科學(xué)類自制學(xué)前教育玩具：管道魔方

設(shè)計者：北京市東城區(qū)第二幼兒園 者亞囡 陳佳 李 杰

適用年齡：4～6歲

設(shè)計來源

管道魔方的設(shè)計來源于幼兒在科學(xué)區(qū)中對各種管道的傳聲現(xiàn)象進行的探究，幼兒在感知不同管子傳遞的聲音效果不同的時候，提出：“要是把管子拐個彎還能不能聽到聲音？”“把兩根管子連接在一起還會不會有聲音？”根據(jù)幼兒的興趣能不能設(shè)計一個大的框架，幼兒可以在里面自由拼接、并探究不同連接方式下管道的傳聲現(xiàn)象，經(jīng)過反復(fù)嘗試，選擇了生活中常見到的飲水用PVC管道，這種管道安全、結(jié)構(gòu)簡單、玩法多樣、便于拆卸和清洗，而且能夠支持幼兒自主探究聲音、空氣、光影、力學(xué)等多方面內(nèi)容，因此產(chǎn)生了管道魔方這件游戲材料。

主要功能

(1)低結(jié)構(gòu)自主建構(gòu)——幼兒可以根據(jù)自己的興趣、能力水平，自主、有創(chuàng)意地在立體框架間進行不同管道的連接。

(2)核心領(lǐng)域多探究點——幼兒可以在框架內(nèi)或者利用部分原件對聲音、空氣、光影、滾動等內(nèi)容進行探究。

(3)促多領(lǐng)域發(fā)展——幼兒在拼接、游戲的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)豐富語言的使用、與同伴的交流合作、對立體空間的感知等。

制作材料

PVC管道(透明、不透明)、彎頭、連接口(三通、四通等)、塑料膜、白布、絨毛小球、自制小火箭、顏料等。

制作方法

教師固定出1.2 m×1.2 m的立體框架，并提供透明的10 cm，20 cm，30 cm的PVC管道各50根，三通、四通、立體三通、立體四通、彎頭連接件若干，幼兒在管道內(nèi)自由拼插。

光影游戲時，在立方體框架前面增加可拆卸白色幕布，并在下面管道上加裝小LED燈和開關(guān)，幼兒可以用各種道具進行皮影演出游戲。

使用方法

(1)低結(jié)構(gòu)立體迷宮

應(yīng)用范圍：探究運用PVC管道等材料連接、立體拼插的方法，幫助幼兒建構(gòu)空間感知經(jīng)驗。

方法1：幼兒自由選擇各種PVC管道及連接頭，從管道魔方任意邊框進行立體拼插，一直連接到另外一端。在操作過程中，幼兒自主選定起點、終點，利用手中30 cm，20 cm，10 cm的透明管道與不同的彎頭進行立體搭建連接，在過程中幼兒需要關(guān)注管子長度比例，用彎頭決定搭建走向，最終完成立體搭建。

方法2：當(dāng)幼兒完成搭建后可以加大挑戰(zhàn)難度，要求幼兒同時連接多個起點與終點，在過程中，幼兒可以調(diào)整管道行進的方向，避免不同通路之間的相互影響，這對幼兒的空間發(fā)展是一個挑戰(zhàn)。

(2)迷宮傳聲筒

應(yīng)用范圍：感知聲音在管道中的傳播現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)聲音傳播與管道振動之間的關(guān)系。

方法1：用透明管道搭建立體迷宮，請幼兒在迷宮出口一端發(fā)出聲音，其他幼兒輕觸管道，感受振動現(xiàn)象。

方法2：用透明管道搭建立體迷宮，請幼兒在迷宮出口一端發(fā)出聲音，其他幼兒選擇不同的管道出口進行傾聽，發(fā)現(xiàn)聲音可以清晰地進行傳遞，且不受出口位置數(shù)量的影響。

(3)小球走迷宮

應(yīng)用范圍：(1)對滾動現(xiàn)象感興趣，樂于參與探究。(2)觀察、感知小球滾動的方向、速度與圓筒坡度的關(guān)系。

方法1：用透明管道搭建立體迷宮，請幼兒將一個小球從高處的管道口中放進去，觀察小球在自己設(shè)計的這個“迷宮”里面滾動的現(xiàn)象。

方法2：用透明管道搭建立體迷宮，將小球從迷宮一端放入管道內(nèi)，幾名幼兒合作通過旋轉(zhuǎn)、抬動立體迷宮讓小球從終點滾出。

(4)跑來跑去的空氣

應(yīng)用范圍：對空氣的科學(xué)現(xiàn)象感興趣，感知空氣的流動現(xiàn)象，探究發(fā)現(xiàn)物體上升高度與氣流強弱之間的關(guān)系。

