STEM教育理念下的大班科學(xué)探究活動設(shè)計與教學(xué)實踐目錄一、內(nèi)容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.1STEM教育的興起與發(fā)展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2大班幼兒的年齡特點與認(rèn)知發(fā)展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71.3科學(xué)探究活動對幼兒發(fā)展的意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.4本研究的目的與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9二、STEM教育理念概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1STEM教育的定義與內(nèi)涵．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.2STEM教育的核心要素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142.3STEM教育與傳統(tǒng)科學(xué)教育的區(qū)別．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．182.4STEM教育理念的理論基礎(chǔ)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24三、大班科學(xué)探究活動的設(shè)計原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．253.1科學(xué)性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．263.2探究性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．293.3趣味性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．313.4創(chuàng)新性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．323.5生活化原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．363.6合作性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37四、大班科學(xué)探究活動的設(shè)計流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．384.1確定探究主題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．384.2設(shè)計探究目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．414.3選擇探究內(nèi)容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．424.4設(shè)計探究方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．454.5準(zhǔn)備探究材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．504.6預(yù)設(shè)探究問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51五、大班科學(xué)探究活動的設(shè)計案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．555.1生活科學(xué)探究活動案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．575.1.1活動目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．615.1.2活動材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．625.1.3活動過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．655.1.4活動反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．665.2自然科學(xué)探究活動案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．675.2.1活動目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．685.2.2活動材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．705.2.3活動過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．725.2.4活動反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．745.3技術(shù)科學(xué)探究活動案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．765.3.1活動目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．785.3.2活動材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．815.3.3活動過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．835.3.4活動反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．875.4工程科學(xué)探究活動案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．895.4.1活動目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．915.4.2活動材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．925.4.3活動過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．935.4.4活動反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．945.5綜合科學(xué)探究活動案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．975.5.1活動目標(biāo)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．985.5.2活動材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．995.5.3活動過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1045.5.4活動反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．105六、大班科學(xué)探究活動的教學(xué)策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1086.1創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)探究興趣．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1116.2引導(dǎo)提問，啟迪探究思維．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1156.3實踐操作，培養(yǎng)探究能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1176.4合作交流，促進探究共享．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1206.5及時評價，強化探究意識．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1216.6拓展延伸，深化探究體驗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122七、大班科學(xué)探究活動教學(xué)的實施建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124八、STEM教育背景下大班科學(xué)探究活動的評價．．．．．．．．．．．．．．．．．1258.1評價的目的與原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1288.2評價的內(nèi)容與方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1308.3評價結(jié)果的反饋與運用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131九、結(jié)論與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1339.1研究結(jié)論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1379.2研究不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1399.3未來展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141一、內(nèi)容概要STEM教育理念的核心理念在于促成學(xué)科之間的相互融合，以科學(xué)探究為基礎(chǔ)，結(jié)合技術(shù)應(yīng)用、工程思維方式和數(shù)學(xué)工具，培養(yǎng)學(xué)生的綜合性解決問題能力。在設(shè)計大班科學(xué)探究活動時，旨在實現(xiàn)以下目標(biāo)：激發(fā)興趣：通過多樣化的活動形式和項目，吸引學(xué)生的注意力，并激發(fā)他們對科學(xué)探索的持續(xù)興趣。探究精神：鼓勵學(xué)生提出問題、進行假設(shè)、設(shè)計實驗，探索現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。團隊協(xié)作：促進學(xué)生間的互動合作，學(xué)會集體解決問題，提升交往能力和團隊合作精神。科學(xué)方法：引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)方法，如觀察、實驗、數(shù)據(jù)收集與分析，形成系統(tǒng)的科學(xué)探究流程認(rèn)識。實踐與創(chuàng)造：通過對真實問題情境的分析和處理，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐動手能力。跨學(xué)科融合：設(shè)計活動時盡可能地整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)各學(xué)科知識，增強學(xué)科間的融合與協(xié)同效果。通過以上目的的實現(xiàn)，可以在大班教學(xué)中開展一系列多維度、交叉能力的科學(xué)探究活動。設(shè)計活動時，需要考慮到活動的目標(biāo)和年齡特點，兼顧趣味性與教育性，使之能夠符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，同時也要強調(diào)開放性和探索空間，讓每位學(xué)生都有充分的機會參與、實踐和反思。