向幼儿介绍STEM概念:在家里开展简单活动,以激发好奇心

科学、技术、工程和数学教育——包括科学、技术、工程和数学——已经成为现代学习的基石,被认为是发展儿童在日益复杂、技术驱动的世界中需要蓬勃发展的解决问题的技能、创造力、批判性思维和分析能力所必不可少的。 然而,尽管科学、技术、工程和数学教育很重要,而且术语有些令人畏惧,向幼儿介绍这些基本概念并不需要高级学位、昂贵的设备或精心制定教学计划。 事实上,最有效的科学、技术、工程和数学早期教育是通过使用在家庭周围发现的日常材料进行游戏、探索和亲手实验实现的。

幼儿是自然科学家和工程师 — — 毫无好奇地了解事物是如何运作的,渴望测试思想,不害怕失败,并且对发现感到欣慰。 他们本能地问“为什么”和“如果”问题,形成关于他们周围世界的假设,并通过直接的感官体验学习。 幼儿期是培养这种天生好奇心和在正式入学前建立与STEM学科的正面联系的关键窗口,在儿童对科学和数学产生焦虑或消极态度之前,这些情绪和态度可以持续到他们的整个学术生涯。

这份综合指南为家长、照料者和教育者提供了[ 有趣、易懂、亲身操作的活动[,旨在通过实验、建设挑战、观察活动和玩弄性学习经验,向幼儿(2-8岁)介绍基本的STEM概念。 每项活动包括明确指示、解释基本概念、扩大学习的建议以及适应不同年龄和兴趣的提示。 目标不是创造小科学家或工程师,而是培养好奇心,鼓励实验,树立对学习的信心,并帮助儿童在教育旅程中和以后培养对STEM的基本技能和积极态度[

早期STEM教育事务:建立终身学习基金会

在幼儿期引入科学、技术和工程教育概念,带来的好处远远超出简单的内容知识,决定了儿童如何对待一生的学习、解决问题和挑战。

认知和学术福利

问题解决技能:STEM活动教导儿童:

  • 查明问题并界定需要解决的事项
  • 生成多种潜在解决方案,而不是寻求单一"正确"的答案
  • 通过实验系统地试验想法[
  • 分析结果并得出结论
  • 根据所学方法加以修订
  • 这些元认知技能向学习和生活所有领域转移

关键思维发展:

  • 评估证据而不是被动接受信息
  • 区分观察和解释
  • 识别模式和作出预测
  • 理解因果关系
  • 根据现有信息进行逻辑推断

数学基础:

  • 数字感知[:理解数量,测量,比较
  • 空间推理[:可视化形状,理解维度,识别模式
  • 几何[:形状属性,对称性,空间关系.
  • 数据与测量[:观测、记录、比较、制图
  • 这些基础数学概念是通过实际操作和现实世界应用发展起来的,比通过抽象指示更有效.

科学识字:

  • 理解世界按照可观察、可检验的原则运作
  • 认识到可以通过系统观测来调查问题,
  • 使实验和不确定性更加舒适
  • 构建描述自然现象的词汇
  • 建立了解物理、化学、生物、地球科学的基础

社会情感和行为福利

成长的心智集[:STEM活动自然教导:

  • 误差是宝贵的学习机会[而不是失败
  • 坚持[ 导致理解和成功
  • 努力和战略 远大于固有能力
  • ]挑战可以通过系统解决问题来克服
  • 研究表明,在生产失败方面早期的经验可以提高复原力并愿意应对困难的任务

信任大楼:

  • 成功完成实验和建设项目,形成胜任感.
  • "我能想出"的态度 转移到其他挑战
  • 减轻对科学和数学科目的焦虑
  • 愿意承担智力风险并尝试新的方法

创造力和创新:

  • STEM 鼓励 潜水思维 [[FLT: 1] (生成多解)
  • 建筑和工程活动奖励创造性方法
  • 科学实验表明,调查问题的方法很多。
  • 将艺术与STEM(STEAM)相结合,承认创造力在创新中的重要作用

协作技能:

  • 科技教育运动的许多活动以及小组项目都行之有效。
  • 儿童学会分享想法、谈判办法、分工任务
  • 讨论观察和成果培养沟通技能
  • 协作解决问题反映现实世界科学和工程

实用生活技能

精细汽车开发[]:

  • 操纵小物体(块,牙签,珠子)会增强手肌
  • 提供、衡量、使用工具发展手眼协调
  • 精密活动为编写、绘图和其他详细任务做准备

遵照指示:

  • 多步骤活动教授顺序思维
  • 阅读或听取程序可增进理解
  • 了解秩序在程序中的重要性

观测技能:

  • 环境方面的注释细节
  • 将相关信息与无关信息区分开来.
  • 记录随时间而变化
  • 这些技能对于学习所有科目至关重要

长期学术和职业准备

STEM职业管道:

  • 早期在STEM方面的积极经验与
    • 在学校学习STEM科目的可能性更高相关
    • 对STEM职业的兴趣增加
    • 数学和科学方面的表现得到改善
  • 女孩和代表人数不足的少数群体往往收到令人对科技教育运动感兴趣的信息,她们尤其需要这样做。

21世纪技能:

  • 技术知识的普及越来越重要
  • 适用于许多领域的计算思维
  • 数据分析和解释工作场所关键技能
  • 创新和创造力推动经济变革

经济机会:

