1、再繹龜兔賽跑溫州市甌海區(qū)山水名都幼兒園何佳佳一、工程設(shè)計(jì)(一)工程背景在人工智能(Ai)時代背景下，幼兒園順應(yīng)時代開展的浪潮，引進(jìn)了布魯可智能 積木編程體系，成立了 STEAM工作坊布魯可小鎮(zhèn)，旨在通過AiS(人工智能+STEAM) 教育啟蒙幼兒編程思維，在生動有趣的游戲場景中培養(yǎng)幼兒解決問題的能力。本工程 融入STEAM教育理念和工程化學(xué)習(xí)方式，通過任務(wù)引導(dǎo)，鼓勵幼兒用編程、軟硬件結(jié) 合的方式重現(xiàn)“龜兔賽跑”這個經(jīng)典故事，促進(jìn)幼兒在真實(shí)情景中解決問題，深化學(xué) 習(xí)品質(zhì)，構(gòu)建高階思維。(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)本工程圍繞“機(jī)器人編程再繹龜兔賽跑”這一任務(wù)，通過分組合作、討論提供、 實(shí)踐操作、改進(jìn)優(yōu)化培養(yǎng)幼兒

2、創(chuàng)新能力、合作能力、解決問題的能力、交流協(xié)商能力、 整理能力，提升科學(xué)和編程素養(yǎng)。工程的具體學(xué)科目標(biāo)如下：科學(xué)(S)：(1)認(rèn)識并熟悉布魯可積木件。(2)熟悉布魯可編程軟件界面及相關(guān)指令。(3) 了解烏龜和兔子的外形特征和生活習(xí)性。技術(shù)(T)：(1)掌握嵌接、插拔多維積木顆粒技術(shù)，能用合適的積木件搭建主角形象。(2)能運(yùn)用藍(lán)牙連接機(jī)器人和PAD,進(jìn)行編程和頁面拖拽。(3)學(xué)會使用顯性反響的互動件、巡線機(jī)器人，掌握讓機(jī)器人主機(jī)融入AI、聲光、 傳感器進(jìn)行編程的技術(shù)。工程(E)：(1)設(shè)計(jì)“再繹龜兔賽跑”的路線流程，搭建“比賽”場地。(2)按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行實(shí)物搭建，協(xié)調(diào)路程的遠(yuǎn)近。(3)理解將“兔子

3、”“烏龜”置入“比賽”場地是測試和優(yōu)化空間布局和參數(shù)調(diào) 節(jié)的關(guān)鍵。幼兒在探究過程中遇到問題和困難是很正常的，作為教師，要關(guān)注幼兒在活動中 的表現(xiàn)和反響，敏感地發(fā)覺他們的需要，及時以適當(dāng)?shù)姆绞綉?yīng)答，形成合作探究式的 師生互動。(2)檢驗(yàn)測試整個工程活動，幼兒始終是探究學(xué)習(xí)的主體。教師要給予幼兒充分的時間支持、 空間支持，允許幼兒試誤，引導(dǎo)幼兒大膽探索、親自動手嘗試，并鼓勵幼兒自己想辦 法解決測試中發(fā)現(xiàn)的問題。比方：如何確保每一次活動是在上一次活動的基礎(chǔ)上延續(xù), 而不是每一次都要重新定位置，浪費(fèi)時間。通過討論與提供，幼兒決定使用美紋膠來 貼具體的位置來做記號，同時在記錄本上記下參數(shù)的數(shù)字。經(jīng)過不斷