在活動實施過程中，教師應(yīng)密切觀察學(xué)生反應(yīng)，適時調(diào)整教學(xué)策略，確保每位學(xué)生在活動中的全面參與和深度學(xué)習(xí)。表一概覽了本次探究活動的主要安排和預(yù)期目標(biāo)：探究項目目標(biāo)和內(nèi)容方法和工具預(yù)期成果與反思本概要旨在提供一個行動指南和核心教學(xué)框架，具體活動設(shè)計將緊扣STEM理念，重視過程導(dǎo)向，確保學(xué)生在成長過程中科學(xué)探究能力得到全方位提高。1.1STEM教育的興起與發(fā)展隨著全球科技的快速進步和知識經(jīng)濟的來臨，傳統(tǒng)分科教育模式已難以滿足時代對創(chuàng)新型人才的需求。STEM教育，即科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）的跨學(xué)科融合教育理念，正是在這樣的背景下應(yīng)運而生并迅速發(fā)展起來的。它強調(diào)學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系，倡導(dǎo)通過項目式學(xué)習(xí)、問題解決等方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。STEM教育的興起，不僅是對傳統(tǒng)教育模式的補充和完善，更是對人才培養(yǎng)目標(biāo)的重新定位和提升。?STEM教育的發(fā)展歷程STEM教育的發(fā)展并非一蹴而就，而是經(jīng)歷了一個逐步演進的過程。以下是STEM教育發(fā)展歷程的簡要回顧：階段特征主要推動力起源階段20世紀(jì)初，科學(xué)教育和工程教育開始萌芽工業(yè)革命對技術(shù)人才的需求發(fā)展階段20世紀(jì)中葉，科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育開始出現(xiàn)整合趨勢信息技術(shù)的快速發(fā)展和跨學(xué)科研究的興起成熟階段21世紀(jì)初，STEM教育理念正式形成并得到廣泛推廣創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略和跨學(xué)科教育理論的完善?STEM教育的國際背景STEM教育在國際上的興起和發(fā)展，受到了多方面因素的推動。許多發(fā)達(dá)國家通過政策引導(dǎo)、資金投入、課程改革等方式，積極推廣STEM教育。例如，美國國家科學(xué)基金會（NSF）資助了大量STEM教育項目，旨在提高科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的質(zhì)量和普及率。歐盟也通過“歐洲創(chuàng)新計劃”和“地平線2020”等項目，大力支持STEM教育的發(fā)展。?STEM教育在中國近年來，STEM教育在中國也受到了越來越多的關(guān)注和重視。中國政府明確提出要推進素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。STEM教育作為一種有效的教育模式，被廣泛應(yīng)用于大中小學(xué)教育中。許多學(xué)校通過開設(shè)STEM課程、建立STEM實驗室、舉辦STEM競賽等方式，積極推動STEM教育的實踐。例如，北京、上海、深圳等地的許多學(xué)校已經(jīng)成為了STEM教育的示范單位，為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源和實踐機會。總而言之，STEM教育的興起與發(fā)展，是時代進步和社會需求的必然結(jié)果。它不僅為學(xué)生提供了更加廣闊的學(xué)習(xí)空間和發(fā)展機會，也為培養(yǎng)創(chuàng)新型國家人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。1.2大班幼兒的年齡特點與認(rèn)知發(fā)展大班幼兒處于身心快速發(fā)展的關(guān)鍵時期，其年齡特點與認(rèn)知發(fā)展對于科學(xué)探究活動的設(shè)計與教學(xué)實踐具有重要的指導(dǎo)意義。這一時期的孩子好奇心旺盛，喜歡探索未知，對自然現(xiàn)象和周圍環(huán)境充滿好奇。他們的思維特點以形象思維為主，逐漸發(fā)展出抽象思維能力。（一）大班幼兒的年齡特點社會性發(fā)展：大班幼兒的社會交往能力增強，表現(xiàn)出更強的集體意識和合作意愿。動作技能：大動作和精細(xì)動作能力均顯著提升，能夠完成較復(fù)雜的操作任務(wù)。自我認(rèn)知：對自我有更為清晰的認(rèn)知，自我評價和判斷能力增強。（二）大班幼兒的認(rèn)知發(fā)展認(rèn)知興趣：對知識的渴求增強，對科學(xué)探究活動表現(xiàn)出濃厚興趣。思維特點：形象思維向抽象思維過渡，開始具備邏輯推理能力。學(xué)習(xí)能力：語言、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)能力顯著提高，為將來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?；谏鲜鎏攸c，在大班科學(xué)探究活動設(shè)計中，應(yīng)充分考慮大班幼兒的社會性、動作技能、思維方式和興趣點，創(chuàng)設(shè)富有探究性和實踐性的活動環(huán)境，以激發(fā)幼兒的好奇心和探究欲，促進其科學(xué)思維的發(fā)展。同時教學(xué)實踐過程中需要靈活調(diào)整策略，以適應(yīng)大班幼兒的認(rèn)知發(fā)展特點，確保科學(xué)探究活動的有效性和趣味性。1.3科學(xué)探究活動對幼兒發(fā)展的意義在STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）教育理念下，大班科學(xué)探究活動的設(shè)計與實施不僅能夠激發(fā)幼兒的好奇心和探索欲，還能促進其全面的發(fā)展。通過這樣的活動，幼兒能夠在動手操作中學(xué)習(xí)知識，提高解決問題的能力，并且培養(yǎng)團隊合作精神。科學(xué)探究活動對幼兒發(fā)展具有多重積極影響：首先科學(xué)探究活動有助于幼兒認(rèn)知能力的發(fā)展，通過觀察、實驗等過程，幼兒能夠主動獲取知識，理解事物的本質(zhì)，從而提升他們的邏輯思維能力和批判性思考能力。其次科學(xué)探究活動能增強幼兒的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力，孩子們在探索過程中可能會遇到各種問題和挑戰(zhàn)，這促使他們嘗試新的方法和策略來解決這些問題，從而培養(yǎng)出創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。此外科學(xué)探究活動還可以促進幼兒的社會交往技能，在小組合作進行探究的過程中，幼兒需要相互協(xié)作、溝通交流，這對于培養(yǎng)良好的社交技巧和團隊合作精神至關(guān)重要?？茖W(xué)探究活動有利于幼兒情感和社會化的發(fā)展，通過親身體驗和探索，幼兒能夠建立自信，學(xué)會面對困難并從中尋找解決方案，同時也能獲得歸屬感和安全感，為未來的人際關(guān)系奠定基礎(chǔ)。在STEM教育理念指導(dǎo)下，大班科學(xué)探究活動不僅是傳授知識的有效途徑，更是促進幼兒全面發(fā)展的重要手段。通過這些活動，幼兒不僅能學(xué)到豐富的科學(xué)知識，還能培養(yǎng)多種能力，為未來的成長打下堅實的基礎(chǔ)。1.4本研究的目的與意義STEM教育理念強調(diào)跨學(xué)科整合、實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，旨在為學(xué)生提供一個全面且富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)環(huán)境。本研究致力于探討在大班科學(xué)探究活動中如何有效實施STEM教育理念，以促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的發(fā)展。?研究目的本研究的目的是通過設(shè)計與教學(xué)實踐，探索STEM教育理念在大班科學(xué)探究活動中的應(yīng)用效果。具體目標(biāo)包括：分析STEM教育理念的內(nèi)涵及其在大班科學(xué)教育中的適用性。設(shè)計并實施一系列基于STEM理念的大班科學(xué)探究活動。評估這些活動對學(xué)生科學(xué)探究能力、創(chuàng)新思維及團隊合作精神的提升作用。總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為未來STEM教育在大班科學(xué)教育中的應(yīng)用提供參考。?研究意義本研究的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：理論貢獻：通過實證研究，豐富和發(fā)展STEM教育的理論體系，為大班科學(xué)探究活動的設(shè)計與實施提供理論支撐。實踐指導(dǎo)：為教師提供具體的STEM教育實踐案例和方法，幫助他們在日常教學(xué)中更好地融入STEM元素，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究能力。學(xué)生發(fā)展：通過參與STEM教育實踐活動，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維將得到顯著提升，為其未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。教育改革推動：本研究的成果有望引發(fā)對傳統(tǒng)科學(xué)教育的反思，推動教育工作者重新審視和設(shè)計科學(xué)課程，實現(xiàn)教育內(nèi)容和方式的創(chuàng)新與變革。本研究不僅具有重要的理論價值，而且在實踐中也具有廣泛的推廣和應(yīng)用前景。二、STEM教育理念概述STEM教育是一種融合科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四大領(lǐng)域的跨學(xué)科教育理念，旨在通過整合性、實踐性的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新思維。與傳統(tǒng)分科教學(xué)不同，STEM教育強調(diào)問題驅(qū)動、協(xié)作探究與真實情境的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生運用多學(xué)科知識解決實際問題，從而提升其批判性思維、動手能力及團隊協(xié)作精神。STEM教育的核心內(nèi)涵STEM教育的核心在于打破學(xué)科壁壘，通過項目式學(xué)習(xí)（PBL）和設(shè)計思維（DesignThinking），將抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為可操作、可驗證的實踐任務(wù)。例如，在“設(shè)計一座抗震橋梁”的活動中，學(xué)生需綜合運用物理（力學(xué)結(jié)構(gòu)）、數(shù)學(xué)（測量計算）、工程（材料選擇）和技術(shù)（建模工具）等多學(xué)科知識，通過迭代優(yōu)化方案完成項目。這種學(xué)習(xí)模式不僅強化了學(xué)科間的聯(lián)系，還培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。STEM教育的關(guān)鍵特征STEM教育具有以下顯著特征：跨學(xué)科性：強調(diào)多領(lǐng)域知識的交叉融合，而非單一學(xué)科的孤立教學(xué)。實踐性：以實驗、制作、測試等動手活動為核心，強調(diào)“做中學(xué)”。創(chuàng)新性：鼓勵學(xué)生大膽嘗試，通過失敗反思優(yōu)化方案，培養(yǎng)創(chuàng)造力。協(xié)作性：通常以小組合作形式開展，促進溝通與分工能力的提升。STEM教育的理論基礎(chǔ)STEM教育的理論建構(gòu)源于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論（Constructivism）和情境學(xué)習(xí)理論（SituatedLearning）。