学前教育科学探究活动的设计与实施

【摘要】科学探究活动作为一种以自然环境和现实生活为蓝本的多元实践活动，涵盖了多个领域的学科知识，是学前启蒙教育的重要组成部分，具有较高的教育价值。因此，学前教师应立足幼儿的认知阶段和思维特点，创新科学探究活动的设计思路和实施形式，激发幼儿对外界环境和科学现象的好奇心，引导幼儿自主发现科学现象，合作分析科学原理，在全面落实学前教育科学探究活动的基础上，全面提升幼儿的科学素养。【关键词】学前教育；科学探究活动；科学探究；活动设计学前教育科学探究活动是一种基于幼儿兴趣倾向和认知发展的探索发现式活动，能够有效激发并满足幼儿对未知事物和外界环境的好奇心和探索欲，全面调动幼儿的主观能动性，引导幼儿在自然领域中自主探索，主动发现其间的科学现象与科学原理；促使幼儿进行实践交互与合作分析，充实幼儿的活动体验，让幼儿树立正确而全面的科学认知观念，促进幼儿科学素养的启蒙发展。一、学前教育科学探究活动的显著优势（一）激发好奇心和求知欲，积极参与活动通过提供丰富多样的科学实践场景，学前教育中的科学探究活动能够充分激发幼儿对未知事物和外界环境的探究欲和求知欲。该类活动为幼儿搭建亲身实践的平台，使幼儿在实际操作中探索、发现并解决问题，从而增强了他们主动学习和自主发现的积极性。同时，为了使活动符合幼儿的身心发展水平，教师可以在活动设计中加入游戏互动环节，从而激发幼儿的好奇心和求知欲。这种兼备实践性和趣味性的学习方式不仅能够提高幼儿的学习效率，还能够有效激发他们的学习兴趣。（二）培养观察和思维能力，形成科学素养科学探究活动的重心在于培养幼儿的观察力和思维逻辑，让幼儿在观察和思考过程中发现事物之间的联系和规律，引导幼儿发现并解决问题。幼儿观察与思考能力的提升，有利于幼儿形成包括科学知识、科学思维和科学方法等在内的综合的科学素养。（三）提高应用与实践能力，解决生活问题解决生活中的问题是科学探究活动的教育价值之一。在科学探究活动中，幼儿需要在教师的指引下，学会正确地应用材料或工具进行实践探究，通过亲身参与和动手操作，逐渐掌握正确应用材料或工具的方法，提高应用与实践的能力，积累生活经验。在此过程中，教师可以引导幼儿进行交流合作，让幼儿学会进行有效沟通、分工协作，增强团队合作意识。这样，在面对生活中的问题时，幼儿就能够充分发挥应用与实践的能力，运用所学的科学知识和技能解决问题。二、学前教育科学探究活动的实施策略（一）生活链接，树立科学观念教师需要充分了解幼儿所处认知阶段的思维特点。学前阶段的儿童对外界环境和科学现象具有较强的好奇心，对探索未知事物抱有浓厚的兴趣。教师可以利用这一特征，引入生活中的现象和问题来展开科学探究活动，在活动中逐步引导幼儿自主观察科学现象、合作分析科学原理，使幼儿树立正确的科学观念，从而全面提升幼儿的科学素养。因此，学前教育科学探究活动应以自然环境和日常生活为蓝本展开，让幼儿通过观察植物、动物或天气等自然现象，以及日常生活中事物的运动、规律和变化，逐渐理解其中的科学原理。例如，教师围绕生活中随处可见的小蚂蚁展开探究活动“小蚂蚁的秘密”。教师让幼儿在自由活动区域内寻找蚂蚁聚集的角落，而后通过提出问题、引发讨论等方式，激发幼儿的好奇心和探索欲。比如，“小蚂蚁要去哪？”“小蚂蚁是怎么记得回家的路的？”围绕这些问题，幼儿展开科学探究。