幼儿园：STEAM项目案例再绎龟兔赛跑

1、再绎龟兔赛跑温州市瓯海区山水名都幼儿园何佳佳一、工程设计(一)工程背景在人工智能(Ai)时代背景下，幼儿园顺应时代开展的浪潮，引进了布鲁可智能 积木编程体系，成立了 STEAM工作坊布鲁可小镇，旨在通过AiS(人工智能+STEAM) 教育启蒙幼儿编程思维，在生动有趣的游戏场景中培养幼儿解决问题的能力。本工程 融入STEAM教育理念和工程化学习方式，通过任务引导，鼓励幼儿用编程、软硬件结 合的方式重现“龟兔赛跑”这个经典故事，促进幼儿在真实情景中解决问题，深化学 习品质，构建高阶思维。(二)学习目标本工程围绕“机器人编程再绎龟兔赛跑”这一任务，通过分组合作、讨论提供、 实践操作、改进优化培养幼儿

2、创新能力、合作能力、解决问题的能力、交流协商能力、 整理能力，提升科学和编程素养。工程的具体学科目标如下：科学(S)：(1)认识并熟悉布鲁可积木件。(2)熟悉布鲁可编程软件界面及相关指令。(3) 了解乌龟和兔子的外形特征和生活习性。技术(T)：(1)掌握嵌接、插拔多维积木颗粒技术，能用合适的积木件搭建主角形象。(2)能运用蓝牙连接机器人和PAD,进行编程和页面拖拽。(3)学会使用显性反响的互动件、巡线机器人，掌握让机器人主机融入AI、声光、 传感器进行编程的技术。工程(E)：(1)设计“再绎龟兔赛跑”的路线流程，搭建“比赛”场地。(2)按照设计图进行实物搭建，协调路程的远近。(3)理解将“兔子

3、”“乌龟”置入“比赛”场地是测试和优化空间布局和参数调 节的关键。幼儿在探究过程中遇到问题和困难是很正常的，作为教师，要关注幼儿在活动中 的表现和反响，敏感地发觉他们的需要，及时以适当的方式应答，形成合作探究式的 师生互动。(2)检验测试整个工程活动，幼儿始终是探究学习的主体。教师要给予幼儿充分的时间支持、 空间支持，允许幼儿试误，引导幼儿大胆探索、亲自动手尝试，并鼓励幼儿自己想办 法解决测试中发现的问题。比方：如何确保每一次活动是在上一次活动的基础上延续, 而不是每一次都要重新定位置，浪费时间。通过讨论与提供，幼儿决定使用美纹胶来 贴具体的位置来做记号，同时在记录本上记下参数的数字。经过不断

4、的尝试、调整、 优化，幼儿把难题“大化小，小化无”，经过屡次失败和练习，龟兔赛跑，按照原剧 本进行，成功了！5.展示与评价本环节是在工程初步成果基础上进行不断反思、总结、改进、延伸的过程，也是 幼儿进行展示、提供、评价、交流，不断建构属于自己的经验认知的过程。(1)展示教师支持幼儿通过展板、演播、观摩(见图8)进行交流提供，将自己的作品介绍 给更多的人，提供工程学习的过程。在展示、提供、体验中，幼儿不断收获探究的喜悦。(见图9)工程活动公开展示方式展板展示家长开放日展示参加市家庭实验室巡展参加市家庭实验室巡展幼儿在家庭实验室一条街演播区级工作坊开放展示区级工作坊开放展示图8：工程活动多种展示方

5、式选组长很重要，组长分配任务，组内分工合作，这样才能节省时间。失败了没关系，再试一次，不要放弃。要做好计划很重要，有了计划才知道先做什么，再做什么，不会乱掉。活动结束，一定要关机，整理好自己组的材料，这样下次才不会找不到。图9：幼儿在工程活动后的收获（2）评价本环节幼儿通过故事演绎展示、与同伴共享经验方法，锻炼了语言表达能力和沟通交往能力。幼儿评价每次活动结束前的提供中，教师会把当天相关的视频、照片通过多媒体回放，以 便于幼儿进行自评、互评，调整改进。幼儿能在借鉴他人的经验的过程中获得不断完 善自己作品的方法与技巧。幼儿介绍时，可以参考如下内容：幼儿介绍内容参考内容方向语言方式造型设计我们是这

