當軌道遇上了斜坡

錢蓉

“立體迷宮球”是一種多層的、立體的玩具，里面的小球能翻轉、滑落、滾動到達終點，縱橫交錯的軌道暢通無阻，孩子們特別喜歡玩這種新玩具。玩了幾天后，孩子們不再滿足于照著圖紙搭建軌道，他們開始自己設計新的軌道圖紙：有的彎曲環(huán)繞，有的多通道、多岔路，還有的高低起伏。這么多有趣的設計圖帶到建構區(qū)去搭建，能不能成功呢？孩子們又會有哪些發(fā)現(xiàn)與收獲呢？

一、嘗試斜坡式軌道，探索力學原理

佑佑一組設計的是斜坡式軌道，他們先根據(jù)圖紙上的內容確定了起點位置，用單元積木架空的方式進行壘高搭建，逐漸形成了階梯式。在搭建斜坡時，他們發(fā)現(xiàn)一塊斜坡式三角形和兩塊單元積木一樣高，不能形成斜坡。怎么解決這個問題呢？孩子們進行了討論和嘗試。佑佑的方法是減少一層單元積木的使用，再放斜坡式三角形，喬木試著將斜坡式三角形墊高，也成功了。小球最遠能滾到哪里呢？他們用單元積木延長軌道，設置了新的終點。

“小球會拐彎嗎？”佑佑提出了新的問題。他們嘗試用單元積木搭設了一個直角的拐彎點，小球下來之后直接反彈回去，試驗失敗。我試著提醒他們：“改變拐角的角度能不能改變小球運動的軌跡呢？”木木找來一個三角形，小球撞擊到斜角處拐彎滾向了另一條軌道，成功拐彎！這是為什么呢？我們向擔任中學物理老師的豆豆爸爸進行了請教，知道了角度不同，受到力的方向就不同，直角拐彎受到的力是相反的，小球就會反彈。坡度拐彎改變了小球的受力方向，小球就能拐到另外一條軌道上去了。力可以改變小球運動的方向，受力點不同，運動的效果就不一樣了。原來這是一個最典型的物理力學知識呢！我們受益匪淺。

二、探索多層軌道，拓展立體思維

隨著游戲的不斷深入，單層軌道已經(jīng)不能滿足孩子們的游戲需要了。他們又設計了一個能上下滾動的多層軌道。有了桌面軌道的建構經(jīng)驗，妙妙一組發(fā)現(xiàn)多層軌道搭建的難點在于洞口的建構。首先，他們選擇了四分之一空心半圓，發(fā)現(xiàn)這種方法占據(jù)了很大的地盤，還容易倒塌。這樣的造型大家并不滿意，于是他們重新找來了兩塊空心單元積木進行組合。在第二層用兩塊四分之一空心半圓搭成一個橢圓形的洞口。通過多次嘗試，孩子們不再局限于建構圓形的洞口。第三層，他們嘗試用單元積木搭設方形洞口，這樣既不用擔心積木不夠，又與軌道相吻合較為穩(wěn)固。在游戲介紹與分享評價時，朵朵向大家介紹了他們一組搭建的四種不同類型的洞口。在后續(xù)的搭建過程中，單元積木的方形洞口得到了大家的認可，各組小朋友紛紛嘗試并獲得成功。

三、構建旋轉軌道，進行深度探究

科學區(qū)里的軌道模型激發(fā)了豆豆一組創(chuàng)作的靈感，他和小伙伴們設計了一個可以旋轉的軌道。豆豆在小球的起點位置放了兩個小三角形。小球滾落后卡在了洞口里。是小球下落的力度不夠還是斜坡角度不夠呢？他們又進行了嘗試，將小三角形換成了大三角形，小球順利滾向了終點。豆豆爸爸還告訴大家這是動能的原理：同樣的球，從高處越高的地方下落后滾動的距離越遠;大小不同的兩個小球，從相同的高度落下，滾動的距離是一樣的。在之后的搭建過程中，孩子們還發(fā)現(xiàn)了小球在不同的長度的軌道上斜坡的坡度也是不一樣的。軌道越長，坡度就要越大，否則小球就會缺少動力。一個起點一個終點固定的行駛路線已經(jīng)不能滿足孩子們的探究興趣了，他們又設置了更多的軌道和路線，讓小球可以選擇多種不同的路線行駛，他們還一邊探索，一邊分析，一邊實驗，一邊總結，了解了小球的運動規(guī)律，沉浸在探索與發(fā)現(xiàn)的喜悅中。

四、課程反思

1.自主學習，提升認知能力

立體迷宮球是幼兒探索斜坡與軌道的最初體驗，建構過程中他們能根據(jù)游戲的需要和材料的特性，靈活地選擇合適的材料，自主嘗試與小組合作探索，延長、壘高、平鋪、圍合、連接等搭建技能都得到了發(fā)展，積木的替換性、穩(wěn)定性及物體的各種運動變化等認知能力也得到了提升。

2.聚焦問題，引發(fā)深度學習

孩子們在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，通過討論和嘗試，找出了解決斜坡一樣高的方法。在他們遇到不能解決問題的時候，教師用科學的理論為他們提供技術支持，成功地解決了拐彎的難點。教師依據(jù)《指南》要求，鼓勵與引導幼兒反復嘗試與調整，慢慢積累經(jīng)驗，不斷進階、深化、拓展。

3.合作探究，培養(yǎng)學習品質

整個游戲中，幼兒專注于探究斜坡的坡度與軌道的方向對小球產(chǎn)生的影響，嘗試了用多種不同的積木進行圍合搭建洞口，還創(chuàng)新搭建出了方形、橢圓形的洞口，小組之間和組內同伴間能互相幫助，默契配合，遇到困惑時互相出謀劃策，共同享受成功的喜悅，逐步養(yǎng)成了積極主動、認真專注、不怕困難、敢于探究和嘗試等良好學習品質。AE430775-4AD1-4DB0-BB1A-80C22D1F7877