4、的嘗試、調(diào)整、 優(yōu)化，幼兒把難題“大化小，小化無”，經(jīng)過屢次失敗和練習(xí)，龜兔賽跑，按照原劇 本進(jìn)行，成功了！5.展示與評價(jià)本環(huán)節(jié)是在工程初步成果基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷反思、總結(jié)、改進(jìn)、延伸的過程，也是 幼兒進(jìn)行展示、提供、評價(jià)、交流，不斷建構(gòu)屬于自己的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知的過程。(1)展示教師支持幼兒通過展板、演播、觀摩(見圖8)進(jìn)行交流提供，將自己的作品介紹 給更多的人，提供工程學(xué)習(xí)的過程。在展示、提供、體驗(yàn)中，幼兒不斷收獲探究的喜悅。(見圖9)工程活動公開展示方式展板展示家長開放日展示參加市家庭實(shí)驗(yàn)室巡展參加市家庭實(shí)驗(yàn)室巡展幼兒在家庭實(shí)驗(yàn)室一條街演播區(qū)級工作坊開放展示區(qū)級工作坊開放展示圖8：工程活動多種展示方

5、式選組長很重要，組長分配任務(wù)，組內(nèi)分工合作，這樣才能節(jié)省時間。失敗了沒關(guān)系，再試一次，不要放棄。要做好計(jì)劃很重要，有了計(jì)劃才知道先做什么，再做什么，不會亂掉?；顒咏Y(jié)束，一定要關(guān)機(jī)，整理好自己組的材料，這樣下次才不會找不到。圖9：幼兒在工程活動后的收獲（2）評價(jià)本環(huán)節(jié)幼兒通過故事演繹展示、與同伴共享經(jīng)驗(yàn)方法，鍛煉了語言表達(dá)能力和溝通交往能力。幼兒評價(jià)每次活動結(jié)束前的提供中，教師會把當(dāng)天相關(guān)的視頻、照片通過多媒體回放，以 便于幼兒進(jìn)行自評、互評，調(diào)整改進(jìn)。幼兒能在借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)的過程中獲得不斷完 善自己作品的方法與技巧。幼兒介紹時，可以參考如下內(nèi)容：幼兒介紹內(nèi)容參考內(nèi)容方向語言方式造型設(shè)計(jì)我們是這

6、樣設(shè)計(jì)烏龜和兔子的，它們有0距離設(shè)置這是它們比賽的場地，從起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離是0參數(shù)設(shè)置我們會在這個鍵里設(shè)置數(shù)字情節(jié)設(shè)計(jì)我們的兔子會在這里睡上這個時候?yàn)觚敃止ず献魑覀兘M每個人的分工不一樣，XX負(fù)責(zé),XX負(fù)責(zé)o家長評價(jià)在工程活動的過程中，教師隨時記錄幼兒的表現(xiàn)，通過微信群與家長及時提供交 流。同時，通過家長參觀工作坊活動，讓家長直接觀摩并參與幼兒活動中，不僅增進(jìn) 家長對該工程和STEAM理念的了解，也為家長之后對該工程中幼兒的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)提 供了依據(jù)。（見附錄表3）教師評價(jià)教師根據(jù)工程活動的學(xué)習(xí)目標(biāo)，及時關(guān)注兒童的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果，在幼兒的 學(xué)習(xí)過程中給予及時的支持；鏈接3-6歲兒童學(xué)習(xí)與開展

7、指南，制定科學(xué)的量規(guī)對 幼兒進(jìn)行觀察評價(jià)，既關(guān)注了幼兒當(dāng)下工程學(xué)習(xí)中獲得的經(jīng)驗(yàn)，也關(guān)注了幼兒縱向的 開展。（見附錄表4）更重要的是，在反思復(fù)盤環(huán)節(jié)，教師根據(jù)評價(jià)結(jié)果，對目標(biāo)達(dá)成 度低的活動提出后續(xù)的跟進(jìn)策略，表達(dá)了以兒童為中心，持續(xù)改進(jìn)的評價(jià)理念。任務(wù)問題支架引導(dǎo)性i瞳階段性成果提出問題能不能用其它方式來演繹龜免制 跑的故事？如何用布魯可和木搭個烏龜和兔子，讓它們也比 賽跑步？回憶布魯可和木和機(jī)器人的特點(diǎn)，B月確了軀動性問 題。猜測與準(zhǔn)備機(jī)器人跑步比制和我們跑步比制是不是一樣的？:F我們跑步比賽時是怎么樣的？對操作布魯可機(jī)器人我們已經(jīng)會的技能有哪些？程累了一定的操作經(jīng)驗(yàn)。計(jì)劃與設(shè)計(jì)小組人員怎么

