幼儿园STEM课程案例如何有效实施？

幼儿园STEM课程案例：拯救小蚂蚁

课程基本信息

• 课程主题： 拯救小蚂蚁
• 适用年龄： 幼儿园大班（5-6岁）
• 课程时长： 约3-5天（可分阶段进行）
• 核心领域：
  • 科学: 了解蚂蚁的习性、栖息地需求；观察水的毛细现象。
  • 技术: 学习使用简单的工具（如滴管、镊子）；利用放大镜进行观察。
  • 工程: 设计并搭建一个稳固、安全的“蚂蚁救援通道”。
  • 数学: 测量“水坑”的直径；比较不同通道的长度和稳固性；进行简单的计数（如搬运多少颗豆子）。
• 所需材料：
  • 情境创设： 一个透明的大塑料箱或鱼缸、一小块海绵（模拟“小岛”）、水。
  • 观察工具： 放大镜、蚂蚁（可以从户外安全地带捕捉，或购买观察蚁巢）。
  • 工程材料（供选择）：
    • 基础版： 积木、回形针、吸管、纸板、橡皮泥、棉签。
    • 升级版： 滴管、小勺子、细绳、小木棍、塑料片、泡沫块。
  • 记录工具： 白板或大画纸、马克笔、幼儿记录纸（可画图或贴贴纸）。

课程实施流程

第一阶段：问题引入与观察 (科学)

1. 创设情境：

   
   • 老师将孩子们围坐在一起,神秘地说：“小朋友们，我们今天遇到了一个紧急情况！有一只小蚂蚁不小心掉进了一个‘大水坑’里，它被困在了中间的‘小岛’上，回不了家了，它好害怕呀！我们能不能帮帮它？”
   • 将准备好的透明塑料箱装上少量水,把海绵块放在中间，然后轻轻将一只蚂蚁放在海绵上。

2. 观察与提问：

   • 提问引导：
     • “大家看，小蚂蚁现在在哪里？它看起来怎么样？”（引导幼儿观察蚂蚁的状态，如“很着急”、“在爬来爬去”）
     • “小蚂蚁为什么过不去这个‘水坑’呢？”（引导幼儿思考水的障碍）
     • “蚂蚁的家在哪里呢？我们能为它造一座桥吗？”
   • 自由讨论： 鼓励孩子们大胆说出自己的想法，用棍子”、“用手拿起来”、“用叶子铺过去”等，老师将所有想法记录在白板上，肯定每个孩子的创意。

第二阶段：设计与规划 (工程、数学)

1. 明确任务：

   • 老师：“大家的想法都太棒了！今天我们的工程任务就是——为小蚂蚁设计并搭建一座能安全通行的救援通道！”

2. 小组讨论与设计：

   
   • 将幼儿分成3-4人一组，发放纸笔。
   • 任务： “请你们小组讨论一下，你们打算用什么材料来建这座‘桥’？把它画在纸上。”
   • 老师引导：
     • “你们的桥需要多长才能从‘小岛’一直连到岸上呢？”（引导幼儿进行测量和比较，这块积木长，那块短”）
     • “这座桥要很稳，不能小蚂蚁一走上去就塌了，你们要怎么让它更稳固呢？”（引导幼儿思考结构，用两块积木做桥墩”）
     • “桥面要平，方便小蚂蚁走路。”
   • 每个小组完成自己的“设计图纸”，并向全班同学介绍他们的方案。

第三阶段：动手搭建与测试 (技术、工程)

1. 领取材料，开始施工：

   • 各小组根据自己“设计图纸”领取相应的材料。
   • 技术实践： 在这个过程中，孩子们会自然地用到各种技术。
     • 使用滴管： 如果测试桥的防水性，可以用滴管在桥上滴水。
     • 使用镊子/小勺子： 如果需要移动蚂蚁或小颗粒材料。
     • 连接技巧： 如何用回形针连接吸管？如何用橡皮泥固定木棍？这些都是技术的初步应用。

2. 迭代测试与改进：

   • 第一次测试： 将搭建好的“救援通道”一端放在“小岛”上，另一端放在岸上，轻轻地把蚂蚁放在通道的起点，观察它是否能顺利通过。
   • 发现问题：
     • “哎呀，桥太窄了，蚂蚁过不去！”（工程问题：宽度不足）
     • “桥一碰就倒了！”（工程问题：结构不稳）
     • “桥是纸做的，一湿就软了！”（材料科学问题：吸水性）
   • 小组讨论与改进： 针对测试中发现的问题，小组内讨论如何修改他们的设计。
     • “桥太窄了，我们再加一块积木！”
     • “桥会倒，我们下面再加两个桥墩！”
     • “纸不行，我们换用塑料片或木棍！”
   • 这个“设计-搭建-测试-改进”的循环过程是STEM课程的核心，能极大地锻炼幼儿的解决问题能力和抗挫折能力。

第四阶段：记录与分享 (科学、数学)

1. 过程记录：

   • 老师可以准备简单的记录表,让孩子们用画画的方式记录。
   • 记录表可以包含：
     • 我们用的材料： （画上积木、吸管等）
     • 我们的设计： （画下桥的样子）
     • 测试结果： （画上笑脸😊或哭脸😢，或者写上“成功”/“失败”）
     • 我们做了什么改进： （画上加了一块积木等）

2. 成果展示与分享：

   • 每个派一名代表,上台展示他们最终完成的“蚂蚁救援通道”。
   • 分享他们的设计思路、搭建过程中遇到的困难以及如何解决的。
   • 全班同学一起为成功完成任务的小组鼓掌,并再次进行最终的救援测试。

课程延伸活动

1. 科学探索：蚂蚁的更多秘密

   • 观察蚁巢： 如果条件允许，可以设置一个长期的蚂蚁观察角，让孩子们持续观察蚂蚁如何挖掘隧道、如何合作搬运食物。
   • 气味实验： 在蚂蚁路线上滴一滴糖水，再滴一滴醋，观察蚂蚁对不同气味的反应。

2. 数学游戏：蚂蚁搬豆

   在活动区投放一些豆子和一个小篮子,让孩子们扮演小蚂蚁，比赛谁能用镊子或勺子最快地把豆子“搬运”到对面的篮子里，锻炼精细动作和计数能力。

3. 艺术创作：蚂蚁王国

   用黏土、颜料、树枝等材料，合作创作一个立体的“蚂蚁地下王国”，将STEM活动中的观察和发现艺术化地表现出来。

教师反思与评估要点

• 评估幼儿是否理解了核心概念：
  • 科学： 幼儿是否能说出水是障碍物？蚂蚁需要一个稳固的通道？
  • 技术： 幼儿是否能正确使用滴管、镊子等工具来完成任务？
  • 工程： 幼儿是否经历了“设计-搭建-测试-改进”的过程？他们的作品是否比最初版本更稳固？
  • 数学： 幼儿是否能比较材料的长短、大小？是否能进行简单的计数？
• 评估幼儿的综合能力发展：
  • 问题解决能力： 面对桥倒塌的问题，幼儿是放弃还是会尝试新的方法？
  • 团队协作能力： 小组内是否能分工合作，共同完成任务？
  • 表达能力： 幼儿是否能清晰地表达自己的设计思路和发现？

通过这样一套完整的流程,“拯救小蚂蚁”不再仅仅是一个游戏，而是一次充满探索、思考和创造的综合性STEM学习体验，孩子们在“玩中学”，在“做中学”，真正成为了学习的主人。

标签： 生活化 探究式