一、关于科学的本质
（一）科学是知识
        科学是人类在探索自然、社会、思维领域时总结出来的具有真理性、规律性的知识体系。
        1、客观性、真理性
        2、 具有规律性
        科学的知识体系随着科学家们的不断探索，处于不断的变化中，可能不断扩充也可能推倒以前的认识重新建构新的知识。

（二）科学是过程
        科学知识的获得离不开科学过程，在《建构儿童的科学——探究过程导向的科学教育》一书中，将科学过程归纳为12步：观察、分类、交流、测量、预测、推断、识别与控制变量、形成与验证假设、解释数据、界定变量的操作定义、实验与建立模型，其中观察、分类、交流、测量、预测和推断是六个基本科学过程。在美国，教师们鼓励儿童动手做科学，认为“做科学”适合儿童年龄特点，可以让儿童在做的过程中运用科学的方法，更能体现科学是过程的理念。
        科学是过程也能更好的推动幼儿思维的进一步发展。建构主义理论强调儿童是自己建构对自己而言是有意义的知识体系的。儿童思维的发展很大程度上依赖于他与外界环境之间的相互作用。科学是过程，强调“做”、“动”正好符合幼儿阶段学习的特点。
        我国2001年，我国教育部和中国科协共同在中国发起的科学教育改革试验——“做中学”，是受到国外科学教育的改革影响，并在当年我国引进了法国“动手做”项目，旨在提高中国幼儿园、小学科学教育的效果。法国的“动手做”来自于美国科学教育思想和方法。杜威的的实用主义教育学主要内容中就包括“做中学”（learning by doing）。
 

（三）科学是世界观
        其实就是一种对待事物的科学态度，比如，“不惟书、不惟上”一切均从实践中来，“实践是检验真理的唯一标准”。乐于发现、乐于交流、乐于改变、乐于将科学的知识化为实际的行动。（不保守、愿倾听、充满好奇与期盼）
         对于幼儿而言。教科学知识不是最重要的，对待科学的态度却是最主要的。激发幼儿的探究欲望、教会幼儿客观对待别人的想法、愿意和别人一起合作和探索、乐于分享自己的发现。

        正因为如此，科学的本质是一个相对开放的体系，我们应该看到科学教育应该是包含以上三个方面的教育。可是长期以来我国都将重心放在科学知识的传授上，其他两个方面极为疏忽，导致了中国长期以来科学教育效率低下，国民科学素养较低的状况。

我们来看看中国的科普

        1、解放前的科普作家是高士其（1905—1988）。1918年考入北京清华留美预备学校，1925年毕业后赴美留学。1928年于芝加哥大学医学研究院攻读医学博士学位期间，因实验时受甲型脑炎病毒感染 ，留下后遗症，导致1939年全身瘫痪。他于1931年开始发表科学文艺作品。1935年出版与人合著的科学小品集《我们的抗敌英雄》。1949年从香港到北京后，主要从事科学文艺创作。1949～1965年间，创作了大量的科学小品、科学论文和诗歌。他的科学小品，善于把深奥的科学道理通俗易懂地表达出来，题材广泛，趣味浓郁，知识丰富。他的科学诗歌擅长用形象的比喻说明抽象的科学道理。作品有《揭穿小人国的秘密 》、《我们的土壤妈妈》、《细菌世界探险记》、《生命的起源》、《太阳的工作》、《时间伯伯》、《高士其科学小品甲集》、《土壤世界》、《科学诗》、《你们知道我是谁 》、《高士其科普创作选集》、《高士其谈科普创作》等。

