STEM教育理念下的區(qū)域活動：友誼的滑輪暢想曲

車飛 馬麗陽 郭慶

2016年成都市青羊區(qū)學(xué)前區(qū)域教研啟動了“STEM教育理念下幼兒園區(qū)域活動的研究”，全區(qū)有62所公民辦幼兒園參與實踐探索?；谟變赫鎸崋栴}，以區(qū)域活動為基本形式，促進幼兒生活化、經(jīng)驗化、個別化的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)適應(yīng)未來的創(chuàng)新型，且具有科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人才培養(yǎng)教育目標。本案例從“活動來源及價值分析、活動目標、活動探究、活動評價與反思、溫馨提示”五個方面呈現(xiàn)了STEM教育理念下幼兒園區(qū)域活動實施與開展的實踐范式。

活動來源及價值分析

幼兒園“奇樂叢林”的角落里一直存放著一個籃子，它是小朋友們在城市森林活動中為小鳥設(shè)計的鳥窩，但是這個鳥窩經(jīng)常被閑置。一天，小朋友們圍繞被閑置的籃子議論著。

安安：“這個鳥窩怎么總是掉在地上呢？”

妤寶：“對呀，這樣會把小鳥摔壞的?！?/p>

掌柜：“應(yīng)該是風把它吹下來的。我們把它放上去吧。”

多多：“可是太高了放不上去的。有沒有什么方法，可以方便我們把籃子拿下來又放上去呢？”

安安：“就是，這樣我們就方便給小鳥投食了！”

于是，小朋友們開始探索“如何采用便捷的方式取放籃子”，“友誼的滑輪暢想曲”由此唱響。

大班幼兒隨著情感發(fā)展的愈漸豐富，以及對幼兒園的適應(yīng)和熟悉，已經(jīng)融入了幼兒園的生態(tài)圈，樂于關(guān)注、探究、發(fā)現(xiàn)人與自然之間的關(guān)系，對動植物有同理心和愛心?！?-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》指出：大班幼兒應(yīng)能發(fā)現(xiàn)常見物體的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系；初步了解人們的生活與自然環(huán)境的密切關(guān)系，知道尊重和珍惜生命，保護環(huán)境?！坝颜x的滑輪暢想曲”能夠在滿足幼兒探究欲望的同時，幫助幼兒在動手操作中感知滑輪的基本結(jié)構(gòu)和滑輪工作時力相互作用的杠桿原理，培養(yǎng)幼兒尊重生命、敬畏自然的良好社會品質(zhì)，發(fā)展幼兒提取并運用相關(guān)科學(xué)原理的能力，以及利用可操作的材料探究、制作產(chǎn)品的問題解決能力。

活動目標

1.感知滑輪的結(jié)構(gòu)和功能，初步認識摩擦力。

2.動手制作并操作滑輪，習(xí)得問題解決的方式。

3.提高動手能力和探究能力，發(fā)展創(chuàng)新性思維。

活動探究

該項目活動按照PBL教學(xué)法展開，預(yù)設(shè)活動與生成活動相互促進，不斷生成和解決新的探究問題。圍繞“如何采用便捷的方式取放籃子？什么才是真正的滑輪？如何制作滑輪？如何安裝滑輪？安裝滑輪繩子多長合適？怎樣使用滑輪取放鳥窩（成果展示）？什么樣的小窩是小鳥喜歡的家”等問題展開探究。在區(qū)域游戲中，幼兒經(jīng)歷了“問題生成—頭腦風暴—收集信息—探究制作—問題爭議—經(jīng)驗重構(gòu)—繪制藍圖—探究操作—產(chǎn)品發(fā)布”等探究過程。具體的師幼共構(gòu)脈絡(luò)如下：

