王瑋

緣起

春游歸來，大班孩子坐在大巴車上，看著窗外的風景。忽然，貝貝指著路邊的花壇興奮地說：“看，有噴泉！”孩子們的目光都隨著他轉向窗外。朵朵說：“這不是噴泉，是自動給花澆水的。”原來，貝貝說的“噴泉”是安裝在花壇中的自動澆灌裝置。貝貝問朵朵：“你怎么知道的？”朵朵說：“我家小區(qū)的花園里就有，打開之后就會噴出水來自動給花澆水了。”貝貝聽了羨慕地說：“要是我們的小菜園也有這樣的澆水器就好了。”我園戶外有一片種養(yǎng)殖體驗區(qū)，每個班都分到一塊小菜地，整個種植過程孩子們都親自參與。比如澆水，孩子們就要輪流負責。也許正是因為這樣，貝貝一聽說有自動澆灌裝置，就立刻想到了班里的小菜園。

“五一”假期，朵朵和媽媽在小區(qū)樓下玩時，正好看到自動澆灌裝置在工作，于是就讓媽媽用手機拍了照片和短視頻，發(fā)到班級微信群。假期過后，孩子們見了面又談到了這種像噴泉一樣的自動澆灌裝置。大家你一言我一語地討論起來，有的說在公園的草坪上見到過，有的說在爺爺老家的農田里見到過，還有的說在種草莓的大棚里見到過……教師問：“你們知道為什么草坪、花壇、農田里要裝這樣的自動澆水器嗎？”朵朵想了想說：“因為地方太大了，光靠人來澆水太累了?！边@時，貝貝又一次提出：“要是我們的小菜園也有這樣的澆水器就好了?！苯處焼枺骸盀槭裁茨兀俊辫茶柴R上說：“因為我們的水池離菜園有點遠，接水不方便?！薄坝眯∷畨貪玻幌伦泳蜎]水了，又要去接。用大水壺也不好，裝滿水時太重了，我都拎不動?！必愗愌a充道。教師問：“那你們有沒有什么好辦法可以克服這些困難呢？”貝貝想了想，忽然興奮地提議：“要不我們自己來制作一個自動澆水器吧！”貝貝的這一想法得到了同伴們的積極響應。

初步設計

對貝貝的提議，不少同伴表現(xiàn)出了興趣，他們馬上積極地討論起來。教師認為，孩子們從生活中發(fā)現(xiàn)問題，思考和探索解決問題的辦法，并積極動手實現(xiàn)自己的想法，這非常值得鼓勵。于是，教師提議感興趣的孩子成立一個小菜園澆水器研究小組。朵朵、貝貝等七八個孩子加入了這一研究小組。

研究小組成員七嘴八舌地討論著如何制作澆水器，教師引導他們聚焦問題：“要制作小菜園澆水器，我們第一步要做什么呢？”朵朵說：“應該先找材料?！必愗愓f：“要先畫設計圖紙，我們每次玩水管游戲之前都是先畫圖紙的。”教師問：“你們覺得澆水器要做成什么樣子的，它怎么澆水？”雨雨說：“我覺得要做成家里洗澡的蓮蓬頭那樣的?！绷亓卣f：“我奶奶是用大可樂瓶澆花的，鉆幾個洞就可以噴水了?！比鹑鹫f：“我覺得也可以用塑料袋裝水，在塑料袋上戳幾個洞，也能漏水?！笨磥恚⒆觽兌紘L試遷移自己在生活中獲得的經驗來解決問題，以往在幼兒園開展過的尋找生活中的廢舊材料“變廢為寶”的主題活動也讓他們積累了一定的設計、制作經驗。于是，教師建議：“那大家先各自畫一畫設計圖吧，看看班上的百寶箱里會不會有你們需要的材料?！?/p>

研究小組成員分頭畫了幾種澆水器的設計圖（見圖1）。瑞瑞的辦法是在大塑料袋兩側打洞，讓水從洞口漏出來;霖霖想在大可樂瓶底部鉆洞，讓水流出來;雨雨的設想是在礦泉水瓶瓶蓋上鉆洞，讓水流出來;朵朵想在塑料桶側面不同高度處鉆孔，讓水灑出來。從設計圖可以看出，每個孩子都有不同的想法。

實驗驗證

有了初步的設計圖是不是就能動手制作了？收集到材料后，教師引導孩子們先通過實驗驗證自己的設計是否合理，有沒有需要調整的地方，并把實驗中的發(fā)現(xiàn)和想法記錄下來。