        2、陶行知：1932年创办儿童科学通讯学校，培养科学人才。1933年由陶行知主持编辑、由上海儿童书局出版了《儿童科学丛书》，在如何使用该书时，陶行知说：“我们编辑者部书的目的，在引导小朋友把自己造成科学的孩子。科学的孩子必得动手去做，用脑去想，所以这部书是科学的孩子实验、观察、思想的指南，而不是静坐在那儿诗云子曰一样的读的书。”“科学的中国要谁去创造呢？要中国的孩子去创造！朋友把自己造成科学的孩子，便是把中国造成科学的中国。”“科学的孩子是怎样做的呢？脱掉你的手套！剪掉你的指甲！把你的一双小手从荷包里拿出来！”

        3、中国的科普书籍：《十万个为什么》，由上海少年儿童出版社出版发行的《十万个为什么》第一版到现在已经50年了，其中共有5个版本。1961年的那个版本是以1956年“向科学进军”的口号提出为契机的。第一版的《十万个为什么》包括物理分册、化学分册、天文气象分册、农业分册、生理卫生分册等，到1962年底，又增加了数学、地质物理、动物三个分册，一共收录了1484个问题，105万字。根据后来的统计，第一版8册书，一共印了530多万册。其后1964年、1970年、1980年都曾再版该书。1999年第五版的《十万个为什么》出版，该部书集合了21位中科院和工程院院士。该书还被评为“感动共和国的50部图书”，院士们也抛头露面进行签售活动，但是反响却不尽人意。在十年当中，该版《十万个为什么》共卖出去30万套。该出版社决定用两年时间进行修订重新出版第六版的《十万个为什么》。

        科学普及其实不仅仅是知识的普及，应该还包括对科学过程和科学态度的普及，这样才能真正提高人们的科学素养。

二、科学与科技的联系与区别

        科学与科学技术是紧密联系的两个概念。科学和技术是相互区别而又相互联系的，是对立统一的矛盾体。


（一）联系：科学技术是基于一定的科学原理基础之上。科学的发展要以技术的发展为基础，技术的发展能够推动科学的发展。两者在很多方面是相互交叉、相互融合在一起的。技术的“硬件”和“软件”是科学原理的载体，而科学的观念、理论同时又构成技术的理论要素和指导思想。科学需要技术支援、应用和促进，技术需要科学指导、论证和带动。二者是相互交织、相互渗透的。
 

（二）区别：科学解决“是什么”“为什么”等本质问题，而技术主要解决工具性问题。自然科学与技术有着本质的区别  首先是预见性方面的区别。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在规律，但是却有它的不可预见性，具体的发展途径，哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现，一般来说是不可预见的。而技术是以对自然界的认识为根据，利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据，就可以树立目标，因此总体来说是可预见的。
        现代科学的每一个重大进展都需要付出巨大的努力，需要长期工作的积累，有时是个人工作的积累，有时甚至是一个研究集体或几个研究集体几代人长期工作的积累。由于技术（原创性技术除外）是可以根据人们的需要和现实的可能，包括人力、资金和技术条件进行规划的。所以它一般都可以按规划的时间在短期内顺利实现。
        科学是理性地、系统地探索自然，目的是寻求真理、发现新知识。从事基础科学研究的人往往是受好奇心的驱使，不可能预知所研究的东西有没有用，其成果通过发表在同行评议的期刊上得到科学界的承认，有些成果会有意想不到的应用，有些则可能永远也不能应用。技术译自英文的technology，由希腊文的“艺术或技巧”和“学问”两个字根构成，technology是有关实用技艺和工业艺术的学问，研究的是知识的实际应用，目的是发明。从科学发现到技术发明再到产品形成是一个长期过程，这个过程不是线性的，需要经过多次的循环、反馈和反复。技术的一个突出特点，就是它与科学相比，与诸社会因素有更为密切的相互依赖、相互作用关系。

