆芽长得更快？”（生物学变量控制）；在“点心时间”，可通过“如何公平分配饼干？”引入分数与均分概念（数学应用）。教师可建立生活情境资源库，分类整理可探究的主题：生活场景STEM切入点可探究问题示例餐饮环节营养搭配、温度变化、工具使用“热水如何变凉？”“为什么面包会膨胀？”户外活动植物生长、影子变化、简单机械“滑梯的坡度如何影响下滑速度？”整理玩具分类收纳、结构稳定性、空间规划“如何用积木搭建最稳固的收纳盒？”3.2情境设计：以“问题链”引导深度探究生活化情境需通过递进式问题链引导幼儿逐步深入，例如，在“雨天积水”情境中，可设计三级问题：观察性问题：“操场上的水坑是怎么形成的？”（现象感知）探究性问题：“哪些因素会影响水坑消失的速度？”（变量假设）应用性问题：“如何利用工具快速清理积水？”（工程实践）教师可借助“情境-问题-工具”公式（情境+问题=探究动机，工具+实践=能力提升）系统设计活动，避免碎片化体验。3.3情境实施：融合多感官与跨学科体验生活化情境需调动幼儿的视觉、触觉、听觉等多感官参与。例如，在“厨房小科学家”主题中：技术环节：用温度计记录热水冷却曲线（数学测量+物理变化）；工程环节：设计“简易水果榨汁机”（材料选择+结构搭建）；科学环节：观察柠檬汁遇变色反应（化学反应探究）。此外可引入“5E教学模式”（Engage吸引→Explore探究→Explain解释→Elaborate拓展→Evaluate评估），通过生活情境实现跨学科整合。3.4情境延伸：建立家园共生的STEM生态家庭是生活化情境的延伸场域，教师可通过“家庭STEM任务卡”引导家长参与，例如：任务1：“和宝宝一起记录一周的天气变化，制作温度折线内容”；任务2：“用废旧材料设计一个能承重的小桥”。此类任务既巩固了幼儿园所学，又将STEM意识渗透至日常生活，形成“园所-家庭”协同育人模式。通过上述策略，生活化情境的创设不仅能降低幼儿对STEM概念的认知门槛，更能培养其“用科学思维解决实际问题”的核心素养，为终身学习奠定基础。四、幼儿园STEM教学活动的组织与实施在幼儿园的STEM教育中，活动的设计需要围绕孩子们的兴趣和认知发展水平进行。以下表格展示了几种常见的STEM教学活动及其特点：活动类型特点科学实验通过实际操作让孩子们观察和理解科学现象，培养他们的科学思维和问题解决能力。数学游戏利用游戏的形式教授数学概念，如数数、排序等，提高孩子们的数学兴趣和计算能力。艺术创作结合艺术与STEM，鼓励孩子们通过绘画、手工制作等方式表达对科学现象的理解。角色扮演通过模拟科学家的工作过程，让孩子们体验科学研究的过程，激发他们对科学的兴趣。在实施这些活动时，教师需要根据孩子们的年龄和认知水平来设计活动内容和难度，确保每个孩子都能参与并从中受益。同时教师还需要关注孩子们的学习进度和反馈，及时调整教学方法和策略，以适应不同孩子的学习需求。4.1教学准备阶段的关键要素教学准备阶段是实施STEM教育创新应用的基础，其质量直接影响到教学效果的优劣。在此阶段，教师需要综合考虑多个关键要素，确保教学活动的科学性、趣味性和实践性。以下是一些核心要素及其具体要求：（1）目标设定与内容选择教学目标应明确、具体，并与幼儿的认知发展水平相匹配。目标设定不仅要关注知识技能的传递，更要注重培养幼儿的探究能力、问题解决能力和创新思维。内容选择应具有科学性、趣味性和生活化，确保幼儿能够在轻松愉快的氛围中学习。