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者通過主動探索與環(huán)境互動來構(gòu)建知識；情境學(xué)習(xí)則強調(diào)知識在真實場景中的應(yīng)用價值。二者的結(jié)合為STEM教育提供了方法論支持，使其更貼近實際問題的解決邏輯。STEM教育的評估維度STEM教育的評估不僅關(guān)注知識掌握程度，更注重過程性能力的發(fā)展。以下為STEM學(xué)習(xí)評估的常見維度：評估維度具體指標(biāo)知識應(yīng)用能力能否將科學(xué)原理、數(shù)學(xué)模型等知識應(yīng)用于實際任務(wù)中。工程設(shè)計與實踐方案的可行性、原型制作的完成度及測試結(jié)果的分析。協(xié)作與溝通小組分工合理性、信息共享的有效性及沖突解決能力。創(chuàng)新與反思解決問題的獨特性、迭代改進的深度及對過程的總結(jié)反思。STEM教育的公式化表達(dá)若將STEM教育的成效（E）視為多維度能力的函數(shù)，可簡化表達(dá)為：E其中：-K代表知識整合能力（跨學(xué)科知識的綜合運用）；-P代表實踐操作能力（工具使用與問題解決）；-C代表協(xié)作溝通能力（團隊互動與表達(dá)）；-I代表創(chuàng)新思維能力（方案優(yōu)化與創(chuàng)意生成）。STEM教育與傳統(tǒng)教育的對比與傳統(tǒng)教育模式相比，STEM教育在目標(biāo)、方法與評價上存在顯著差異：對比維度傳統(tǒng)教育STEM教育學(xué)習(xí)目標(biāo)單一學(xué)科知識掌握跨學(xué)科綜合能力培養(yǎng)教學(xué)方法教師主導(dǎo)，講授為主學(xué)生中心，項目驅(qū)動評價方式結(jié)果導(dǎo)向（考試成績）過程與結(jié)果并重（能力評估）STEM教育的發(fā)展趨勢隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，STEM教育正向智能化（AI+STEM）和社會性（解決全球性問題）方向延伸。例如，通過編程模擬氣候變化的模型，或利用傳感器技術(shù)監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)，使科學(xué)探究更具現(xiàn)實意義。綜上，STEM教育理念通過學(xué)科融合、實踐創(chuàng)新與協(xié)作探究，為培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需求的創(chuàng)新型人才提供了有效路徑。其核心在于以學(xué)生為中心，以問題為紐帶，實現(xiàn)知識、能力與素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。2.1STEM教育的定義與內(nèi)涵STEM教育是一種跨學(xué)科的教育模式，它強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）的整合。這種教育模式旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、解決問題的能力以及跨學(xué)科的協(xié)作能力。在STEM教育中，學(xué)生將通過實踐活動來探索和解決實際問題，從而提高他們的綜合素質(zhì)。STEM教育的內(nèi)涵主要包括以下幾個方面：科學(xué)：STEM教育強調(diào)科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解自然界的規(guī)律和原理。這包括自然科學(xué)、生物科學(xué)、地理科學(xué)等領(lǐng)域的知識。技術(shù)：STEM教育關(guān)注技術(shù)的學(xué)習(xí)和實踐，使學(xué)生能夠掌握現(xiàn)代科技工具和方法。這包括計算機科學(xué)、信息技術(shù)、機器人技術(shù)等領(lǐng)域的知識。工程：STEM教育強調(diào)工程設(shè)計和實踐，使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解決實際問題。這包括機械設(shè)計、電子工程、土木工程等領(lǐng)域的知識。數(shù)學(xué)：STEM教育注重數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，使學(xué)生能夠運用數(shù)學(xué)工具和方法解決實際問題。這包括代數(shù)、幾何、概率統(tǒng)計等領(lǐng)域的知識。創(chuàng)新與合作：STEM教育鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新思維和團隊合作，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作能力。這包括設(shè)計思維、批判性思維、溝通協(xié)作等方面的能力?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)：STEM教育強調(diào)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識融合在一起，形成綜合性的思維和解決問題的能力。實踐與探究：STEM教育注重實踐和探究的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生能夠通過實踐活動來探索和解決實際問題。這包括實驗、項目研究、實地考察等方式。評價與反饋：STEM教育強調(diào)評價和反饋的重要性，使學(xué)生能夠及時了解自己的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)效果。這包括自我評價、同伴評價、教師評價等方式。STEM教育是一種以學(xué)生為中心的教育模式，它強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的整合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、解決問題的能力以及跨學(xué)科的協(xié)作能力。2.2STEM教育的核心要素STEM教育并非簡單地將科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）學(xué)科進行內(nèi)容拼湊，而是一種強調(diào)跨學(xué)科整合、注重實踐能力和創(chuàng)新思維培養(yǎng)的教育模式。理解其內(nèi)涵，必須把握其核心要素，這些要素相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了STEM教育的框架。根據(jù)相關(guān)研究和教育實踐，我們可以將STEM教育的核心要素概括為以下幾個方面：跨學(xué)科整合(InterdisciplinaryIntegration)跨學(xué)科整合是STEM教育的基石。它要求打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘，將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識以項目式或主題式的形式有機融合。這種整合并非簡單的知識疊加，而是一種深層次的融合，旨在引導(dǎo)學(xué)生運用跨學(xué)科的知識和技能解決復(fù)雜的問題。例如，在設(shè)計和建造一個可自動澆水的植物培育箱項目中，學(xué)生需要運用科學(xué)原理（如植物生長條件、水循環(huán)）進行實驗和觀察，運用數(shù)學(xué)知識（如測量、計算）進行設(shè)計和規(guī)劃，運用工程原理（如機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電路連接）制作裝置，并運用技術(shù)手段（如編程控制水泵）實現(xiàn)自動化功能。這種跨學(xué)科整合的過程能夠幫助學(xué)生建立知識間的聯(lián)系，形成更全面的認(rèn)知體系。實踐與探究(PracticalityandInquiry-BasedLearning)STEM教育強調(diào)“做中學(xué)”(learningbydoing)，重視實踐活動在學(xué)習(xí)過程中的核心地位。學(xué)生不再是被動接受知識的容器，而是主動參與知識建構(gòu)的主體。通過動手實踐、實驗操作、項目設(shè)計等方式，學(xué)生能夠親身體驗知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，加深對知識的理解，并培養(yǎng)實踐能力和解決問題的能力。探究式學(xué)習(xí)則是實踐活動的核心驅(qū)動力，教師引導(dǎo)學(xué)生提出問題、制定計劃、搜集數(shù)據(jù)、分析論證、評估結(jié)論，整個學(xué)習(xí)過程遵循科學(xué)探究的流程，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、批判性思維和創(chuàng)新的能力。問題驅(qū)動(Problem-BasedLearning)STEM教育通常以真實世界的問題或挑戰(zhàn)作為學(xué)習(xí)的起點。這些問題往往是多方面、復(fù)雜的，需要學(xué)生運用跨學(xué)科的知識和技能進行綜合分析和解決。問題驅(qū)動的方式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動思考，并將其所學(xué)知識應(yīng)用于實際情境中。例如，可以提出“如何設(shè)計一個高效的太陽能熱水系統(tǒng)？”或“如何解決城市內(nèi)澇問題？”等問題，這些問題都與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望。在解決問題的過程中，學(xué)生需要經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設(shè)計方案、實施計劃、評估結(jié)果等多個環(huán)節(jié)，從而全面提升其綜合素質(zhì)。信息技術(shù)應(yīng)用(IntegrationofInformationTechnology)在當(dāng)前的數(shù)字化時代，信息技術(shù)是STEM教育不可或缺的重要組成部分。信息技術(shù)不僅可以作為學(xué)習(xí)和探究的工具，還可以作為創(chuàng)造和表達(dá)的媒介。例如，學(xué)生可以利用計算機軟件進行模擬實驗、數(shù)據(jù)分析、模型設(shè)計；利用編程技術(shù)控制機器人或智能家居設(shè)備；利用3D打印技術(shù)制作原型模型等。信息技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助學(xué)生更高效地獲取信息、處理信息、展示成果，并培養(yǎng)其信息技術(shù)素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。評價方式多元化(DiversifiedAssessmentMethods)STEM教育的評價方式應(yīng)多元化，注重過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合，定量評價和定性評價相補充。傳統(tǒng)的紙筆測試難以全面評估學(xué)生在STEM學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，因此需要采用多種評價方式，如項目作品評估、實驗報告評價、團隊合作評價、自我評價和同伴評價等。這些評價方式能夠更全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，包括其知識掌握程度、實踐能力、創(chuàng)新思維、協(xié)作能力等方面，從而更好地促進學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展。核心要素之間的關(guān)系可以用以下簡單的公式表示：STEM教育成果這個公式表明，STEM教育的成果是五個核心要素共同作用的結(jié)果。