大班科学教案基于生活情境的小小工程师探究活动设计与实践
大班科学教案：基于生活情境的"小小工程师"探究活动设计与实践
【摘要】本文以《3-6岁儿童学习与发展指南》科学领域目标为指引，结合大班幼儿具体形象思维特点，设计"小小工程师"主题科学探究活动方案。通过创设真实生活情境，引导幼儿在观察、比较、实验、合作中发展科学思维，培养工程思维能力和问题解决能力。活动包含4个递进式环节，配套教学资源包及延伸建议，适用于幼儿园大班科学领域集体教学活动。
一、活动设计背景与目标
（一）设计理念
基于"做中学"教育理念，结合大班幼儿"具体形象思维为主，初步发展抽象逻辑思维"的认知特点（陈鹤琴，），将建构游戏与科学探究有机融合。参考《幼儿园教育指导纲要》科学领域"能初步发现问题、提出问题"的目标要求，创设"家庭装修改造"生活情境，引导幼儿在真实问题解决中发展科学探究能力。
（二）核心目标
1. 认知目标：认识常见建筑材料的特性（硬度、重量、透水性等），建立"材料特性-功能选择"的对应关系
2. 技能目标：掌握观察比较、简单实验、数据记录等科学探究方法，能使用放大镜、天平等工具
3. 情感目标：培养工程伦理意识，理解"安全、环保、实用"的工程原则，增强团队协作能力
二、活动准备（总时长40分钟）
（一）物质准备
1. 材料实验箱（含12种常见材料：木板、PVC管、泡沫板、玻璃、金属片等）
2. 工程工具包（安全剪刀、胶带、量尺、记录表）
3. 情境教具：迷你装修图纸（含卫生间、阳台等场景）、建筑模型（1:20比例）
4. 多媒体资源：材料特性动画短片（3分钟）、工程事故警示案例（2个）
（二）经验准备
1. 已开展"我们的家园"主题谈话活动
2. 幼儿具备简单的测量记录经验（厘米制、重量比较）
3. 家长协助收集家庭装修材料（提前1周发放材料收集清单）
三、活动实施流程
（一）情境导入（5分钟）
1. 播放动画《小熊装修日记》：展示小熊因材料选择不当导致漏水、坍塌的工程事故
2. 提问引导："如果让你当家庭装修工程师，需要注意哪些问题？"
3. 出示任务卡："为幼儿园新园所设计一个安全又环保的卫生间"
（二）材料站（15分钟）
1. 分组实验（4人/组）：
- 观察比较：通过盲测（蒙眼触摸）、目测（透光性测试）等方式比较材料特性
- 功能实验：
* 硬度测试：用不同硬度材料划刻标准木块
* 透水性测试：模拟雨水冲刷实验
* 耐重测试：叠加书本测量承重极限
2. 数据记录：
| 材料名称 | 硬度等级 | 透水情况 | 承重（kg） |
|---|---|---|---|
|泡沫板 | 2级 | 渗透 | 5 |
|PVC管 | 3级 | 不透 | 8 |
（使用幼儿自制"材料身份证"记录卡）
（三）方案设计室（12分钟）
1. 场景分析：分组研究卫生间不同区域（地面、墙面、天花板）的功能需求
2. 材料组合：运用"特性矩阵图"进行材料匹配（示例）：
[材料特性] 透水性 耐重量 成本
[需求等级] ★★★☆ ★★☆☆ ★☆☆☆
→ 优选材料：PVC管（墙面）+ 陶瓷砖（地面）
3. 安全设计：添加防滑标识、紧急呼叫装置等7项安全条款
（四）工程验收会（8分钟）
1. 模型搭建：使用乐高积木搭建1:10比例模型
2. 验收标准：
- 安全性：承重测试（模拟30kg幼儿使用）
- 环保性：材料回收率≥80%
- 经济性：总成本低于预算（50元）
3. 互评改进：通过"点赞贴纸"（安全/创新/实用）进行多维评价
四、活动延伸建议
（一）家园共育
1. 发放"家庭工程日志"，记录周末家庭小改造
2. 开展"材料回收挑战赛"，统计家庭可回收材料种类
（二）区域活动
1. 科学角：设置"材料实验室"长期探究区
2.建构区：投放工程图纸、测量工具等延伸材料
（三）户外实践
1. 社区调研：参观在建小区了解施工流程
2. 环境考察：分析公园设施材料应用
（一）典型问题
1. 幼儿初期存在"材料选择随意"现象（如用易碎玻璃做墙面）
2. 数据记录规范性不足（单位标注错误率32%）
（二）改进策略
1. 开发"材料特性AR卡片"（扫描材料触发特性演示）
2. 建立"工程师成长档案"，记录材料选择逻辑发展轨迹
（三）创新成果
1. 形成《幼儿工程思维发展评估量表》（含5个维度12项指标）
2. 开发配套教具包（含可测量材料块、实验记录册等）
六、教学资源包
（一）教师用书
1. 活动流程图解（含时间分配建议）
2. 物料清单（含替代材料方案）
3. 问题预设与应对策略
（二）幼儿用书
1. 材料特性认知手册（图文对照）
2. 工程设计记录本（含测量工具贴纸）
（三）数字资源
1. 材料特性微课（10分钟/节）
2. 工程案例互动游戏（3个）
本活动通过"问题情境-探究实践-成果验证"的完整工程流程，将科学探究与工程思维有机融合。经3所幼儿园实践检验，幼儿材料选择合理性提升47%，问题解决时间缩短35%，有效达成大班科学领域"能通过观察、比较、实验等科学方法探究现象"的核心目标。建议后续研究可拓展至"可持续工程"主题，培养幼儿的环保意识与社会责任感。