例如，可以选择与季节变化相关的科学实验，如“观察植物生长”，以激发幼儿对自然现象的兴趣。目标设定公式：教学目标目标类型具体要求知识目标确保幼儿理解基本科学概念，如植物生长的周期、水分的作用等。技能目标培养幼儿观察、记录、实验和合作的能力。情感目标激发幼儿对科学的兴趣，培养其好奇心和探究精神。（2）教具与材料准备教具和材料的准备应多样化，以适应不同教学活动的需求。材料的科学性、安全性和可操作性是关键。例如，在进行“简单电路”实验时，教师应提供安全的电池、电线、灯泡和开关，并确保所有材料易于幼儿操作。材料准备清单（示例）：材料名称数量注意事项电池2节选择适合幼儿使用的安全电池。电线若干确保电线绝缘层完好。灯泡若干选择亮度适中、易于拼装的灯泡。开关若干确保开关功能正常。（3）教学活动设计教学活动设计应具有层次性，从简单到复杂，逐步引导幼儿深入探究。活动设计应注重互动性，鼓励幼儿参与其中，通过动手操作和合作学习来获得知识。例如，在进行“天气观测”活动时，教师可以先引导幼儿观察云的变化，然后分组制作简单的天气记录表，最后分享观察结果。活动设计框架：导入环节：通过提问、故事或游戏激发幼儿兴趣。探究环节：引导幼儿动手操作、观察和记录。总结环节：分享观察结果，总结科学知识点。延伸环节：提出问题，鼓励幼儿在生活中继续探究。（4）评估与反馈机制教学准备阶段还应考虑如何进行评估和反馈，教师应制定明确的评估标准，通过观察、作品展示和口头提问等方式收集幼儿的学习情况。评估结果应用于调整教学策略，确保教学活动的持续优化。评估标准示例：评估维度具体指标知识掌握幼儿能否正确解释科学现象。技能发展幼儿是否能够独立操作材料并进行实验。情感态度幼儿是否表现出对科学的兴趣和探究精神。通过以上关键要素的合理准备，教师可以确保STEM教育在幼儿园课程中的创新应用顺利实施，为幼儿提供高质量的科学启蒙教育。4.2活动开展过程中的引导技巧在幼儿园开展STEM教育活动中，教师的角色并非简单的知识传授者，更是学习的促进者、观察者和支持者。恰当的引导技巧能够有效激发幼儿的好奇心，培养其探究精神和解决问题的能力。以下是一些关键的引导策略：提出启发性问题，激发探究欲望教师应善于运用启发性问题，引导幼儿主动思考、发现问题。这些问题不应仅仅停留在“是什么”的层面，更应鼓励幼儿探究“为什么”和“怎么样”。例如，在“水的流动”活动中，教师可以提问：“水为什么总是往低处流？如果改变杯子的高度，水会怎样流动？”这些问题能够激发幼儿的思考，引导他们进行观察和实验。教师可以使用以下句式进行引导：“你观察到了什么？”“为什么你会这样认为？”“如果……会怎么样？”“你觉得还有哪些方法可以解决这个问题？”问题类型示例问题目的观察性问题“水珠在纸上的移动路径是怎样的？”引导幼儿仔细观察，描述现象。假设性问题“如果用不同材质的纸，水珠的移动速度会有什么变化？”鼓励幼儿进行预测，并设计实验验证。推理性问题“为什么塑料不会湿透，而纸会湿透？”引导幼儿思考现象背后的原因。选择性问题“你是想让水快一点流干，还是慢一点流干？请设计一个方案。”引导幼儿思考不同材料的特性，并解决实际问题。运用开放性材料，鼓励动手实践提供丰富、多样、具有开放性的材料是激发幼儿动手实践的关键。这些材料应能够支持幼儿进行多种方式的探索和创造，例如，在“搭建高塔”活动中，教师可以提供积木、纸筒、布条、绳子等多种材料，让幼儿自由选择，尝试不同的搭建方式。