三、幼儿园科学教育的本质

        幼儿科学教育应成为引发、支持和引导幼儿主动探索、经历探索和发现过程，获得有关周围世界及其关系的经验的过程，使幼儿获得乐学、会学这种有利于幼儿终身发展的长远教育价值。
        幼儿园里的科学活动，从理论上看，它不仅是儿童教育理论新发展在科学教育领域中的体现，例如：让儿童成为自主发展的个体，让儿童自主建构知识体系，体现“做中学”的儿童学科学的精神，而且它应该为儿童科学素养发展的奠基，这才是幼儿园科学教育的价值所在。
        现在的幼儿园科学教育有两个极端：一是过分强调科学知识的传授，而不顾幼儿认知发展特点，二是过于强调儿童动手学习，但是忽略了作为教师的引导作用，常常将儿童应该在生活中完成的探究活动，放到集体教育中完成，强调儿童的动手学习，强调儿童在活动中获得的情感上的满足，常常忽略儿童在科学集体教育过程中应获得的更大的发展。教师在幼儿科学教学过程中，缺少对幼儿科学经验的提升与系统化，缺乏对儿童已有科学经验的逻辑化

（一）幼儿科学探究的内部动机
        早期的人类研究自然科学现象的原因是什么？人类为什么要研究自然？我个人认为是因为人们对自然规律和自然现象不了解，并由此而产生了恐惧感和不安全感。为了获得对周围世界的安全感，促使人类不断研究自然规律。
        我认为弗洛伊德精神分析学派对安全感的论述能解释科学探究的内部机制问题。
        安全感作为一个重要的概念，最早见于弗洛伊德精神分析的理论研究。弗洛伊德（Sigmund  Freud）假定：当个体所接到的刺激超过了本身控制和释放、能量的界限时，个体就会产生一种创伤感、危险感，伴随这种创伤感、危险感出现的体验就是焦虑。由此弗洛伊德提出了“信号焦虑”、“分离焦虑”、“阉割焦虑”以及“超我的焦虑”。后来的精神分析研究者按照精神分析的观点，总结出神经症症状的形成过程，认为：由于现实冲突的无法解决而产生焦虑情绪，进而退行到幼年的某种行为中，以期得到某种安慰、平衡。换句话说，在弗洛伊德的精神分析理论中，冲突、焦虑、防御机制等都是由个人幼年及成年阶段某种欲望的控制与满足方面缺乏安全感造成的。
        社会文化精神分析的代表霍尼(Karen Horney)深受弗洛伊德理论的影响，但她特别反对弗洛伊德的本能决定论观点，她认为儿童在早期有两种基本的需要：安全的需要和满足的需要。
        从精神分析的理论可以看出：个体的安全感是这样产生的：父母（尤其母亲）是儿童成长过程中重要的客体，在孩子幼小的时候，如果能够给与孩子足够的爱，持续的、稳定的、持之以恒、前后一致的、合理的爱，孩子就会体验的安全感，并延伸出对与他人及世界的信任，并且感觉到自尊、自信以及对现实和未来的确定感和可控制感。

（二）幼儿科学探究的心理机制
        如果说精神分析学派的观点解释了科学探究产生的内部动机问题，那么皮亚杰的认知发生论以及在基于认知发展学派的建构主义能够解释幼儿科学探究的心理机制问题。
        皮亚杰认知发生论奠定了当代建构主义的理论基础。皮亚杰认为知识是主体与客体之间的一种相互作用关系，活动是联系主客体之间的桥梁。主体通过活动主动建构自己的客体表征（图式）。图式是开放的、不断扩充的、分化的并与人脑已有的信息互相联结的对周围世界的认知及其由该认知形成的行为模式。
同化——将新信息纳入到已有图式中
顺应——改变已有图式，建立新图式
平衡——智力达到自我满足的理解状态
        为了使新信息有意义，认知者必须以有意义的方式（带有个人理解，或对个体而言有意义）把它同化到已有的图式中，或者把它顺应到与已有图式紧密相连的新图式中。
        皮亚杰认知发展理论认为认知发展的动力是认知平衡：这意味着当儿童面临新经验、新问题时，认知平衡将被打断，皮亚杰称为“认知失衡”：新的事件会让我们感觉不理解、困惑和惊讶，引发我们对先前经验和理性的探寻。
        幼儿的科学概念的形成也与儿童认知发展的规律相一致，当教师通过创设环境，引发幼儿认知失衡，幼儿通过活动来认识和发展自己的科学观念。