探究活動一：如何采用便捷的方式取放大樹上的籃子

（一）問題生成1：怎樣以便捷的方式將籃子放到樹上

（二）頭腦風暴：尋找簡便的方法

圍繞“怎樣以便捷的方式將籃子放到樹上”，小朋友們你一言我一語開始了討論。

小方：“可以找一根竹竿，把籃子扠上去?！保ú蝗菀?，放不穩(wěn)）

小蔣：“可以請一個直升機把它送上去?！保ㄕ也坏街鄙龣C）

小賈：“可以用幼兒園的梯子爬上去?！保涮吡耍环奖悖?/p>

多多：“找一個秋千蕩上去。”（放不穩(wěn)，要掉下來）

小史：“我知道啦！像升旗那樣把籃子拉上去，我們還可以隨時把籃子拉下來，給小鳥放食物進去?！?/p>

小史的辦法一出，教室里炸開了鍋，都將目光投向了教室外的旗桿。

（三）風暴結(jié)論：像升旗那樣用滑輪把籃子升上去

（四）收集信息：探尋旗桿的奧秘

1.觀察旗桿，總結(jié)升旗所用材料。（繩子、滑輪）

2.詢問負責升旗的饒老師，國旗是怎么被升上去的。（向下拉繩子）

3.查找資料，了解滑輪的構(gòu)成和功能。

（五）尋找材料：滑輪初探秘

繩子、啞鈴、飲料瓶、PVC管、溜溜球、玩具吊車、風箏軸、木頭，等等。

（六）原型制作

1.了解滑輪的構(gòu)成與功能。

2.選擇摩擦力較小的材料。

3.操作自己所選材料制作滑輪。

（七）探究結(jié)論

孩子們經(jīng)過同伴討論、實驗制作后，決定選用礦泉水瓶和毛線制作滑輪。

探究活動二：什么才是真正的滑輪

（一）問題生成2：誰的滑輪才是真正的滑輪（新問題的產(chǎn)生）

小朋友們帶來了自己在家探索制作的滑輪，當大家展示各自的滑輪時，小方突然提出了自己的質(zhì)疑。

（二）頭腦風暴：產(chǎn)生真假滑輪的認知沖突

小方：“你們做的不是真正的滑輪！”

多多：“為什么不是？你的才不是呢?！?/p>

“對?。槭裁床皇?？”“我可是上網(wǎng)查了的，就是這樣做的！”“有很多不同的制作方式，我做的就是滑輪！”

陷入了沉默和尷尬的局面，深入挖掘的探究即將戛然而止。

（三）收集信息：經(jīng)驗重構(gòu)

教師：“小方，你認為真正的滑輪和其他小朋友做的滑輪有什么區(qū)別呢？”（引發(fā)幼兒的認知沖突，幫助幼兒在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上建構(gòu)新的經(jīng)驗）

小方：“真正的滑輪中間的軸心是可以轉(zhuǎn)動的！”（新的經(jīng)驗建立）

教師在機智的提問與對話中，引發(fā)了幼兒的認知沖突，在新問題情景中，支持幼兒區(qū)域活動中的深度學(xué)習(xí)，幫助幼兒建構(gòu)新經(jīng)驗。

探究活動三：如何制作滑輪

（一）繪制藍圖：畫出滑輪的圖紙

幾個小伙伴討論制作圖紙，開啟了新的探究之旅。

（二）原型制作：按照藍圖制作滑輪

在制作滑輪的過程中，小朋友們碰了不少壁，也產(chǎn)生了許多的問題。

1.如何使礦泉水瓶轉(zhuǎn)動？

毛毛：“我們可以在瓶子中間穿一根毛線，這樣瓶子就可以轉(zhuǎn)動了！”

小史：“毛線那么細，萬一斷了呢？”

龍龍：“那就用鐵絲吧！”

小史：“鐵絲一拉就變形了！”

小方：“那我們就用木棒吧！”

2.木棒怎樣穿過礦泉水瓶？

在確認用木棒當滑輪的軸心后，小朋友們又產(chǎn)生了新的問題。

笑笑：“木棒這么大，怎么才能穿過瓶子呢？”