教师可以通过以下方式进行引导：“你可以用什么材料来连接这些积木？”“如何让你的高塔更加稳固？”“你遇到了什么困难？有什么好办法解决？”“除了老师提供的材料，你还有别的想法吗？”材料类型示例材料支持的探究方式结构性材料积木、乐高、磁力片搭建、结构设计、空间想象自然材料树叶、小石子、松果、布条观察比较、分类排序、艺术创作回收材料纸盒、塑料瓶、旧杂志发明创造、美术手工、功能探索生活用品儿童安全剪刀、胶水、毛线、橡皮泥动手制作、问题解决、艺术表达观察记录，及时给予反馈在活动过程中，教师应仔细观察幼儿的行为表现，记录他们的发现、问题和思考。可以通过观察笔记、照片、视频等方式进行记录。观察记录不仅有助于教师了解幼儿的学习情况，还可以为后续的引导和反馈提供依据。教师可以采用以下方式进行引导：“我看到你用积木试了很多种方法，真棒！”“你刚才的想法很有创意，让我们一起来看看能实现吗？”“你遇到了困难，没有放弃，继续尝试，这很了不起！”“你刚才的发现非常准确，我们来表扬一下他！”教师还可以使用简单的公式来概括引导过程：◉引导=提问+观察+反馈其中提问是引导的起点，观察是引导的基础，反馈是引导的升华。三者相互结合，共同促进幼儿的STEM学习。鼓励合作分享，促进思维碰撞STEM活动往往需要团队协作才能完成。教师应鼓励幼儿之间进行合作，分享自己的想法和经验。在合作过程中，幼儿可以学习倾听他人意见、表达自己的想法、协商解决问题。教师可以通过以下方式进行引导：“你还有什么想法，可以和你的小组成员分享一下吗？”“你们觉得他的想法怎么样？有什么可以改进的地方？”“两个人一起思考，可能会想出更好的办法。”“别忘了分享你的成果和你的感受。”适时介入，提供适切支持教师的引导不是一味地放任自流，也不是过度干预。而是要根据幼儿的实际情况，适时介入，提供适切的支持。当幼儿遇到困难时，教师可以提供一些提示性的问题，引导幼儿自己思考；当幼儿需要帮助时，教师可以提供必要的材料或工具。教师可以使用以下方式进行引导：“如果你需要，我可以帮你找一个梯子。”“你觉得可以从哪里开始尝试？”“还有什么可以帮助你完成这个任务的工具吗？”“我们再仔细看看，有没有更好的方法？”幼儿园STEM教育活动中的引导技巧多种多样，需要教师根据具体情况进行灵活运用。通过有效的引导，教师可以帮助幼儿更好地理解STEM知识，培养其探究能力和创新精神，为其未来的学习和发展奠定坚实的基础。4.3幼儿探究行为的支持策略在幼儿园教育中融入STEM教育元素，不仅要表达科学的数学和科技理解，还需要为幼儿提供一个激发生物体主动探究的环境。支持幼儿的探究行为需要一系列策略，这些策略旨在激发幼儿的好奇心，提升他们的动手能力、观察能力和问题解决能力。首先提供多样化的探究材料是关键，通过提供各种类型的操作工具和环境，如积木、科学实验套装和数字互动平板电脑，幼儿可以在实际操作中更容易启动和保持其探究活动。实施者可以考虑准备易分解的模块化材料，便于幼儿自由组合和重新排序，这在很大程度上促进了幼儿创造力和工程思维的发展。其次鼓励开放式问题解决情景的创设，有效的问题探究要求教师能够提出开放式问题，引导幼儿从真实世界中提取信息，并以综合性的方式分析和解决问题。例如，教师可以引导幼儿思考如何利用雨水收集系统灌溉区内缺水的小植物，从而让孩子们思考水循环、植物生长以及日常水管理和保护等复杂议题。第三，通过社交和合作学习来强化探究能力。