数字化教具在幼儿园STEAM 教育中的融合路径与实践效果

一、当石头“活”起来

2024 年 10 月的一个午后，一张铺着浅灰色麻布的矮桌上，随意摆放着四块纹理各异的太湖石，有的布满蜂窝状孔洞，有的光滑如鹅卵石。桌角的竹篮里静置着8 副手机插入式AR 便携镜，镜片上贴着可爱的“放大镜”图标。

活动伊始，教师只是邀请孩子们“去找找桌上有惊喜”。五岁半的乐乐率先戴上 AR 镜，当她将镜头对准灰褐色太湖石时，奇迹发生了——石面在屏幕中“活”了过来：裂缝如门般缓缓开启，水滴从孔洞渗出，汇成蓝色水线，清晰展现出水流侵蚀的路径。她兴奋地捧起石头变换角度，画面实时呈现着水流冲击、气泡翻滚的动态过程。“老师，我知道啦！这些小洞洞是水滴滴出来的！”她眼睛发亮地喊道。其他孩子瞬间围拢过来，像一群小小科学家。小宇发现没有孔洞的石头不会产生动画；甜甜则在石头底部发现了悄悄爬行的虚拟小蜗牛——这是老师预设的“生物风化”彩蛋。短短五分钟内，传统石块与数字影像完美融合，教室里惊叹声此起彼伏，静默的太湖石在 AR 镜头中焕发出全新的生命力。

二、融合路径：从“拿来用”到“融进去”

（一）环境层：小而精的“1+3+N”

为了不给园里增加负担，我们把原来 8 平方米的小科探角做了“小而精”的 1+3+N 升级：唯一“主机”就是一台 2019 年的 Windows 办公电脑，接上希沃白板 5 软件便成了核心大脑；围绕它摆开 3 样“大件”——淘宝淘来的 8 副 58 元手机插入式 AR 便携镜，咸鱼花 200 元一台收的 4 台八成新Bee-Bot 小车，以及园里已有的 55 英寸触屏电视；再添置若干“小零碎”：15 个 3 元一支的塑料滴管、10 片 6 元一个的简易湿度传感器、3 支 99 元的低温 3D 打印笔和两台退役 iPad。所有设备通过 1 台 200 元的家用千兆路由组成无线局域网，教师手机一键开热点即可上网，不布线、不装修，推着小车就能把整个“数字科探区”搬到走廊、沙池或草坪，真正做到零成本、可移动、随时玩。

（二）课程层：三链微项目

围绕“石头为什么会唱歌？”我们把 40 分钟活动串成一条“三链”小课：孩子先摸石头、敲石头，发现“有的脆、有的闷”后提出疑问；接着用塑料滴管往石头表面逐滴水，Bee-Bot 沿自制“水道图”模拟水流，孩子把“滴水量—音色变化”实时填进平板共享表，自动生成折线；最后用 3D 打印笔把“水滴→裂缝→振动”过程做成 10 cm 小模型，并录成配音故事投屏，全班一起验证猜想，科学探究闭环完成。

（三）评价层：一张“成长便利贴”

教师建了一张共享 Excel，孩子每完成一次操作，我就在相应格子里贴一枚颜色标签：红代表“尝试”、黄代表“熟练”、绿代表“创新”。表格自动生成简易雷达图，一眼看清全班水平。当系统显示某幼儿连续三次用 Bee-Bot重复走圆且全部成功时，我立即递给他一张“挑战卡”：能否让小车走出一个“8”字？新任务难度刚好踩在他的最近发展区边缘，既不会太难，也足够让他再跳一跳。

三、实践效果：小小对比也精彩

1、幼儿专注力的显著提升

4 周里，我们用手机计时器随机抽样记录 28 名幼儿在 AR 环节和传统观察环节的单次专注时长。结果显示：进入 AR 场景后，孩子们平均持续注视、操作、讨论的时间达到 7.2 分钟，几乎是用放大镜、图片卡等传统材料观察太湖石时的 3.4 分钟的两倍。尤其原先注意力分散的 6 名幼儿，最长一次连续 9.8 分钟没有离开座位，眼神始终锁定屏幕里的虚拟水滴与石孔互动。