8、 配？怎么繪制耐 劃圖？-如何解決“混亂”局面？ “烏龜和兔子”要 如何造型？場地要設(shè)置哪些必須的東西？路線 是什么樣子的，從哪里開始哪里結(jié)束？組內(nèi)推選個組長，由組長來分工。并繪制設(shè)計(jì)圖和 步驟圖并推選出可執(zhí)行與操作的設(shè)計(jì)。制作與那么iiC如何設(shè)置步數(shù)？活動中機(jī)器人走一步的距離有多長？它等于幾 個使用的刎里工具連接的長度？從起點(diǎn)線到終 點(diǎn)線的距離是幾個刎里工具連接的長度？遷移生活中的經(jīng)駛，在望握了洲里的關(guān)鍵技巧，能 使用多種工具測里，并在頁面設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。如何調(diào)節(jié)速度？怎么才能讓“兔子的速度比烏龜”快？確認(rèn)圖標(biāo)為“火箭”的按鈕是加速鍵。設(shè)置里面的 參數(shù)就能呈現(xiàn)不同程度的加速速度。如何連續(xù)指令

9、？如何讓每一個情節(jié)的指令連續(xù)執(zhí)行？了解了先前的“指令”是有用的不能直將刪掉，可以先拖拽到頁面?zhèn)溆?，需要的時候再按情節(jié)順序連 接。如何確保位置固 定,演繹順利?如何確保每一次活動是在上一次活動的基礎(chǔ)上 延續(xù)，而不是每一次都要重新定位置，浪費(fèi)時 間？決定使用美紋膠來貼具體的位置來做記號，同時在 記錄本上記下參數(shù)的數(shù)字。龜兔賽跑，按照原劇本 進(jìn)行，成功了！展示與如何進(jìn)行升級挑 戰(zhàn)？如何展示成 果？龜兔如果進(jìn)行第二次賽跑，兔子吸取了上一次的 失敗的教訓(xùn)，結(jié)果又會是怎樣呢？如何設(shè)置更復(fù) 雜的路徑？可以哪種方式展示？用多種方式進(jìn)行展示、提供、交流，不斷建構(gòu)屬于 自己的經(jīng)始認(rèn)知。多主體評價(jià)，在反思復(fù)盤中不斷

10、 收獲探究的盲悅。三、實(shí)施建議（一）教學(xué)建議.建議以小組的形式開展本工程，每組4人。教師可根據(jù)幼兒的能力水平和分組 意愿，組內(nèi)分工由小組成員自行協(xié)商決定，每組至少安排一位合作溝通能力較強(qiáng)的幼 兒，提高小組的整體操作效率。.幼兒的經(jīng)驗(yàn)是在不斷試錯調(diào)整中積累的，本工程實(shí)施過程中，應(yīng)保證幼兒有充 足的探究和實(shí)踐時間，不斷調(diào)試改進(jìn)。.幼兒在活動中發(fā)生矛盾和意見沖突時，或者遇到困難時，教師不要急于干預(yù)、評判或替代解決，而是要引導(dǎo)幼兒發(fā)現(xiàn)并思考當(dāng)前遇到的困難，將“大問題”化成“小 問題”，尋找對應(yīng)的解決方法。（二）平安提示.保證活動前PAD已經(jīng)充好電，防止無電影響活動進(jìn)行。.幼兒使用PAD時注意要把它放在