孩子們找來班里的工具箱，有的拿起錐子，有的找出剪刀，有的選擇螺絲起子，開始在各種裝水容器上鉆洞。霖霖發(fā)現(xiàn)可樂瓶底部太硬，很難鉆洞，但側面瓶身上比較容易鉆洞，于是，她決定在瓶子的一側鉆一排洞并將瓶子橫過來。她還找來好幾根毛根把它們擰在一起、接長，并纏繞在瓶身上，做成了一個拎手（見圖2）。但是她試用了一下發(fā)現(xiàn)，可樂瓶裝不了太多水，水一會兒就漏光了。雨雨找了個礦泉水瓶，她想用錐子在瓶蓋上鉆孔，但發(fā)現(xiàn)很困難，于是改為在瓶口周圍鉆孔，試用后她發(fā)現(xiàn)鉆的孔太小了，水沒法很順利地流出來，需要用手擠壓瓶身才能噴出水來，太麻煩了，而且礦泉水瓶容量也太小，不適合用來為菜園里大面積的植物澆水。瑞瑞的方案是用塑料袋做容器，他發(fā)現(xiàn)塑料袋是軟的，必須用一個架子懸掛起來才能用，而且塑料袋不夠牢固，多裝點水就容易破，所以他對實驗效果很不滿意。瑞瑞看到一旁的朵朵正設法在大號礦泉水桶上鉆洞，說：“我覺得還是你找的礦泉水桶比較好，不容易破。我來幫你吧。”這時，朵朵正在用十字形的螺絲起子鉆洞，但她發(fā)現(xiàn)螺絲起子的頭頂住桶身鉆洞的時候總是打滑。朵朵便對瑞瑞說：“正好，你和我一起來鉆吧，我鉆不起來?！眱蓚€人合作，試了一會兒后發(fā)現(xiàn)還是鉆不進去。瑞瑞說：“螺絲起子的頭好像不夠尖。”這時，朵朵看到雨雨是用錐子在瓶子上鉆洞的，于是也去工具箱里找了一把錐子。他們先用力鉆一個小洞，再用螺絲起子把小洞捅大。他倆在水桶的側面上上下下鉆了許多洞。裝滿水后，他們發(fā)現(xiàn)不同高度的洞口噴出的水柱射程不一樣，上方的洞口噴出的水柱射程近，而下方的洞口噴出的水柱射程遠，而且隨著水位的下降，上方的洞口沒多久就不出水了。朵朵蹲在那兒觀察了很久，忽然起身到百寶箱那里重新找了一個同樣的礦泉水桶，她指著水桶側面靠近底部的位置對瑞瑞說：“我們重新做吧。這一次要在這個位置鉆一圈洞，這樣水能噴得更遠?！?/p>

當孩子們一起討論用什么材料來制作時，教師并沒有對各種材料是否合適作出評判，而是引導和鼓勵孩子們自己去做實驗，從中發(fā)現(xiàn)問題并作出調整。孩子們的探究聚焦于容器的大小、軟硬、用什么工具鉆洞、鉆洞的位置以及洞的大小等方面，最終指向的目標是使?jié)菜鞲Y實耐用、使用起來更簡便以及澆灌的面積更大。孩子們在解決真實問題的過程中需要不斷調動已有經驗，作出思考、判斷、選擇，知識、經驗在遷移、應用中得到了鞏固。同時，他們對水壓這一物理概念及其與水位高低之間的關系有了初步的感性認識，這也為他們今后的學習積累了經驗。

在實驗后，教師引導孩子們圍繞實驗中發(fā)現(xiàn)的問題和實驗的結果進行了交流，鼓勵孩子們互相學習、借鑒經驗。最后，研究小組成員一致認為朵朵的方案在經過調整后效果最好，因為她選擇的容器比較大，而且水柱的射程也較遠，能澆灌更大面積的菜地。于是，大家決定采用朵朵的方案。

搭建支架

澆水器設計出來了，但如何使用呢？孩子們在前面設計時已對這個問題作了初步的思考（見圖3）。他們有的參照自己看到的花壇自動澆灌裝置的樣子，想將自制的澆水器立在菜地中央或半截埋進土里，也有的設想用一個架子把澆水器掛起來。試驗后發(fā)現(xiàn)，由于無法做到讓水像噴泉那樣噴出來，所以只能把澆水器掛高，讓水從其底部滴漏出來澆到土里。那么，怎么掛呢？雨雨說：“找?guī)赘窀桶阉鼡纹饋戆?。”貝貝說：“要去哪里找竹竿呢？”瑞瑞說：“搭架子還不簡單？我們用PVC管搭過的。”確實，我園這學期在戶外自主游戲中設置了PVC管建構區(qū)，孩子們可以隨時取用PVC管，搭建成他們需要的樣子。瑞瑞他們幾個之前就在那里搭過架子之類的物品，貝貝他們前不久也用PVC管搭過足球場上的球門，大家一致認為這個建議可行。