幼儿选定一只蚂蚁并进行跟随观察，发现小蚂蚁经过弯弯绕绕的路寻找到食物后，并没有立马搬运食物，而是快速顺着来时的路回去“召唤”了其他小蚂蚁。这时教师提示：“小蚂蚁在行走时会释放一种叫信息素的物质来标记路线。”果然，幼儿发现蚂蚁带着同伴顺着原路线找到食物并成功搬运回家。观察几组蚂蚁后，幼儿得出结论：小蚂蚁出洞一般是尋找食物；小蚂蚁会根据信息素标记路线。在整个科学探究活动中，学前教师应担任引导者的角色，为幼儿提供关键线索，引导幼儿发现问题、解决问题，让幼儿适当地借助工具进行探究活动，例如，使用放大镜观察蚂蚁。同时，教师应鼓励幼儿自主进行观察和探究，培养他们的观察能力和解决实际问题的能力，帮助幼儿建立正确而全面的科学认知观念。通过一系列对蚂蚁的观察和分析，幼儿逐渐理解科学探究是一种探索事物规律的方法，激发了对科学的兴趣和热爱，有利于幼儿形成科学的思维方式和态度。可见，科学探究活动的设计与实施应以幼儿的认知发展水平和思维方式为出发点，将生活教育理论贯穿到幼儿科学教育中，利用幼儿对周围环境和生活现象的好奇心，激发幼儿的求知欲和探索欲，促使幼儿积极参与活动［1］。教师引导幼儿自主探索科学现象，让幼儿通过实践树立正确的科学观念，提升科学核心素养。（二）材料应用，解读科学现象在科学探究活动中，教师可以应用丰富多样的材料帮助幼儿解读科学现象。教师合理选用各种材料，引导幼儿动手操作，通过触觉、听觉和视觉等多个感官观察不同材料及其变化，让幼儿体验科学现象发展的全过程。这样，幼儿能够更直观地观察科学现象，从而理解和记忆相关的科学概念，促进科学思维和创新能力的提高。探究活动中材料的选择应符合幼儿的认知水平，需要既有代表性和趣味性，又能够表现出科学现象。例如，在探究不同密度的溶液的活动“圆柱彩虹”中，教师引导幼儿调配出不同密度的彩色溶液，让幼儿观察七种颜色不相混的现象，从而解读液体密度差异的相关科学现象。该活动需要准备试管、烧杯、滴管、白糖以及彩虹七种颜色的食用色素和水。探究活动开始前，教师可以大致讲述过程，并抛出问题：“大家认为会出现什么现象呢？”幼儿A：“水当然会混在一起。”幼儿B：“我觉得不一样甜的水不会混在一起。”这样，可以促使幼儿进行思考并在活动过程中更细心地观察科学现象。探究活动中，教师首先指导幼儿在七个烧杯中分别滴加不同颜色的食用色素，并倒入一定量的水；接着，指导幼儿向烧杯中依次由少至多地加入白糖，并用搅拌棒将有色的白糖水搅拌均匀。在幼儿将七种含糖量不同的糖水准备完成后，教师让幼儿将七种糖水按顺序倒入一个试管中。幼儿观察到：不同颜色的水没有相混，而是出现明显的分层，出现一个“圆柱彩虹”。此时，教师可以引出“密度”的概念并解释该科学原理：“小朋友们，是不是发现不同颜色的糖水没有混在一起呀？这是因为每种颜色糖水的密度不同。”幼儿应用活动材料制作“圆柱彩虹”并进行观察，能够较快理解“密度”这一科学概念，对生活中液体密度的差异形成了初步认知。在整个科学探究活动过程中，教师充分重视幼儿的实践互动和经验积累，让幼儿通过亲身参与和实践操作，深入地理解了科学现象，提高了观察和实验能力，增强了学习科学的兴趣和自信。可见，科学探究活动的设计与实施应注重不同材料的应用，帮助幼儿解读各种科学现象。教师选择合适的材料，可以激发幼儿的好奇心，促使他们主动参与科学探究。同时，教师应引导幼儿进行观察和实践，培养他们的科学思维和创新能力，多维度提升幼儿的科学综合素养［2］。