11、平安架上，免得屏幕摔碎。.幼兒使用PAD設(shè)置參數(shù)時，保持眼睛和屏幕一尺的距離，保護(hù)好眼睛。四、附錄表3：家長幼兒評價(jià)表評價(jià)主體評價(jià)內(nèi)客優(yōu)秀良好一段家及奇時本工程的滿意度是次子在本工程中各項(xiàng)能力的發(fā)反程皮是分好次子的探完成果的看去是教師在本工程中引導(dǎo)的方式如何您自己多與本工程的力皮是評價(jià)主體評價(jià)內(nèi)容幼兒你時這個工程活動是否一支感興趣？你喜燒同伴分工合作一起先成任務(wù)嗎？你喜姝他人提供你在活動中遇到的由難嗎？你面時困難，會積機(jī)去軀決嗎？你好你們的活動成果是否海意？注:渚家艮左相應(yīng)的方框內(nèi)打V,并稱熟幼兒先成幼兒自評都分。表4：教師評價(jià)表如槌名：輻：觀察時間：評價(jià)腑1分2分3分得分合作能力小姐分工不明

12、登，不懂得合作小姐能進(jìn)行分工合作，但過程中會出現(xiàn)爭執(zhí)小組分工明確，能輪流、協(xié)育，有效合作執(zhí)行力卷制定一般性計(jì)劃，僅進(jìn)肢慢有效指定計(jì)劃，在就定時何完成設(shè)計(jì)并實(shí)施計(jì)劃，執(zhí)行效率而問他解決有畏難情緒，遇到困難易放棄遇問題不放棄，堅(jiān)持解決問期快速解決問題，正確卷證問是創(chuàng)造性他在同伴的幫助下恚本完成操作任務(wù)能運(yùn)用原有經(jīng)膾，完成操作任務(wù)有獨(dú)到的見解，創(chuàng)造性完成操作任務(wù)表達(dá)能力想表達(dá)，位不飽清更表達(dá)趙法能較濟(jì)荒地表達(dá)菖己的想法能用多種形式表達(dá)食己的想法和觀點(diǎn)備注總分：（4）形成“明確任務(wù)一設(shè)計(jì)方案一搭建、編程一測試優(yōu)化一一調(diào)節(jié)改進(jìn)”的工程 思維。藝術(shù)（A）：能用不同大小、類型、顏色的積木顆粒連接造型，呈現(xiàn)有

13、新意的美感設(shè)計(jì)。數(shù)學(xué)（M）：（1）在設(shè)計(jì)、搭建“比賽”場地的過程中，感知數(shù)量、長短、寬窄、高矮、大小、 空間的關(guān)系。（2）能利用工具進(jìn)行測量，并數(shù)出機(jī)器人的步數(shù)。（3）根據(jù)實(shí)際情況，學(xué)會使用PAD頁面中移動指令的距離參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。二、工程實(shí)施（一）工程準(zhǔn)備.教學(xué)環(huán)境STEAM工作坊布魯可小鎮(zhèn)活動場地.教學(xué)資源龜兔賽跑故事繪本、音頻、視頻；烏龜和兔子的外形及生活習(xí)性等相關(guān)認(rèn)知 類圖片、視頻；，家長幼兒評價(jià)表（見附錄表3）、教師評價(jià)表（見附錄表4）等。.教學(xué)材料布魯可多維積木顆粒、顯性反響的互動件、巡線機(jī)器人、機(jī)器人、PAD或智能手機(jī)、 九宮格圖、顏色識別貼紙、記錄紙、筆、蠟筆等。（二）工程流程我

14、園對美國工程設(shè)計(jì)類STEAM活動的“EIE”操作模式，即“提出問題一猜測一計(jì) 劃一制作一改進(jìn)”，進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，形成了具有園本特色的“EIE+”五步探究模 式。本工程就是按照此模式開展的，主要分為提出問題、猜測與準(zhǔn)備、計(jì)劃與設(shè)計(jì)、 制作與測試、展示與評價(jià)五個環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)既相對獨(dú)立，又相輔相成，螺旋上升。（見圖1）提出問題H J提出問題H J而識經(jīng)說還八技能準(zhǔn)備工程團(tuán)討小組合作 設(shè)計(jì)推選圖1:工程流程圖（EIE+實(shí)施模式）（三）實(shí)施過程1.提出問題本環(huán)節(jié)是基于幼兒的興趣需要和開展思考，從真實(shí)情境出發(fā)來提出核心問題，是 整個工程活動的基礎(chǔ)。一次區(qū)域活動表演區(qū)，幼兒又在演繹熟悉又喜歡的經(jīng)典故事龜