只有充分發(fā)揮每個要素的作用，才能更好地實現(xiàn)STEM教育的目標(biāo)，培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需要的高素質(zhì)人才?？偠灾?，STEM教育的核心要素是相互依存、相互促進的。只有深入理解和有效實施這些核心要素，才能真正發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢，培養(yǎng)出具備創(chuàng)新精神和實踐能力的人才，為推動社會進步和發(fā)展貢獻力量。2.3STEM教育與傳統(tǒng)科學(xué)教育的區(qū)別STEM教育（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）并非傳統(tǒng)科學(xué)教育（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的簡稱，常簡稱為STEM，但這里指側(cè)重分科的教學(xué)模式）的簡單疊加，而是在教育理念、目標(biāo)、內(nèi)容、方法和評價等方面都存在著顯著的差異。傳統(tǒng)科學(xué)教育通常側(cè)重于分科知識的傳授和技能訓(xùn)練，而STEM教育則倡導(dǎo)跨學(xué)科整合、問題解決導(dǎo)向和實踐探究的學(xué)習(xí)方式。以下將從多個維度對兩者進行對比分析。（1）知識整合的深度與廣度相比之下，STEM教育強調(diào)知識的內(nèi)在聯(lián)系和綜合運用。它鼓勵學(xué)生在解決實際問題的過程中，主動調(diào)用不同學(xué)科的知識和方法。例如，在設(shè)計一個太陽能小車項目中，學(xué)生需要運用物理學(xué)的能量轉(zhuǎn)換原理、數(shù)學(xué)的測量和計算方法、工程學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化技術(shù)，以及信息技術(shù)（如使用設(shè)計軟件）等。這種integratelearning的方式更能體現(xiàn)知識在真實世界中的應(yīng)用價值，公式（體現(xiàn)了跨學(xué)科融合的簡化模型）:綜合能力（2）學(xué)習(xí)方法與教師的角色傳統(tǒng)科學(xué)教育模式下，教師通常是知識的權(quán)威傳授者，課堂活動多以教師講授、學(xué)生聽講為主。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式相對被動，主要通過記憶和理解教科書知識來達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。實驗操作往往是為了驗證課堂所學(xué)的理論，目的性較強，過程探索性不足。而STEM教育則倡導(dǎo)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式，強調(diào)探究、實踐、合作和創(chuàng)造。教師更多地扮演引導(dǎo)者、促進者和資源提供者的角色，鼓勵學(xué)生主動提出問題、設(shè)計方案、動手制作、測試評估，并在遇到困難時提供必要的支持和幫助。學(xué)生在課堂上通過項目式學(xué)習(xí)（PBL）、問題解決學(xué)習(xí)（PSL）等方式，不僅學(xué)習(xí)學(xué)科知識，更是在“做中學(xué)”（LearningbyDoing），培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。（3）學(xué)科整合的評價方式傳統(tǒng)科學(xué)教育的評價方式往往集中在終結(jié)性評價，即通過考試來檢驗學(xué)生對學(xué)科知識的記憶和理解程度。評價標(biāo)準(zhǔn)相對單一，主要以知識點的掌握為依據(jù)。STEM教育的評價則更加多元化、過程化和發(fā)展性。它不僅關(guān)注學(xué)生最終的作品或解決方案，更關(guān)注學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)，包括問題提出的能力、信息搜集與分析能力、設(shè)計方案的創(chuàng)新性、動手實踐能力、團隊協(xié)作精神、溝通表達(dá)能力以及面對失敗時的堅持和反思等。評價方式也更加多樣，除了傳統(tǒng)的考試，還包括項目報告、作品展示、過程記錄、自我評價、同伴互評等。評價公式（簡化模型）：綜合評價得分=α×STEM教育通過強調(diào)跨學(xué)科知識整合、以學(xué)生為中心的探究實踐和多元化的評價方式，克服了傳統(tǒng)科學(xué)教育學(xué)科分割、學(xué)習(xí)被動、與現(xiàn)實脫節(jié)等局限性，更符合21世紀(jì)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。在大班科學(xué)探究活動設(shè)計與實踐中，深入理解并貫徹這種理念變革，是實現(xiàn)高質(zhì)量科學(xué)教育的關(guān)鍵。2.4STEM教育理念的理論基礎(chǔ)STEM教育理念以科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四大學(xué)科的緊密融合為核心，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和批判性思維。其理論基礎(chǔ)主要圍繞以下幾點進行闡述：首先馬克思主義教育理論強調(diào)教育活動的實踐性和社會性，要求教育應(yīng)關(guān)注與實際生活相聯(lián)系的知識技能傳授。STEM教育恰恰重視實踐和跨學(xué)科融合，通過解決實際問題培養(yǎng)學(xué)生的實踐智慧，這完全契合馬克思主義教育理論的實踐導(dǎo)向。接著教育心理學(xué)研究指出，積極體驗感對學(xué)生學(xué)習(xí)動機與興趣有著重要影響。STEM教育通過動手實踐活動和項目式學(xué)習(xí)來提升學(xué)生的參與度，帶給學(xué)生探索新知識的積極體驗感，與教育心理學(xué)原理相吻合。另外課程理論研究中強調(diào)基礎(chǔ)教育的課程內(nèi)容應(yīng)具有綜合性、實踐性和發(fā)展性。STEM教育正是通過融合多個學(xué)科的知識，進行實踐驅(qū)動的項目式學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)生在各種綜合情境下運用知識解決實際問題的能力提升。STEM教育理念的理論基礎(chǔ)蘊含在馬克思主義教育理論的實踐中尋找、教育心理學(xué)研究的積極體驗感的造就以及課程理論研究中對學(xué)科綜合性的追求之中。通過這些理論指導(dǎo)，STEM教育能更好地設(shè)計出滿足學(xué)生自身發(fā)展與社會需求的教育實踐活動，從而實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。三、大班科學(xué)探究活動的設(shè)計原則在大班科學(xué)探究活動的策劃與實施過程中，必須遵循特定的設(shè)計原則，以確?；顒拥目茖W(xué)性、趣味性，并最大限度地激發(fā)幼兒的科學(xué)探究興趣和提升其科學(xué)素養(yǎng)。以下是大班科學(xué)探究活動設(shè)計的主要原則：目標(biāo)導(dǎo)向性原則：科學(xué)探究活動的設(shè)計應(yīng)緊密圍繞特定的科學(xué)目標(biāo)，確?；顒觾?nèi)容既符合幼兒的認(rèn)知發(fā)展水平，又能有效地引導(dǎo)幼兒掌握特定的科學(xué)知識和技能。教師在設(shè)計活動時需要明確活動目標(biāo)，以便活動能更好地服務(wù)于幼兒的科學(xué)學(xué)習(xí)。目標(biāo)類型具體目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)理解基本的科學(xué)概念和原理技能目標(biāo)掌握基本的科學(xué)探究方法情感態(tài)度目標(biāo)培養(yǎng)幼兒對科學(xué)的興趣，增強探究精神探究性原則：活動的設(shè)計應(yīng)當(dāng)鼓勵幼兒主動探究，教師應(yīng)當(dāng)通過提出問題、創(chuàng)設(shè)情境等方式激發(fā)幼兒的好奇心，引導(dǎo)幼兒以實驗、觀察、討論等方法進行自主探究，尋找問題的答案?；顒釉O(shè)計公式：問題提出實踐性原則：科學(xué)探究活動應(yīng)當(dāng)強調(diào)實踐操作，讓孩子通過自己的實踐來理解和應(yīng)用科學(xué)知識。教師應(yīng)提供合適的材料和環(huán)境，讓幼兒能夠親自參與活動，驗證他們的猜想和理論。合作性原則：在設(shè)計科學(xué)探究活動時，應(yīng)該鼓勵幼兒之間的合作與交流，通過小組活動等形式讓幼兒學(xué)會與人協(xié)作，共同解決問題。這不僅能夠提高幼兒的社交技能，還能通過集體的力量促進更深層次的探究。安全性原則：幼兒的安全是所有教育活動設(shè)計的首要考慮?？茖W(xué)探究活動應(yīng)當(dāng)確保所有材料安全無害，操作過程在可控范圍內(nèi)進行，同時教師也應(yīng)當(dāng)提前進行安全教育，提高幼兒的防范意識。通過這些設(shè)計原則的應(yīng)用，可以有效地提升大班科學(xué)探究活動的質(zhì)量，幫助幼兒在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)科學(xué)，發(fā)展思維，增強實踐能力。3.1科學(xué)性原則科學(xué)性原則是STEM教育理念下大班科學(xué)探究活動設(shè)計與教學(xué)實踐的核心原則之一，它強調(diào)活動的內(nèi)容、方法、過程和結(jié)果都必須符合科學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律，確保探究活動的嚴(yán)謹(jǐn)性和有效性。在具體實施過程中，科學(xué)性原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）內(nèi)容的科學(xué)性活動內(nèi)容的選擇必須基于科學(xué)事實、科學(xué)原理和科學(xué)方法，確保其內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性和前瞻性。首先內(nèi)容應(yīng)與幼兒的認(rèn)知水平和發(fā)展特點相匹配，選擇他們能夠理解和探索的科學(xué)現(xiàn)象和概念。其次內(nèi)容應(yīng)緊密聯(lián)系生活實際，源于生活，用于生活，激發(fā)幼兒的好奇心和探究興趣。例如，在設(shè)計關(guān)于“植物生長”的科學(xué)探究活動時，可以選擇幼兒身邊常見的植物，引導(dǎo)他們觀察植物的生長過程，探究植物生長的條件，如陽光、水、土壤等，并學(xué)習(xí)種植植物的基本方法。（2）方法的科學(xué)性活動方法的選擇應(yīng)遵循科學(xué)探究的基本過程，包括提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、收集證據(jù)、分析論證、得出結(jié)論和交流分享等環(huán)節(jié)。在具體實施過程中，應(yīng)鼓勵幼兒運用多種感官進行觀察，采用多種方法進行實驗，例如實驗法、觀察法、調(diào)查法、測量法等，并通過對比、分類、歸納、演繹等方法對收集到的證據(jù)進行分析和論證。同時應(yīng)注意方法的可行性和安全性，確保幼兒能夠在教師的指導(dǎo)下安全有效地進行探究活動?？茖W(xué)探究的基本過程可以用以下公式表示：提出問題（3）過程的科學(xué)性活動過程應(yīng)注重幼兒的主動參與和深度學(xué)習(xí)，讓幼兒在探究過程中體驗科學(xué)的魅力，感悟科學(xué)的精神。教師的角色應(yīng)該是引導(dǎo)者和支持者，而不是知識傳授者，應(yīng)鼓勵幼兒提出問題、進行猜想、設(shè)計實驗、收集證據(jù)、分析論證和得出結(jié)論，并引導(dǎo)他們進行反思和改進。同時應(yīng)注意過程性評價，關(guān)注幼兒在探究過程中的表現(xiàn)和發(fā)展，例如他們的好奇心、探究興趣、合作能力、問題解決能力等。