研究小組成員開始討論支架的制作。需要搭多寬多高的架子呢？孩子們來到小菜園實地考察。他們繞著菜地走了一圈，發(fā)現(xiàn)架子的腳正好可以擱在用來間隔每塊菜地的磚石小路上，這樣架子的寬度按菜地的寬度來做就可以了。貝貝拿來幾根短的PVC管，將它們首尾相接一字排開，比了比說：“把三根短管接起來就差不多了?！贝_定了架子的寬度，大家又開始商量怎樣的高度比較合適。璨璨說：“不能太高，不然我們夠不到?！必愗愓f：“也不能掛得太低，不然邊上這幾棵菜都澆不到了?！比鹑鹛嶙h：“像浴室蓮蓬頭的高度就差不多了。”

尺寸確定好了，搭建架子根本難不倒孩子們（見圖4）。他們幾個人合作，將一筐PVC管抬到菜園邊上的空地，然后分工，有的搭橫梁，有的搭支撐架，不一會兒就組合成了一個門框一樣的架子。教師問：“這個高度合適嗎？”貝貝把架子立起來，跟自己的身高比了比，說：“跟我一樣高，我們前天搭的球門就這么高?！币慌缘挠暧昕戳丝凑f：“不行，架子跟你一樣高，澆水器掛上去就很低了，要再掛得高一些才行?！贝蠹叶加X得他說得有道理，便立刻動手分別在兩邊加裝了一根短的PVC管，再把架子立起來比了比，這下大家都覺得差不多了。

在搭建架子的腳時，孩子們借鑒了之前搭球門的方法，在每個支撐桿底部安裝了一個三通接口，然后接了兩根最短的管子。支架果然可以立起來了。他們相互配合，把澆水器掛到橫梁上，又把整個澆水裝置抬到菜地里合適的位置?？吹綕菜靼惭b成功，大家都興奮得不得了。

支架的搭建、安裝涉及測量、建構等方面的經驗和能力。孩子們遷移了平時在教學和游戲中獲得的測量經驗，通過目測、與參照物比較等方式，確定支架的寬度和高度，并將游戲中積累的建構經驗運用到實用物品的搭建中。

引入水源

澆水器安裝好了，孩子們迫不及待地想來檢驗使用效果。雨雨將澆水器拿到水龍頭下，接了滿滿一桶水，可還沒等掛上去，桶里的水就流掉了一大半。況且，裝了水的桶很重，孩子們根本無法把它掛到架子上去。他們只好向教師求助，教師幫助他們把桶掛了上去。沒過多久，桶里的水就流光了。孩子們愣住了。教師問：“桶里的水一下子就漏光了，怎么辦？”孩子們面面相覷，顯然，再重新接一次水太麻煩了。如果要一次次來回接水，接了水又要教師幫忙掛上去，那么用這個澆水器澆水就沒什么意義了，因為它并沒有帶來多大的方便。瑞瑞說：“這個桶還是不夠大?！绷亓卣f：“可是，桶再換大一點，我們更拎不動了呀！”貝貝感嘆道：“要是水可以自動灌到桶里就好了?！必愗惖脑捊o了大家啟發(fā)。想要實現(xiàn)這一想法，水源哪里有呢？貝貝說：“保安室旁邊的水池離這里太遠了?！焙鋈?，朵朵有了新發(fā)現(xiàn)，她指著小菜園邊上臺階下的水龍頭說：“這里有水！”大家望去，果然有個水龍頭隱藏在綠化帶底下，平時不注意的話還真發(fā)現(xiàn)不了。這應該是離小菜園最近的水源了。貝貝說：“如果有一根管子把水接過來就好了?！倍涠湔f：“我看到過花工爺爺用皮管給小樹澆水的?！贝蠹乙幌伦优d奮起來，跑去向花工爺爺借來長長的水管，將水管的一頭接在水龍頭上（見圖5），另一頭直接從礦泉水桶的口子里插進去并固定住。水龍頭一打開，水便源源不斷地灌入桶中（見圖6）。孩子們一齊歡呼：“成功啦，成功啦！”