15、兔賽跑。恰逢 當(dāng)天下午開展STEAM工作坊，于是有幼兒提議：能不能用布魯可積木搭個烏龜和兔子, 讓它們也比賽跑步？這引起了其他幼兒極大的興趣?；谟變旱呐d趣需要和開展思考, 教師以“如何用機(jī)器人編程來演繹龜兔賽跑？ ”為真實(shí)問題驅(qū)動，激發(fā)幼兒探索 的欲望和內(nèi)驅(qū)力。（1）工程導(dǎo)入幼兒對聽過的故事能說出自己的看法；他們能主動發(fā)起活動或在活動中出主意、 想方法，還能用多種工具材料或不同的表現(xiàn)手法表達(dá)自己的感受和想象。教師首先引 導(dǎo)幼兒再次熟悉這個故事的情節(jié)，了解龜兔比賽的場景。這引發(fā)了幼兒對如何設(shè)置場 景和編程的討論。（2）明確任務(wù)幼兒聚焦真實(shí)問題：“如何用機(jī)器人編程來演繹龜兔賽跑？”明確工程任務(wù)。

16、（見圖2）-真實(shí)情慌一4繩兔褰跑的故事可以有其它方式的演繹嗎？；工程導(dǎo)入選定工程主題二二二二二二二二二二二二二二一提出問題-激發(fā)思考T能不能用布魯可積木搭上烏龜和兔子,讓它們比賽跑步?I嘛任務(wù)驅(qū)刖性問題千如何用機(jī)器人端程來演繹龜兔賽跑, r圖3：驅(qū)動性問題產(chǎn)生路徑.猜測與準(zhǔn)備本環(huán)節(jié)是為工程學(xué)習(xí)的開展做好知識經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)備和技能準(zhǔn)備。(1)知識經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)備幼兒已經(jīng)熟悉龜兔賽跑整個故事情節(jié)。能用簡單的符號記錄整個故事內(nèi)容。幼兒在健康活動中有從起點(diǎn)線跑到終點(diǎn)線的比賽經(jīng)驗(yàn)。(2)技能準(zhǔn)備在本工作坊前期的活動中，幼兒已經(jīng)積累了會識別以自己為中心的左右方向；能 用簡單的符號(箭頭、數(shù)字)記錄；了解了 “巡線機(jī)器人”

17、能在九宮格上識別方向和 行走；了解了藍(lán)牙聯(lián)機(jī)編輯指令。幼兒對操作布魯可機(jī)器人有了一定的技能準(zhǔn)備。(見圖3圖4)圖3圖4)圖3：幼兒在九宮格上識別方向圖4：幼兒操作巡線機(jī)器人(3)工程團(tuán)討基于幼兒已有經(jīng)驗(yàn)，教師引導(dǎo)幼兒圍繞驅(qū)動性問題，通過“頭腦風(fēng)暴”的團(tuán)討方式把整個工程的驅(qū)動性大問題分解為假設(shè)干個值得幼兒持深入學(xué)習(xí)的探究性小任務(wù)。每一步驟，幼兒都會大膽假設(shè)、猜測問題解決的方法。（見表1）工程團(tuán)討成果任務(wù)步驟任務(wù)內(nèi)容第一步了解龜兔的外形特征第二步在機(jī)器人主機(jī)上造型搭建第三步搭建“比賽”場地第四步“龜兔”比賽表1:工程團(tuán)討成果圖.計(jì)劃與設(shè)計(jì)本環(huán)節(jié)為工程活動的展開做好人員分配和計(jì)劃設(shè)計(jì)，是幼兒的探究方