社交互动不仅能加强儿童对STEM概念的理解，还能培养他们协商与分享的良好习惯。教师应该设计合作实验，比如小组合作搭建桥梁或探究肤色变化的多样性，由此帮助幼儿在实践中建立团队合作技能。重视持续性评估与反思，教育者需定期对幼儿的探究活动进行观察与记录，通过这种方式及时了解幼儿的学习进度和兴趣焦点。定期的反思会议则为教师提供了一个评估和改进教学策略的平台，确保教学活动与幼儿的要求保持同步，从而更有效地支持幼儿的探究行为。总结来说，通过精心设计丰富的材料、激发好奇心的问题、促进社会互动的学习以及不断地评估与改进流程，我们可以创造一个有利于幼儿STEM能力发展的支持性学习环境。这不仅为儿童提供了自发发现、创造和解决问题的机会，也为他们未来在这个飞速发展的科技世界中的成功打下坚实的基础。4.4成果展示与评价的方式成果的展示与评价是检验STEM教育在幼儿园课程中创新应用效果的关键环节。它不仅为幼儿提供了分享学习成果、体验成功喜悦的平台，也为教师反思教学策略、家长了解幼儿学习情况提供了有效途径。在此推荐采用多元化、过程性与总结性相结合的展示与评价方法。传统的成果展示往往局限于作品陈列，而创新的STEM教育成果展示更强调过程的可视化、思维的可视化以及能力的可视化。educators（教师）可以鼓励幼儿采用多种形式来呈现他们的探究过程与发现，例如：实物作品展示：如搭建的结构模型、制作的简易机械、植物种植记录册、记录实验现象的表格等。过程记录与反思：引导幼儿记录探究日志、绘制思维导内容（可用内容画、简单的符号或文字）、进行口头讲述或录音，分享遇到的困难、解决方法以及新的想法（公式化表达可采用：幼儿表达=信息输入(观察记录)+思维加工(问题解决)+情感输出(喜悦/困惑)）。动态演示与表演：针对程序设计（如App编程）、搭建工程的演示，或模拟实验过程等。小组成果汇报：对于合作探究项目，可以组织小组讨论并共同展示成果，培养团队协作与沟通能力。在评价方式上，应采取描述性评价为主，结合标准评价量表的综合性评价模式。强调关注幼儿在STEM活动中的探究行为、思维能力、动手能力、合作精神以及解决问题的能力。推荐建立个性化的幼儿成长档案，系统地收集和整理幼儿的学习过程性资料（如作品照片、探究日志、教师观察记录、家长反馈等），形成动态的、全面的幼儿发展画像。具体的评价工具和方法建议采用如下表格进行梳理：◉STEM教育幼儿园课程成果展示与评价方法表评价维度展示方式建议评价方式建议评价要点探究行为过程记录（绘画、日志、录音）、作品背后的思考笔记教师观察记录、轶事记录（轶事记录表示例见附录A）、幼儿口头访谈是否主动提问、积极尝试、乐于探究、能够坚持、运用多种方法解决问题思维能力思维导内容、表征模型、解释性说明（口述/书面）教师提问引导分析（如：“为什么会这样？”、“还有其他方法吗？”）、观察幼儿解决问题的策略是否能够观察、比较、分类、排序；能否发现事物间的简单联系；是否有初步的逻辑推理和预测能力动手操作能力直接观察、实物作品检查、操作演示记录格式化行为观察量表（可包含任务完成度、材料使用熟练度）、作品分析是否能够熟练使用工具材料、安全进行操作、作品精细化程度、创造性运用材料合作与沟通能力小组项目展示、合作过程实录视频短片段（文字描述）同伴互评（推荐使用LearnerCards评价表，可参考附录B）、教师观察评价是否能够分工合作、分享想法、倾听他人、协商解决冲突、有效表达观点问题解决能力解决问题过程记录、最终成果呈现分析幼儿面对挑战时的应对策略、评估解决方案的有效性和创新性是否能定义问题、构思解决方案、执行方案、评估结果、反思并改进除了上述表格所示的评价维度与方法，还可以定期（如每月或每季度）组织成果分享会，邀请幼儿、教师、家长共同参与。