幼儿园STEM教育案例指导

幼儿园STEM教育案例指导幼儿园STEM教育并非知识的灌输，而是以幼儿的好奇心为起点，通过真实情境中的问题解决、动手操作与合作探究，培养其科学探究精神、工程思维与数学感知能力。与中小学侧重知识体系建构不同，幼儿阶段的STEM更强调“玩中学”的体验性，将科学（观察与探究）、技术（工具与方法）、工程（设计与建构）、数学（数量与空间）的核心要素融入生活化、游戏化的活动中，让幼儿在直接感知、实际操作和亲身体验中建立对世界的初步认知。一、幼儿园STEM教育的核心要素与幼儿发展目标STEM的四个维度在幼儿阶段并非割裂的“学科”，而是相互渗透的探究工具与思维方式：（一）科学（Science）：激发探究本能幼儿的科学学习始于对周围事物的好奇与提问（如“为什么种子会发芽？”“影子为什么会动？”）。教师需创设支持性环境，引导幼儿通过观察、比较、实验等方式，发现自然现象与生活中的科学规律，发展观察力、推理能力与实证意识。（二）技术（Technology）：工具与方法的初步运用这里的“技术”并非复杂设备，而是幼儿对简单工具（如放大镜、量杯、积木连接器）的使用，以及解决问题的策略（如记录观察、分工协作）。通过操作工具，幼儿理解“技术是服务于需求的手段”，提升动手能力与问题解决的创造性。（三）工程（Engineering）：设计与建构的实践工程思维体现为“发现问题—设计方案—动手制作—优化改进”的过程。幼儿在搭建积木、设计小装置（如为玩具设计“家”）的过程中，学习空间规划、材料选择与结构稳定性，培养逻辑思维与抗挫折能力。（四）数学（Mathematics）：数与形的感知整合数学在STEM中是量化与结构化的工具，幼儿通过计数积木数量、比较物体长短、感知图形拼搭，将数学概念自然融入探究过程（如搭建“桥”时，自发比较“哪块积木更长更稳”），而非机械记忆公式。二、幼儿园STEM教育典型案例与实施指导（案例突出“做中学”的过程，结合教师的观察与支持策略，体现STEM元素的自然整合）案例1：小小工程师——“动物家园”建构项目活动目标：工程：设计并搭建具有遮蔽、空间规划的动物家园，理解结构稳定性（如三角形、拱形的运用）；科学：结合动物习性（如小鸟需要“树屋”、小兔需要“洞穴”）调整设计；数学：运用计数、非标准测量（积木块数）规划材料；技术：使用绘图工具设计图纸，合作分工完成任务。活动准备：木质/塑料积木、动物玩偶、绘图纸、彩笔、自然材料（树枝、树叶、石头）；幼儿已有“动物的家”的讨论经验。活动过程：1.情境导入：“森林里的小动物们失去了家，我们能帮它们设计新家园吗？”展示动物玩偶，引发幼儿对“家的功能”的讨论（遮风挡雨、安全、舒适）。2.设计图纸：幼儿分组，用绘图纸画出家园的平面图，标注“入口”“休息区”“食物区”。教师提问引导：“小鸟的家需要什么？怎么让它的家更牢固？”3.分组建构：材料探索：幼儿尝试用积木搭建“树屋”，发现“用三角形积木做屋顶更稳”（工程+科学）；问题解决：一组幼儿发现“小兔的洞穴总塌”，教师启发：“看看自然角的石头是怎么堆的？”幼儿模仿堆叠方式，用积木和石头加固（技术+工程）；数学整合：幼儿数积木数量，“我们需要10块长积木做围墙”，或比较“这块积木比那块长，用来做桥更合适”。4.优化与分享：幼儿邀请同伴参观，介绍“我们的家有防雨屋顶，还有滑梯（附加设计）”。教师记录创意，引导反思：“如果下大雨，家会被冲倒吗？怎么改进？”指导要点：观察幼儿的合作模式，适时介入解决冲突（如材料分配），引导“轮流使用”或“共同设计”；用开放性问题支持探究，如“你怎么想到这样设计的？”“如果动物变多了，家会不够大吗？”；关注数学与工程的联动，如幼儿自发测量时，提供“积木尺子”等非标准测量工具。