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去搭建，能不能成功呢？孩子們又會有哪些發現與收獲呢？

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，他們發現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驗，妙妙一組發現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，發現這種方法占據了很大的地盤，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

科學區里的軌道模型激發了豆豆一組創作的靈感，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，孩子們還發現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律，沉浸在探索與發現的喜悅中。

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展，積木的替換性、穩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，引發深度學習

孩子們在實踐中發現問題，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《指南》要求，鼓勵與引導幼兒反復嘗試與調整，慢慢積累經驗，不斷進階、深化、拓展。

3.合作探究，培養學習品質

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