STEM 教育理念下幼儿探究能力的培养策略研究论文
2026-04-13 11:10:41 来源: 作者:xuling
摘要:文章探究了STEM教育理念的内涵、STEM教育理念下幼儿探究能力的培养原则及培养策略,旨在为幼儿探究能力的培养提供有效的指导。
摘要:新时代背景下,国家对具备探究能力的人才的需求日益增长。培养幼儿的探究能力能够为其终身学习奠定坚实的情感、意识与能力基础。教育者需关注先进的教育理念,积极探索以探究为主要活动形式的教学。STEM教育理念是一种以探究为主要活动,强调幼儿在真实情境中综合应用认知与技能解决问题的先进教育理念。文章探究了STEM教育理念的内涵、STEM教育理念下幼儿探究能力的培养原则及培养策略,旨在为幼儿探究能力的培养提供有效的指导。
关键词:幼儿园;STEM教育理念;探究能力;培养策略
STEM教育理念强调跨学科整合。在培养幼儿探究能力的活动中,教师需将科学、技术、工程和数学四个领域的知识与技能整合起来,使幼儿获得有现实意义的收获。因此,引导幼儿探究实践是这类活动的主旋律。
一、STEM教育理念与幼儿探究能力概述
(一)STEM教育理念的内涵
STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的缩写。上述四个领域之间存在着相互补充、共同发展的内在联系。STEM教育理念是一种强调多学科交叉融合,推崇开展兼容性更强、更具复杂性和实用性的跨学科综合素质教育的先进教育理念。在STEM教育理念下的教学活动中,学习者可以综合应用科学、技术、工程、数学领域的知识与技能,探究教育者预设的目标、任务、项目或问题,在解决实际问题的过程中锻炼探究能力。
(二)幼儿探究能力的内涵
《3~6岁儿童学习与发展指南》指出,幼儿科学学习的核心是激发探究欲,培养探究能力。在幼儿园的教学活动中,探究能力的培养属于科学领域活动的范畴,要求幼儿能在教师的引导下对探究产生兴趣,形成初步的探究能力。幼儿阶段的探究能力主要体现在五点:(1)通过观察、比较与分析,发现并描述不同种类事物的特征或事物前后的变化;(2)能运用一定的方法验证自己的猜测;(3)能在成人的帮助下制订简单的调查计划并执行;(4)能运用数字、图画、图表或其他符号记录;(5)探究过程中能与他人进行合作交流。培养幼儿的探究能力是一个循序渐进的过程。教师需遵循幼儿的身心发展规律,根据幼儿的学龄特点设计适当的探究能力培养目标。

二、STEM教育理念下幼儿探究能力的培养原则
(一)情境性原则
STEM教育理念下幼儿探究能力的培养需遵循情境性原则。幼儿的理解能力有限,知识储备和生活技能也有限。理解一系列有关科学、技术、工程、数学领域的知识与技能,并将之组合、应用到实际问题中,对幼儿来说是一项复杂、难以完成的任务。因此,教师可以充分利用情境工具,降低幼儿对探究任务的理解难度,使幼儿在情境中发现问题、解决问题。
(二)趣味性原则
在STEM教育理念下培养幼儿的探究能力需遵循趣味性原则,设计对幼儿具有吸引力的STEM教学活动。此类活动具有复杂性、挑战性等特点,而幼儿普遍耐心不足、注意力不集中。缺乏趣味性的STEM教学活动容易使幼儿丧失好奇心以及探索问题的兴趣和动力。因此,趣味性原则是在STEM教育理念下培养幼儿的探究能力所必须遵循的教学原则。
(三)反思性原则
反思性原则也是教师在STEM教育理念下,培养幼儿探究能力所必须遵循的原则。在探究活动中,缺乏反思容易使幼儿陷入认知误区,产生盲目操作、机械模仿等问题。鉴于此,教师需遵循反思性原则,在幼儿参与STEM探究活动的过程中积极引导幼儿反思,培养幼儿自我反思的意识与习惯。
三、STEM教育理念下幼儿探究能力的具体培养策略
(一)趣化科学主题,激发幼儿的探究兴趣