（4）結(jié)果的科學(xué)性活動結(jié)果的呈現(xiàn)應(yīng)客觀、真實、準(zhǔn)確，能夠反映幼兒的探究過程和探究成果。幼兒可以通過多種方式進行結(jié)果呈現(xiàn)，例如內(nèi)容表、實驗報告、科學(xué)小論文、科學(xué)小制作、科學(xué)表演等。教師的評價應(yīng)注重幼兒的探究過程和探究成果，鼓勵幼兒用科學(xué)的眼光看待問題，用科學(xué)的方法解決問題，并用科學(xué)的語言表達(dá)自己的發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)性原則是STEM教育理念下大班科學(xué)探究活動設(shè)計與教學(xué)實踐的重要指導(dǎo)思想，必須在活動的設(shè)計和實施過程中得到貫徹和落實。只有這樣，才能真正培養(yǎng)幼兒的科學(xué)素養(yǎng)，提升他們的科學(xué)探究能力，為他們的未來發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。3.2探究性原則在STEM教育理念下，探究性原則是科學(xué)探究活動設(shè)計的關(guān)鍵，它強調(diào)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過自主觀察、實驗驗證和合作交流，主動獲取知識、培養(yǎng)科學(xué)思維和實踐能力。探究性原則的核心在于以學(xué)生為中心，注重過程體驗，鼓勵創(chuàng)新思維，并通過問題驅(qū)動的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與傳統(tǒng)的知識傳授模式相比，探究性原則更強調(diào)學(xué)生在探究過程中的主體地位，通過“提出問題—猜想假設(shè)—設(shè)計方案—動手實驗—分析數(shù)據(jù)—得出結(jié)論—交流反思”的完整探究流程，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的綜合提升。為了更好地體現(xiàn)探究性原則，科學(xué)探究活動的設(shè)計應(yīng)遵循以下步驟：問題導(dǎo)向：從真實情境中提煉科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生的探究動機。自主設(shè)計：鼓勵學(xué)生根據(jù)問題提出假設(shè)，并自主設(shè)計實驗方案。合作實踐：通過小組合作，分工協(xié)作，共同完成實驗操作和數(shù)據(jù)記錄。分析論證：引導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行分析，驗證假設(shè)或修正猜想。反思拓展：鼓勵學(xué)生總結(jié)探究過程中的收獲，并提出新的問題或改進方案。以下是一個探究性原則應(yīng)用的簡單示例表格，展示了大班科學(xué)探究活動的設(shè)計要素：探究主題問題提出猜想假設(shè)實驗方案數(shù)據(jù)記錄方法評價方式植物生長與光照植物是否需要光照才能生長？需要光照；不需要光照設(shè)置對照組，分別提供光照和遮光條件觀察記錄植物高度小組討論、實驗報告此外探究性原則還可通過數(shù)學(xué)模型進行量化分析，例如，在研究“不同液體對冰融化速度的影響”時，學(xué)生可記錄冰塊在水中、鹽水中和空氣中融化的時間，并通過公式計算平均融化速率（融化速率=融化時間/質(zhì)量變化），從而直觀展示不同變量的影響。探究性原則不僅有助于學(xué)生掌握科學(xué)知識，更能培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、團隊協(xié)作精神和創(chuàng)新意識，為STEM教育目標(biāo)的實現(xiàn)提供了有效支撐。3.3趣味性原則在STEM教育中融合并貫徹趣味性原則，是確保教育活動吸引力和參與度的關(guān)鍵。趣味性不僅能夠調(diào)動兒童的興趣，激發(fā)探究欲，還能增強他們解決實際問題的能力。在規(guī)劃科學(xué)探究活動時，我們應(yīng)從以下幾個方面入手：活動設(shè)計創(chuàng)新性：探索多維度的教育工具和資源，如動手動腦的機械模型、互動教育軟件及游戲式任務(wù)。例如，可以設(shè)置障礙賽道的搭建實驗，鼓勵孩子們運用物理學(xué)原理合作解決問題。情境化探究場景：通過故事講述或訴求強烈的實際問題，使得實驗情景化。例如，講述“金魚通往海洋的夢”后來展開的流動力學(xué)研究。運用互動教學(xué)技術(shù)：利用多媒體互動技術(shù)及虛擬現(xiàn)實（VR）等現(xiàn)代教育工具，提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗。比如，借助虛擬實驗室平臺進行模擬火山噴發(fā)實驗，通過模擬實驗讓孩子們直觀理解自然現(xiàn)象。開放式問題設(shè)計：科學(xué)探究活動應(yīng)當(dāng)建有挑戰(zhàn)性，讓孩子面對開放式的問題，促使他們推理、分析并創(chuàng)造性地解決問題。例如，通過讓兒童按尺寸制作指南針，讓孩子們探索磁性的特性與空間布局的關(guān)系。激勵機制與反饋：建立正面的激勵機制，鼓勵孩子們的每一步操作及進步。使用正面反饋和及時激勵，比如頒發(fā)“科學(xué)藝術(shù)家”、制作“創(chuàng)意實驗室”的獎勵，以回應(yīng)他們的好奇心和成就感。將趣味性原則深入到STEM教育活動中，可以大大增強活動的吸引力，提升學(xué)習(xí)效果，為兒童開啟探索物理世界的大門創(chuàng)造更多樂趣。通過趣味性的探究，學(xué)生不僅能夠享受到知識的樂趣，還能學(xué)會如何將科學(xué)原理應(yīng)用于現(xiàn)實生活中，進一步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。3.4創(chuàng)新性原則創(chuàng)新性原則是STEM教育區(qū)別于傳統(tǒng)科學(xué)教育的一個顯著特征，也是提升大班科學(xué)探究活動質(zhì)量、激發(fā)幼兒創(chuàng)造潛能的關(guān)鍵。在STEM教育理念的指引下，科學(xué)探究活動的設(shè)計與實施應(yīng)注重打破常規(guī)思維，鼓勵幼兒運用新穎的方法、視角來解決問題，從而在獲取科學(xué)知識、鍛煉動手能力的同時，有效培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。貫徹創(chuàng)新性原則，要求活動設(shè)計不僅要考慮結(jié)果的正解性，更要關(guān)注過程的價值。教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)開放性的探究情境，允許甚至鼓勵幼兒提出與眾不同的想法、進行非線性的探索路徑嘗試，并允許失敗。這種環(huán)境有助于幼兒思維的發(fā)散與聚合，為其創(chuàng)新思維的生長提供沃土。在活動實施過程中，教師應(yīng)扮演好引導(dǎo)者和啟發(fā)者的角色，通過巧妙的問題設(shè)計（例如，“還有其他的方法可以做到嗎？”、“如果改變某個條件會怎樣？”），引導(dǎo)幼兒跳出思維定勢，探索更多可能性。以具體活動為例，例如設(shè)計一個“自制滅火器”的科學(xué)探究活動，創(chuàng)新性原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面：材料選擇的多元性與開放性：不局限于提供預(yù)設(shè)的瓶瓶罐罐和常見材料，而是鼓勵幼兒結(jié)合生活經(jīng)驗、或根據(jù)探究需要自行選擇和組合不同材質(zhì)（如使用氣球、小蘇打、醋、塑料瓶等），甚至嘗試用廢棄物進行改造與創(chuàng)新。問題指向的深度與廣度：活動目標(biāo)不僅是讓幼兒理解滅火器的原理，更鼓勵他們思考“如何讓滅火效果更好？”、“能否設(shè)計出結(jié)構(gòu)更簡單或更方便使用的滅火裝置？”、“不同材料在滅火過程中的作用有何差異？”等問題，引導(dǎo)幼兒深入探究和提出改進方案。成果展示的個性化與多樣化：提供多種成果展示與交流的方式，如制作原型模型、撰寫設(shè)計說明、繪制設(shè)計內(nèi)容、進行口頭展示或小組辯論等，讓幼兒能以自己最擅長或最喜歡的方式進行表達(dá)與分享。為了更直觀地體現(xiàn)創(chuàng)新性原則在不同探究活動要素中的體現(xiàn)，可以參考下表：此外教師的專業(yè)素養(yǎng)對體現(xiàn)創(chuàng)新性原則至關(guān)重要，教師需要不斷學(xué)習(xí)新的教育理念和科學(xué)知識，具備發(fā)現(xiàn)和引導(dǎo)幼兒創(chuàng)新思維的能力。例如，在上述“自制滅火器”活動中，教師需了解基本的滅火原理和材料化學(xué)特性，并能根據(jù)幼兒的探究進程，適時提出引導(dǎo)性、拓展性問題或補充相關(guān)信息，推動活動的創(chuàng)新走向深入。綜上所述創(chuàng)新性原則要求科學(xué)探究活動的設(shè)計與教學(xué)實踐不僅要傳授科學(xué)知識和技能，更要聚焦于激發(fā)幼兒的好奇心、培養(yǎng)其勇于探索、敢于創(chuàng)新的品質(zhì)，使其成長為具備創(chuàng)新思維和實踐能力的未來公民。3.5生活化原則在STEM教育理念的指導(dǎo)下，大班科學(xué)探究活動的設(shè)計與實踐應(yīng)當(dāng)遵循生活化原則。這意味著我們將科學(xué)知識的學(xué)習(xí)與日常生活緊密結(jié)合起來，使得探究活動更加貼近學(xué)生的生活實際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。為了實現(xiàn)這一原則，可以采取以下措施：選擇生活化的探究主題：選擇與學(xué)生生活密切相關(guān)的主題，如天氣變化、植物生長、食物營養(yǎng)等，這些主題能夠使學(xué)生將所學(xué)知識與日常生活經(jīng)驗相聯(lián)系，增強理解和記憶。運用生活中的實例進行教學(xué)活動：在教學(xué)活動中，教師可以引入生活中的實例，通過實物展示、模擬實驗等方式，幫助學(xué)生直觀地理解科學(xué)知識。例如，在物理教學(xué)中，可以通過日常生活中的力學(xué)現(xiàn)象（推、拉、按壓等）來引導(dǎo)學(xué)生理解力的概念。結(jié)合真實情景的教學(xué)方法設(shè)計：模擬真實情景讓學(xué)生參與活動或進行任務(wù)探究。比如在學(xué)習(xí)生物知識時，可以組織學(xué)生進行校園植物觀察活動，記錄不同植物的生長特點，從而理解生物多樣性的意義。鼓勵學(xué)生在生活中應(yīng)用所學(xué)知識：引導(dǎo)學(xué)生將在課堂上學(xué)到的知識應(yīng)用到日常生活中去，鼓勵他們運用科學(xué)知識解決實際問題。例如，在學(xué)習(xí)物理原理后，學(xué)生可以制作簡易的發(fā)明創(chuàng)造，如利用浮力原理制作簡易小船等。通過這樣的方式，學(xué)生可以更加深入地理解科學(xué)知識并將其應(yīng)用于生活實踐。通過這種方式的學(xué)習(xí)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，也能使他們體會到科學(xué)的實際應(yīng)用價值。這樣的生活化學(xué)習(xí)方法能夠使學(xué)生在實踐中加深對知識的理解與運用。通過這種方式，我們可以實現(xiàn)STEM教育理念下大班科學(xué)探究活動的生活化原則，促進學(xué)生對科學(xué)知識的理解和掌握。3.6合作性原則在實施STEM教育理念下的大班科學(xué)探究活動中，合作性原則強調(diào)學(xué)生之間的互動和協(xié)作是學(xué)習(xí)過程中的重要組成部分。通過小組討論、團隊項目或共同完成實驗任務(wù)等形式，學(xué)生能夠分享各自的觀點和知識，從而促進深度理解和創(chuàng)新能力的發(fā)展。這種合作性原則不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的社交技能，如溝通、協(xié)調(diào)和解決問題的能力，還能增強他們的集體責(zé)任感和團隊精神。