  • 职业技术教育项目的职业通常提供更高的工资和工作保障
  • 许多增长最快的职业需要STEM背景
  • 即使是非STEM职业也越来越需要技术能力

关键的观点是早期的STEM教育不是主要关于内容知识 — — 幼儿不需要记住事实或掌握复杂的概念。 相反,它涉及[激发好奇心、建立积极联系、发展思维技能并为以后出现的更复杂的学习打下基础[。 儿童学会热爱实验,认为错误是有趣而不是可耻的,他们问“如果”问题和理解出问题 — — 儿童获得的东西比任何具体的信息都更有价值。

Introducing STEM Concepts to Young Children: Simple Activities to Spark Curiosity at Home

创造关爱家庭的STEM环境:为学习创造条件

在潜入特定活动之前,考虑如何创造自然鼓励STEM探索的环境:

专用空间

STEM活动区:

  • 允许进行杂乱试验的指定空间
  • 厨房桌,户外区域,或地下室角落的工作良好
  • 易于清理的表面(摇摆式桌子,平板地板)
  • 良好的照明观察
  • 储存儿童可以获取的材料

演示区域[]:

  • 正在进行的项目的地表(种植厂和建筑的建造)
  • 显示已完成工作的地方
  • 明显加强科技与环境会议活动的价值

材料收集

基本STEM供应箱[]:

  • 容器[:各种大小的杯子,碗,瓶子,罐子
  • 工具:测量杯/勺,漏斗,放大玻璃, ⁇ ,滴眼器
  • 建材:块,LEGO,纸板盒,磁带,弦,橡胶带
  • 艺术用品:纸张、蜡笔、标记、剪刀、胶水(与STEAM重叠)
  • 住房物品:烧苏打水、醋、食品色、面皂、盐、面粉
  • 天然材料:岩石,棒子,叶子,松果,贝壳
  • 可回收物:纸板管、鸡蛋箱、塑料瓶、容器

组织:

  • 清空垃圾桶或抽屉,让孩子们能看到材料
  • 标签(非阅读者的图)
  • 便于进入鼓励独立勘探的地点
  • 定期重新充值作为使用的材料

思维和方针

你作为调解人的作用:

  • 指南而不是直接:提问而不是提供答案
  • 分子杂乱:通过探索学习是内在的杂乱
  • Allow fail :不成功的实验传授了宝贵的教训.
  • 展现出真正的兴趣: 你的热情是可传染的.
  • "模式好奇心:神奇出声,问出问题,不知时承认.

问的问题:

  • "你认为会发生什么?" (预测)
  • "你注意到什么?" (观察)
  • "你为什么认为这发生了?" (推论)
  • "我们有什么可以改变的?" (切入)
  • "我们怎么测试这个想法?" (实验设计)

逃避坑 :

  • 不需要"完美"的结果(处理事项多于结果)
  • 避免将一切变成正式的课(保持游戏性)
  • 别否定"沉默"的想法(创造力一开始看起来很傻)
  • 抵制在儿童斗争(生产性斗争建设学习)时,要求介入和"固定".

幼儿的乐趣和简单STEM活动

以下活动由初级STEM域组织,但承认大部分领域包含多个领域,每个领域包括基本概念、明确指示、不同年龄的变异以及扩展学习的建议。

科学活动:探索自然世界

1. 沉积或浮出水面实验:发现浮出水面和密度

年龄范围[:2-7年

为什么它的价值:这种经典活动引入了基本的物理概念——密度,浮力和迁移——通过直接的亲身探索,即使是幼儿也能在直觉的层面上享受和理解.

你需要什么:

  • 盛有水的大型碗、盆或塑料桶
  • 具有不同特性的小物体的种类:[
    • 密集物体[:岩石,硬币,金属勺子,陶瓷相杯
    • 低密度物体[:可容、泡沫、有盖子的塑料瓶、木块
    • 有趣的案例:有皮的橙色(花),被皮的橙色(水槽),苹果,土豆,葡萄
    • 霍洛物体:空出塑料瓶对装有水的瓶子
    • 海绵 [(吸收水,改变其密度)

如何做到这一点:

第1步——预测:在测试每个物体之前,请孩子预测:"这个会沉入水中还是会浮出水去?

  • 让他们把物体放在两堆:"沉"和"活"
  • 对于年长的孩子,问他们为什么做出每个预测

第2步 - 测试 :一次一次,轻轻地将物体放入水中

  • 仔细观察,事情会怎样
  • 对于年长的孩子,请注意重物沉积的速度与缓慢的沉降的速度

第3步——分类:按结果划分的组对象

  • 哪个沉了 哪个漂了
  • 预测正确吗?

第4步——调查:试验有趣的变体:

  • 与空瓶相较,全水瓶会沉入水中还是会浮出水去?
  • 铝铝铝铝铝板会沉入水中吗?
  • 吃水果后会飘出橙皮吗?

STEM 所学概念:

  • 敏感度[:物体比水槽更密集;密度较小物体浮起
  • 蓄水[:向上向力水向物体行进
  • 迁移: 水量等于自身体积的物体
  • 预测和测试[:科学方法基础
  • 分类[:按共享属性排列对象

年适应:

  • 年龄 2-3 :简单的沉入/浮出水面,仅带几个对象;注重词汇和观察
  • 4-5岁:测试前的预测;讨论物体为何像它们那样表现
  • 年龄 6-7 :引入"体积重"的概念(密度);测试形状如何影响浮出水面.

