【摘要】自然角是大班幼儿开展科学探究、感知生命奥秘的重要场域。本研究以“种子的秘密”为核心主题,立足大班幼儿年龄特点与认知规律,针对当前自然科探教学中幼儿探究流程不完整、科学记录能力薄弱等问题,依托自然角开展种子观察对比、对比种植实验、传播方式探究、仿生实践、趋光性对比实验等系列活动,引导幼儿完成“发现问题—自主猜想—实验验证—总结分享”的完整探究过程,总结有效方法,在体验中建构科学经验,培育幼儿科学探究能力与生命素养。结合园本实践梳理活动成效并明确后续优化方向,以期为幼儿园自然科探活动的深入开展提供参考。
【关键词】大班幼儿;自然角;种子的秘密;科探活动;科学探究
一、自然角在大班科探活动中的重要价值
(一)自然角是幼儿科学探究的理想场域
幼儿园的自然角是幼儿感知周边环境的重要组成部分,也是幼儿科学探索的理想场所。《3-6岁儿童学习与发展指南》中提出,幼儿已经具有初步的探究能力,能发现动植物外形特征与生存环境的关系,探索物理现象产生的条件,了解季节变化的周期性。自然角正是将动植物带入幼儿日常生活的良好媒介,为幼儿提供了近距离观察、持续照料、自主探究的真实情境。
(二)自然角可促进幼儿形成科学探究思维
幼儿的科学学习依托真实事物探究与生活问题解决展开,在操作、体验中感知各类事物的特征差异与内在关联。幼儿在自然角探索自然万物的过程中,能够积累大量直观感性体验,有效发展形象思维;同时在实践中逐步学习分类、排序、分析判断与简单推理,循序渐进构建初步逻辑思维,为幼儿后续各领域的深度学习筑牢根基。
自然角作为室内微缩空间,是户外种植区的有效补充和深化。种子作为自然界中生命的延续与起点,在其生长发育的过程中蕴含着丰富的科学知识,是引导大班幼儿开展科学探究的一座桥梁,有助于幼儿从观察、照料、探索中建构自己的科学经验。
(三)自然角有助于系统培养幼儿的实践探究能力
在自然角了解种子的过程中,融入种子传播方法、人类对种子的仿生应用等拓展内容,能够扩展探究深度,实现在体验中探索、在探索中学习。此前,幼儿未形成规范的科学探究流程,很少完整经历“发现问题、自主猜想、实验验证、交流总结”的探究闭环,观察对比、思考分析、归纳总结的核心能力较为薄弱;幼儿科学记录能力亦有所缺失,探究成果多依靠口头分享,不会运用测量、图画、符号、数据等规范方式记录探究过程与实验结果。依托自然角开展种子主题探究活动,有助于培养幼儿坚持不懈、严谨认真、乐于探索的科学品质,以及综合提升幼儿的科学态度、生命素养和创新思维。
二、“种子的秘密”科探活动的有效设计与实施方法
(一)设计理念
结合大班幼儿学习特点与班级实际,我以自然角为基地,以“种子的秘密”为核心主题,打造高实效、可落地、可延伸的种子科探活动系列。
活动设计遵循三条原则:一是以幼儿的真实疑问为探究起点,尊重幼儿的自主发现;二是以对比实验为主要方法,引导幼儿在差异中感知规律;三是以完整探究闭环为过程保障,支持幼儿经历“发现问题—自主猜想—实验验证—总结分享”的全过程。
(二)实施方法
1.导入阶段:创设“种子宝盒”,激发探究兴趣
活动伊始,教师通过家长群积极倡议并获得家长的大力支持,共同收集了丰富多样的种子资源,为幼儿的探究活动提供了充足的物质基础。家长的支持为种子宝盒带来了意想不到的藏品,涵盖特色饮食与香料类(烘焙过的咖啡豆、八角种子、草果种子、孜然、芝麻等)以及多样化花卉类(拉培疏种子、莲子、牵牛花种子、向日葵种子等)。
表1 种子的特点及幼儿的观察发现
种子名称 | 外形/质地特点 | 幼儿的观察发现与思考 |
豆类 | 圆滚滚 | 观察其饱满的外形特征。 |