方法1：使用透明管拼插出行通道，將小號絨球放入豎管內(nèi)，用吹風(fēng)機或打氣筒吹動橫管，會看到小球會慢慢飄動，用手捂住豎管的上方，控制出氣量，就會看到小絨球在豎管內(nèi)上下運動。

方法2：引導(dǎo)幼兒先用PVC管道和連接頭插接簡單的一些作品。然后空出一個口，將“小火箭”放入另一個口上，再將其出口堵住。請幼兒猜一猜、并自己試一試：“如果對著空出來的口往里吹氣，小火箭會怎么樣？”同時也可以運用小球進行嘗試，并感受當(dāng)PVC管道有兩個出氣口時對“小火箭”升空的影響。

(5)皮影小屋

應(yīng)用范圍：通過皮影游戲感受光影的形成，以及光影與遮擋物間的關(guān)系。

方法：在立方體框架前面增加白色幕布，并在下面管道上加裝小LED燈和開關(guān)，幼兒可以用各種道具和自己進行皮影演出游戲。

(6)穿越封鎖線

應(yīng)用范圍：能夠通過身體的運動感知空間方位和大小，建立空間感知經(jīng)驗。

方法1：在立體框架中間懸掛帶有小鈴鐺的皮筋，鼓勵幼兒用肢體穿越“封鎖線”，盡量不碰響鈴鐺，提升幼兒的空間經(jīng)驗和肢體控制能力。

方法2：將多個立體框架進行分組連接當(dāng)作城堡進行互相投擲游戲。

使用案例

1.案例1

豆豆和蟲蟲分別選擇了迷宮的一個起點進行立體搭建。他們分別選擇不同長短的管道和連接件，各自沉浸在自己的搭建中。搭著搭著，豆豆發(fā)現(xiàn)，他的管道“長龍”無法再搭建下去了，因為蟲蟲的管道“長龍”也成長得很迅速，并且兩條長龍在管道魔方的中間位置相遇了，互相阻擋了去路。怎么辦呢？2個孩子開始想解決問題的辦法。豆豆：“蟲蟲你擋著我的路了?！毕x蟲：“我的長龍也長到這里了，怎么辦？”2個孩子都撓著頭尋找解決問題的辦法。這時豆豆看到了地上的連接件計上心來：“我們可以把它們連接在一起。”說完拿起了一個四向的連接件，將兩條“長龍”銜接起來。然后2名幼兒繼續(xù)完成自己的搭建，直至搭建到立體迷宮的2個終點。

完成搭建后的蟲蟲請豆豆選擇一個管道口，自己也找到一個管道口輕輕地說：“看我們搭得多棒！”豆豆清楚地聽到了蟲蟲的話。也輕輕地用管道回復(fù)他：“下次我們還一起玩?！?/p>

2.案例2

舟舟舉著一個圓形紙板，站在幕布后面蹲下然后慢慢往上移動圓板說：“天亮了，太陽升起來了?！比缓竽贸鲆豢眯湫螤畹募埌逭f：“小樹慢慢長大了！”這時觀看的朵朵說：“小樹還在那沒有長大呀！”舟舟說：“那我換棵大點的數(shù)?！彼伊苏艺f：“可是沒有了呀？”這個時候童童說：“你往后退樹就變大了?！闭f完舟舟拿起小樹往后退，一邊退一邊說：“小樹還真是變大了！”然后他又嘗試移動不同的物品試一試。

案例分析

幼兒在管道魔方中探究的時候可根據(jù)自己的興趣及能力水平自主、有創(chuàng)意地在立體框架間連接、拼插，《3～6歲幼兒學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中明確指出，幼兒的科學(xué)學(xué)習(xí)是在探究具體事物和解決實際問題中，嘗試發(fā)現(xiàn)事物間的異同和聯(lián)系的過程，科學(xué)學(xué)習(xí)的核心是激發(fā)探究興趣，體驗探究過程，發(fā)展初步的探究能力。教師要善于發(fā)現(xiàn)和保護幼兒的好奇心，引導(dǎo)幼兒通過直接感知、親身體驗和實際操作進行科學(xué)學(xué)習(xí)，建構(gòu)科學(xué)經(jīng)驗，幼兒在管道魔方中的自主探究充分為幼兒提供了這樣一個游戲環(huán)境和材料支持，讓幼兒在探究過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、建構(gòu)新經(jīng)驗，感受科學(xué)探究的樂趣，幼兒在探究、解決問題的同時，鍛煉了口語表達能力豐富了與同伴的交往。