] 扩展:

  • "肥猪建筑挑战:你能通过改变形状来使沉物真正浮出水面吗? (铝制铝制铝船,粘土船有薄壁)
  • 潜行测试:一个浮起的物体能持有多少便士后再下沉?
  • 盐水实验:换取水(添加盐)是否改变什么浮出水? (物体在盐水中更容易地浮出水去-去死海接)
  • 记录数据:创建图表并附有显示预测对结果的图

2. DIY火山:化学反应在行动中

年龄范围[:3-8年

为什么它是有价值的:烘焙苏打和醋火山是童年的经典,有很好的理由——它戏剧性地,有参与,并展示了一种实际的化学反应,儿童可以安全地观察和控制.

你需要什么:

  • 小塑料瓶、杯子或容器(瓶子产生更好的喷发)
  • 烧制汽水(碳酸钠)
  • 醋 (乙酸)
  • 干肥皂(产生更多的泡沫)
  • 红色或橙色食物配色(可选,用于熔岩效应)
  • 托盘或大型容器接放出
  • 可选: 克莱或玩花样来造出火山形状的瓶子

如何做到这一点:

第1步——火山构造(可选但有趣):

  • 用粘土、玩花样或纸浆来造出火山山
  • 打开顶端打开
  • 让儿童去装饰(涂上、添加树木、恐龙、村庄)

第2步——装入火山:

  • 倒出2-3个大便 把苏打水煮成瓶子
  • 添加一碗相接的相接肥皂
  • 添加多滴食物颜色
  • 轻轻地混合

第3步 - Eruption:

  • 倒入醋(根据瓶子大小,大约为1/4至1/2个杯子)
  • 退后,看着它爆发!
  • 泡沫像熔岩一样溢出

第4步——重复和实验]:

  • 尝试不同数量的成分
  • 试验取暖与取冷醋(温反应快)
  • 试试柠檬汁,而不是醋

STEM 所学概念:

  • 化学反应:两种物质结合生成新的物质(乙酸钠,水,二氧化碳气体)
  • 相接-Base反应:醋(酸)与烘焙苏打(碱)反应.
  • 气体生产[:产生泡沫的二氧化碳气泡
  • 因果[:添加醋引起爆发.
  • 可变性[:变化中的数量或温度影响反应强度

安全说明:

  • 无毒成分(虽然不应吃)
  • 醋会刺眼睛,密切监视
  • 能否污损织物; 是否在室外或保护表面

年适应:

  • 年龄 3-4:成人载重成分;儿童倒入醋以引发喷发
  • 年龄 5-6:儿童帮助测量成分;讨论正在发生的事情
  • 第7-8 :带有变量的实验;记录关于是什么使更大规模的喷发的观测结果.

] 扩展:

  • 血栓测试:"如果我们多用烘焙苏打水?少用醋?热用醋?
  • 计量惯例:精确地测量成分
  • 地上科学连接:讨论活火山及其爆发方式(尽管机制完全不同!).
  • 其他反应:尝试用其他酸来烘焙苏打(柠檬汁,柠檬酸粉)

3. 冰融化种族:物质和热量转移状态

年龄范围[:3-8年

为什么它是有价值的:这个简单的实验证明了温度如何影响物质(固体冰会变成液态水),并引入了不同条件影响物理变化速度的概念.

你需要什么:

  • 冰块立方体( 大小相同- 从同一个托盘出)
  • 几个板块或浅容器
  • 试验物质:
    • 暖水
    • 冷水
    • 绝缘(布、泡包)
    • 不同的地表(金属板、木板、陶瓷板)
  • 计时器或时钟
  • 可选:食物色调被冰块冻住,以显能

如何做到这一点:

第1步 - 设置:

  • 将相同的冰块放入单独的板块
  • 问:"哪个冰块会先融化?为什么?

第2步 - 应用不同的条件:

  • 控制[:一个冰块被单独留下.
  • :在一立方体上喷出盐.
  • 暖水:将一立方体放入浅暖水中
  • 冷水 :将一立方体放入冷水中
  • 绝缘 :用布包住一个或放在绝缘容器中
  • 面部[:将立方体放入金属对木质对陶瓷

第3步——观察和记录]:

  • 每几分钟检查一次
  • 讨论一下发生了什么
  • 哪个变速最快?
  • 年龄较大的儿童:用量子杯测量融水

第4步 - 解释结果:

  • 热水快速传出热量(最快的熔化)
  • 盐会降低冰冻点(冷温下也会冰雪,
  • 绝缘能防止热能转移(最慢熔化)
  • 金属的热能比木材的热能强(金属上较快的熔化)

STEM 所学概念:

  • 物质状态:固体冰变成液体水
  • 温度和相位变化:热能导致熔化
  • 热能转移:从周围到冰的温暖程度如何.
  • 绝缘 :能减缓热能转移的材料
  • 化学效应:盐降低冻/熔点
  • 实验控制[:改变一个变量,同时保持其他变量不变

年适应:

  • 年龄 3-4:与2-3条件的简单比较;注重观察
  • 年龄 5-6:更多条件;在测试前的预测;对原因的讨论
  • 年龄 7-8: 完整的熔化所需时间; 绘图结果; 理解机制

] 扩展:

  • 逆向实验:是什么使冰冻时间最长? (设计出最冷的)
  • 彩色冰上调查:被冻结的有色水;被分出为冰上熔融的表色
  • "冰块挖掘"[:将玩具冻结在水箱中;用盐,取暖水,取出"挖掘"的工具(恐龙玩具的伟大!
  • 工程挑战[:设计隔热系统来防止冰融化(测试各种材料)

4. 种植种子:植物生物学和科学观测

年龄范围[:3-8年

为什么它是有价值的:生长的植物在展示生物原理的同时,教人耐心,负责,仔细观察。 观察种子变种对幼儿来说是真正神奇的,并且具体地说明了生命科学概念.