為了有效實現(xiàn)這一原則，教師應(yīng)精心設(shè)計活動以激發(fā)學(xué)生的參與熱情，并提供足夠的支持和指導(dǎo)。例如，在組織小組討論時，教師可以設(shè)定明確的目標(biāo)和規(guī)則，確保每個成員都能貢獻自己的想法并尊重他人的觀點。此外通過定期的反饋和評價機制，可以幫助學(xué)生認(rèn)識到自己在合作中的表現(xiàn)，并激勵他們不斷改進。STEM教育理念下的大班科學(xué)探究活動設(shè)計與教學(xué)實踐中，合作性原則是推動學(xué)生全面發(fā)展的重要途徑之一。通過合理的安排和有效的執(zhí)行，教師可以在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時，培養(yǎng)其合作精神和社會能力。四、大班科學(xué)探究活動的設(shè)計流程在大班科學(xué)探究活動中，教師需遵循一套科學(xué)、系統(tǒng)且富有創(chuàng)意的設(shè)計流程，以確保活動的高效性和趣味性。以下是該設(shè)計流程的詳細(xì)闡述：確定活動目標(biāo)首先教師要明確活動的教育目標(biāo)，這包括知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價值觀三個維度。例如，目標(biāo)可以是“讓學(xué)生了解光合作用的基本原理，并培養(yǎng)其動手操作能力”。選擇主題根據(jù)幼兒的興趣和年齡特點，選擇具有探索性和教育性的科學(xué)主題。如“植物的生長過程”、“水的特性”等。設(shè)計活動方案活動準(zhǔn)備：收集相關(guān)資料，準(zhǔn)備實驗材料，布置實驗環(huán)境等?；顒恿鞒蹋涸O(shè)計具體的活動步驟和時間安排，如“觀察植物生長變化”、“制作簡單的溫度計”等。安全保障：確保所有活動材料的安全性，制定應(yīng)急措施。實施活動在實施階段，教師要引導(dǎo)幼兒主動參與，鼓勵他們通過觀察、實驗、討論等方式進行探究。同時教師要注意觀察幼兒的表現(xiàn)，及時給予指導(dǎo)和幫助。評價與反思活動結(jié)束后，教師要對活動進行評價與反思。這包括對幼兒的學(xué)習(xí)成果進行評估，總結(jié)活動中的優(yōu)點和不足，并提出改進意見。此外教師還可以邀請家長參與評價，共同探討如何優(yōu)化科學(xué)探究活動。通過以上設(shè)計流程，教師可以有效地組織大班科學(xué)探究活動，激發(fā)幼兒的科學(xué)興趣和探究欲望，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力。4.1確定探究主題在STEM教育理念的指導(dǎo)下，大班科學(xué)探究活動的主題選擇需兼顧科學(xué)性、趣味性、實踐性與跨學(xué)科融合的特點。主題的確定應(yīng)基于幼兒的認(rèn)知發(fā)展水平、生活經(jīng)驗以及《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中的科學(xué)領(lǐng)域目標(biāo)，同時注重培養(yǎng)幼兒的問題意識、探究能力和創(chuàng)新思維。以下是確定探究主題的具體原則與方法：（1）主題選擇的基本原則生活化與情境性主題應(yīng)貼近幼兒的日常生活，從自然現(xiàn)象、身邊事物或社會問題中提煉，例如“植物的生長奧秘”“影子變化的規(guī)律”等，使幼兒在熟悉情境中產(chǎn)生探究興趣。問題驅(qū)動性主題需以核心問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)幼兒通過觀察、實驗、討論等方式解決問題。例如，以“如何讓小紙橋承重更多？”為主題，可融合科學(xué)（結(jié)構(gòu)力學(xué)）、技術(shù)（設(shè)計優(yōu)化）、工程（搭建實踐）和數(shù)學(xué)（測量與比較）等多學(xué)科內(nèi)容?？鐚W(xué)科整合性主題應(yīng)體現(xiàn)STEM各學(xué)科的有機融合，避免單一學(xué)科知識的堆砌。例如，“設(shè)計自動澆水裝置”可涉及：科學(xué)（S）：水的毛細(xì)現(xiàn)象、蒸發(fā)原理；技術(shù)（T）：利用廢舊材料制作裝置；工程（E）：設(shè)計并優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)；數(shù)學(xué)（M）：測量水量、計算時間間隔。適宜性與挑戰(zhàn)性主題難度需符合大班幼兒的動手能力和認(rèn)知水平，同時提供適度的挑戰(zhàn)空間，避免過于簡單或復(fù)雜?？赏ㄟ^以下公式評估主題適宜性：適宜性當(dāng)比值接近1時，主題設(shè)計較為合理。（2）主題來源與篩選流程主題的確定可通過以下步驟系統(tǒng)化篩選：頭腦風(fēng)暴與資源整合教師團隊結(jié)合季節(jié)、節(jié)日、幼兒興趣點（如恐龍、交通工具）及園所資源（如種植區(qū)、建構(gòu)區(qū)）生成備選主題列表。可行性分析對備選主題進行評估，重點考察：材料是否易獲取；活動時長是否可控（建議單次探究不超過30分鐘，系列探究持續(xù)1-2周）；是否能達(dá)成明確的STEM學(xué)習(xí)目標(biāo)。幼兒興趣調(diào)研通過投票、繪畫或談話等方式了解幼兒對備選主題的偏好，確保主題符合幼兒的真實需求。主題優(yōu)化與聚焦對初步選定的主題進一步細(xì)化，明確核心探究問題。例如，將“水的游戲”聚焦為“如何利用不同形狀的容器讓水流動最快？”。（3）主題案例與跨學(xué)科關(guān)聯(lián)示例以下為典型探究主題及其STEM跨學(xué)科關(guān)聯(lián)分析：探究主題核心科學(xué)問題STEM學(xué)科關(guān)聯(lián)“橋梁承重挑戰(zhàn)”哪種結(jié)構(gòu)最穩(wěn)固？S（力的作用）、T（材料選擇）、E（模型設(shè)計）、M（數(shù)據(jù)記錄與比較）“種子發(fā)芽的條件”水和陽光對種子發(fā)芽的影響？S（生物需求）、T（觀察工具使用）、E（控制變量實驗）、M（統(tǒng)計發(fā)芽率）“垃圾分類小能手”如何減少垃圾污染？S（材料降解特性）、T（分類裝置設(shè)計）、E（流程優(yōu)化）、M（垃圾重量與體積測量）通過上述方法，教師可系統(tǒng)性地設(shè)計出既符合STEM教育理念，又能激發(fā)大班幼兒深度學(xué)習(xí)熱情的科學(xué)探究主題，為后續(xù)活動開展奠定堅實基礎(chǔ)。4.2設(shè)計探究目標(biāo)知識與理解目標(biāo)：使學(xué)生能夠識別和解釋基本的科學(xué)概念，如物質(zhì)的性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換等。方法：通過互動式教學(xué)和實驗操作，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)，以加深對科學(xué)原理的理解。技能與應(yīng)用目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)知識和方法解決實際問題的能力。方法：設(shè)計跨學(xué)科的項目任務(wù)，鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于解決現(xiàn)實問題，如環(huán)境監(jiān)測、資源利用等。態(tài)度與價值觀目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，尊重科學(xué)、勇于探索。方法：通過小組合作學(xué)習(xí)和角色扮演等活動，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和責(zé)任感。創(chuàng)新與創(chuàng)造力目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，鼓勵他們提出新的想法和方法。方法：設(shè)置開放性問題和挑戰(zhàn)性任務(wù)，讓學(xué)生自由發(fā)揮，創(chuàng)造屬于自己的科學(xué)項目。交流與合作目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的溝通技巧和團隊合作能力。方法：通過小組討論、演講和展示等形式，促進學(xué)生之間的交流和合作。評估與反思目標(biāo)：通過評估和反思，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進展和存在的問題，為后續(xù)教學(xué)提供依據(jù)。方法：采用多元化的評價方式，包括自我評價、同伴評價和教師評價，以及定期的學(xué)習(xí)反思會議。通過以上目標(biāo)的設(shè)定，我們旨在構(gòu)建一個全面、系統(tǒng)的大班科學(xué)探究活動體系，不僅有助于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也為他們未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅實的基礎(chǔ)。4.3選擇探究內(nèi)容探究內(nèi)容的選擇是開展STEM教育活動的核心環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接影響著探究活動的效果和學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。在大班科學(xué)探究活動的設(shè)計中，應(yīng)遵循科學(xué)性、適宜性、趣味性、探究性以及跨學(xué)科整合等原則，精心選擇探究內(nèi)容?？茖W(xué)性原則要求所選內(nèi)容符合科學(xué)事實和原理，遵循科學(xué)探究的規(guī)律；適宜性原則強調(diào)內(nèi)容要契合大班兒童的年齡特點、認(rèn)知水平和興趣愛好，既不能過于簡單而缺乏挑戰(zhàn)性，也不能過于復(fù)雜而難以理解和操作；趣味性原則旨在激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使他們在輕松愉悅的氛圍中進行探究學(xué)習(xí)；探究性原則則要求內(nèi)容具有一定的探究空間，能夠引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實驗、思考等方式發(fā)現(xiàn)問題、解決問題；跨學(xué)科整合原則倡導(dǎo)將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識有機融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和解決實際問題的能力。在選擇探究內(nèi)容時，應(yīng)綜合考慮以下幾個方面：學(xué)生的興趣和已有經(jīng)驗：了解學(xué)生的興趣愛好和已有知識背景，選擇他們感興趣且能夠理解的內(nèi)容，才能有效激發(fā)他們的探究熱情。課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：依據(jù)國家或地方的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，選擇符合教學(xué)目標(biāo)和要求的探究內(nèi)容，確保學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)系統(tǒng)化和層次化。教學(xué)資源的可用性：根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備和材料，選擇能夠有效地利用這些資源開展探究活動的內(nèi)容。社會熱點和科技發(fā)展趨勢：選擇一些與社會熱點和科技發(fā)展趨勢相關(guān)的探究內(nèi)容，可以拓展學(xué)生的視野，培養(yǎng)他們的社會責(zé)任感和創(chuàng)新精神。從上表可以看出，每個探究內(nèi)容都涵蓋了多個學(xué)科的知識和方法，體現(xiàn)了STEM教育整合的本質(zhì)。