苍耳 | 带刺 | 发现:结构特殊,有刺。 |
梧桐树种子 | 轻盈、带绒毛 | 发现:和蒲公英种子有些像。 |
芝麻 | 细小 | 观察其极小的体积,并与其他种子进行大小对比。 |
拉培疏种子 | 像迷你赤豆 | 观察其形状与常见赤豆相似,但体积更小。 |
莲子 | 黑色 | 发现:种皮呈黑色。 |
咖啡豆 | 烘焙过 | 属于家长提供的特色藏品,具有特殊的气味和质地。 |
香料种子 | 形态、气味各异 | 属于家长提供的特色藏品,丰富了种子宝盒的多样性。 |
花卉种子 | 形态多样 | 丰富了幼儿对植物种类的认知。 |
我们将各类的种子展示在种子宝盒内,这些形态、颜色、质地各异的种子一展出,便迅速点燃了孩子们的好奇心。他们可以利用休息时间看看、摸摸、闻闻,利用多种感官,与同伴一起观察不同种子的外形特征,对比种子的大小、颜色、形状差异。如圆滚滚的豆类、带刺的苍耳、轻盈带绒毛的梧桐树种子,细小的芝麻、像迷你赤豆的拉培疏种子等等。
幼儿充分感知不同种子结构的巨大差异,激发了幼儿强烈的探究欲。他们开始提出一连串问号:“苍耳为什么有刺,而芝麻没有?”“梧桐树的种子和蒲公英的种子很像,它会不会和蒲公英一样,被风一吹就能飞起来?”“我们吃的莲子羹是白色的,为什么莲子是黑色的?”儿童观察的终点,正是他们自主探究的起点。
结合幼儿的疑问,我们开展“种子旅行去”阅读活动,引导幼儿利用书籍来了解种子的传播方式,如“梧桐树和蒲公英一样,种子会被风吹走”“苍耳带刺,可能会粘在衣服上和动物皮毛上”,初步激发幼儿的探究兴趣,为后续探究活动奠定基础。
2. 实践阶段
(1)开展对比种植实验,探究种子萌发条件
豆类植物生长迅速,是最好的观测对象。幼儿挑选了最常见的绿豆、黄豆、蚕豆、豌豆,以水发方式在自然角开展种植体验。在发芽过程中,幼儿产生了一系列疑问:“小豆子要多久才能发芽”“在里面放多少水合适?”
面对幼儿的问题,教师没有直接给出答案,而是引导幼儿通过分组对照实验自主寻找答案。我们设置了多组种植条件进行对比观察。如表3所示:黄豆设深水组与浅水组,探究水量即空气因素对发芽的影响;绿豆设遮光屋一号、遮光屋二号及室内种植三种模式,探究光照因素对发芽的影响。
表2 种子分类、设置条件及观察和发现
种类 | 模式分组 | 设置条件 | 实验变量 | 幼儿观察与发现 |
黄豆 | 深水组 | 水量较多(完全浸泡) | 水量/空气 | 出现大面积腐败现象。 结论:空气是种子发芽离不开的重要因素。 |
黄豆 | 浅水组 | 水量适中(浅水/湿润) | 水量/空气 | 正常萌发、生长。 |
绿豆 | 遮光屋一号 | 遮光环境 | 光照 | 幼儿持续观察不同光照环境下豆子的萌发与生长状态差异。 |
绿豆 | 遮光屋二号 | 遮光环境(加隔板遮挡光源) | 光照 | 同上(作为遮光对照组)。 |
绿豆 | 室内种植 | 水量适中 | 光照 | 与遮光组形成对比,观察光照对发芽的影响。 |
实验结果显示,深水组黄豆因水量过多、完全浸泡而出现大面积腐败现象,使幼儿直观认识到空气是种子发芽不可缺少的重要因素;浅水组黄豆正常萌发生长。通过不同环境下豆子萌发、生长状态的持续对比观察,幼儿逐步理解了水分、空气和光照对种子发芽的重要作用。
在照料过程中,幼儿用前书写以及数据测量的方式,每天记录豆子从吸满水分、挣脱种皮、真叶萌发的每一步。种子发芽后,他们还会用尺子测量生长高度,慢慢养成仔细观察与严谨的科学探究态度,也在动手实操中加深了对种子生长的理解。
(2)多路径探究种子传播方式