6、样设计乌龟和兔子的，它们有0距离设置这是它们比赛的场地，从起点到终点的距离是0参数设置我们会在这个键里设置数字情节设计我们的兔子会在这里睡上这个时候乌龟会分工合作我们组每个人的分工不一样，XX负责,XX负责o家长评价在工程活动的过程中，教师随时记录幼儿的表现，通过微信群与家长及时提供交 流。同时，通过家长参观工作坊活动，让家长直接观摩并参与幼儿活动中，不仅增进 家长对该工程和STEAM理念的了解，也为家长之后对该工程中幼儿的表现进行评价提 供了依据。（见附录表3）教师评价教师根据工程活动的学习目标，及时关注儿童的学习过程和学习成果，在幼儿的 学习过程中给予及时的支持；链接3-6岁儿童学习与开展

7、指南，制定科学的量规对 幼儿进行观察评价，既关注了幼儿当下工程学习中获得的经验，也关注了幼儿纵向的 开展。（见附录表4）更重要的是，在反思复盘环节，教师根据评价结果，对目标达成 度低的活动提出后续的跟进策略，表达了以儿童为中心，持续改进的评价理念。任务问题支架引导性i瞳阶段性成果提出问题能不能用其它方式来演绎龟免制 跑的故事？如何用布鲁可和木搭个乌龟和兔子，让它们也比 赛跑步？回忆布鲁可和木和机器人的特点，B月确了躯动性问 题。猜测与准备机器人跑步比制和我们跑步比制是不是一样的？:F我们跑步比赛时是怎么样的？对操作布鲁可机器人我们已经会的技能有哪些？程累了一定的操作经验。计划与设计小组人员怎么

8、 配？怎么绘制耐 划图？-如何解决“混乱”局面？ “乌龟和兔子”要 如何造型？场地要设置哪些必须的东西？路线 是什么样子的，从哪里开始哪里结束？组内推选个组长，由组长来分工。并绘制设计图和 步骤图并推选出可执行与操作的设计。制作与那么iiC如何设置步数？活动中机器人走一步的距离有多长？它等于几 个使用的刎里工具连接的长度？从起点线到终 点线的距离是几个刎里工具连接的长度？迁移生活中的经驶，在望握了洲里的关键技巧，能 使用多种工具测里，并在页面设置相应的参数。如何调节速度？怎么才能让“兔子的速度比乌龟”快？确认图标为“火箭”的按钮是加速键。设置里面的 参数就能呈现不同程度的加速速度。如何连续指令

9、？如何让每一个情节的指令连续执行？了解了先前的“指令”是有用的不能直将删掉，可以先拖拽到页面备用，需要的时候再按情节顺序连 接。如何确保位置固 定,演绎顺利?如何确保每一次活动是在上一次活动的基础上 延续，而不是每一次都要重新定位置，浪费时 间？决定使用美纹胶来贴具体的位置来做记号，同时在 记录本上记下参数的数字。龟兔赛跑，按照原剧本 进行，成功了！展示与如何进行升级挑 战？如何展示成 果？龟兔如果进行第二次赛跑，兔子吸取了上一次的 失败的教训，结果又会是怎样呢？如何设置更复 杂的路径？可以哪种方式展示？用多种方式进行展示、提供、交流，不断建构属于 自己的经始认知。多主体评价，在反思复盘中不断

10、 收获探究的盲悦。三、实施建议（一）教学建议.建议以小组的形式开展本工程，每组4人。教师可根据幼儿的能力水平和分组 意愿，组内分工由小组成员自行协商决定，每组至少安排一位合作沟通能力较强的幼 儿，提高小组的整体操作效率。.幼儿的经验是在不断试错调整中积累的，本工程实施过程中，应保证幼儿有充 足的探究和实践时间，不断调试改进。.幼儿在活动中发生矛盾和意见冲突时，或者遇到困难时，教师不要急于干预、评判或替代解决，而是要引导幼儿发现并思考当前遇到的困难，将“大问题”化成“小 问题”，寻找对应的解决方法。（二）平安提示.保证活动前PAD已经充好电，防止无电影响活动进行。.幼儿使用PAD时注意要把它放在