激发兴趣是培养幼儿探究能力的首要步骤。在STEM教育理念下的幼儿探究能力培养活动中,教师首先需确保幼儿对探究对象保持较为高涨、持久的探究兴趣。为此,教师可巧妙设计STEM探究活动的科学主题,并趣化科学主题导入过程,以唤醒幼儿对主题的好奇心和探究欲。探究活动主题的设计需遵循趣味性原则,且与幼儿的认知水平相契合。另外,主题的设计不能脱离生活实际,也不可超出幼儿的认知范畴。确立主题后,教师可精心设计契合幼儿兴趣爱好、心智特点的导入方式,向幼儿说明本次活动的目的和任务。在该过程中,幼儿会受到趣味性导入活动的吸引,对主题形成浓厚的探究兴趣,为参与探究活动做好心理准备[1]。
例如,“让影子听话”主题探究活动旨在引导幼儿探究影子的颜色、形状、大小、方向与光的强度、位置等因素间的内在联系,使幼儿正确理解影子的产生原理,利用光影原理完成趣味表演。该主题活动的设计符合幼儿的生活经验和认知水平。为唤醒幼儿对影子的探究兴趣,使探究能力的培养活动取得较好效果,教师可设计趣味性的主题导入方法。第一步,歌曲导入。教师为幼儿播放旋律欢快的儿歌,如兔小贝儿歌《追影子》、亲宝科学探索儿歌《影子之歌》,邀请幼儿参与律动游戏并跟唱儿歌。欢快的旋律和有趣的肢体动作能唤醒幼儿参与活动的兴趣,引发幼儿对活动主题的好奇心。第二步,游戏导入。教师点亮灯光,让每个幼儿都能清晰地投射出影子,然后邀请幼儿玩“踩影子”游戏。幼儿在游戏中你追我赶,相互踩对方的影子,营造欢乐的氛围。游戏结束后,教师可向幼儿提出问题:“在游戏过程中,影子的大小是一直不变的吗?”“你发现了什么?”“为什么影子一会在左?一会在右?”“是谁拉扯了我们的影子?”游戏能营造活跃的讨论氛围,妙趣横生的问题则能充分激发幼儿对主题的探究兴趣。第三步,语言导入。教师向幼儿说明探究的目的和任务:“今天,我们就来仔细观察影子,探究影子变大变小的‘魔法’,做一次影子艺术家,尝试完成影子表演。”基于歌曲导入、游戏导入、语言导入步骤,幼儿能逐渐燃起对影子的好奇心和探究欲,带着问题参与活动。探究兴趣的激发将为幼儿后续的探究实践提供不竭的情感动力。
(二)拟定工程计划,塑造幼儿的探究认知
“工程”可以理解为以预设的目标为依据,应用相关知识和技术手段,通过有组织的团队将某个现有实体转化为具有预期实用价值的人造产品的过程。在工程实施的过程中,设计是不可或缺的一环。在STEM教育理念下的幼儿园探究活动中,教师可将“拟定探究计划”作为工程知识的应用方式,在此过程中塑造幼儿的探究认知。具体而言,教师可以与幼儿进行开放性讨论,向幼儿提出问题“需要哪些工具?”“如何达到目的?”等,引导幼儿集思广益,汇总探究所需的材料、步骤与预期目标,引导幼儿思考探究活动的具体步骤。而后,教师可以利用诸如“先做什么”“后做什么”之类的问题,指导幼儿将预设的探究行为串联为一个整体。在教师的引导与帮助下,幼儿能逐渐完善思路,形成一个简单的探究计划。在此过程中,幼儿能积累探究经验,在脑海中联想、预演探究的过程,对即将进行的探究活动形成更为具体的认知[2]。
以幼儿园“百变的盒子”主题探究活动为例,本次活动旨在引导幼儿关注生活中大大小小的盒子,认识盒子的功能,了解盒子的结构特点,并尝试利用盒子的结构特点制作一个新盒子。为推进幼儿探究能力的培养进程,教师可以组织讨论活动。首先,教师可以提问:“在生活中你见过哪些盒子?”“这些盒子都是什么材质的?”“要制作一个盒子,会用到哪些工具?要做哪些准备工作?完成哪些步骤?”幼儿在此环节可自由发言,分享生活经验,提出“盒子有方形的,有心形的,也有圆形的”“盒子是为了装东西,不一样的盒子装不一样的东西”等观点。其次,教师可以帮助幼儿整理思路,以引导性的语言帮助幼儿确立探究的大致过程:“调查生活中的纸盒,模仿方盒的结构,自己制做一个纸盒。”再次,教师可向幼儿提出问题:“制作一个纸盒,先要做什么?后做什么?”幼儿会在此环节讨论各个探究步骤的先后次序。比如,整理工具的步骤应该在制作纸盒的步骤前完成,而裁纸的步骤应该在测量纸板尺寸的步骤后面。最后,教师可将幼儿提出的纸盒制作步骤制成行动卡片,再以幼儿在本环节讨论出的先后次序为卡片排序。卡片排序能将探究实践的步骤可视化,有助于幼儿完成探究计划。幼儿合作讨论、列举探究步骤、为探究步骤排序的过程就是应用工程思维来解决实际问题的过程。