在前期种植观察的基础上,幼儿对植物的传播产生了浓厚兴趣。他们对蒲公英种子随风飘扬已有浅显认知,但对大多数植物的传播方式所知甚少。基于这一探究兴趣,教师以自然角展示的种子为线索,系统开展了种子传播方式的探究活动,引导幼儿通过触摸观察、对比分析和实验体验,认识风力、水力、动物和弹射四种主要传播方式。
风力传播。幼儿园地处徐汇区梧桐区,每年四五月份梧桐树种子随风飘落、四散飞舞,幼儿对此有真实的户外感知。基于生活经验,教师在自然角展示区添加了法国梧桐的种球,幼儿触摸观察发现这类种子小巧轻盈,极易被风带动,从而理解其借助风力传播、落地生根的传播机制。
水力传播。种子宝盒内的莲子外表光滑、种皮坚硬,与随风飘扬的蒲公英和梧桐树种子差异巨大。教师将莲子放入水中,莲子立刻沉入水底,历经数周外表毫无变化。教师引导幼儿思考莲子为何久不发芽,由此了解水力传播的原理:荷花是水生植物,种子脱落后随水流飘荡,待来年春天种皮慢慢腐烂后发芽生长。同样靠水力传播的还有椰子、菱角等,幼儿通过对比真切感知了水力传播的自然特性与植物的生存智慧。
动物传播。动物传播又分为两类:其一是粘附传播,苍耳、鬼针草、牛蒡、拉拉藤等种子表面带倒钩或刺,幼儿通过触摸苍耳的倒钩表面,感受其附着在人畜身上的过程,理解种子随宿主移动完成传播的原理;其二是消化道传播,校园里的大樟树提供了生动案例——每年九、十月份樟树种子成熟后,麻雀、珠颈斑鸠等鸟类啄食后将夹杂种子的粪便排出,幼儿对于种子借助动物消化道完成传播惊叹不已。
弹射传播。幼儿发现运动器械下的杂草被清理后很快“春风吹又生,教师带领幼儿仔细观察,发现最多的杂草是酢浆草。轻触成熟的酢浆草种荚,种荚瞬时向四周炸裂,利用弹力将种子弹射到四周。幼儿由此明白了校园杂草需要定期清除的原因,也感受到了千万年来植物为种群繁衍所迸发出的生命智慧与力量。
(3)开展种子仿生探究,建立“向自然学习”意识
在观察、对比、体验过程中,幼儿发现小小的种子不仅拥有生长的力量,更蕴藏着结构科学与力学智慧。结合幼儿直观形象的认知特点,教师引导幼儿了解人类从种子观察与模仿中获得的发明灵感,感受人类与自然的紧密联系。
在仿生探究中,幼儿通过对比发现蒲公英种子顶端长有细密绒毛、重量极轻、易被风带动的特征,并结合玩具降落伞的抛掷游戏,理解了降落伞正是模仿蒲公英轻盈结构、利用空气阻力缓慢降落的原理设计而成。同样,木蝴蝶种子周边宽大的膜翅能远距离翱翔,是滑翔机的灵感之源。幼儿由此认识到“轻盈的结构,能够借助风力缓慢降落的科学道理。
苍耳种子表面布满细小且带有弯钩的棘刺,结构精巧、抓附力强,一旦接触人畜的衣物毛发便紧紧粘贴不易脱落。人类从苍耳的弯钩棘刺中获得启发,模仿“弯钩+绒毛的结构发明了魔术贴。魔术贴在幼儿的鞋子、书包、运动护具、衣服、窗帘绑带以及幼儿园环创中频繁使用,幼儿对其使用体验远高于成人,观察也更为仔细,由此充分理解了仿生中“结构决定功能的科学原理。
通过种子仿生研究,幼儿建立了对自然的敬畏之心,初步萌发“向自然学习的科学意识,为未来的科学探究和创新思维埋下了研究的种子。
(4)深入探究种子生长方式与趋光性
双子叶与单子叶种子生长方式对比。幼儿通过观察发现,双子叶种子(黄豆、绿豆)发芽时子叶最先伸展,随后真叶舒展生长,子叶逐渐变黄完成使命——原来子叶是幼苗早期的营养来源,吸收利用后发黄脱落;单子叶种子(玉米)发芽时,子叶始终深埋不露面,胚乳持续为幼苗输送营养,真叶直接从胚芽中挺拔而出。通过研究种子的内部结构,幼儿了解了子叶与胚乳的作用及不同,以及两类种子生长方式不同的内在原因,感受生命适应环境的多种智慧,加深了科学探索的深度。