（三）游戏互动，开展科学实验游戏互动是学前教育中非常重要的一部分。在游戏过程中，幼儿可以获取积极的情感体验，并能够主动探索和解决问题。同时，科学实验是培养幼儿科学素养的重要手段之一，幼儿可以通过实验深入参与科学活动，从中获得科学知识。将游戏互动与科学实验相结合，可以激发幼儿的探索兴趣，让幼儿在愉快的氛围中学习理解科学。将游戏互动与科学实验相结合，需要重视实验的可操作性和趣味性，让幼儿既能通过实际操作来认识科学原理，也能在游戏中感受到科学的乐趣。例如，教师可以设计“破解密信”的游戏。教师拿出事先准备好的“空白纸张”，并邀请幼儿破解上面的“密语”：“小朋友们，谁知道这封信上写了什么呀？”幼儿们传阅后无法破解。教师在纸上涂抹“神奇药水”后，字逐渐浮现出来。这个游戏充分激发了幼儿的兴趣，教师便可以开展接下来的实验。首先，教师准备小苏打、空白纸张、水、画笔、量杯和紫葡萄汁等道具，将等量的水和小苏打进行混合，制成小苏打溶液，将小苏打溶液作为“墨水”。而后，让幼儿用画笔蘸取“墨水”，把自己想写的字写在白纸上，制作好“密信”并将“密信”交给同伴。教师引导幼儿将葡萄汁涂在纸上，让文字逐渐显现出来。游戏结束后，教师向幼儿解释实验原理：葡萄汁属于酸性物质，而小苏打属于碱性物质，这两种物质放在一起会发生酸碱中和反应，从而导致纸张上的文字变色，在白纸上显现出来。由此，幼儿还可以发散思维：“是否可以用柠檬汁或白醋完成这个实验呢？”这样的思考可以促进幼儿科学思维和逻辑推理能力的提升。可见，在科学探究活动中将游戏互动和科学实验相结合，能够激发幼儿的好奇心，培养他们的科学兴趣和科学思维逻辑。因此，教师应不断创新活动设计和实施形式，提升科学探究活动的质量和效果。（四）科技支持，分析科学原理当前，信息化教学的使用范围在不断扩大，学前教师设计活动的思路需要与时俱进。教师可以借助虚拟仿真软件等现代化科技来支持科学探究活动，以新奇的教育模式激发幼儿的学习兴趣，帮助幼儿分析科学原理。科技的应用能为幼儿提供更多观察和操作实验的机会，帮助他们更好地理解科学现象和原理。虚拟仿真系统能够高度还原实际的实验场景，并且能够与操作者进行实时的交互。通过模拟实验，幼儿能够进行形象认知、科学观察，获得即时的实验数据和结果，从而加深对科学原理的理解［3］。例如，在“会变色的植物”这个实验中，幼儿可以应用虚拟仿真系统中的杯子、红墨水、芹菜和白玫瑰等實验道具来模拟植物吸收水分的过程。具体而言，幼儿可以通过虚拟操作将植物放进红墨水中，系统将会模拟呈现红墨水被植物吸收的过程，让幼儿直接观察到芹菜和白玫瑰放进红墨水中后的颜色变化。系统还可以将一些微观的实验现象放大展示出来：液体顺着植物细胞壁的间隙不断上升。而后，教师应帮助幼儿分析实验数据和结果，让幼儿理解相关的科学原理。原本类似说教、由教师主导的活动有效转变为幼儿动手操作的实验，优化了幼儿的科学学习过程。在这个过程中，教师还应注重实践交互和合作分析，引导幼儿进行交流合作，共同发现和解决问题。例如，教师组织小组活动，让幼儿分组轮流操作虚拟系统，分别使用颜色不同的墨水进行模拟实验。这样，幼儿可以相互交流和分享观察结果，从而加深对科学现象和原理的理解，并增强合作意识和团队精神。可见，在现代化科技的支持下，教师能够设计出成本低、安全性高以及实用性强的科学探究活动