案例2：植物的秘密——“水的旅行”探究活动活动目标：科学：观察植物吸水过程，理解水分在植物体内的运输（毛细现象）；技术：使用滴管、透明容器、色素等工具，记录实验现象；工程：设计“帮助植物喝水”的装置（如自制滴灌系统）；数学：统计不同植物吸水的速度（如“这株植物3小时后水少了一半”）。活动准备：白色康乃馨、芹菜杆、透明水杯、红/蓝色色素、滴管、吸水纸、小水管（塑料）、海绵；幼儿已有“植物需要水”的经验。活动过程：1.问题驱动：“植物怎么喝水？水会跑到哪里去？”展示白色康乃馨，预测“如果把花茎泡在有颜色的水里，花会变色吗？”2.实验操作：分组实验：幼儿将花茎、芹菜杆放入加色素的水中，用滴管控制水量，标记初始水位（数学：用贴纸记录水位线）；观察记录：每隔1小时观察植物变化，用吸水纸按压花瓣/叶片，发现“纸上有颜色”（科学：水分运输）；工程挑战：“如果植物在很远的地方，怎么给它喝水？”幼儿用小水管、海绵设计“滴灌”，尝试连接水管，调整坡度让水流动（工程+技术）。3.分享与延伸：幼儿用图画记录实验结果，讨论“为什么芹菜杆的颜色比花更快？”教师引导联系生活：“妈妈浇花时，为什么要浇在根部？”指导要点：允许幼儿试错，如滴管使用不熟练时，提供“粗头滴管”降低难度；结合幼儿的观察，用类比简化科学概念（如“毛细现象”像“吸管喝水一样”）；数学统计可简化为“多/少”“快/慢”的比较，避免复杂计算。三、幼儿园STEM教育的实施策略与支持体系（一）环境创设：打造“探究式”学习空间材料区：提供低结构材料（积木、管道、自然物、废旧材料），按“建构”“实验”“测量”分类摆放，鼓励幼儿自由组合；自然角：设置“植物观察区”“小池塘生态角”，投放放大镜、记录本，支持长期观察；问题墙：张贴幼儿的疑问（如“为什么天会黑？”），用照片、图画记录探究过程，形成“问题—行动—发现”的可视化轨迹。（二）教师角色：从“传授者”到“支持者”观察与解读：通过《幼儿STEM活动观察记录表》，记录幼儿的语言（如“我发现影子和我一起动！”）、行为（反复调整积木结构），分析其认知发展水平；提问策略：用“开放式问题”（如“你觉得这样做会发生什么？”）代替“对/错”提问，用“追问”（如“为什么你要这样连接？”）深化思考；资源整合：联系家长提供家庭STEM材料（如厨房的量杯、废旧纸箱），或邀请工程师、科学家进园分享（如“建筑师叔叔的工作”）。（三）家园共育：延伸STEM学习到生活亲子任务：设计“家庭STEM挑战”，如“用纸箱做一辆能运玩具的小车”，鼓励家长记录幼儿的设计过程（而非只看成果）；生活渗透：引导家长在购物时提问“这个瓶子能用来做什么？”，在散步时观察“树的影子为什么长短不一样？”，将STEM融入日常对话；成果展示：举办“幼儿STEM博览会”，展示幼儿的建构作品、实验记录，邀请家长参与“问题解答”（如幼儿介绍“我的桥为什么不会塌”）。四、常见问题与解决思路（一）幼儿兴趣“三分钟热度”？原因：任务难度过高/过低，或与幼儿经验脱节。策略：分层设计任务（如“搭建动物家园”分为“简单版—进阶版—挑战版”），让不同发展水平的幼儿都能获得成就感；情境化导入（如用“小动物求救信”“神秘种子发芽记”等故事引发持续关注）。（二）小组合作冲突多？原因：幼儿缺乏分工意识，或材料不足。策略：提前约定规则（如“轮流发言”“材料共享”），教师示范“我们组需要设计师、搭建师、材料管理员”；增加材料多样性，提供充足的同类材料（如多套积木），减少“争抢”诱因。（三）STEM元素“整合不足”，变成单一活动？原因：教师对STEM的理解局限，或活动设计时未预设跨领域目标。策略：逆向设计（先确定核心STEM目标，再思考如何融入多领域）；案例研讨（定期分析优秀STEM活动，提炼“科学探究+工程设计+数学测量”的联动点）。结语幼儿园ST