你需要什么:

  • 速生长种子(豆、豌豆、向日葵、萝卜-避免幼年生长缓慢者)
  • 清出塑料杯或罐子(根如此可看见)
  • 纸巾或棉球
  • 水 水 水 水
  • 可选:土壤、多用锅、阳光明媚的窗台

如何做到这一点:

方法1 -- -- 纸巾结扎(最适于观察):

第1步]:湿纸巾并折叠以装入清杯 第2行):将从外表可见的毛巾和杯墙相接的种子放入地上 第3行]):保持纸巾湿度(不浸出) 第4行:以间接光线在温暖位置上的位置 第5行:每日观察;讨论变化;

方法2——传统土壤种植:

第1步:用土壤填充锅 第2步:在适当深度的植物种子 第3步:轻轻地取水 第4步: 在阳光明亮的地点取地 第5步:定期取水;观察生长;

观察常规:

  • 每日检查工厂
  • 文件增长[:在墙上标出高度,拍照,绘制图片,或创建增长图
  • 讨论植物需要(水、光、暖)
  • 通知细节(第一根,第一叶,干力)

STEM 所学概念:

  • 生物学[:生命周期、植物结构(根、干、叶),生长
  • 活物需要:植物需要水,光,空气,温暖.
  • 时间和变化[:逐渐在日/周内增长
  • 观测技能[:指名和记录小的改变
  • 可变性 :如果一个植物变得更轻会怎样?没有水?

年适应:

  • 年龄 3-4:简单种植;成年人通过帮助儿童管理照料;注重观察
  • 年龄5-6:儿童承担更多的取水责任;预测接下来会发生什么
  • 年龄 7-8:比较不同条件;精确地测量生长;理解光合作用的基本原理

] 扩展:

  • 可变测试:种植多种子;给予多/少一些光,水,暖;比较结果.
  • Root View :用土壤相对的清净罐子显示根生长
  • 哈维斯特和吃 :生长的可食用植物(豆,豌豆,萝卜,草)使有实际意义的连接.
  • 生命循环:植物成熟后,收集种子再植.
  • 科学绘图[:在不同阶段仔细观察并绘制出植物

5. 影子探索:光与地球科学

年龄范围[:3-8年

为什么它是有价值的:影迷幼童在教导光线的同时,如何行走,地球运动如何影响阳光角度,为创造性的游戏和科学的观察提供机会.

你需要什么:

  • 阳光位置(室外理想,或室内阳光)
  • 创建阴影的物体( 玩具、 人、 手)
  • 纸张和标记/目录(用于追踪)
  • 手电筒(用于室内影戏)

活动:

活动1 - 影子追踪]:

  • 将物体放置在太阳下
  • 以粉笔( 外出) 或纸质 追踪阴影外观
  • 1-2小时后返回同一地点
  • 注意了,阴影已经移动了!
  • 以不同颜色追踪新位置
  • 讨论原因(地球旋转,太阳出现在天空中移动)

活动2 - 阴影大小调查:

  • 你怎么能让影子变大?
  • 从光源上移动更近/远的对象
  • 注意靠近光线=更大的阴影

活性3 - 影子傀儡:

  • 使用手电筒和手/物体
  • 在墙上创建形状
  • 注意锐利的和模糊的阴影取决于距离
  • 讲有影子角色的故事

活性4——人类太阳[]:

  • 不同时间(上午、中午、下午)出门
  • 每次都站在同一地点
  • 找人追踪你的影子
  • 观察它如何改变长度和方向
  • 引入太阳分明时间的概念

STEM 所学概念:

  • 直行光线旅行[:被物体所阻挡,产生阴影
  • 光源位置:阴影出现相向光源
  • 散射影响大小:更近的物体产生更大的阴影
  • 地心自转:太阳表面运动横穿天空(实际上由地心自转).
  • 时间测量[:用阴影位置分辨时间的分数

年适应:

  • 年龄 3-4:影玩和追踪;简单观察
  • 年龄 5-6:预测阴影变化;理解光源事项
  • 年龄 7-8:理解地自转会使阴影移动;测量阴影长度;绘图变化

] 扩展:

  • 海森变化:影长因季节而异(太阳角度不同);轨道分月而异.
  • 沙道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道道
  • 相片:不同时间的文档阴影;创建阴影艺术
  • 多光源:使用2+手电筒;观测相重叠的阴影和颜色.

技术活动:计算思维和逻辑

6. 未插接的编码:逻辑和无屏幕的顺序

年龄范围[:4-8年

为什么它是有价值的:计算思维——计算机编程背后的解决问题的方法——可以不用任何屏幕或设备来教. 这种"未插接的编码"建立了逻辑思维,排序技巧,以及对构成编程基础的精确指令的理解.