小朋友們不斷找來幼兒園里可利用的工具，如剪刀、石頭等，都沒有辦法將木棒穿過瓶子。

小蔣拿來了打火機和釘子，說：“用打火機把釘子燒燙，然后就可以把瓶子燙破了，我在家里看到我爸爸就是這樣做的?！?/p>

3.如何制作凹槽？

就在即將完工時，看著平整的瓶身，小朋友們又發(fā)出了嘆息。

妤寶：“可是這沒有凹槽?。　?/p>

小史：“要不我們?nèi)フ乙粋€有凹槽的瓶子吧！”

小朋友們找來有凹槽的瓶子，發(fā)現(xiàn)凹槽都太淺，而且瓶子外表很光滑，繩子很容易滑出去。

掌柜：“那把瓶子捏一下，捏出凹槽吧！”

姜姜：“不行！瓶子會被捏扁的！”

小蔣：“用麻繩吧！在瓶子上纏出凹槽！”

探究活動四：繩子多長合適

（一）頭腦風暴：繩子的長度

終于完成了滑輪的制作，在安裝這一步，小朋友們又遇到了新的問題。

小米：“這個繩子要多長合適呀？”

小史：“跟樹一樣長！”

姜姜：“比樹長一點！”

小蔣不顧大家的討論，找來一根桿子，在桿子上畫起了刻度。

教師：“小蔣，你在干什么呢？”

小蔣：“我在畫直尺！測量樹有多長！”

教師被小蔣的想法驚呆了——竟然還想自己做直尺！不過還是尊重了他的做法。

最后小朋友們得出一致結(jié)論：繩子應(yīng)該是兩個樹那么長，并且找來了卷尺成功測量出繩子的長度。

（二）安裝與成果展示：滑輪的產(chǎn)品發(fā)布會

安裝完成后，小朋友們還找來了小舞臺中的鈴鐺系在繩子上。拉動滑輪時，清脆的鈴鐺聲讓小朋友們開心極了。

探究活動五：為什么小鳥不去我們做的鳥窩

小朋友們的熱情隨著滑輪的安裝愈漸高漲。

小米：“哎呀！不知道小鳥來了沒有呀？”

妤寶：“小鳥會不會把我們放進去的食物吃光了？”

小史：“我們的滑輪不會被小鳥弄爛了吧？”

伴隨著這些猜想，小朋友們每天都去觀察滑輪，卻一直沒有發(fā)現(xiàn)小鳥的身影。

小方：“是不是小鳥覺得我們做的鳥窩不好看呀？”

小蔣：“小鳥搬家了吧！”

妤寶：“難道是籃子里面太臟了嗎？”

……

小朋友們下足心思，找來了花朵、樹葉，還給鳥窩噴了一些香水，努力裝扮鳥窩?？墒牵∨笥褌儏s始終沒有迎來小鳥。經(jīng)過一番資料的查找和閱讀，小朋友們發(fā)現(xiàn)人工鳥窩不容易引來小鳥坐窩。