通过“展示-讨论-反馈”的模式，让幼儿获得来自不同角色的鼓励与建议，提升其表达和沟通能力。评价结果应反馈给幼儿，帮助他们认识到自己的进步和需要继续努力的方向；同时也要用于改进后续的教学设计与实施，形成“评价-反馈-改进”的良性循环。最终目标是不仅让幼儿在STEM学习中获得知识和技能，更能提升其面向未来的综合素养和创新能力。五、幼儿园STEM教育中的资源与环境创设幼儿园STEM教育的有效实施离不开丰富的资源和适宜的环境创设。这些资源与环境不仅是知识的载体，更是激发幼儿好奇心、培养问题解决能力和创新思维的重要平台。以下将从物质资源、环境布局和创新方法三个方面详细阐述如何进行资源与环境的创设。（一）物质资源的整合与创新物质资源是支持STEM教育的基础，包括内容书、模型、实验器材、数字工具等。幼儿园应根据幼儿的年龄特点和发展需求，整合多种类型的资源，构建多元化的学习环境。内容书与资料幼儿园内容书馆应配备丰富的STEM主题绘本、科普内容画书和动手实验手册。例如，可以通过分类标签引导幼儿查找相关资料：生命科学类（标注“🌱”“🐾”）物理科学类（标注“💡”“⚙”）地球科学类（标注“🌍”“🌊”）技术工程类（标注“”“💡”）实验器材与模型提供可操作的科学实验工具和工程搭建材料，如：基础测量工具套装：尺子、天平、计时器（公式示例：速度=距离/时间，v=s/t）构建材料：乐高齿轮组、管道积木、纸板结构组件自然观察工具：放大镜、磁力探头、简易气象站数字与信息资源利用平板电脑、互动白板等数字工具，结合以下平台：平台类型功能建议视频学习网站观看科学纪录片片段（如《蓝色星球》幼教版）播放时长控制在5分钟以内，播放后讨论“你们发现了什么？”AR科普应用通过手机观察植物细胞、虚拟星空设计互动任务，如“用AR标记物投影出你在草地上找到的三种植物”DIY编程机器人拖拽式编程控制机械臂完成取物任务从基础指令（直线前进/转弯）开始，逐步增加难度（避障）（二）环境布局的动态调整幼儿园的空间环境应体现STEM教育特色，同时具备灵活性和探究性。根据项目式学习（PBL）的需求，可采用以下布局策略：多功能实验角基础配置：配备防水桌、可调节灯光、隔音罩分区设置：⭐微生物观察区⭐物理现象互动区（积木生态浮力实验）⭐机器人编程区（嵌套式编程墙）沉浸式探索区通过投影技术增强环境感知：例：利用全息投影展示月球表面地形，配VR月球车设备（设备使用率公式：η=(实际成像直径/标称直径)×90%）跨学科学习走廊将走廊设计为“科技长廊”，内容每日轮换：早晨：展示风车转速测量装置（标尺刻度设置：每厘米代【表】转/分钟）下午：搭建简易电路（电池电压输出规范：3-5V安全电压区间）（三）创新方法与可持续发展环境创设不仅是硬件建设，更需体现教育哲学的价值取向。以下提出三种创新方法：生态智慧型环境建立班级“微型生态圈”，让幼儿通过对比观察：A组（昼夜曝光均衡）与B组（仅白天接触光源）的植物生长差异观察指标（物化公式）：生长率=（最终高度/初始高度）×100%问题驱动式场景设置设置生活化场景引发探究需求：案例：失水问题——观察三盆植物（充足饮水/仅喷雾/无水分）叶片变化提问引导：如果森林也遭遇干旱，能做些什么帮助它们生存？