幼儿 STEM 教育：如何利用工程知识开展 STEM 实践？
STEM 教育（科学、技术、工程、数学）在幼儿教育中的应用越来越受到重视，而工程知识作为其中的重要组成部分，能够为孩子们提供动手实践和解决问题的机会，培养他们的创造力和逻辑思维。那么，如何有效地利用工程知识开展幼儿 STEM 实践呢？以下是一些实用的策略和案例分享。
1. 从生活中寻找工程问题
幼儿的工程教育可以从他们熟悉的生活场景入手。比如，孩子们会发现积木塔容易倒塌，或者纸桥不够坚固。这些问题可以成为引导他们思考的起点。著名教育家 Reggio Emilia 曾提出：“儿童是天生的问题解决者。”教师可以通过提问，如“为什么积木会倒？”或“如何让桥更结实？”，激发孩子的探索欲望。
案例：在幼儿园中，教师可以组织“纸桥挑战”活动，让孩子们用纸和胶带搭建一座能承受重物的桥。通过反复试验，他们会理解结构稳定性的重要性，并学习如何优化设计。
2. 设计简单的工程任务
为幼儿设计适合其年龄的工程任务，是开展 STEM 实践的关键。美国 STEM 教育专家 Ann Gadzikowski 强调：“幼儿的工程任务应以游戏为基础，注重过程的乐趣而非结果的完美。”例如，让孩子们设计一个能让小球滚到指定位置的轨道，或者制作一个可以移动的小车。
案例：在“小球轨道”活动中，孩子们可以用纸板、吸管和胶带搭建轨道，观察小球的运动轨迹，并思考如何调整轨道的高度和角度，让小球滚得更远。
3. 提供多样化的材料
丰富的材料是幼儿工程实践的基础。教师可以为孩子们提供开放式的材料，如积木、纸板、橡皮泥、吸管、纽扣等。这些材料不仅能够激发孩子的创造力，还能帮助他们理解不同材料的特性。
案例：在“建造高塔”活动中，教师可以提供不同材质的积木（木制、塑料、泡沫），让孩子们尝试搭建不同高度的塔，并观察哪种材料更容易搭建稳定的结构。
4. 融入团队合作
工程实践不仅是个人探索的过程，也是团队合作的机会。芝加哥大学的研究表明，合作学习能够显著提高幼儿的问题解决能力。教师可以设计一些需要团队合作的任务，比如建造一座“城市”或设计一个“游乐场”。
案例：在“我们的城市”项目中，孩子们可以分工合作，有的负责搭建房屋，有的设计道路，有的规划公园。通过合作，他们不仅学会了工程知识，还提升了沟通和协作能力。
5. 引导反思与改进
工程实践的核心是“设计—测试—改进”的循环。教师需要引导幼儿在完成任务后进行反思，思考“哪里做得好？”、“哪里可以改进？”。这种反思能力是工程思维的重要组成部分。
案例：在“纸飞机大赛”中，孩子们可以制作不同形状的纸飞机，测试它们的飞行距离，并根据结果调整飞机的设计。通过多次试验，他们会发现哪些设计更有效。
6. 结合跨学科知识
STEM 教育的优势在于其跨学科性。在工程实践中，教师可以融入科学、数学和技术的内容。例如，在搭建桥梁时，可以引入重力和平衡的科学概念，或者让孩子们测量桥梁的长度和高度。
案例：在“桥梁工程师”活动中，教师可以引导孩子们观察不同桥梁的结构（如拱桥、悬索桥），并尝试用积木搭建类似的模型。同时，孩子们还可以学习桥梁的历史和文化背景。
7. 利用科技工具
现代科技工具可以为幼儿工程实践提供更多可能性。例如，教师可以利用平板电脑上的建筑类 APP，让孩子们在虚拟环境中设计建筑；或者使用简单的编程机器人，让孩子们设计路径和任务。
案例：在“机器人探险家”活动中，孩子们可以使用编程机器人在地图上完成指定任务，如绕过障碍物或到达目的地。这不仅锻炼了他们的逻辑思维，还让他们初步接触了编程知识。
结语
幼儿 STEM 教育中的工程实践，不仅仅是让孩子们动手搭建，更是培养他们的创造力、解决问题的能力和团队合作精神。正如美国 STEM 教育专家 David A. Sousa 所说：“幼儿的 STEM 教育应该是一个充满乐趣和探索的旅程，而不是枯燥的知识灌输。”通过精心设计的活动和引导，我们可以帮助孩子们在玩乐中学习，为他们的未来发展奠定坚实的基础。
让我们一起为孩子们打开 STEM 的大门，让他们在工程的世界里尽情探索吧！
