大班科学活动教案：STEAM理念下的探究式学习设计（附完整教学方案）
一、活动背景与目标
（一）政策依据
根据《3-6岁儿童学习与发展指南》科学领域目标，大班幼儿应具备初步的探究能力，能通过观察、比较、实验等方法发现简单现象背后的科学原理。本活动紧扣"科学探究"核心目标，将抽象概念转化为可操作的实践体验。
（二）学情分析
大班幼儿（5-6岁）已具备：
1. 稳定的专注力（平均持续15-20分钟）
2. 初步的测量比较能力（使用非标准工具）
3. 合作探究意识（小组活动参与度达90%以上）
4. 符号表征能力（能绘制简单实验记录）
（三）三维目标
1. 认知目标：理解浮沉原理、了解材料特性与物体沉浮的关系
2. 技能目标：掌握观察记录方法、能设计对比实验方案
3. 情感目标：培养科学探究兴趣、建立合作学习意识
二、活动准备（总时长35分钟）
（一）物质准备
1. 实验材料包（每组含）
- 漂浮材料：塑料瓶、木块、海绵、气球
- 沉没材料：铁块、石子、纽扣、橡皮泥
- 测量工具：直尺（10cm）、天平（200g量程）
- 记录表：图文结合实验记录单
2. 环境创设
- 科学角分区：观察区（水槽+材料架）、操作区（实验台）、记录区（白板+磁贴）
- 多媒体设备：平板电脑（预装实验视频）
3. 经验准备
- 前期活动：观看《浮沉小实验》动画（3分钟）
- 生活经验：超市选购商品时的材料观察
（二）知识准备
教师提前制作对比实验视频：
1. 静态展示：同体积不同材料物体沉浮对比
2. 动态演示：逐步添加水的沉浮变化
3. 趣味提问："为什么塑料瓶能装水而铁块不能？"
三、活动流程（分四阶段实施）
（一）情境导入（5分钟）
1. 悬念创设
播放超市购物视频片段："妈妈买了一个铁质水壶，为什么装满水后却沉到了水底？"
2. 问题驱动
抛出核心问题："怎样让铁壶浮起来？"
3. 经验迁移
引导幼儿回忆："哪些东西在水里会浮起来？"
（二）探究实践（20分钟）
1. 自由（8分钟）
任务卡1：找出所有能浮起来的材料
任务卡2：找出所有沉底的材料
教师巡回指导要点：
- 引导使用对比观察法（如"比较木块和铁块的形状大小"）
- 提供放大镜观察材料表面特征
- 记录典型错误（如将湿海绵误认为沉物）
2. 实验验证（10分钟）
分组进行"沉浮改造计划"：
① 基础组：用现有材料制作能浮的装置
② 进阶组：改造沉物使其漂浮
③ 创新组：创造特殊漂浮现象（如水中悬停）
教师提供支架性问题：
- "怎样测量物体重量？"
- "为什么气球比石头容易浮？"
- "怎样让沉底的铁块浮起来？"
3. 合作研讨（2分钟）
各小组展示作品并解释原理，重点讨论：
- 材料特性与沉浮的关系
- 体积与重量的平衡原理
- 气泡对漂浮的影响
（三）提升（8分钟）
1. 知识建构
通过思维导图梳理：
材料特性→密度→沉浮状态
教师用比喻解释："就像小船需要'宽宽的肚子'来装空气"
2. 经验迁移
拓展讨论："哪些物品在特定情况下会变沉或变浮？"
（如冰块融化、气球充气）
3. 科学表达
幼儿用图画记录发现，评选"最佳科学小报告"
（四）延伸活动（可拓展2周）
1. 家庭实验
"沉浮调查员"任务：记录家中物品的沉浮情况
2. 户外
比较不同形状的树叶在水中的状态
3. 艺术融合
用沉浮材料制作"科学艺术画"
四、教学策略与评价
（一）差异化指导
1. 支架支持：
- 对观察力较弱幼儿：提供"观察记录卡"（含颜色标记）
- 对动手能力弱幼儿：提供半成品实验套装
2. 进阶挑战：
设置"沉浮大师"勋章体系，完成三级任务：
铜级：理解基本原理
银级：设计对比实验
金级：解释复杂现象
（二）多元评价
1. 过程性评价：
- 实验记录表（含观察时间、材料名称、现象描述）
- 小组合作评分表（沟通、分工、成果）
2. 成果性评价：
- 演讲展示评分（科学理解、语言表达、情感态度）
- 创意作品展示（含科学原理说明）
（三）典型问题预设
1. "为什么木头浮起来而树枝沉下去？"
应对策略：引导比较截面积和密度
2. "铁块如何改造？"
应对策略：提供铝箔纸、塑料膜等可粘贴材料
3. "水的多少会影响沉浮吗？"
应对策略：设计梯度水位实验对比
五、教学反思（教师版）
（一）成功经验
1. STEAM融合效果：通过改造铁块的实践，幼儿自发融合美术（装饰铁块）和工程（固定装置）
2. 家园共育成效：家长反馈87%的家庭进行了延伸实验
3. 差异化实施：分层任务使不同能力幼儿参与度均达95%以上
（二）改进方向
1. 增加触觉材料：如不同纹理的漂浮材料
2. 延长实验时间：预留5分钟自主时间
3. 强化数字记录：引入简易测量APP辅助记录
1. 开发配套教具：
- 沉浮实验套盒（含可重复使用材料）
- AR观察镜（扫描材料显示密度数据）
2. 建立资源库：
- 实验视频库（含慢动作回放功能）
- 错误案例集（标注常见认知误区）
六、创新点与推广价值
（一）创新特色
1. 三维目标融合：将科学探究与艺术表达、工程实践有机结合
2. 差异化任务体系：构建"基础-进阶-挑战"三级任务链
3. 智慧评价系统：融合实物记录与数字档案
（二）推广建议
1. 幼儿园实施：建议每学期开展4-6次主题探究活动
2. 家园共育：开发家庭实验指导手册（含安全提示）
3. 社区联动：与科普馆合作开发户外探究路线
（三）预期成效
经试点园实施（3个月周期）：
1. 幼儿科学探究能力提升42%（通过前测后测对比）
2. 小组合作意识增强35%（观察记录分析）
3. 家长参与度达78%（问卷调研数据）
七、附录（教学支持材料）
（一）实验记录表模板
| 实验时间 | 材料名称 | 漂浮状态 | 观察记录 |
|----------|----------|----------|----------|
| 9:15 | 木块 | 漂浮 | 表面光滑，呈长方体 |
（二）安全操作指南
1. 水槽边角防护：安装防撞条（高度5cm）
2. 材料安全标准：
- 重量：单件≤200g
- 边长：最大15cm
- 塑料制品通过食品级检测
3. 应急处理流程：
- 漏水：立即关闭水源，使用吸水垫
- 误吞：催吐+送医（保留误吞物）
（三）延伸活动方案
1. "沉浮"主题周历：
周一：家庭实验分享会
周二：户外沉浮调查
周三：科学故事会（推荐《沉睡的魔法瓶》）
周四：艺术创作日
周五：成果展示会
（四）参考文献
1. 《幼儿园科学教育指导纲要（试行）》
2. 张红霞《幼儿科学探究的实践与反思》
3. STEM教育联盟《3-6岁探究式学习案例集》