11、平安架上，免得屏幕摔碎。.幼儿使用PAD设置参数时，保持眼睛和屏幕一尺的距离，保护好眼睛。四、附录表3：家长幼儿评价表评价主体评价内客优秀良好一段家及奇时本工程的满意度是次子在本工程中各项能力的发反程皮是分好次子的探完成果的看去是教师在本工程中引导的方式如何您自己多与本工程的力皮是评价主体评价内容幼儿你时这个工程活动是否一支感兴趣？你喜烧同伴分工合作一起先成任务吗？你喜姝他人提供你在活动中遇到的由难吗？你面时困难，会积机去躯决吗？你好你们的活动成果是否海意？注:渚家艮左相应的方框内打V,并称熟幼儿先成幼儿自评都分。表4：教师评价表如槌名：辐：观察时间：评价腑1分2分3分得分合作能力小姐分工不明

12、登，不懂得合作小姐能进行分工合作，但过程中会出现争执小组分工明确，能轮流、协育，有效合作执行力卷制定一般性计划，仅进肢慢有效指定计划，在就定时何完成设计并实施计划，执行效率而问他解决有畏难情绪，遇到困难易放弃遇问题不放弃，坚持解决问期快速解决问题，正确卷证问是创造性他在同伴的帮助下恚本完成操作任务能运用原有经脍，完成操作任务有独到的见解，创造性完成操作任务表达能力想表达，位不饱清更表达赵法能较济荒地表达菖己的想法能用多种形式表达食己的想法和观点备注总分：（4）形成“明确任务一设计方案一搭建、编程一测试优化一一调节改进”的工程 思维。艺术（A）：能用不同大小、类型、颜色的积木颗粒连接造型，呈现有

13、新意的美感设计。数学（M）：（1）在设计、搭建“比赛”场地的过程中，感知数量、长短、宽窄、高矮、大小、 空间的关系。（2）能利用工具进行测量，并数出机器人的步数。（3）根据实际情况，学会使用PAD页面中移动指令的距离参数进行调节。二、工程实施（一）工程准备.教学环境STEAM工作坊布鲁可小镇活动场地.教学资源龟兔赛跑故事绘本、音频、视频；乌龟和兔子的外形及生活习性等相关认知 类图片、视频；，家长幼儿评价表（见附录表3）、教师评价表（见附录表4）等。.教学材料布鲁可多维积木颗粒、显性反响的互动件、巡线机器人、机器人、PAD或智能手机、 九宫格图、颜色识别贴纸、记录纸、笔、蜡笔等。（二）工程流程我

14、园对美国工程设计类STEAM活动的“EIE”操作模式，即“提出问题一猜测一计 划一制作一改进”，进行了调整和优化，形成了具有园本特色的“EIE+”五步探究模 式。本工程就是按照此模式开展的，主要分为提出问题、猜测与准备、计划与设计、 制作与测试、展示与评价五个环节。每个环节既相对独立，又相辅相成，螺旋上升。（见图1）提出问题H J提出问题H J而识经说还八技能准备工程团讨小组合作 设计推选图1:工程流程图（EIE+实施模式）（三）实施过程1.提出问题本环节是基于幼儿的兴趣需要和开展思考，从真实情境出发来提出核心问题，是 整个工程活动的基础。一次区域活动表演区，幼儿又在演绎熟悉又喜欢的经典故事龟

15、兔赛跑。恰逢 当天下午开展STEAM工作坊，于是有幼儿提议：能不能用布鲁可积木搭个乌龟和兔子, 让它们也比赛跑步？这引起了其他幼儿极大的兴趣。基于幼儿的兴趣需要和开展思考, 教师以“如何用机器人编程来演绎龟兔赛跑？ ”为真实问题驱动，激发幼儿探索 的欲望和内驱力。（1）工程导入幼儿对听过的故事能说出自己的看法；他们能主动发起活动或在活动中出主意、 想方法，还能用多种工具材料或不同的表现手法表达自己的感受和想象。教师首先引 导幼儿再次熟悉这个故事的情节，了解龟兔比赛的场景。这引发了幼儿对如何设置场 景和编程的讨论。（2）明确任务幼儿聚焦真实问题：“如何用机器人编程来演绎龟兔赛跑？”明确工程任务。

