房灵灵

摘 要：以中班活动“棚架搭建”为例，浅谈幼儿园STEM项目的开展与实施，通过案例分析得出幼儿在STEM活动中所具有的学习特征。

关键词：STEM;实践;问题解决;学科融合

【活动缘起】

“棚架搭建”活动源于中班幼儿开展的种植项目活动。随着探究的不断深入，孩子们发现种植的黄瓜长出了卷须。而黄瓜属于藤蔓植物，只能依附在其他物体或匍匐于地面生长。于是，孩子们就“黄瓜应该匍匐在地面还是搭建棚架”进行分析讨论。孩子们认为，让黄瓜匍匐在地面上生长是不可行的，会挡住路面，影响我们的日常活动。最后，他们一致决定为黄瓜搭建棚架，助力它们的生长。

【执行探究】

一、第一阶段——前期经验铺垫，明确解决方案

（一）经验铺垫

1.开展与棚架相关的谈话活动，发掘幼儿相关知识经验。

2.幼儿分享菜地实地考察经验。

3.在教室各区域中投放与棚架搭建有关的材料，激发幼儿的学习兴趣。

（二）绘制设计图

教师提问：你们想搭建一个什么样的棚架？

幼儿：我们可以画出设计图，你就知道我们想搭什么样的棚架了。

设计图画好后，幼儿进行了一次分享交流活动，向同伴介绍自己设计的棚架。通过投票的方式选出了得票最高的设计图。在这一环节，我们鼓励幼儿用语言向同伴介绍自己的想法和意图，借此提升幼儿的语言表达能力。

二、第二阶段——棚架搭建探索

（一）问题一：搭建棚架，你需要哪些材料？

孩子们在教室里寻找材料，找到了用于支撑番茄生长剩余的绿色铁棍以及美工区里的麻绳、透明胶带、剪刀等。

材料收集好后，孩子们开始了第一次的搭建活动。然而，在35分钟的搭建过程中，他们因为不会使用绳子打结而导致工程活动停滞不前。

（二）问题二：不会使用绳子打结怎么办？

解决方法一：投放相应的材料，学习捆绑技巧。

建构与材料的运用对于幼儿来说是有用的技巧，如胶带、胶水、绳子、剪刀等，使用这些材料与工具的经验，能够提升幼儿搭建棚架的能力。为帮助幼儿学习捆绑技巧，教师在区域中投放了相应的材料，引导幼儿探索使用绳子捆绑的技巧。

解决方法二：分小组学习使用绳子捆绑的技巧。

基于第一次搭建尝试的失败，孩子们和老师共同商量一起学习绳子捆绑打结技术。在学习后，孩子们开始了第二次搭建。然而在工程活动进行中，他们又遇到了新的问题。

（三）问题三：1.棚架上横着的棍子需要几根？2.棚架上横着的棍子有些宽有些窄，间距不同。

问题解决：1.幼儿通过点数的方法知道了设计图横着需要6根棍子。2.使用目测比对的方式，调整棚架横向棍子之间的距离。

基于前两次的搭建经验，孩子们快速完成了棚架作品。

三、第三阶段——测试与優化

棚架投放到菜地使用三周后，孩子们发现黄瓜的叶子上出现了许多白点。随着时间的变化，白点变成了大面积的块状蔓延在黄瓜叶面上。

就在这时，珑珑爷爷（种植专家）来园教孩子们松土和施肥的技术，他发现黄瓜得了白粉病，叶子底部还长了蚜虫。他总结了黄瓜生病的原因：（1）种植太密;（2）棚架太矮，不能满足黄瓜藤蔓攀爬，使地下的藤蔓堆积在菜框里，底下的叶子无法进行充分的光合作用，容易产生病害。

在专家的建议下，孩子们决定重新搭建立体的、更高的棚架。

改进棚架：

1.提升经验：了解立体的、更高的棚架

孩子们在家长的协助下通过多种方式查找有关立体棚架的资料。我们将收集到的立体棚架图片投放到项目活动角中。这些图片让孩子们对棚架有了新的认识，如棚架的功能、构造和所需的材料等。

2.绘制新的棚架设计图

通过反复的讨论、修改，孩子们得出最终的设计图。我鼓励他们画出棚架草图和步骤图，这样做的目的是可以帮助孩子们理清制作思路。

3.寻找搭建材料和工具

在寻找搭建材料时，孩子们想起了幼儿园的公共美术室。果然，孩子们在与美术老师的反复沟通中了解到，美术室有用于布置画展剩余的细竹子。在征得美术老师同意后，孩子们得到了所有的细竹子。在工程活动中，我们鼓励幼儿在生活中收集和寻找材料，更鼓励幼儿礼貌地与他人沟通协商。

4.发现问题和解决问题

（1）问题一：竹子太长了怎么办？

问题解决：孩子们得到的竹子太长，需要锯短后才能使用。他们找到保安叔叔借工具。保安叔叔在为孩子们示范锯子的正确使用方法时提出了一个问题。

保安叔叔问：你们想切多长的竹子呢？

①测量竹子长度

于是孩子们开始测量所需竹子的长度，他们将之前自己与淮山比较高度的经验进行迁移，用自己的身高测量所需竹子的长度，探索非标准化的测量方式。当得到测量结果时，他们用笔进行标注，画上记号，同时运用“等长复制”的办法量出了所有竹子的长度。