四、幼儿园科学教育活动的主要类型

        幼儿园科学教育与以前所提的常识教育有联系和发展，与《纲要》中所提出的“科学领域”有一定的区别。
        1932年《幼稚园课程标准》 “社会和常识”课程：“（甲）引导对于自然环境和人民活动的观察和欣赏；（乙）增进利用自然、满足生活、组织团体等的最初步的经验；（丙）引导对于人和社会自然关系的认识；（丁）养成爱护自然物和卫生、乐群、互助、合作等好习惯。”
        1981年，《幼儿园教育纲要》（试行草案）“常识”  人教社出版统一教材。“丰富幼儿关于社会和自然方面粗浅的知识，扩大他们的眼界。培养他们对认识社会和自然的兴趣和求知欲望，逐步形成对待人们和周围事物的正确态度。发展幼儿的注意力、观察力、记忆力、想象力、思维力和语言表达能力。”
        2001年，《幼儿园教育指导纲要（试行）》 “科学领域”
        “科学”与“常识”在教育理念上、内容上、教育方法上都有区别
        “科学”与“科学领域”：不包括数学教育：数量关系及数学的重要和有趣

        幼儿园科学教育活动主要的类型我认为主要有三类

（一） 科学主题探究
以幼儿科学主题为线索，教师引导下的幼儿主动探究活动
探索的内容较为丰富、时间持续可长可短、使用的科学方法较为多样（实验、参观、讨论、表演、制作）。例如探究“恐龙”、“天气”、“植物生长需要什么”。
“我们的城市”主题下的“屋顶上的秘密”
其教育价值在于丰富幼儿科学的认知和对周围世界的敏感

（二） 科学小实验
科学实验是指在人为控制条件下，利用一定的设备，通过操纵变量来观测相应现象和变化的方法。幼儿园里的科学小实验不具有严格的逻辑性，但也可通过对变量的控制和操纵来观察事物的明显变化。一般而言幼儿的科学小实验对变量的操纵和控制比较简单，所揭示的是事物之间明显、可见、表面上的因果关系。
例如“沉浮现象”、“磁力”等
其教育价值在于提高幼儿动手操作能力以及实验素养：观察、记录、测量等。

（三） 科学游戏
通过提供多样性的科学探究材料，引导幼儿自主探索，在游戏中观察科学的现象，理解科学的知识。达到寓教于乐的目的。科学游戏可以在主题探究活动后的延伸活动中开展，也可以在科学区角中开展，以幼儿的兴趣为主要的出发点，以个别、小组游戏为主要的活动组织形式。比如“影子游戏”、“玩水”
其价值在于扩展幼儿的科学知识，愉悦身心。

五、幼儿园科学小实验的设计与实施

（一）“动手做”
        2001年我国从法国引进的“动手做”/“做中学”项目（Hands on Inquiry Based Learning on Science）是基于动手的探究式学习方法在幼儿园和小学科学教育中的运用。该项目强调儿童在科学活动中动手操作和实验，体验科学发现过程：提出问题、设计实验、动手实验、观察记录、解释讨论、表达陈述。这与我们开展幼儿园科学小实验在理念上、教育方式上是不谋而合的。在幼儿园科学小实验中，我们强调让幼儿在实验的过程中发现问题、探索问题、解决问题，从而让幼儿理解一些简单的科学现象和知识，培养幼儿对科学的兴趣和求知欲。
        从前面对科学本质的探讨及幼儿认知发展的特点分析，我们可以知道科学小实验对幼儿科学认知体系的建构有着特殊的作用，比如科学实验要求幼儿的动手操作，这对于掌握科学的方法和过程有积极意义。科学小实验的动手操作也符合幼儿认知发展的特点。