例如，“探究不同材質(zhì)的物體在水中的沉浮現(xiàn)象”不僅涉及到科學(xué)知識中的密度、浮力等概念，還需要學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識進行觀察、記錄和數(shù)據(jù)分析；而“設(shè)計并制作一個小型太陽能小車”則需要學(xué)生綜合運用科學(xué)知識中的能量轉(zhuǎn)換原理、技術(shù)知識中的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、工程知識中的系統(tǒng)優(yōu)化和問題解決方法以及數(shù)學(xué)知識中的測量和計算方法。?【公式】：探究內(nèi)容選擇公式為了更系統(tǒng)地指導(dǎo)探究內(nèi)容的選擇，我們可以參考以下公式：?探究內(nèi)容=學(xué)生興趣+課程標(biāo)準(zhǔn)+教學(xué)資源+社會熱點+科技發(fā)展趨勢?【公式】：探究內(nèi)容適宜性評估模型在選擇探究內(nèi)容后，需要對其進行適宜性評估，可以使用以下模型：?適宜性得分=(興趣匹配度+認(rèn)知匹配度+技術(shù)匹配度+資源匹配度+安全性)/5其中興趣匹配度指的是探究內(nèi)容與學(xué)生興趣的匹配程度；認(rèn)知匹配度指的是探究內(nèi)容與學(xué)生認(rèn)知水平的匹配程度；技術(shù)匹配度指的是探究內(nèi)容與教學(xué)資源的匹配程度；資源匹配度指的是探究內(nèi)容與學(xué)?，F(xiàn)有教學(xué)資源的匹配程度；安全性指的是探究內(nèi)容的安全性。探究內(nèi)容的選擇是STEM教育活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要教師認(rèn)真對待，科學(xué)選擇。只有選擇合適的探究內(nèi)容，才能真正發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，為他們的未來發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。4.4設(shè)計探究方案設(shè)計探究方案是科學(xué)探究活動的核心環(huán)節(jié)，它明確了探究的目標(biāo)、方法、步驟和預(yù)期成果，是保障探究活動順利開展和達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵。在STEM教育理念的指引下，大班科學(xué)探究方案的設(shè)計應(yīng)注重科學(xué)性、實踐性、創(chuàng)新性和趣味性的有機統(tǒng)一，以激發(fā)幼兒的探究興趣，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。1）明確探究目標(biāo)探究目標(biāo)的設(shè)計應(yīng)基于幼兒的年齡特點、認(rèn)知水平和生活經(jīng)驗，并與STEM教育理念相契合。探究目標(biāo)應(yīng)具有明確性、可操作性和可觀察性，以便于幼兒理解和教師評估。目標(biāo)設(shè)定應(yīng)圍繞“科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)精神、實踐能力”四個維度展開。例如，以“水的浮沉”為主題進行探究，可以將探究目標(biāo)設(shè)定為：科學(xué)知識：初步了解物體的沉浮與物體本身的重量、形狀有關(guān)?？茖W(xué)方法：學(xué)習(xí)運用觀察、比較、實驗等方法探究物體的沉浮現(xiàn)象。科學(xué)精神：培養(yǎng)幼兒實事求是、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。實踐能力：提升幼兒動手操作、合作交流、解決問題的能力。2）選擇探究方法探究方法是達(dá)成探究目標(biāo)的橋梁，選擇合適的探究方法對探究活動的有效性至關(guān)重要。針對大班幼兒的年齡特點，常用的探究方法包括：觀察法：通過感官對自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象進行詳細(xì)的觀察和記錄。實驗法：通過設(shè)計和進行簡單的實驗，探究不同因素對事物的影響。比較法：通過對比不同事物或現(xiàn)象的異同，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。分類法：根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，將物體或現(xiàn)象進行歸類。測量法：運用簡單的工具，對物體的長度、重量、體積等進行測量。在方案設(shè)計中，教師應(yīng)根據(jù)探究目標(biāo)選擇合適的探究方法，或?qū)⒍喾N方法相結(jié)合，以增強探究活動的趣味性和挑戰(zhàn)性。例如，在“水的浮沉”探究活動中，可以采用觀察法觀察生活中常見物體的沉浮現(xiàn)象，采用實驗法通過此處省略石頭、泡沫等改變物體的重量和形狀，觀察其對沉浮的影響，采用比較法比較不同物體的沉浮情況，并記錄實驗結(jié)果。3）制定探究步驟探究步驟是探究活動進行的路線內(nèi)容，它將探究過程細(xì)化為具體的操作環(huán)節(jié)，便于幼兒理解和執(zhí)行。探究步驟的設(shè)計應(yīng)遵循由淺入深、由具體到抽象的原則，并結(jié)合STEM教育理念的特點，將科學(xué)探究、工程設(shè)計與技術(shù)應(yīng)用、數(shù)學(xué)思維相結(jié)合。探究材料的準(zhǔn)備是保障探究活動順利進行的重要條件，探究材料的準(zhǔn)備應(yīng)遵循安全性、多樣性、可操作性、經(jīng)濟性等原則，并結(jié)合探究目標(biāo)和幼兒的年齡特點。在“水的浮沉”探究活動中，可以準(zhǔn)備以下材料：常用材料：石頭、木塊、泡沫、鐵塊、塑料瓶、小球等。測量工具：量杯、天平等。工具材料：針、剪刀、膠帶等。記錄工具：繪本、記錄表、畫筆等。5）制定安全預(yù)案安全是科學(xué)探究活動開展的前提，在方案設(shè)計中，教師應(yīng)充分考慮探究過程中可能存在的安全隱患，并制定相應(yīng)的安全預(yù)案，確保幼兒的人身安全。安全預(yù)案應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容：操作安全：規(guī)范幼兒的操作行為，避免幼兒發(fā)生意外傷害。設(shè)備安全：定期檢查實驗設(shè)備，確保設(shè)備安全可靠。環(huán)境安全：保持實驗環(huán)境整潔，避免幼兒發(fā)生滑倒、碰撞等事故。emergencyplan：制定應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)對突發(fā)事件。6）評估探究效果探究活動的評估是檢驗探究活動效果的重要手段，它可以幫助教師了解幼兒的探究情況，并及時調(diào)整教學(xué)策略。探究活動的評估應(yīng)注重過程性評估和結(jié)果性評估相結(jié)合，并采用多種評估方法，如觀察法、訪談法、作品分析法等。例如，在“水的浮沉”探究活動結(jié)束后，教師可以通過觀察幼兒的操作過程、訪談幼兒的探究心得、分析幼兒的實驗記錄等方式，評估幼兒的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)的提升情況。通過以上六個方面的設(shè)計，可以制定出科學(xué)、合理、可行的探究方案，為幼兒提供優(yōu)質(zhì)的科學(xué)探究體驗，促進幼兒科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。同時教師應(yīng)在探究活動過程中不斷反思和改進，以提升自身的STEM教育能力，更好地引導(dǎo)幼兒開展科學(xué)探究活動。4.5準(zhǔn)備探究材料在STEM教育理念下，大班科學(xué)探究活動的材料準(zhǔn)備是確保探索活動的成功實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了營造一個有助于學(xué)生自主探索和解決問題的學(xué)習(xí)環(huán)境，教師應(yīng)精心挑選和準(zhǔn)備材料，以促進深度學(xué)習(xí)。以下是準(zhǔn)備探究材料的一些建議：多樣性和開放性確保材料的多樣性，以激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力。采用開放式材料，即那些可以有多種用途和變化的材料，如磁鐵、繩子和紙板等，可以讓學(xué)生在實驗中找到個人獨特的探究方式。相關(guān)性和實踐性選擇與既定的科學(xué)探究主題聯(lián)系緊密的材料，比如如果探究的主題是關(guān)于水的行為，那么可以設(shè)置與水特性相關(guān)的實驗材料，如水中的彩糖、水滴、濕度計等，幫助學(xué)生通過實踐觀察和實驗探索水的特性。操作性和挑戰(zhàn)性材料應(yīng)既能滿足學(xué)生的年齡和技能水平，同時也具有一定的挑戰(zhàn)性，以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。例如，對于更高年級的學(xué)生，可以準(zhǔn)備一些復(fù)雜的測量工具或復(fù)合型實驗裝置，挑戰(zhàn)學(xué)生的邏輯思維和團隊協(xié)作能力。安全性與環(huán)保性考慮材料的安全保障和環(huán)保特性，避免使用對學(xué)生有害或易造成環(huán)境污染的材料。篩選無毒無害、易于處理的材料，如生物降解的材料或者回收材料，這樣既能確保活動中的安全，也符合可持續(xù)發(fā)展理念?？茖W(xué)性與教學(xué)定向準(zhǔn)備材料時應(yīng)有意識地與科學(xué)知識的傳授和技能的學(xué)習(xí)相契合，如測量長度的尺子、理解物理力的彈簧裝置等，都是為了使探究活動能結(jié)構(gòu)化地引導(dǎo)學(xué)生向特定學(xué)習(xí)目標(biāo)邁進。在設(shè)計表格、公式等內(nèi)容時，可以創(chuàng)建預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)表、材料清單表、實驗步驟表等，以便清晰記錄和反饋探究過程。例如，如何在表格里列出所選材料的名稱、特性、期望達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)和建議的實用性提示，以此增強教學(xué)的邏輯性和針對性。教師應(yīng)保持靈活性，隨時準(zhǔn)備根據(jù)學(xué)生的探索進展和需求對材料進行微調(diào)或補充，確保探究活動能夠高效開展。通過這種日常的精心準(zhǔn)備，可以最大限度地促進STEM教育理念下大班科學(xué)探究活動設(shè)計的成功實施和深入實踐。4.6預(yù)設(shè)探究問題在大班科學(xué)探究活動中，預(yù)設(shè)探究問題是引導(dǎo)幼兒進入科學(xué)世界、激發(fā)其好奇心與求知欲的關(guān)鍵。這些問題并非簡單的知識傳遞，而是精心設(shè)計的認(rèn)知“腳手架”，旨在啟發(fā)幼兒觀察、思考、質(zhì)疑，并通過實踐尋找答案。在設(shè)計時，應(yīng)充分考慮幼兒的認(rèn)知發(fā)展水平、興趣點以及活動的核心科學(xué)概念，確保問題既具有挑戰(zhàn)性，又貼近幼兒生活經(jīng)驗，從而有效支撐探究活動的深入開展。預(yù)設(shè)探究問題的形式可以多樣，既可以是開放式的引導(dǎo)性問題，鼓勵幼兒多角度思考；也可以是引導(dǎo)幼兒進行觀察和比較的對比性問題；還可以是激發(fā)幼兒動手實驗的指令性問題。一個富有啟發(fā)性的探究問題通常應(yīng)具備以下特征：指向明確（清晰指向探究的核心對象或現(xiàn)象）、激發(fā)思考（能引發(fā)幼兒的深度思考和認(rèn)知沖突）、具有一定開放性（允許多種答案或探究路徑）以及聯(lián)系生活（與幼兒的生活經(jīng)驗或已有認(rèn)知相關(guān)聯(lián)）。為了更直觀地展示預(yù)設(shè)探究問題的設(shè)計思路與示例，以下列舉了針對某一典型大班科學(xué)探究活動（如：水的浮沉現(xiàn)象探究）的預(yù)設(shè)問題實例。這些問題貫穿探究活動的不同環(huán)節(jié)，由淺入深，逐步引導(dǎo)幼兒深入理解科學(xué)原理。