技术艺术融合空间设计参数：光影反射壁画（控制阳光折射角度优化画作亮度）配置工具：儿童级激光笔（确认安全功率≤5mW）、多面镜组通过这种多维度的资源与环境创设，能将STEM教育的抽象概念具象化，既符合幼儿“通过游戏学习”的身心发展规律，又能为未来的创客思维埋下种子。环境作为“第三位教师”，其承载的探究氛围与科学精神将直接影响幼儿的终身学习能力。5.1教学资源的开发与利用教学资源的开发与利用是STEM教育在幼儿园课程中创新应用的关键环节。幼儿园应根据幼儿的认知特点和发展需求，开发兼具科学性、趣味性和互动性的教学资源。这些资源不仅包括传统的教材和教具，还应涵盖数字化材料和自然环境等多元化元素。通过整合不同类型的教学资源，教师能够为幼儿提供更丰富、更具吸引力的学习体验，从而激发幼儿对STEM领域的兴趣和探究欲望。（1）传统教学资源的创新应用传统教学资源如积木、沙盘、水盆等，在STEM教育中可以通过创新方式加以利用。例如，积木不仅可以用于建构活动，还可以用于模拟简单的机械原理，如杠杆和齿轮。沙盘和水资源则可以用于探索流体力学和简单电路，以下表格展示了部分传统教学资源在STEM教育中的创新应用：资源类型传统用途STEM教育创新应用积木建构活动模拟机械原理沙盘玩沙游戏探索流体力学水盆盆浴游戏模拟简单电路绘画工具艺术创作探索光学颜色（2）数字化教学资源的开发随着科技的发展，数字化教学资源在STEM教育中的应用越来越广泛。幼儿园可以利用平板电脑、互动白板和STEM教育软件等数字化工具，为幼儿提供更直观、更具互动性的学习体验。例如，通过STEM教育软件，幼儿可以模拟植物生长过程，探究植物生长所需的光、水、空气等要素。以下公式展示了数字化资源在教学中的应用效果：学习效果（3）自然资源的利用自然环境是STEM教育的重要资源之一。幼儿园应充分利用校园内的自然环境，如花园、草坪和树木等，开展STEM探究活动。例如，幼儿可以通过观察植物生长过程，学习植物的生态知识；通过收集和分类落叶，探究生物多样性。自然资源的利用不仅能够丰富幼儿的学习体验，还能培养幼儿的环保意识。教学资源的开发与利用是STEM教育在幼儿园课程中创新应用的重要基础。幼儿园应结合幼儿的年龄特点和兴趣，灵活运用传统资源、数字化资源和自然资源，为幼儿提供更丰富、更有效的STEM学习体验。5.2校园STEM环境的布置要点在幼儿园阶段，创造一个充满创新和探索氛围的STEM环境至关重要。有效的校园STEM环境应契合以下要点：开放的空间设计：居室布局应采用开放的分区，以促进自由探索和合作学习。年期考虑者可以运用各种模块化家具和可移动教具来使得学习区域灵活切换。互动式教学装备：应配备互动教育技术工具，比如智能白板、互动控制台以及科学实验套装，这些都能激发孩子们的探究欲，并让他们亲身实践。多样化的科学材料和工具：为孩子们提供广泛的材料—如积木、拼贴板、望远镜、显微镜及电子套件—易于孩子们动手操作。此类工具应该根据不同年龄段孩子的探究水平和安全准则进行选择和布置。创新的活动安排：应定期举办户外探索日、科学小试验工作坊、工程师日和机器人构建活动，鼓励孩子们在实践中学到知识。每个活动都应有清晰的学习目标和评估方法。强化合作与交流的空间：在STEM课程里，协作与交流至关重要。