引水的設想源自孩子們對探索過程中所遇到問題的積極思考。雖然一開始他們有些不知所措，但并沒有放棄。在教師的引導和鼓勵下，他們互相啟發(fā)，終于找到了辦法。朵朵能夠順利地找到水源并聯(lián)想到可以向花工爺爺借水管，源于她對周圍環(huán)境的熟悉以及細心觀察。我園創(chuàng)設的這種開放的戶外環(huán)境給了孩子很大的支持。我們給予孩子充分的時間與空間對戶外環(huán)境進行探索，無論是在自主游戲、小組活動中，還是在散步活動、種植活動中，孩子都可以根據自己的興趣開展各種探究活動。這種環(huán)境和氛圍極大地調動了孩子們探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的積極性，孩子們也在這一過程中積累了很多經驗。

繼續(xù)調整與改良

正當孩子們沉浸在成功的喜悅中時，貝貝說：“這個支架太不穩(wěn)了，要一直扶著才行，如果可以再穩(wěn)點就好了?！贝蠹乙豢矗瓉碡愗惡土亓貎蓚€人一直在兩邊扶著支架。教師引導孩子們思考：為什么我們的支架總會倒？孩子們說，支架剛搭好時好像挺穩(wěn)的，并沒有問題，但掛了裝水的桶以后就不穩(wěn)了。大家意識到，可能是因為水桶太重了，掛上去之后整個裝置就變得頭重腳輕了，所以才容易倒。

為了解決這個問題，研究小組決定對支架進行改造。霖霖認為，支架會倒是因為這些PVC管太細了，她決定用粗一點的PVC管重新搭一個支架。前一次的支架是以男孩們?yōu)橹鞔罱ǖ模@一次霖霖和涵涵兩個女孩打算挑戰(zhàn)一下自己（見圖7）。她們借鑒了前一次的經驗，并加以改進。涵涵提出，在支架中部加一些橫杠會使支架更加牢固。果然，升級版的支架相當穩(wěn)固，不需要人扶著了。

過了幾天，朵朵和霖霖在觀察澆水器澆水的過程中發(fā)現(xiàn)，位于菜地邊緣的那幾棵菜還是澆不到水，她們思考，能不能將澆水器也進行升級，讓澆灌面積再擴大一點呢？一開始，她們提出加一個桶，但問題是兩個桶要配兩根水管才行。忽然，霖霖想到了一個辦法：“把兩個水桶接起來試試。”她的設想是，將兩個桶橫過來放置，口對口連通，在瓶身的側面鉆洞，這樣就能增加容器的長度、擴大澆灌面積了;兩個桶連通后，可以共用一處水源（見圖8）。

如何將兩個水桶口對口接在一起并固定，這是個難題。朵朵說：“用雙面膠行不行？”霖霖說：“肯定粘不住的?！倍涠溆痔嶙h：“那膠槍呢？”霖霖說：“試試吧。”朵朵利用膠槍在一個口子上涂了一圈熱熔膠，霖霖迅速把另一個口子對上去，結果，剛一松手，連接處就斷開了。她倆又用同樣的方法試了一次，這次總算固定住了?？墒沁@下沒有口子可以進水了。朵朵看了看，指著其中一個桶的側上方說：“我們在這里挖個洞吧?！痹诮處煹膸椭拢齻兘K于將水管的一頭插入了升級版的澆水器中。然后，她倆用繩子把整個澆水器固定到支架上。

可是，沒想到水剛剛注入桶中沒多久，接口就斷開了。朵朵失望地說：“水太重了，用膠槍也粘不住。”教師鼓勵她們再一起想想辦法。霖霖找來一卷寬膠帶說：“用這個裹起來試試，快遞都用這個來包裝的?！庇谑牵齻冇侄紫赂脑炱饋?，第一次，寬膠帶纏得不夠多，很快就脫開、漏水了;第二次，她們耐心地裹了好幾圈。

望著她倆蹲在地上忙碌而專注的身影，回顧孩子們這10天來的探究，我驚嘆于孩子們在活動中迸發(fā)出的靈感與潛力。孩子們制作的澆水裝置盡管稚拙，還有很多問題有待改進，但這是他們面對生活中遇到的真實問題積極動腦動手的結果，他們在活動過程中所萌發(fā)的對科學探究的興趣將延續(xù)到今后的游戲、生活和學習中。

這是大班下學期一個項目活動的案例。幾個孩子因為共同感興趣的話題組成了研究小組，教師為他們創(chuàng)造了機會與條件，支持他們探索與創(chuàng)造，引發(fā)了他們的深度學習。在這一過程中，他們積極交流各自的想法，提升了自信心與自我效能感，并在空間思維、語言表達、社會交往等方面獲得了良好的發(fā)展機會。小菜園澆水器的誕生讓孩子親身體驗到發(fā)明創(chuàng)造給人們生活帶來的改變，更加激發(fā)了孩子通過動手動腦解決生活中真實問題的積極性。