(三)引进多元技术,为幼儿布置探究任务
“技术”是一个相对复杂的概念,指关于某一领域有效的科学的全部。由于幼儿所能理解和掌握的技术有限,因此教师在STEM教育理念下的幼儿园探究活动中,应选择与幼儿“最近发展区”相契合的技术、工具和材料来辅助幼儿完成探究活动。技术包括理论知识和研究方法。教师可在探究活动中引进多元技术,引导幼儿观察、实践、探索,掌握多种生活技能,从而获得丰富的探究体验[3]。

例如,在幼儿园“我为娃娃造个家”主题探究活动中,教师要引导幼儿设计、制作大型玩具屋,为玩具造一个“家”。为提升“玩具屋”的真实性,教师可指导幼儿制作迷你台灯、家具、床铺、书本等物品。上述物品的制作工序复杂,幼儿要使用不同的技术。教师可为幼儿提供不织布、儿童剪刀、毛线和塑料针,让幼儿根据视频教程在不织布上绘制草图、打孔、剪裁形状,再将不织布块用塑料针和毛线拼接、缝合起来,最后填充棉花等材料,以完成枕头、被子等模型的制作。在这一过程中,幼儿能逐渐掌握缝纫技术,提升实践探究能力。同时,教师还可引进编织技术、雕塑技术、木工技术、绘画技术等,让幼儿了解技术、掌握技术、应用技术,发展幼儿的探究能力。
(四)利用数学工具,幼儿汇总探究的结果
在STEM教育理念下,数学在幼儿探究能力培养过程中的应用主要集中于“汇总探究结果”方面。大部分3~6岁幼儿已对简单的数字、符号、图形以及数感、量感和空间认知等数学知识有初步了解,他们能以大小、多少、远近、上下等词汇来分析、描述实践探究的成果[4]。在探究能力的培养过程中,教师可为幼儿分发记录表,让幼儿以图形、计数、符号等形式记录自己实践探究的结果。幼儿能在利用数学工具记录探究结果的过程中自行观察细节、分析变化,对实践结果进行更加深入的探究。
以幼儿园“水果电池”主题探究活动为例,本次探究活动围绕“水果电池”展开,要求幼儿能自行动手制作多种水果电池,从中了解水果电池的基本原理。适合制作水果电池的水果有酸橙、柠檬、苹果、梨子、菠萝等。为探究水果种类对水果电池电量的影响,教师可指导幼儿设计实验对照组,分别用五种水果制作五个“水果电池”。水果电池制作完毕后,教师可以让幼儿在遮光环境下观察发光二极管的亮度。这一环节需要幼儿及时记录实验结果。为此,教师可为幼儿提供“实验结果记录表”,幼儿可用自己的方式将五种水果电池的发电情况进行分别记录。在此环节,教师可以提示:“记录电池发电情况时,要注意体现出亮度的区别。”幼儿在教师的指引下,在“实验结果记录表”上分别绘制五种水果电池的图案,并用符号、数字来对比、表示发光二极管的亮度差异。在数学工具的作用下,幼儿能完成探究活动的关键一环,在记录探究结果的过程中展开深入的探究思考,从而提升探究能力[5]。
四、结束语
综上所述,在STEM教育理念下培养幼儿的探究能力,教师需要精心设计主题探究活动,在活动实施的过程中,逐步导入科学主题,与幼儿共同拟定工程计划,在活动中引进多元技术,指导幼儿学会利用数学工具来归纳探究结果。在教学中,幼儿能综合利用科学、工程、技术、数学等学科知识、技能来解决实际问题,在探索中发现问题、分析问题,获得丰富的探究体验。在培养探究能力的过程中,教师需注意遵循情境性、趣味性与反思性原则,以高效落实探究能力培养目标,提升幼儿园的活动质量。
参考文献
[1]张馨怡.STEAM教育理念下大班幼儿科学探究能力发展现状的调查研究:以乐高建构活动为例[J].科幻画报,2023(8):208-210.
[2]何慧霞,唐丹娜.STEAM理念下大班幼儿科学探究能力与学习方式的研究[J].考试周刊,2022(50):163-166.
[3]陈亚男.在幼儿园教学活动中开展STEM教育的实践[J].新课程教学(电子版),2022(8):172-173.
[4]叶晴.幼儿园大班数学领域幼小衔接课程的设计与实施研究[D].太原:山西大学,2023.
[5]田江波.幼儿园数学教学活动中的探究式教学策略[J].新智慧,2024(3):108-110.