教室设置应不仅能促进小组合作，还需保证孩子能与教师、同学以及家长进行有效的沟通和分享。科学与艺术的融合：STEM教育不应忽视艺术、音乐与舞蹈的作用。校园环境的布置要求有相应的艺术装置和区域，以促进孩子们科学探究的创造力。例如，可设立声音工作室、美术角等。通过精心布置的STEM环境，教师们能更有效地引导孩子们学习，让幼儿园的孩子们在动手操作的过程中了解科学知识，培养创新思维，学会协作与解决问题的技巧。教师与家长的积极参与则能进一步促进STEM教育全面融入孩子们的日常生活和学习中，营造出一种学习与玩耍相结合的快乐氛围。5.3信息技术与STEM活动的融合在当代教育环境中，信息技术的介入为STEM教育注入了新的活力，特别是在幼儿园阶段，这种融合能够显著提升教学效果和幼儿的学习兴趣。信息技术的应用不仅拓宽了STEM活动的形式，还通过互动性和模拟性增强了幼儿的实践体验。具体而言，可以通过以下几个方面实现技术与STEM课程的有机结合：◉①互动式教学软件互动式教学软件能够为幼儿提供一个模拟的实验环境，使幼儿在安全、可控的条件下进行探索和实验。例如，通过模拟编程软件，幼儿可以学习基础的编程逻辑，理解顺序、循环和条件判断等概念。这种教学方式不仅提高了幼儿的逻辑思维能力，还激发了他们对科技的好奇心。◉②虚拟现实（VR）技术虚拟现实技术可以为幼儿创造沉浸式的学习体验，使他们在虚拟环境中进行STEM探索。例如，通过VR设备，幼儿可以“走进”一个生态系统，观察不同生物之间的关系，或“进入”一个虚拟实验室，进行化学实验的模拟操作。这种技术不仅丰富了学习内容，还能培养幼儿的观察和分析能力。◉③移动应用移动应用因其便携性和互动性，成为幼儿园STEM教育的重要辅助工具。例如，通过科学实验App，幼儿可以在家长的指导下进行简单的物理实验，如磁铁的吸引和排斥。此外数学学习App可以通过游戏化的方式，帮助幼儿掌握基础的数学概念，如形状识别和数数。这些应用不仅提高了学习的趣味性，还培养了幼儿的自学能力。◉④数据分析与可视化在STEM活动中，信息技术可以帮助幼儿进行数据的收集、分析和可视化。例如，通过气象观察工具，幼儿可以记录每日的气温、湿度等数据，并利用内容表软件生成天气变化内容。这种实践不仅让幼儿了解基本的科学概念，还培养了他们的数据处理能力。以下是一个简单的数据收集与分析表格实例：日期温度（℃）湿度（%）风力（级）2023-10-01256022023-10-02266532023-10-03247012023-10-0423752通过观察上述表格，幼儿可以初步理解数据的变化趋势，并尝试解释这些变化的原因。这种实践不仅培养了幼儿的科学思维，还提高了他们的数据分析能力。◉⑤机器人编程机器人编程是STEM教育中的一项重要内容，信息技术在其中扮演着关键角色。通过内容形化编程软件，如Scratch或Blockly，幼儿可以学习编程的基本概念，并指导机器人完成简单的任务，如移动、转向和避障。这种实践不仅提高了幼儿的逻辑思维能力，还培养了他们的动手能力和创新精神。信息技术的融入为幼儿园STEM教育提供了丰富的教学资源和多样化的学习方式，使幼儿在互动和探索中学习科学、技术、工程和数学知识。通过合理利用各种信息技术工具，可以有效提升STEM教育的效果，为幼儿的未来学习和发展奠定坚实的基础。5.4家庭-社区资源的协同机制家庭与社区资源的协同机制是STEM教育在幼儿园课程中创新应用的关键环节之一。家庭是幼儿成长的重要环境