你需要什么:

  • 楼层空间
  • 以彩色相带、纸张或泡沫平方创建网格
  • 移动对象(玩具车、被填充的动物、儿童本身)
  • 可选:有箭头(前出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后

基本活动- 命令后继:

第1行 - 创建网格:

  • 使用磁带标记地上平面的正方形( 3x3 至 5x5 网格, 视空间和年龄而定)
  • 标记起始点和终点

第2步 - 引入命令:

  • 前进( 往前移动一平方)
  • 后退( 向后移动一平方)
  • 向右转( 右转90°)
  • 向左转( 左转90°)
  • 清晰显示每个命令

第3步 - 给指令]:

  • 开始时的位置对象
  • 父母给序:"前出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出后出
  • 子执行命令顺序
  • 物体是否达到目标?

第4步——儿童成为程序员:

  • 父母持有玩具
  • 儿童给以命令以到达目的地
  • 强调程序员必须作出准确、完整的指示,

第5步 - 调试 :

  • 故意给序列 行不通
  • 问:"出事了?我们如何修复?
  • 引入查找和修复错误的概念( 调试)

STEM 所学概念:

  • 排序:指令事项的顺序
  • 精确的通信[:指令必须准确而完整
  • 解析 :将复杂任务分解为简单的步骤.
  • 调试 :查找并更正出错
  • 算法:实现目标的分步骤程序
  • 循环:高级-"重复前行3次"

年适应:

  • 年龄 4-5:简单3-4命令序列;孩子是遵循父母命令的机器人
  • 年龄 6-7 :较长的序列;孩子给出命令;引入转弯
  • 年龄 8+ :引入环,条件 ("如果在墙上,向右");障碍课程

] 扩展:

  • 写出代码:在卡上绘制图片命令;安排卡来创建"程序".
  • 基本选择:创建分支路径;引入"if-then"逻辑
  • 每日任务算法:写出分步刷牙,做三明治的指令(回顾我们采取多少步骤是理所当然的!)
  • 舞蹈编码:使用命令序列创建舞蹈(孩子喜欢这个!)
  • Maze 导航 :设计简单的迷宫;"程序"机器人来导航

工程活动:建筑和解决问题

7. 沼地和牙签结构:工程基础

年龄范围[:4-8年

为什么它的价值:用简单的材料来建造,通过实际实验来教导工程原理——结构稳定性,几何形状,载荷分布。 孩子们知道一些设计比其他设计更强大,可以立即测试他们的想法。

你需要什么:

  • 小型棉花糖(连接)
  • 牙签(结构成员)
  • 可选: 口水、葡萄或作为连接器玩出钱
  • 规划用纸/纸(幼儿)

活动:

自由建筑[(4至5岁):

  • 提供材料
  • 让孩子们去探索把牙签和棉花糖联系起来
  • 发现几何形状
  • 建造他们想象的

基于挑战的建筑[(6至8岁):

挑战1 - 最高的塔:

  • 谁能建造独自站立的最高的塔?
  • 讨论: 宽基帮助; 三角比平方更坚固

挑战2 - 最坚固的桥梁:

  • 架设跨两个支撑的桥(书,块)
  • 通过将对象放入顶部来测试强度
  • 倒塌前有多少便士?
  • 讨论:三角分布重;支持下方帮助

挑战3 - 几何形状:

  • 你能建造:正方形,三角形,立方形,金字塔吗?
  • 通知 三维形状需要多个三角形

挑战4 - 创意结构:

  • 房屋、车辆、动物、雕塑
  • 平衡工程与创造力

STEM 所学概念:

  • 结构稳定性:宽基,三角编织
  • 几何形状[: 二维和三维形状具有不同的属性
  • 损失分配[:如何通过结构进行重量转移
  • 感想和压缩[:一些成员拉出,另一些成员推出(更年长的儿童)
  • :测试设计,识别弱点,改进
  • 约束[:有限的材料力 创造性地解决问题

年适应:

  • 年龄 4-5:自由探索;外形简单;成人协助连接牙签
  • 6-7岁:目标明确的挑战;比较设计;讨论为什么有些工作更好
  • 第8+:建设前的规划;理解三角形为何最强;计算效率(每用棉花糖加一克)

] 扩展:

  • 地震测试:用托盘来构建;轻轻地摇晃;哪个设计能活下来?
  • 不同材料:尝试吸管和胶带,面条和玩面条,冰棒和胶水
  • 真正的工程连接:显示桥,塔相片;识别三角编织
  • 建筑结构设计[:在建筑前绘制计划;测量维度

8. 车手和赛车:运动物理学

年龄范围[:3-8年

为什么它的价值是: 将物体倒下坡道显示重力、摩擦、动力和能量转换,同时本质上是有趣和有接触的。 孩子们直觉地理解,陡峭/更长坡道使汽车走得更快,提供了物理概念的入门。

你需要什么:

  • 平板(纸板、泡沫板、木板或书来支撑)
  • 小型车辆(玩具车、球、瓶子)
  • 磁带测量或标尺
  • 标记距离的遮罩相带
  • 可选:不同的表面材料(沙纸、蜡纸、地毯)

活动:

活性1 - 径向高度测试:

  • 在不同的高地上设置斜坡(使用 1, 2, 3 本书来支撑)
  • 每次都从顶部放出同一辆汽车
  • 测量其行走的多远
  • 发现:高坡道=快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快

