STEM教育理念下的区域活动：友谊的滑轮畅想曲

车飞 马丽阳 郭庆

2016年成都市青羊区学前区域教研启动了“STEM教育理念下幼儿园区域活动的研究”，全区有62所公民办幼儿园参与实践探索。基于幼儿真实问题，以区域活动为基本形式，促进幼儿生活化、经验化、个别化的学习，实现适应未来的创新型，且具有科学素养、技术素养、工程素养、数学素养的人才培养教育目标。本案例从“活动来源及价值分析、活动目标、活动探究、活动评价与反思、温馨提示”五个方面呈现了STEM教育理念下幼儿园区域活动实施与开展的实践范式。

活动来源及价值分析

幼儿园“奇乐丛林”的角落里一直存放着一个篮子，它是小朋友们在城市森林活动中为小鸟设计的鸟窝，但是这个鸟窝经常被闲置。一天，小朋友们围绕被闲置的篮子议论着。

安安：“这个鸟窝怎么总是掉在地上呢？”

妤宝：“对呀，这样会把小鸟摔坏的。”

掌柜：“应该是风把它吹下来的。我们把它放上去吧。”

多多：“可是太高了放不上去的。有没有什么方法，可以方便我们把篮子拿下来又放上去呢？”

安安：“就是，这样我们就方便给小鸟投食了！”

于是，小朋友们开始探索“如何采用便捷的方式取放篮子”，“友谊的滑轮畅想曲”由此唱响。

大班幼儿随着情感发展的愈渐丰富，以及对幼儿园的适应和熟悉，已经融入了幼儿园的生态圈，乐于关注、探究、发现人与自然之间的关系，对动植物有同理心和爱心。《3-6岁儿童学习与发展指南》指出：大班幼儿应能发现常见物体的结构与功能之间的关系；初步了解人们的生活与自然环境的密切关系，知道尊重和珍惜生命，保护环境。“友谊的滑轮畅想曲”能够在满足幼儿探究欲望的同时，帮助幼儿在动手操作中感知滑轮的基本结构和滑轮工作时力相互作用的杠杆原理，培养幼儿尊重生命、敬畏自然的良好社会品质，发展幼儿提取并运用相关科学原理的能力，以及利用可操作的材料探究、制作产品的问题解决能力。

活動目标

1.感知滑轮的结构和功能，初步认识摩擦力。

2.动手制作并操作滑轮，习得问题解决的方式。

3.提高动手能力和探究能力，发展创新性思维。

活动探究

该项目活动按照PBL教学法展开，预设活动与生成活动相互促进，不断生成和解决新的探究问题。围绕“如何采用便捷的方式取放篮子？什么才是真正的滑轮？如何制作滑轮？如何安装滑轮？安装滑轮绳子多长合适？怎样使用滑轮取放鸟窝（成果展示）？什么样的小窝是小鸟喜欢的家”等问题展开探究。在区域游戏中，幼儿经历了“问题生成—头脑风暴—收集信息—探究制作—问题争议—经验重构—绘制蓝图—探究操作—产品发布”等探究过程。具体的师幼共构脉络如下：

探究活动一：如何采用便捷的方式取放大树上的篮子

（一）问题生成1：怎样以便捷的方式将篮子放到树上

（二）头脑风暴：寻找简便的方法

围绕“怎样以便捷的方式将篮子放到树上”，小朋友们你一言我一语开始了讨论。

小方：“可以找一根竹竿，把篮子扠上去。”（不容易，放不稳）

小蒋：“可以请一个直升机把它送上去。”（找不到直升机）

小贾：“可以用幼儿园的梯子爬上去。”（树太高了，不方便）

多多：“找一个秋千荡上去。”（放不稳，要掉下来）

小史：“我知道啦！像升旗那样把篮子拉上去，我们还可以随时把篮子拉下来，给小鸟放食物进去。”