趋光性与叶绿素生成对比实验。遮光屋一号绿豆的倾斜生长给了幼儿对植物趋光性的直观认识;遮光屋二号虽然经过上下两层的物理遮挡,植物仍尽可能朝有光亮的方向伸展,生动展现出植物向阳生长的本能。而直接暴露在室内的三号绿豆则欣欣向荣、株株挺拔、一派绿色。三组同种豆类不同管理方式形成的对比,帮助幼儿加深理解了光照对植物生长的影响:多吸收光照能进行光合作用,是叶绿素产生的必要条件,也为自身生长提供能量。这组对比实验显著提升了幼儿探究体验的深度与广度。
3.总结阶段:分享收获,梳理探究成果
经过一段时期的自然角养护,豌豆苗和绿豆苗都到了收获季节。教师组织幼儿按学号轮流分享、品味收获的喜悦。幼儿从认识种子到发芽直至亲手采摘,观察到了种子发芽、成长的整个过程,体验了探索活动的成就感。
通过回顾和梳理,幼儿将碎片化的观察经验整合为对种子生命历程的整体认知,探究成果以口头分享、前书写记录和测量数据等多种方式呈现,实现了从感性经验向初步理性认知的提升。
三、活动成效
1.幼儿的探究能力获得系统性发展。通过完整的“发现问题—自主猜想—实验验证—总结分享”探究过程,幼儿经历了从“观察感知到对比分析”、从“动手操作到归纳总结”的完整过程。活动中,幼儿不仅积累了种子萌发条件、传播方式、仿生应用等丰富的自然科学经验,更在实际操作中发展了观察比较、简单推理、问题解决等核心探究能力。幼儿对种子探究形成了三个维度的系统性收获:理解了“结构决定功能”的仿生科学原理,辨析了子叶与胚乳的不同作用及单双子叶植物生长的内在差异,验证了光照对植物趋光性和叶绿素生成的关键影响。
2.幼儿的科学记录能力得到有效培养。在持续观察过程中,幼儿运用前书写、测量数据等方式记录种子的生长变化,用尺子测量植株高度,从最初的口头分享逐步走向规范化的记录表达,初步建立了实证意识。
3.幼儿的科学态度与生命素养初步养成。坚持不懈的照料过程培养了幼儿的责任意识;种子传播方式中蕴含的生存智慧令幼儿感受到生命的力量;仿生探究中“结构决定功能”的体验使幼儿萌发了对自然的敬畏之心和向自然学习的科学意识,为终身科学素养的发展奠定了基础。
四、后续优化方向
1.继续丰富种质资源,拓展探究边界。计划收集更多种类的种子,内容覆盖花卉种子、香料种子、水果种子等,兼顾不同传播方式、不同生长方式的种子;开展对比种植活动,在观察记录发芽前后变化、生长速度、传播方式及植株形态的基础上,进一步探究植物向光性以及叶绿素形成条件,在归纳总结中拓宽种子仿生探究的边界。
2.优化记录范式,培养实证意识。投放放大镜、尺子、温度计、量角器等标准化测量工具,引导幼儿对种子生长的细节、趋光性生长角度、叶绿素颜色变化梯度进行观测,支持幼儿用前书写、文字、符号、测量数据等多种表征手段进行记录,逐步提升记录的完整性、规范性和严谨性,形成严谨的探究态度。
3.推进家园联动,汇聚教育合力。通过家长会宣传、线上钉钉沟通、探究视频分享等渠道,向家长宣传科学探究活动的核心价值,引导家长参与课程实施,协助幼儿在家庭中延续探究活动,形成家园一体化的科学教育支持系统。
一颗小种子,蕴含着自然界的智慧,承载着幼儿科学探究能力的成长。依托自然角开展的大班科探活动,使幼儿在种植、观察、记录和实验的过程中,积累了大量的自然科学经验,锻炼了动手实操、测量记录、语言表达等能力,帮助幼儿树立科学探索的意识,培育敬畏自然、尊重生命的优秀素养。今后,我将进一步依托自然角与户外种植区的观察优势,使自然科探活动常态化进行,巩固家园协作,助力幼儿园自然教育,让幼儿在长期对自然的观察和操作中积淀更多的科学知识,培植科学素养,为其终身学习和发展奠定坚实基础。