②工具使用（切割技术）

学习了锯子的使用方法后，孩子们通过锯、压、折、修、剪等办法，终于将一根竹子顺利切割好。

这时木工万师傅正巧经过，他发现孩子们使用锯子切割竹子非常费劲，他提议使用他的电动切割机。在万师傅的帮助下，孩子们顺利地完成了所有竹子的切割。

观察与分析：孩子们通过寻求帮助，使用手动锯子、电动切割机和剪刀等工具，顺利地完成了竹子的切割。在这个环节，我们可以看到孩子们在数学方面和技术方面的学习与探索。如测量竹子的长度是数学方面的，而技术方面包括不同工具的使用以及选择合适的工具来切割竹子。

（2）问题二：横向摆放的竹子之间的间距不同。

老师：横向竹子之间的间距为什么有些宽，有些窄呢？怎么样才可以一样宽呢？

熙媛：我们用东西来量一量吧。

老师：这是一个好办法，那你们打算用什么来测量呢？怎么做？

樱桃：用彩色笔吧，我们可以摆一下看看。

孩子们运用彩笔测量，在反复测量和探索中，他们一致决定竹子之间的间距为三根彩色笔的总长。

观察与分析：当孩子们发现横向摆放的竹子之间的间距不同时，他们能够运用实物（彩笔）测量出竹子之间的间距，并逐一将间距调成相等距离。在孩子们遇到问题时，我们不用急于给出正确的答案，因为他们的表现经常会让你大吃一惊。

（3）问题三：两个平面的架子怎么变成一个立体的棚架呢？

孩子们反复探索架子之间如何拼接在一起，最终他们寻找到一个最合适的衔接点。但拼接在一起后，架子会倒下，怎么办呢？搭建组长立刻想出了新办法，使用绳子将两个架子绑在一起，并进行加固。

排除万难，孩子们终于完成了立体棚架的搭建。

观察与分析：在这一环节，孩子们从发现问题到解决问题都是组员之间一起想办法，为最后的目标共同努力。我们为孩子们在这个活动中表现出来的学习品质感到欣喜。他们专注、投入、积极、睿智以及所表现出来的团结协作的精神更是超乎我们的想象。

四、第四阶段——提升经验：三角形稳定性原理

经过一段时间的测试，孩子们搭建的棚架非常牢固，经得住风吹雨打。另外，从黄瓜和淮山目前的生长状态来看，他们似乎对孩子们搭建的棚架非常满意。

（一）探讨棚架牢固的原因

老师：小朋友们，我们一起来玩一个找图形的游戏。你们能从我们搭建的棚架中找出什么图形？

小川：我看到了长方形。

悦然：黄瓜棚架下面是一个三角形的洞。

教师小结：黄光棚架上的三角形就是使我们的棚架变得非常牢固的秘密。三角形具有稳定性，也叫作三角形稳定性原理。三角形有着稳固、坚定、耐压的特点。

（二）三角形稳定性原理在生活中的应用

在生活中有很多东西或者建筑会使用到三角形的稳定性原理，如埃及金字塔、三角形框架、屋顶、三角形钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造。孩子们通过老师的讲解对三角形稳定性原理有了初步的了解。活动结束后，他们在幼儿园里寻找身边的“三角形”，加深了对三角形稳定性原理的认识。

【活动分析】

藤蔓植物的棚架搭建活动持续了一个月的时间，孩子们在整个工程活动中起主导地位，教师则退居到孩子们的“身后”。在活动中，教师时而是引导人，时而是挑战孩子思考的人，更是支持孩子克服困难、解决问题的人。而在活动的尾声，教师带着孩子们寻找使棚架稳固的秘密，发现三角形的稳定性原理。在这里，教师又化身为为孩子们梳理和提升经验的人。回顾整个活动，我们可以清楚地看到活动所展现出来的STEM学习的特征。

一、有意义的学习

在菜地里搭建棚架，帮助黄瓜和淮山生长是孩子们内心的渴望，面对在实践探索过程中出现的“不会打结”“竹子太长”等问题，孩子们运用已有经验，一直为解决遇到的问题而不断尝试各种方法。他们主动、积极、专注，以及求知、做学问的态度，这样的学习正是STEM教育中的有意义的学习。

二、具备学科融合的学习

棚架搭建活动除了是有意义的学习之外，也是具备学科融合的探究性学习。围绕“搭建黄瓜和淮山生长的棚架”这一工程问题，孩子们进行了一系列的探索：分享交流绘制设计图、学习打结技巧、切割竹子、实践搭建、调整优化。在这一活动中，孩子们融合了科学、技术、工程、数学等多学科知识经验，在解决问题这一路径上应用各领域的知识提升能力。

三、培养协作能力的学习

在棚架的调整与优化阶段，教师绝大部分时间都是作为旁观者观察孩子们的制作。在这个阶段，孩子们遇到了许多问题，如竹子太长了、横向摆放的竹子间距不同以及如何将两个平面的架子变成一个立体的棚架等。当遇到问題时，孩子们在组长的带领下，组员间相互协商、共同研究，在协商中学习如何与他人进行有效沟通，传达自己的见解，并与他人共同协作，为实践方案不断地尝试，最终完成了棚架的搭建，获得了成功的体验。

在整个棚架搭建活动中，我们也发现许多不足，如如何把教师发现的问题转化为孩子的问题，这一实践途径还需要我们深入思考如何更加贴合幼儿发展继而转化。纵使搭建棚架已经告一段落，但孩子们的项目探究学习尚在进行，我们会继续追随孩子们的兴趣，跟随孩子们的脚步，培养他们的STEM工程意识，开启有意义的学习之旅。