活动2 - 地表壁画:

  • 不同材料的封面坡道:
    • 平滑纸板
    • 蜡纸 (滑!
    • 沙纸( 平面)
    • 泡泡包装
  • 哪个地表能让车开得更快?
  • 引入摩擦概念

活性3 - 重量测试:

  • 给汽车加重(顶部有胶带)
  • 更重的车会走远吗?
  • 结果可能出乎意料(取决于摩擦和滚动阻力)

活动4 - 预测和赛跑:

  • 哪个车能赢:重车还是轻车?大车还是小车?
  • 测试预测
  • 讨论结果

STEM 所学概念:

  • 重力:向下拉出物体,使其速度
  • 潜在能 :高度代表所储存的能
  • 能源:汽车卷起的能动
  • 功能[:阻力减慢对象
  • 可变性[:改变一个因素,同时保持其他因素不变
  • 计量[:记录行走的距离

年适应:

  • 年龄 3-4:简单的坡道播放;注意高 =快
  • 年龄 5-6:预测;测量距离;比较结果
  • 年龄 7-8:理解能概念;精确控制变量;绘图数据

] 扩展:

  • 循环-德-循环:你能让汽车倒车吗? (需要从高坡道上足够快的速度)
  • obstacle Course: 添加跳跃,转弯,入球
  • Marble跑 : 建造精心制作的大理石轨道
  • 最远跳出:从桌子边缘起跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出跑出出跑出出跑出出出跑出跑出出跑出出跑出跑出出出跑出出跑出出跑出出出出出跑出出出出出跑出出跑出出出出跑出出出出出出出跑出出出出跑出出跑出出出出出跑

数学活动:数字、模式和空间原因

9. 狩猎和创作模式:数学思考

年龄范围[:3-8年

为什么它的价值:识别和创建规律是代数、逻辑和计算思维的基本数学技能。 幼儿自然享受规律,并能与日益复杂的序列进行接触。

活动:

活动1 - 模式狩猎:

  • 寻找家门/户外的图案:
    • 地上轮胎
    • 服装花纹
    • 树皮纹理
    • 砖块图案
    • 花(花瓣,对称)
  • 找到相片或绘图图案
  • 描述模式(ABAB、ABBAABB、增长模式)

活动2 - 以对象创建模式:

  • 使用块,珠子,饼干,玩具
  • 创建简单的图案:红-蓝-红-蓝
  • 儿童持续模式
  • 逐渐增加复杂性:[
    • AB(双要素)
    • ABC( 三要素)
    • ABB(重复对)
    • 成长规律 (1个区块,2个区块,3个区块. )

活性3 - 身体模式:

  • 拍打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打打击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击击
  • 跳跃跳跃
  • 创建声音模式
  • 积极和主动

活动4 - 模式中断:

  • 创建一个出错的图案
  • 孩子能发现错误吗?
  • 发展对细节的注意

STEM 所学概念:

  • 近地识别[:识别重复序列
  • 预测[:知道接下来会发生什么
  • 反省想 :相同的图案可以使用不同的材料
  • 数学关系:理解函数的基础
  • 分类[:按属性分组

] 扩展:

  • 数字模式:2,4,6,8. (轻计)
  • 现代规则[:用词描述模式
  • 复杂图案:多属性(颜色和形状交替)
  • Real-World Connections :建筑,自然,音乐都使用图案.

10. 计量和估计:实用数学

年龄范围[:4-8年

为什么它是有价值的:测量将抽象数字与物理现实联系起来. 儿童通过亲身比较和量化来发展数字感知,理解单位,以及估计技能.

活动:

活动1 - 非标准计量:

  • 使用
    • 手跨测量对象
    • 脚步
    • 字符串长度
  • 桌子长了8个街区
  • 引入没有正式单位的计量概念

活动2 - 估计游戏[]:

  • 估计:用物体(块,面,便士)填罐
    • 猜猜有多少个
    • 数到齐
    • 随着时间的推移,随着实践的改进
  • Length 估计 [[FLT: 1]:在测量前猜测对象长度
  • 重量比较[:哪个更重?用厨房尺度的试验

活性3 - 烹饪测量:

  • 食谱的计量成分
  • 比较1/4杯,1/2杯,1杯
  • 分数的实际应用
  • 数学有优美的结果!

活性4 - 比较和顺序:

  • 寻找周围的物体
  • 从最短到最长,最轻到最重
  • 使用比较语言: 长于、短于

STEM 所学概念:

  • 量化[:将数字指定为属性
  • 单位[:理解测量需要标准单位
  • 估计[:在计量前作估计
  • 比较[:大于,小于,等于
  • 数值感知:对数量有直观的理解

] 扩展:

  • 标准单位[:引入英寸,厘米,磅,克
  • 地区与卷 : 框中有多少个块相容?
  • 擦除 [[FLT: 1] : 创建比较测量的条形图
  • 时间:用计时器测量;理解秒,分

适应不同年龄和不同条件的活动

儿童以不同的速度成长,兴趣和能力也各不相同。

对于年幼儿童(年龄2-4):

  • 更简单的步骤[:阶段更短,成人支持更多
  • 散跑时间:注意时间之前5至15分钟
  • 感想焦点:强调感想,感受,观看而不是解释
  • 词汇楼[:名称对象,动作,属性
  • :这个年龄的儿童喜欢重复活动.