步骤：
1、 设置情景
2、 提出问题
3、 猜想假设
4、 动手实验
5、 讨论结果
6、 分享结论

（二）幼儿园科学实验的内容选择
        科学小实验是需要控制一定变量，以发现客观事物的变化及其因果联系的方法。对于幼儿科学实验来说，并非所有的科学内容都可以进行小实验，比如像刚才我举的那个例子“屋顶上的秘密”，就不适合运用实验的方法展开。自然科学中的一些内容也不是都能运用实验的方式展开，比如“天气的变化”只能观察和记录。
1、适合进行科学小实验的科学内容特点
（1）要具备可操作性
（2）条件的可控性
2、幼儿科学小实验主要内容
（1）物理实验（声、光、电、磁、力、运动）
（2）化学实验（安全、简单的化学实验：发霉、淀粉遇碘酒变蓝色）
（3）植物实验（控制一定要求，观察植物的生长变化，比如关于植物生长的向光性、植物生长的条件、植物吸水等）
（4）动物实验（小动物的生活习性方面，比如：蚯蚓喜欢潮湿还是干燥、蜗牛吃什么）

（三）幼儿园科学小实验的模式
1、问题探究：教师提供情景引发幼儿思考，进而进行自由探索
        老师需要提供富有挑战性的材料，引发幼儿积极参与，同时提出新的需要解决的问题，然后幼儿根据教师所提供的材料进行实验寻找问题答案。要求教师提供的材料要能引发幼儿探究的兴趣，同时应该具备一定的指导性。

2、猜想验证：幼儿根据已有经验对现象进行猜测，然后再进行验证
        根据幼儿已有的科学经验，教师提出要求让幼儿猜测可能会出现的情形，让幼儿记录自己猜测的结果，然后再让幼儿通过实验来验证猜测，实验结果不能论证原先的猜测，需要幼儿思考原因，如果能证实原先的猜想，老师应引导幼儿说明原因。
 
3、演示操作：对于比较难的小实验，教师可以通过演示进行引导  
        没有在幼儿原来的经验中出现过，或者操作较难，手眼协调要求较高的科学实验可以通过这种形式来完成。比如今天段老师做的“虹吸实验”，因为小朋友在实际生活中看到过管子能运水，但是不知道管子怎么能自动运水，另外该实验要求幼儿双手的协调性较高，所以小朋友一开始都不知道怎么做，这种情形，教师的演示操作是有必要的。
        教师在演示中要边做边讲解，让幼儿看清楚、听清楚，这样既能引起幼儿的极大兴趣，又可以让幼儿事后的模仿实验成功率较高。

4、复合模式：

（四）幼儿园科学小实验活动一般结构  
        无论是上述哪一种科学小实验的类型，一般幼儿园科学小实验活动都有以下结构：

1、情景设置：提出问题，引发思考
      教师需要提供丰富的实验材料，设置困难情景，引起幼儿认知失衡，引发幼儿实验探索的兴趣，提出实验的目的与要求。
2．实验：“动手做”——观察、分类、交流、测量、记录、推断、结论
      幼儿根据材料，进行实验，在实验过程中观察事物的变化，将变化与原来的认知相比对，将新现象进行分类，改变原有认知图式，通过与同伴交流和合作，分享经验，学习实验的方法：测量、记录。最后通过实验得出一定的结论。
3．总结：提升知识、分享体验

        教师需要根据实验的结果对幼儿的经验进行提升，引导幼儿将新经验同化或顺应到已有图式中去，使得幼儿知识呈现逻辑化、系统化的趋势，这样有利于幼儿经验的增长。因为幼儿的图式带有较强的个体性，因而教师要允许幼儿之间的交流与分享，通过幼幼互动，可以将一些幼儿个体的经验扩散化。

（五）幼儿园科学小实验设计与实施应注意问题
1．小学化倾向
2．科学实验的规则掌握
3．尊重幼儿个体化的经验及表达