2、因果语言与合作行为的双重跃升

每天离园前，教师随机抽取 10 分钟自由谈话进行录音转写，统计幼儿使用“因为……所以……”等因果连接词的频次：活动前全班日均 3 次，4 周后飙升至 9 次。Bee-Bot 模拟水流任务中，我们采用固定机位录像并编码“自发分工事件”。第一周仅有 8 名幼儿出现“你记录、我操作”“我喊指令、你放路标”等合作行为；第四周同一情境下，主动分工的孩子已达 20 人，出现“三人一组轮流编程”“两人负责计时、一人负责滴水量”等更复杂的协作模式。

3、教师数字技能与教研文化的连锁变化

活动前，全园只有我会用 PPT 做课件；4 周后，5 位 90 后老师已能独立用剪映剪辑、触屏电视投屏，制作出 3 分钟以内的微课视频。每周五的“金点子”分享墙从原先的空白变得琳琅满目：有人把 AR 镜与皮影戏结合，有人用 Bee-Bot 走出“字母操”路径，还有人把湿度传感器绑在植物上做“石头与青苔”对比实验。小小的 28 人班级，带动了整个年级组的教研热情，也让“技术 + 创意”成为园里新的口头禅。

四、风险与反思：放慢脚步，守住童真

（一）“多看”还是“多摸”？

活动第三周，我们发现 4 名幼儿只愿意戴着 AR 镜绕着石头打转，却对桌上的真石头“零触碰”。于是立即增设“黑布触摸袋”环节：教师把 6 块形状、纹理差异明显的石头放进不透明的布袋，孩子先戴眼罩、再伸手进去“盲摸”30 秒，用指尖记录孔洞深浅、棱角粗细，然后在记录卡上画出“触觉地图”。摘下眼罩后，再戴 AR 镜比对虚拟模型与自己摸到的实物是否一致。两轮游戏后，这 4 名幼儿对真实石头的单次触摸时长从 7 秒提升至 45 秒，指尖平均压力值恢复到基线水平，“身体感知—数字验证”的闭环真正落地。

（二）“统一任务”还是“个别需要”？

班里性格慢热的小豪，面对大家都能完成的“Bee-Bot 走直线 5 步”总是卡在第 3 步，原因是任务节奏太快、指令过长，他记不住。教师便把 5 步路径拆成两段：先在地面贴两条彩色“停车带”，让小车每走 2 步就停一停；再把语音指令改成“小口诀”——“一二停、三四停、五到终点”。小豪边拍手边念口诀，两轮后就独立完成了 8 步路径，成功率从 20% 升到 100% ，完成后他高举小车，大声说：“我也行！”

（三）“新工具”还是“新负担”？

设备刚到位时，我也陷入“技术焦虑”：AR 镜连不上热点、Bee-Bot 蓝牙配对失败、剪映闪退……于是我干脆把难题抛给孩子：“谁愿意当范老师的小老师？”没想到，5 岁半的豆豆三下五除二就帮我把 AR 镜截屏保存到相册；6岁的果果用“长按 3 秒配对键”教会我连接 Bee-Bot。孩子们边操作边讲解，教室里响起此起彼伏的“老师你看！”被他们的热情点燃后，我开始主动记录“幼儿操作技巧清单”，并在年级群里分享。两周内，我的焦虑指数从 7 分（10分制）降到 2 分，新工具最终变成了新玩具，也成了我们共同成长的阶梯。

以“低成本、可复制”的方式，把AR 镜、Bee-Bot 等数字教具嵌入真实石块、滴管、3D 打印笔的探究中，让幼儿在“摸—看—做—说”的循环里主动提问、合作验证；4 周后，专注时长、因果表达与合作行为显著提升，教师也完成从“技术焦虑”到“创意共享”的成长。事实证明：适度技术不是童真天敌，而是放大好奇与创造的“第二只眼睛”，只要守住“先真实再虚拟、先儿童再工具”的底线，就能把每一块石头都变成会唱歌的科学故事。

参考文献：

[1] 吴丽萍 . STEAM 理念下幼儿园科学领域教学策略探究 [J]. 教育界 , 2025, (19): 107-109.

[2] 田震. 数字化赋能幼儿教育，助力幼儿更好成长 [J]. 妇女生活,2025, (11): 38-39.

[3] 张心怡 , 宋快 . 数字化环境下幼儿家庭安全教育现状及对策研究 [J]. 早期教育 , 2025, (20): 52-56.