对年长儿童(年龄为6-8岁):

  • 更复杂:多变量,较长的序列
  • 科学方法[:明确假设,测试,结论
  • 记录数据[:写入观测,绘图图,创建图表
  • 更深入的解释:适合年龄的科学推理
  • 独立执行:儿童领导,成人提供便利

对于学习风格不同的儿童:

  • 视觉学习者[:绘制图,使用多彩材料,观看演示
  • 学习者[:讨论观察,描述所发生情况,使用有声活动.
  • 美学学习者[:手动操纵,全身活,建设和创造
  • 多数儿童受益于多感应法

对有特殊需要儿童:

  • 感性考虑[:有些儿童需要静默的活动;另一些儿童则受益于刺激活动
  • 精细的发动机改造:更大型的材料、适应工具、成人援助
  • 简化指令[:分入更小的步;可视化时间表
  • 灵活预期[:成功被单独界定

使科技教育与技能教育学习更加参与和有效

成功战略

1. 关注儿童利益:

  • 爱恐龙? ? ? ? ? ? ? ? 化石挖掘(冰上冰上冰上冰上冰上冰上玩具),古生物学主题
  • 被水所迷? ? ? ? 浮沉; 水流; 冰融;
  • 建筑业的乐趣? 工程挑战
  • 内在动机 较亲子选择活动更强大

2. 鼓励提问和好奇心:

  • 当孩子问"为什么?" —— “这是一个伟大的问题,我们怎么才能发现?”
  • 模特好奇:"我想知道如果..."会发生什么事情.
  • 绝不以愚蠢或烦人为由驳回问题
  • 说"我不知道"没关系,让我们一起调查吧!

3. 容忍错误和"失败":

  • 桥倒塌了? ——“有趣,你为什么认为会发生这种事?什么能使它更强大?”
  • 实验没有如预期的那样成功吗? ——“这太令人惊讶了,我们学到了什么?”
  • 将失败重新设定为学习机会]
  • 分享自己的错误和如何解决问题

4. 使用"每日时刻":

  • 烹饪:测量、化学(烤),物质状态(熔黄油)
  • 取水:水流、漂浮、倒灌和测量
  • 户外:观察自然,采集标本,天气规律.
  • 购物:计数、比较价格、阅读标签
  • STEM 各地[,而不仅仅是在指定的"活动时间"期间**

5. 使之社会化:

  • 兄弟姐妹们一起工作
  • 与 STEM 活动游戏日期
  • 父母-子女合作
  • 讨论意见和想法
  • 社会互动[能增强学习

6. 文件并庆祝:

  • 拍摄创建的照片
  • 显示已完成的工程
  • 创建带有绘图和观察的 STEM 日记
  • 与家庭分享成就
  • ] 认知[ 强化了STEM的价值和重要性.

7. 平衡结构和自由:

  • 一些活动得益于明确的指示
  • 其他的作为不限成员名额的勘探最有效
  • 直接播放和自由播放的替代
  • 儿童指导学习[ 往往最有力量

. 接通"真实世界"[]:

  • 指出日常生活中的STEM
  • 参观科学博物馆、自然中心、建筑工地
  • 阅读STEM主题书籍
  • 观看适合年龄的科学节目
  • 文字相关性使学习有意义

何为避去.

不要过度解释[:幼儿需要亲身体验,而不是详细的科学解释. 经验先,解释后.

不聚焦于正确答案[: 过程和思维比正确答案更重要。 鼓励探索而不是找到预先确定的"正确"结果 。

不要让一切教育:有时游戏只是玩弄,不是每一刻都需要明确的学习目标.

不要比较[:儿童发育不同,比较会造成焦虑并减少动机.

不要压力完美: 乱,不完美的实验仍然在教. 完美主义杀死了创造力.

经常被问到的问题

我该从几岁开始与我孩子一起参加STEM活动?

早在2-3岁通过玩法探索就可以引入简单的STEM概念。托德勒斯自然实验 — — 抛出物体(重力!),倒取出水(量!),堆积块(工程!) — — 并从成人描述他们发现的东西中获益。 正式的“活性”从3-4岁开始,当儿童可以遵循简单的指令,并拥有更长的注意力时,甚至婴儿通过感知探索来接触原始的STEM经验。

我需要特别的STEM玩具或昂贵的包?

当然不是,虽然一些商业STEM玩具是极好的,但日常的家用材料同样能和通常更好的鼓励创造力。 纸板盒、厨房用品、自然材料和可回收材料提供了无尽的可能性。 最重要的“材料”是您的参与,即询问问题、表达好奇心和促进探索。 利用你已经拥有的东西节省资金并减少杂乱。

我如何让科学数学的孩子们享受STEM的乐趣?

与兴趣联系:每个儿童都享受一些东西——用它作为入门点。热爱艺术?尝试STEAM(STEM + 艺术)活动。热爱故事?框架活动作为冒险或带有叙事性的挑战。热爱动物?以自然为焦点的生物学活动。

取出压力[:不要强调"学习"或"教育"——作为游戏,探索,游戏的框架.

庆祝小的成功: 点名,问出问题,尝试新的东西,都值得称赞.

让他们带头:他们选择的活动自然更具有接触力.

使其社交[:有时与朋友或兄弟姐妹学习比父母指导的活动更有趣.

如果我自己不擅长STEM课程呢?