小史的办法一出，教室里炸开了锅，都将目光投向了教室外的旗杆。

（三）风暴结论：像升旗那样用滑轮把篮子升上去

（四）收集信息：探寻旗杆的奥秘

1.观察旗杆，总结升旗所用材料。（绳子、滑轮）

2.询问负责升旗的饶老师，国旗是怎么被升上去的。（向下拉绳子）

3.查找资料，了解滑轮的构成和功能。

（五）寻找材料：滑轮初探秘

绳子、哑铃、饮料瓶、PVC管、溜溜球、玩具吊车、风筝轴、木头，等等。

（六）原型制作

1.了解滑轮的构成与功能。

2.选择摩擦力较小的材料。

3.操作自己所选材料制作滑轮。

（七）探究结论

孩子们经过同伴讨论、实验制作后，决定选用矿泉水瓶和毛线制作滑轮。

探究活动二：什么才是真正的滑轮

（一）问题生成2：谁的滑轮才是真正的滑轮（新问题的产生）

小朋友们带来了自己在家探索制作的滑轮，当大家展示各自的滑轮时，小方突然提出了自己的质疑。

（二）头脑风暴：产生真假滑轮的认知冲突

小方：“你们做的不是真正的滑轮！”

多多：“为什么不是？你的才不是呢。”

“对啊！为什么不是？”“我可是上网查了的，就是这样做的！”“有很多不同的制作方式，我做的就是滑轮！”

陷入了沉默和尴尬的局面，深入挖掘的探究即将戛然而止。

（三）收集信息：经验重构

教师：“小方，你认为真正的滑轮和其他小朋友做的滑轮有什么区别呢？”（引发幼儿的认知冲突，帮助幼儿在已有经验基础上建构新的经验）

小方：“真正的滑轮中间的轴心是可以转动的！”（新的经验建立）

教师在机智的提问与对话中，引发了幼儿的认知冲突，在新问题情景中，支持幼儿区域活动中的深度学习，帮助幼儿建构新经验。

探究活动三：如何制作滑轮

（一）绘制蓝图：画出滑轮的图纸

几个小伙伴讨论制作图纸，开启了新的探究之旅。

（二）原型制作：按照蓝图制作滑轮

在制作滑轮的过程中，小朋友们碰了不少壁，也产生了许多的问题。

1.如何使矿泉水瓶转动？

毛毛：“我们可以在瓶子中间穿一根毛线，这样瓶子就可以转动了！”

小史：“毛线那么细，万一断了呢？”

龙龙：“那就用铁丝吧！”

小史：“铁丝一拉就变形了！”

小方：“那我们就用木棒吧！”

2.木棒怎样穿过矿泉水瓶？

在确认用木棒当滑轮的轴心后，小朋友们又产生了新的问题。

笑笑：“木棒这么大，怎么才能穿过瓶子呢？”

小朋友们不断找来幼儿园里可利用的工具，如剪刀、石头等，都没有办法将木棒穿过瓶子。

小蒋拿来了打火机和钉子，说：“用打火机把钉子烧烫，然后就可以把瓶子烫破了，我在家里看到我爸爸就是这样做的。”

3.如何制作凹槽？

就在即将完工时，看着平整的瓶身，小朋友们又发出了叹息。

妤宝：“可是这没有凹槽啊！”

小史：“要不我们去找一个有凹槽的瓶子吧！”

小朋友们找来有凹槽的瓶子，发现凹槽都太浅，而且瓶子外表很光滑，绳子很容易滑出去。

掌柜：“那把瓶子捏一下，捏出凹槽吧！”

姜姜：“不行！瓶子会被捏扁的！”

小蒋：“用麻绳吧！在瓶子上缠出凹槽！”

探究活动四：绳子多长合适

（一）头脑风暴：绳子的长度

终于完成了滑轮的制作，在安装这一步，小朋友们又遇到了新的问题。

小米：“这个绳子要多长合适呀？”

小史：“跟树一样长！”

姜姜：“比树长一点！”

小蒋不顾大家的讨论，找来一根杆子，在杆子上画起了刻度。

教师：“小蒋，你在干什么呢？”

小蒋：“我在画直尺！测量树有多长！”

教师被小蒋的想法惊呆了——竟然还想自己做直尺！不过还是尊重了他的做法。

最后小朋友们得出一致结论：绳子应该是两个树那么长，并且找来了卷尺成功测量出绳子的长度。

（二）安装与成果展示：滑轮的产品发布会

安装完成后，小朋友们还找来了小舞台中的铃铛系在绳子上。拉动滑轮时，清脆的铃铛声让小朋友们开心极了。

探究活动五：为什么小鸟不去我们做的鸟窝

小朋友们的热情随着滑轮的安装愈渐高涨。

小米：“哎呀！不知道小鸟来了没有呀？”

妤宝：“小鸟会不会把我们放进去的食物吃光了？”