18、向和學(xué)習(xí)意 圖的表達(dá)。（1）小組合作教師根據(jù)幼兒的能力水平和分組意愿，形成4人一組的小組，每組至少安排一位 合作溝通能力較強(qiáng)的幼兒以提高小組的整體操作效率，而組內(nèi)分工由小組成員自行協(xié) 商決定。幼兒對聯(lián)機(jī)興趣極大，每個人都想要自己聯(lián)機(jī)，所以都爭搶PAD,迫不及待地 聯(lián)機(jī)。組內(nèi)沒有分工，很難統(tǒng)一，爭執(zhí)就多。當(dāng)出現(xiàn)“混亂”狀況時，教師不馬上干 預(yù)，而是把這個情境用照片或錄像的方式保存下來，在適當(dāng)?shù)臅r候客觀地展現(xiàn)給幼兒。 幼兒意識到分組迫在眉睫。于是組內(nèi)決定推選個組長，由組長來分工。分組說明幼兒 開始理解規(guī)那么的意義，能與同伴協(xié)商制定游戲和活動規(guī)那么。結(jié)果證明，分工后組員們 都認(rèn)真負(fù)責(zé)地完成自己所接受

19、的任務(wù)。（見圖5）計(jì)劃J與設(shè)計(jì)小組合作圖5：如何解決“混亂”局面(2)設(shè)計(jì)推選幼兒在了解了 “龜兔”“比賽”場地應(yīng)有的造型、配置和用途后，教師引導(dǎo)各組幼兒用語言描述本組的設(shè)計(jì)方案，并用繪畫的方式呈現(xiàn)。大班幼兒還是以具體形象思 維為主，他們把自己富有創(chuàng)意的想法通過圖形呈現(xiàn)在紙上，把具體形象轉(zhuǎn)化為抽象的 符號。剛繪制設(shè)計(jì)圖時，幼兒可能還無法準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)自己的想法，教師可以幫 助幼兒梳理幾個問題：“烏龜”和“兔子”要如何造型？它們造型會阻礙到聯(lián)機(jī)后的“跑”嗎？場地要設(shè)置哪些必須的東西？路線是什么樣子的，從哪里開始哪里結(jié)束?此外，幼兒在使用符號、數(shù)字、方向時，有可能是相反的，教師鼓勵幼兒不斷調(diào)整設(shè)

20、 計(jì)圖，使其逐步優(yōu)化，各組都推選出組內(nèi)都認(rèn)同的設(shè)計(jì)稿，讓下一步探究具有可參照 性和操作性。(見圖6圖7)圖6：幼兒繪制的設(shè)計(jì)圖圖8：探究性問題1成果.制作與測試本環(huán)節(jié)是工程活動中解決真實(shí)問題的重要環(huán)節(jié)，是主要圍繞具體的探究性問題進(jìn) 行探究、解決的過程，為的是提高幼兒分析、解決問題的能力、動手操作及合作溝通 的能力。（1）實(shí)踐制作設(shè)置步數(shù)幼兒圍繞探究性問題：如何根據(jù)距離設(shè)置步數(shù)？教師鼓勵幼兒大膽思考、討論， 不怕困難和麻煩，多嘗試不同的方法，積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。以下就是他們發(fā)現(xiàn)的問題和改 進(jìn)思路，以及遇到的困難：發(fā)現(xiàn)問題|烏龜從起點(diǎn)到終點(diǎn)要幾步呢？ ”“兔子到達(dá)大樹要幾步？ ”支持策略鼓勵幼兒主動思考，展開討論，尋找解決問題的方法。調(diào)整思路方法一：根據(jù)距離先隨便設(shè)置一個參數(shù)數(shù)字，屢次測試，增加或減少參數(shù)數(shù)字到準(zhǔn)確為止。方法二：先大致設(shè)置一個參數(shù)數(shù)字，調(diào)整終點(diǎn)線。照片困難每次測試的結(jié)果都不一樣看來幼兒對于步數(shù)和距離的關(guān)系還沒有試驗(yàn)出更好的方法。教師鼓勵幼兒遷移生 活中的經(jīng)驗(yàn)，比方來來遷移了奶奶為他量褲子的經(jīng)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人走一步的距離 剛好和和該幼兒手掌的距離