您的知识水平远低于您的[ [FLT: 0] 态度和态度 [[FLT: 1]。 您不需要成为科学专家来推动探索。 最好的STEM 育儿包括:

  • 提问而不是提供答案
  • 与你的孩子一起好奇
  • 解谜时一起寻找事物
  • 模拟学习是终身过程
  • 显示不知道是好的 找出事情是有趣的

你的热情,好奇心, 以及共同探索的意愿 都比你的内涵知识重要得多

我们应花多少时间进行STEM活动?

质量高于数量。即使是15-20分钟的每周多次参与探索,都提供了巨大的好处。有些活动自然会随着儿童的被吸收而延长,另一些活动最能发挥短暂、频繁的经验的作用。要关注儿童的兴趣和注意力,最好是有短暂、积极的经验,而不是冗长、强迫的经验。

也记得非正式的STEM时刻—— 标点天气、一起烹饪、搭建块块—— 每日不指定“活动时间”。

我的孩子想重复同样的活动,我该推动品种吗?

重复就是幼儿如何学习的!每次他们重复活动,他们都会巩固理解,注意新的细节,测试变异,建立自觉。在轻轻地引入小变异的同时,要尊重重复:“我们造了火山三次,如果这次用冷醋试一试,怎么办?”最终,儿童在准备就绪后自然会继续前进。强迫的品种会减少接触和学习。

乱搞活动后,我如何处理清理?

将清理工作纳入活动常规 :

  • 提前排出预期:"当我们完成后,我们将一起清理".
  • 使清理成为学习的一部分[: 排序材料,使用海绵(吸收!),将物品还给标签的垃圾箱
  • 使用柏油/报纸:为方便清理而装入杂乱
  • 可冷却材料:可能时
  • Embrace 小杂乱:有些杂乱意味着学习发生
  • Adult为幼儿进行最后清理;逐步增加他们的责任

如果我的孩子似乎对STEM不感兴趣呢?

孩子们都对自己的世界很好奇, 因为他们被电线接通。如果孩子似乎对世界漠不关心的话:

  • 尝试不同的活动:也许不是建造它们的东西,而是生物迷它们
  • 追随他们的利益[:在他们已经热爱的事物中找到STEM
  • 缓解压力[:强迫活动杀死动机
  • 你自己的模型好奇心:你的热情感人.
  • 参观场所[:旨在激励的科学博物馆
  • 读取STEM书籍:有科学主题的故事
  • 给它时间:利益发展和改变

记住:目标不是创造科学家 而是培养好奇心、信心和对学习的积极态度。

继续学习的额外资源

在线资源:

:

  • """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
  • 儿童优秀科学实验[ Crystal Chatterton所著
  • 罗西·里维尔,工程师 由安德烈亚·贝蒂(图片书鼓舞人心的工程)出演.
  • Ada Twist,科学家[由安德烈亚·贝蒂(画作书来庆祝好奇心)作词.

YouTube频道(建议家长监督):

  • 儿童:适合年龄的科学解释
  • 崩溃课程 儿童: 使用教育录像
  • 神秘科学:小学科学课程

当地资源:

  • 儿童博物馆,展出亲身物品
  • 科学中心和自然历史博物馆
  • 图书馆程序和STEM故事时间
  • 自然中心和公园,有护林员方案
  • 社区创建者空间

最后的想法:培养终身好奇心

通过简单的、参与的活动向幼儿介绍STEM概念,创造了远不止于内容知识[ ,它培养了好奇心、信心、复原力和终身能持续的学习爱好。倒塌的棉花糖塔教人们坚持不懈。生长的种子教人们耐心和好奇;运动的阴影教人们仔细观察。爆发的火山教人们学习是快乐的。这些教训远远超越科学和数学,延伸到生命的每一个领域。

最重要的是, 好奇心和去除恐惧。 儿童感到自在地问“为什么”和“如果”问题,谁认为错误是有趣而不是可耻的,谁以自信而不是焦虑来对待未知的问题,谁在发现中找到快感——无论他们是否从事STEM职业,他都获得了一件可爱的东西,这些东西将永远为他们服务。

你不需要专业知识、昂贵的材料或精心策划。你只需要日常的事物、探索的意愿、容忍混乱、真正的好奇心,最重要的是,[ 相信孩子能够通过调查和推理来理解他们的世界[。每当你说“这是一个伟大的问题——我们如何测试这个问题?”而不是简单地提供答案,每当你庆祝一个创造性的解决方案,即使它没有按计划运作,每当你高声高声地调查,你就会为自信、有能力、好奇的学习者奠定基础。

本指南中的活动是起点,而不是处方。调整它们,将它们结合起来,让他们激发出新的想法,最重要的是,遵循你孩子的领头。他们的问题、兴趣和自然好奇心是最佳的课程。你的作用只是提供材料、时间、鼓励,以及他们的思想和调查是有价值的信息。

收集一些家用物品,准备一些乱七八糟的东西,拥抱未知所有答案的冒险,并和孩子一起发现如何了解世界运行的快活。 烘焙苏打火山从厨房桌子上喷出,豆子在杯子里发芽,棉花糖塔在找到平衡之前摇晃起,冰块竞相融化,这些不仅仅是活动。它们邀请人们一生好奇、好奇和学习。

从今天开始探索,并观看你孩子的自然科学家,工程师和数学家的繁荣.

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