小史：“我们的滑轮不会被小鸟弄烂了吧？”

伴随着这些猜想，小朋友们每天都去观察滑轮，却一直没有发现小鸟的身影。

小方：“是不是小鸟觉得我们做的鸟窝不好看呀？”

小蒋：“小鸟搬家了吧！”

妤宝：“难道是篮子里面太脏了吗？”

……

小朋友们下足心思，找来了花朵、树叶，还给鸟窝喷了一些香水，努力装扮鸟窝。可是，小朋友们却始终没有迎来小鸟。经过一番资料的查找和阅读，小朋友们发现人工鸟窝不容易引来小鸟坐窝。

小朋友們的探究随着新问题的产生不断延伸，精彩不断上演。

活动评价与反思

（一）STEM学前化，促进幼儿核心经验的发展

STEM教育的本质就是回归自然的学习方式。我们区域教研近五年“STEM教育理念下幼儿园区域活动的研究”，实际上就是STEM学前化的研究。我们理解的STEM学前化就是以儿童的思维、儿童的认识水平、儿童的学习方式（游戏）去认识STEM。对于幼儿来说：E工程——就是游戏；T技术——就是幼儿完成创意的方式和方法；S科学——就是幼儿调研和操作活动中建构的经验；M数学——就是在操作、分享、总结中寻找规律、建模。培养幼儿的问题解决能力和创新性思维，同时促进幼儿核心经验的全面发展。具体到本案例，E工程（游戏）：根据真实问题情景，进行滑轮的蓝图设计，制作、固定滑轮，并进行滑轮实用性的验证。T技术（方法）：根据滑轮的原理探索自动喂鸟器的制作方法。S科学（经验）：了解旗杆升旗的原理，探索滑轮的外形结构及功能，寻找摩擦力较小的制作材料。M数学（找规律）：滑轮可以把物体送到很高很高的地方等。健康：在爬树、搬运梯子的过程中发展大肌肉的运动能力，在测量、锤钉、抓捏的过程中发展小肌肉的精细动作。语言：能够描述滑轮的简单原理和功能，并详细介绍制作的产品。同时，能够用图画或其他符号进行实验记录，发展前书写能力。社会：通过给小鸟制作喂食的滑轮，增添幼儿的爱心和同情心，并在与同伴分工合作探索中形成尊重他人、团结协作等良好品质。艺术：在装饰滑轮和鸟窝的过程中发展幼儿发现美、表达美、创造美的能力。

（二）实施慢教育，尊重幼儿的探究思维与操作方式

当幼儿在探究中遇到“如何便捷取放篮子”问题，表达“用秋千荡”“用消防车运”等异想天开的想法时，教师放慢教育的脚步，尊重幼儿的探究思维，让幼儿在合理的情形下将想法付诸实践，寻找到科学适宜的解决方法，体验自己动手动脑解决问题的成功和喜悦。

（三）发现新问题，延续幼儿的深入探究

幼儿在活动中的探究与制作不能只关注产品本身，还应关注到产品的投放、操作和使用等方面。继制作喂食滑轮的活动后，教师根据幼儿安装和使用中的实际问题进行活动延伸，如：探究滑轮在生活中的运用，合理使用滑轮的方式，投食的适宜时间等，并提出相应的拓展问题：“我们生活中哪些地方还运用到了滑轮？”“怎么保证滑轮在幼儿园中的合理使用呢？”“什么时间适宜拉动滑轮，给小鸟投食呢？”从而延续幼儿对滑轮的深入探究。

STEM理念下幼儿园区域活动的实践研究，让孩子们探究区域活动中真正感兴趣的问题，亲历问题解决的过程，实现了区域活动中幼儿的深度学习与发展。STEM教育理念下的幼儿园区域活动实施与开展的实践范式，在推广过程中受到一线老师们的欢迎，可以有效提升幼儿园区域活动质量。

温馨提示

1.材料替换：塑料瓶可以用木头等外体呈圆柱形、表面光滑的物体替换。

2.指导意见：（1）在制作的过程中，家长需要引导幼儿了解真正的滑轮和一般圆柱体的区别，真正的滑轮轴心有轴承，并且轴承可以转动。（2）家长可以引导幼儿运用沙石、手摇铃等材料装饰滑轮，让滑轮被拉动的同时产生一些清脆、美妙的声音，增添探究的乐趣，吸引小鸟的到来。