16、（见图2）-真实情慌一4绳兔褰跑的故事可以有其它方式的演绎吗？；工程导入选定工程主题二二二二二二二二二二二二二二一提出问题-激发思考T能不能用布鲁可积木搭上乌龟和兔子,让它们比赛跑步?I嘛任务驱刖性问题千如何用机器人端程来演绎龟兔赛跑, r图3：驱动性问题产生路径.猜测与准备本环节是为工程学习的开展做好知识经验准备和技能准备。(1)知识经验准备幼儿已经熟悉龟兔赛跑整个故事情节。能用简单的符号记录整个故事内容。幼儿在健康活动中有从起点线跑到终点线的比赛经验。(2)技能准备在本工作坊前期的活动中，幼儿已经积累了会识别以自己为中心的左右方向；能 用简单的符号(箭头、数字)记录；了解了 “巡线机器人”

17、能在九宫格上识别方向和 行走；了解了蓝牙联机编辑指令。幼儿对操作布鲁可机器人有了一定的技能准备。(见图3图4)图3图4)图3：幼儿在九宫格上识别方向图4：幼儿操作巡线机器人(3)工程团讨基于幼儿已有经验，教师引导幼儿围绕驱动性问题，通过“头脑风暴”的团讨方式把整个工程的驱动性大问题分解为假设干个值得幼儿持深入学习的探究性小任务。每一步骤，幼儿都会大胆假设、猜测问题解决的方法。（见表1）工程团讨成果任务步骤任务内容第一步了解龟兔的外形特征第二步在机器人主机上造型搭建第三步搭建“比赛”场地第四步“龟兔”比赛表1:工程团讨成果图.计划与设计本环节为工程活动的展开做好人员分配和计划设计，是幼儿的探究方

18、向和学习意 图的表达。（1）小组合作教师根据幼儿的能力水平和分组意愿，形成4人一组的小组，每组至少安排一位 合作沟通能力较强的幼儿以提高小组的整体操作效率，而组内分工由小组成员自行协 商决定。幼儿对联机兴趣极大，每个人都想要自己联机，所以都争抢PAD,迫不及待地 联机。组内没有分工，很难统一，争执就多。当出现“混乱”状况时，教师不马上干 预，而是把这个情境用照片或录像的方式保存下来，在适当的时候客观地展现给幼儿。 幼儿意识到分组迫在眉睫。于是组内决定推选个组长，由组长来分工。分组说明幼儿 开始理解规那么的意义，能与同伴协商制定游戏和活动规那么。结果证明，分工后组员们 都认真负责地完成自己所接受

19、的任务。（见图5）计划J与设计小组合作图5：如何解决“混乱”局面(2)设计推选幼儿在了解了 “龟兔”“比赛”场地应有的造型、配置和用途后，教师引导各组幼儿用语言描述本组的设计方案，并用绘画的方式呈现。大班幼儿还是以具体形象思 维为主，他们把自己富有创意的想法通过图形呈现在纸上，把具体形象转化为抽象的 符号。刚绘制设计图时，幼儿可能还无法准确、清晰地表达自己的想法，教师可以帮 助幼儿梳理几个问题：“乌龟”和“兔子”要如何造型？它们造型会阻碍到联机后的“跑”吗？场地要设置哪些必须的东西？路线是什么样子的，从哪里开始哪里结束?此外，幼儿在使用符号、数字、方向时，有可能是相反的，教师鼓励幼儿不断调整设

20、 计图，使其逐步优化，各组都推选出组内都认同的设计稿，让下一步探究具有可参照 性和操作性。(见图6图7)图6：幼儿绘制的设计图图8：探究性问题1成果.制作与测试本环节是工程活动中解决真实问题的重要环节，是主要围绕具体的探究性问题进 行探究、解决的过程，为的是提高幼儿分析、解决问题的能力、动手操作及合作沟通 的能力。（1）实践制作设置步数幼儿围绕探究性问题：如何根据距离设置步数？教师鼓励幼儿大胆思考、讨论， 不怕困难和麻烦，多尝试不同的方法，积累相关经验。以下就是他们发现的问题和改 进思路，以及遇到的困难：发现问题|乌龟从起点到终点要几步呢？ ”“兔子到达大树要几步？ ”支持策略鼓励幼儿主动思考，展开讨论，寻找解决问题的方法。调整思路方法一：根据距离先随便设置一个参数数字，屡次测试，增加或减少参数数字到准确为止。方法二：先大致设置一个参数数字，调整终点线。照片困难每次测试的结果都不一样看来幼儿对于步数和距离的关系还没有试验出更好的方法。教师鼓励幼儿迁移生 活中的经验，比方来来迁移了奶奶为他量裤子的经验，他们发现机器人走一步的距离 刚好和和该幼儿手掌的距离