小朋友們的探究隨著新問題的產(chǎn)生不斷延伸，精彩不斷上演。

活動評價與反思

（一）STEM學(xué)前化，促進幼兒核心經(jīng)驗的發(fā)展

STEM教育的本質(zhì)就是回歸自然的學(xué)習(xí)方式。我們區(qū)域教研近五年“STEM教育理念下幼兒園區(qū)域活動的研究”，實際上就是STEM學(xué)前化的研究。我們理解的STEM學(xué)前化就是以兒童的思維、兒童的認識水平、兒童的學(xué)習(xí)方式（游戲）去認識STEM。對于幼兒來說：E工程——就是游戲；T技術(shù)——就是幼兒完成創(chuàng)意的方式和方法；S科學(xué)——就是幼兒調(diào)研和操作活動中建構(gòu)的經(jīng)驗；M數(shù)學(xué)——就是在操作、分享、總結(jié)中尋找規(guī)律、建模。培養(yǎng)幼兒的問題解決能力和創(chuàng)新性思維，同時促進幼兒核心經(jīng)驗的全面發(fā)展。具體到本案例，E工程（游戲）：根據(jù)真實問題情景，進行滑輪的藍圖設(shè)計，制作、固定滑輪，并進行滑輪實用性的驗證。T技術(shù)（方法）：根據(jù)滑輪的原理探索自動喂鳥器的制作方法。S科學(xué)（經(jīng)驗）：了解旗桿升旗的原理，探索滑輪的外形結(jié)構(gòu)及功能，尋找摩擦力較小的制作材料。M數(shù)學(xué)（找規(guī)律）：滑輪可以把物體送到很高很高的地方等。健康：在爬樹、搬運梯子的過程中發(fā)展大肌肉的運動能力，在測量、錘釘、抓捏的過程中發(fā)展小肌肉的精細動作。語言：能夠描述滑輪的簡單原理和功能，并詳細介紹制作的產(chǎn)品。同時，能夠用圖畫或其他符號進行實驗記錄，發(fā)展前書寫能力。社會：通過給小鳥制作喂食的滑輪，增添幼兒的愛心和同情心，并在與同伴分工合作探索中形成尊重他人、團結(jié)協(xié)作等良好品質(zhì)。藝術(shù)：在裝飾滑輪和鳥窩的過程中發(fā)展幼兒發(fā)現(xiàn)美、表達美、創(chuàng)造美的能力。

（二）實施慢教育，尊重幼兒的探究思維與操作方式

當幼兒在探究中遇到“如何便捷取放籃子”問題，表達“用秋千蕩”“用消防車運”等異想天開的想法時，教師放慢教育的腳步，尊重幼兒的探究思維，讓幼兒在合理的情形下將想法付諸實踐，尋找到科學(xué)適宜的解決方法，體驗自己動手動腦解決問題的成功和喜悅。

（三）發(fā)現(xiàn)新問題，延續(xù)幼兒的深入探究

幼兒在活動中的探究與制作不能只關(guān)注產(chǎn)品本身，還應(yīng)關(guān)注到產(chǎn)品的投放、操作和使用等方面。繼制作喂食滑輪的活動后，教師根據(jù)幼兒安裝和使用中的實際問題進行活動延伸，如：探究滑輪在生活中的運用，合理使用滑輪的方式，投食的適宜時間等，并提出相應(yīng)的拓展問題：“我們生活中哪些地方還運用到了滑輪？”“怎么保證滑輪在幼兒園中的合理使用呢？”“什么時間適宜拉動滑輪，給小鳥投食呢？”從而延續(xù)幼兒對滑輪的深入探究。

STEM理念下幼兒園區(qū)域活動的實踐研究，讓孩子們探究區(qū)域活動中真正感興趣的問題，親歷問題解決的過程，實現(xiàn)了區(qū)域活動中幼兒的深度學(xué)習(xí)與發(fā)展。STEM教育理念下的幼兒園區(qū)域活動實施與開展的實踐范式，在推廣過程中受到一線老師們的歡迎，可以有效提升幼兒園區(qū)域活動質(zhì)量。

溫馨提示

1.材料替換：塑料瓶可以用木頭等外體呈圓柱形、表面光滑的物體替換。

2.指導(dǎo)意見：（1）在制作的過程中，家長需要引導(dǎo)幼兒了解真正的滑輪和一般圓柱體的區(qū)別，真正的滑輪軸心有軸承，并且軸承可以轉(zhuǎn)動。（2）家長可以引導(dǎo)幼兒運用沙石、手搖鈴等材料裝飾滑輪，讓滑輪被拉動的同時產(chǎn)生一些清脆、美妙的聲音，增添探究的樂趣，吸引小鳥的到來。