除了上述表格形式，預(yù)設(shè)探究問題也可以用數(shù)學(xué)公式或類似公式的結(jié)構(gòu)來表示其要素，例如：探究問題基本結(jié)構(gòu)公式：[觀察到的現(xiàn)象/對象]+[變化的條件/操作]+[預(yù)期/引發(fā)的疑問]+[與已知經(jīng)驗的聯(lián)系/對比]示例：[積木沉入水中]+[改變積木的形狀（捏成碗狀）]+[會浮起來嗎？為什么？]+[記得之前積木是沉的嗎？]采用這種結(jié)構(gòu)化、表格化或公式化的方式呈現(xiàn)，有助于教師更清晰地把握探究的脈絡(luò)和問題的遞進關(guān)系，也便于在活動設(shè)計和實踐中有針對性地引導(dǎo)幼兒的思考。同時教師在實際教學(xué)過程中，還應(yīng)保持靈活性，根據(jù)幼兒的即時反應(yīng)和興趣點，適時調(diào)整或補充新的探究問題，使活動更具生成性和挑戰(zhàn)性。通過精心預(yù)設(shè)的探究問題，可以有效激發(fā)幼兒的科學(xué)探究熱情，培養(yǎng)其觀察能力、動手能力、思考能力和初步的科學(xué)素養(yǎng)。五、大班科學(xué)探究活動的設(shè)計案例在STEM教育理念的指導(dǎo)下，大班科學(xué)探究活動的設(shè)計應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新思維。以下是一個具體的設(shè)計案例，旨在通過“自制降落傘”活動，引導(dǎo)學(xué)生探究空氣動力學(xué)原理，并鍛煉他們的動手操作能力。?活動主題?“飛向太空”——自制降落傘探險?活動目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)：理解空氣阻力對物體下落速度的影響。技能目標(biāo)：學(xué)會使用常見材料制作簡易降落傘。情感目標(biāo)：培養(yǎng)團隊合作意識，激發(fā)對太空探索的興趣。?活動材料材料名稱數(shù)量備注氣球若干用于模擬降落傘橡皮筋若干用于固定降落傘紙巾若干用于制作降落傘傘面細(xì)線若干用于懸掛降落傘電子秤1個測量下落時間記錄【表】若干記錄實驗數(shù)據(jù)?活動步驟導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師通過展示太空探索內(nèi)容片，引導(dǎo)學(xué)生思考如何使宇航員安全返回地球。提出問題：“如何讓物體在空中緩慢下落？”探究環(huán)節(jié)猜想與預(yù)測：學(xué)生分組討論，預(yù)測哪些材料最適合制作降落傘。制作降落傘：每組領(lǐng)取材料，討論制作方案。使用紙巾和橡皮筋制作傘面，細(xì)線固定氣球作為降落傘?ad。實驗測試：在指定高度釋放降落傘，記錄下落時間。調(diào)整傘面大小、繩子長度等因素，觀察對下落速度的影響。數(shù)據(jù)記錄：實驗組別傘面面積(cm2)繩子長度(cm)下落時間(s)1100503.52150502.83100704.2分析討論引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，總結(jié)影響下落速度的因素（如傘面面積、繩長）。結(jié)合公式說明空氣阻力作用：Fd-Fd-ρ為空氣密度，-v為下落速度，-Cd-A為傘面面積?？偨Y(jié)延伸回顧活動過程，強調(diào)團隊合作的重要性。布置任務(wù)：設(shè)計未來宇航員的降落裝置，鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意。?活動評價過程性評價：觀察學(xué)生在制作和實驗中的參與度、合作情況。結(jié)果性評價：根據(jù)記錄表和實驗數(shù)據(jù)，評估學(xué)生的探究能力。情感評價：通過學(xué)生反饋，了解他們對太空科學(xué)的興趣變化。通過這一案例，可以看出STEM教育理念下的大班科學(xué)探究活動不僅注重知識傳遞，更強調(diào)實踐操作與思維培養(yǎng)，有效提升學(xué)生的綜合能力。5.1生活科學(xué)探究活動案例生活科學(xué)探究活動案例旨在引導(dǎo)大班幼兒通過觀察、實驗、討論等方式，探究日常生活中遇到的科學(xué)現(xiàn)象，從而培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力。以下以“神奇的浮與沉”為例，闡述STEM教育理念下生活科學(xué)探究活動的設(shè)計與教學(xué)實踐。（1）活動目標(biāo)科學(xué)目標(biāo):通過實驗觀察，感知不同物體的沉浮特性，初步理解影響物體沉浮的因素。工程目標(biāo):嘗試用不同的方法讓沉物體上浮，體驗解決問題的樂趣。技術(shù)目標(biāo):學(xué)習(xí)使用簡單的測量工具（如天平），記錄實驗數(shù)據(jù)。數(shù)學(xué)目標(biāo):能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行簡單的分類、統(tǒng)計，并用內(nèi)容表等形式進行表達(dá)。情感目標(biāo):激發(fā)幼兒對科學(xué)探究的興趣，培養(yǎng)認(rèn)真觀察、積極思考、樂于分享的良好品質(zhì)。（2）活動準(zhǔn)備2.2知識準(zhǔn)備幼兒對常見的物體有初步的認(rèn)識。幼兒具備簡單的分類和計數(shù)能力。2.3環(huán)境準(zhǔn)備將幼兒分成若干小組，每組配備一套探究材料和記錄工具。在活動區(qū)域張貼沉浮記錄表和沉浮分類盒。（3）活動過程3.1導(dǎo)入環(huán)節(jié)：激發(fā)興趣，引入主題教師展示一個密封的盒子，告訴幼兒里面裝著一些有趣的物品，有的能漂在水上，有的會沉到水底，讓幼兒猜猜都有哪些物品，從而激發(fā)幼兒的好奇心，引入“沉與浮”的主題。3.2探究環(huán)節(jié)：自主實驗，觀察記錄自由探索，感知沉浮:幼兒以小組為單位，輪流將探究材料放入水中，觀察它們的沉浮情況，并嘗試用語言描述自己的發(fā)現(xiàn)。例如：“這個石子沉下去了，那個木塊浮起來了?！狈诸愑涗?，分析現(xiàn)象:教師引導(dǎo)幼兒將沉浮不同的物體分別放入沉盒和浮盒中，并在沉浮記錄表中填寫物體的名稱和沉浮情況。引導(dǎo)思考，探究原因:教師提出問題：“為什么有的物體能浮起來，有的物體會沉下去呢？”引導(dǎo)幼兒結(jié)合自己的觀察和記錄，嘗試解釋沉浮現(xiàn)象。例如：“可能是物體的形狀不一樣”，“可能是物體的輕重不一樣”。實驗驗證，解決問題:教師提供一些輔助材料，例如剪刀，引導(dǎo)幼兒嘗試改變物體的形狀或者密度，看看能否讓它沉浮反轉(zhuǎn)。例如，將塑料杯剪一個小口，讓它漂浮在水面上；或者在水里加入食鹽，觀察石子浮力的變化。3.3討論環(huán)節(jié)：分享交流，提升認(rèn)識各小組分享自己的探索發(fā)現(xiàn)和實驗結(jié)果，教師引導(dǎo)幼兒討論影響物體沉浮的因素，例如：物體的材質(zhì)、形狀、體積、密度等。教師可以利用公式F浮=G物（浮力=物體重力）來解釋沉浮現(xiàn)象，但用簡單的語言進行解釋，例如：“物體在水里受到一個向上的力，這個力叫做浮力。如果浮力大于物體的重力，物體就浮起來了；如果浮力小于物體的重力，物體就沉下去了?！?.4拓展環(huán)節(jié)：聯(lián)系生活，實際應(yīng)用教師引導(dǎo)幼兒聯(lián)系生活實際，說一說生活中哪些物體是沉的，哪些物體是浮的，它們有什么用途。例如：“輪船是利用浮力原理制造的”，“潛水艇可以控制沉浮”。鼓勵幼兒課后繼續(xù)探索沉浮的秘密，例如嘗試制作一個簡單的浮沙艇。（4）教學(xué)反思通過“神奇的浮與沉”這一生活科學(xué)探究活動，幼兒在自主實驗、觀察記錄、分析討論的過程中，不僅了解了物體的沉浮特性，還初步認(rèn)識了影響物體沉浮的因素，培養(yǎng)了他們的觀察能力、實驗?zāi)芰Α⒎治瞿芰徒鉀Q問題的能力。同時本次活動也體現(xiàn)了STEM教育理念，將科學(xué)、工程、技術(shù)和數(shù)學(xué)有機融合，幼兒在玩中學(xué)，學(xué)中玩，體驗到了科學(xué)探究的樂趣。改進建議:可以提供更多的探究材料，例如不同密度的液體，讓幼兒進一步探究浮力與密度的關(guān)系?？梢栽O(shè)計更復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)，例如讓幼兒利用提供的材料制作一個能夠運輸小物體的浮橋。生活科學(xué)探究活動案例對于培養(yǎng)幼兒的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力具有重要意義。教師應(yīng)積極運用STEM教育理念，設(shè)計和實施科學(xué)探究活動，讓幼兒在輕松愉快的氛圍中體驗科學(xué)探究的樂趣，為他們的終身學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。5.1.1活動目標(biāo)在STEM教育理念指導(dǎo)下，本大班科學(xué)探究活動旨在通過多樣化的互動體驗與實踐操作，激發(fā)兒童對科學(xué)探究的興趣，培養(yǎng)他們的觀察力和解決問題的能力。通過活動，兒童將學(xué)習(xí)到如下目標(biāo)：認(rèn)知與發(fā)展目標(biāo)：兒童能夠理解科學(xué)探究的基本流程，包括提出問題、提出假設(shè)、實驗驗證、得出結(jié)論。在這個過程中，兒童將學(xué)習(xí)使用科學(xué)方法來探索自然現(xiàn)象和解決問題。情感與態(tài)度目標(biāo)：激發(fā)兒童對科學(xué)的積極情感，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新意識。鼓勵兒童在團隊合作中展示開放性思維，愿意接受新觀點，敢于表達(dá)自己的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。技能與能力目標(biāo)：訓(xùn)練兒童的觀察力、動手操作能力與數(shù)據(jù)分析技能。通過實際操作，如構(gòu)建模型、進行實驗等，兒童將學(xué)會如何系統(tǒng)地記錄和呈現(xiàn)研究結(jié)果。下面將其轉(zhuǎn)換為表格形式：目標(biāo)維度具體目標(biāo)描述認(rèn)知與發(fā)展了解科學(xué)探究流程：問題提出、假設(shè)構(gòu)建、實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析情感與態(tài)度培養(yǎng)對科學(xué)的積極情感，鼓勵批判性思維和創(chuàng)新精神技能與能力提升觀察力，操作能力以及數(shù)據(jù)分析技能在此目標(biāo)設(shè)置中，教師將引導(dǎo)兒童通過一系列活動將科學(xué)探究的各個要素融入到日常生活中，使之成為學(xué)習(xí)的一部分，從而使學(xué)生在實踐中不僅能學(xué)到知識，更能體驗科學(xué)探究的真實過程，實現(xiàn)全面發(fā)展。5.1.2活動材料在STEM教育理念指導(dǎo)下的大班科學(xué)探究活動設(shè)計中，活動材料的選取與準(zhǔn)備具有至關(guān)重要的意義?？茖W(xué)探究活動的有效性在很大程度上取決于材料的科學(xué)性、趣味性以及教育價值。首先材料的選擇要緊密圍繞探究主題，確保其能夠支撐幼兒理解相關(guān)科學(xué)概念，并激發(fā)他們主動探究的興趣。例如，在設(shè)計“磁鐵的奧秘”這一科學(xué)探究活動時，教師應(yīng)提供多種不同形狀和大小的磁鐵、鐵質(zhì)和非鐵質(zhì)的小物件（如回形針、紙屑、木塊等），以及用于記錄觀察結(jié)果的白紙和鉛筆。除了滿足探究需求的基礎(chǔ)材料外，教師還應(yīng)考慮材料的多樣性和層次性。多樣化的材料能夠激發(fā)幼兒的多種感官參與，促進他們從不同角度觀察和思考。例如，在“植物的生長”探究活動中，除了花盆、種子、土壤等基礎(chǔ)材料外，還可以提供放大鏡、溫度計、濕度計等輔助工具，引導(dǎo)幼兒更細(xì)致地觀察植物的生長過程，測量環(huán)境因素對植物生長的影響。此外通過分層材料的設(shè)計，教師可以根據(jù)幼兒的個別差異，提供不同難度和挑戰(zhàn)性的材料，滿足不同探究水平幼兒的需求，促進他們的個性化發(fā)展。為了更直觀地展示不同探究活動所需材料的選擇，我們設(shè)計了下面的表格：探究主題核心科學(xué)概念基