幼儿对热水保温这个话题产生了浓厚的兴趣,纷纷探讨用什么样的方法能让热水保温。
铭铭:把瓶子的盖子盖上,或者把瓶子放在太阳下面晒。
桐桐:用纸把瓶子包上,就不会散热了。
蜜儿:用棉花包瓶子。
孟龙:赶快把瓶子里的水喝掉。
兴晔:找一个袋子,把瓶子放到袋子里,然后把袋子系上,这样热气就跑不出去了。
孟龙:把瓶子盖上盖子,揣到兜里。
晟桓:不能用普通的纸,普通的纸太薄了。卡纸比较厚,可以用卡纸。
京宝:把瓶子放到叠好的被子里,就像汉堡包一样,把瓶子夹在被子中间。
图2-1 联想热水保温方法的气泡图
幼儿在探讨如何让热水保温的话题后,每个小组分别绘制了热水保温方法的气泡图,并决定自制一个保温瓶,以解决热水变凉的问题。在制作保温瓶之前,教师告诉幼儿,首先应该知道热水的初始温度和变凉后的温度,在了解温差的前提下,结合材料的特点,才能设计出能保温的瓶子。在日常生活中,幼儿通常能感知到热水变凉这一现象,可是没有一个幼儿亲自去测试过水的温度。应该怎样测量呢?用什么工具测量呢?这两个问题让全班幼儿有些困惑。这时教师及时介入幼儿的谈话,引导幼儿用水银温度计测量水温的变化。在教师的帮助下,全班幼儿小组合作,测量出热水的初始温度是45℃,一个小时后再次测量,水温降到25℃。
【教师支持: 在教师的帮助下,幼儿学会了读水银温度计。教师与幼儿共同测试,热水在室内放置一个小时后,水温由45℃降到25℃。】
测量水温变化后,幼儿感慨水变凉的速度之快,于是下决心一定要做出保温效果很好的瓶子,以延长水变凉的时间。基于幼儿浓厚的兴趣,教师与幼儿共同开启制作保温瓶之旅。
教师首先引导幼儿在教室里寻找可以使热水保温的材料,幼儿在教室里认真收集后,发现了彩纸、皱纹纸、卫生纸、瓦楞纸、卡纸和黏土等材料。
【教师支持: 教师为幼儿提供充足的材料,如彩纸、皱纹纸、卫生纸、瓦楞纸、卡纸和黏土等,以推进幼儿的活动。】
图2-2 收集实验材料圆圈图
教师帮助幼儿找到充足的材料后,幼儿开始分组为瓶子制作保暖衣,这个过程包括交流讨论、选择材料、制作实施、反思与小结等环节。
第一组
小组成员讨论和选择所用的材料和工具,主要包括瓶子、彩纸、剪刀和胶棒。
禹德:我觉得彩纸可以保温,彩纸挺厚的。
龙宝:那我们用彩纸试一试吧。
小组成员选定了彩纸材料后开始制作瓶子的保暖衣。在制作过程中,幼儿遇到了彩纸之间有缝隙且热气会从缝隙跑出去这一问题。
分析与讨论
禹德:彩纸之间有缝隙,热气从缝隙跑出去了。
教师:有缝隙没关系,可不可以补一补?
禹德:老师,可以用别的东西补吗?
教师:当然可以!你们想好用什么材料补了吗?
龙宝:老师我们想用黏土。
猜想与假设
小组成员计划用黏土把彩纸瓶的空隙堵上,来解决彩纸之间有缝隙且热气会从缝隙跑出去的问题。
实验与验证
幼儿把黏土团成圆饼的形状,贴在彩纸瓶的外面,想把彩纸瓶的缝隙堵上;然后又在彩纸瓶的外面包了一层黏土。多次实验与改良后,经过测量,彩纸瓶中热水的温度由之前的34.5℃升高到35.2℃。
【学习品质: 幼儿遇到困难时不放弃,积极思考解决的方法,并勇于尝试。例如,幼儿用黏土填充彩纸与瓶子之间的空隙时,瓶子保温效果一直不佳,幼儿经过长时间的努力,逐渐缩小彩纸与瓶子之间的缝隙,最终取得成功。】
第一组幼儿的反思
幼儿通过绘制双气泡图反思保温的效果,总结出用黏土填充彩纸与保温瓶之间的空隙,有利于增强保温效果。
图2-3 彩纸瓶与彩纸加黏土瓶保温效果对比图
第二组
小组成员集体讨论需要用到的材料和工具,主要包括瓶子、卫生纸、双面胶和剪刀。
瑶瑶:我觉得卫生纸可以保温。
一一:卫生纸很柔软,像衣服一样,应该可以保温吧!
润哲:那我们用卫生纸试一试吧。
小组成员选定了卫生纸材料后开始为瓶子制作保暖衣。在制作过程中,幼儿遇到了卫生纸太薄不保温和双面胶不好用等问题。小组成员进行多次讨论和反复尝试,问题依然没有解决。
分析与讨论
牛牛:卫生纸很柔软,包的层数少,所以不保温。
一一:多包几层吧。
润哲:行,多包几层应该能保温。
猜想与假设
小组成员猜想,可以用在瓶子外面多包几层卫生纸的方法,来解决卫生纸太薄不保温的问题。
实验与验证
幼儿在瓶子外面又包了三层卫生纸以增强保温的效果,但是在操作过程中发现卫生纸粘贴不牢固。
分析与讨论
润哲:哎呀,卫生纸上面的双面胶总是撕不下来!
一一:是呀,我也撕不下来!
教师:别着急,慢慢撕。或者可以换其他胶试试?
牛牛:别用双面胶了,咱们用透明胶吧。
猜想与假设
小组成员猜想,可以将双面胶换成透明胶,来解决双面胶不好撕的问题。
实验与验证
幼儿在瓶子的外面包了很多层卫生纸,并且用透明胶把卫生纸瓶的瓶口和底部粘严实。最后经过测量,瓶中热水的温度由之前的37℃升高到38.5℃。
第二组幼儿的反思
幼儿对测量结果进行反思,并绘制反思的双气泡图。幼儿发现瓶子外包三层卫生纸时瓶中热水的温度最高,用透明胶粘卫生纸粘贴得最牢固。
图2-4 瓶子外包一层卫生纸与包三层卫生纸保温效果对比图
第三组
小组成员交流讨论后决定,需要的制作材料和工具主要有瓶子、卡纸、胶棒和剪刀。
晟桓:我觉得卡纸好像可以保温。
桐桐:卡纸特别厚,保温后水的温度一定特别高。
小组成员选定了卡纸材料后开始为瓶子制作保暖衣。在制作过程中,幼儿发现热气会从空隙中跑出去。
分析与讨论
铭铭:卡纸这么硬,粘不住啊!
晟桓:多抹点儿胶,再按的时间长一点儿。
教师:你们是否可以借助其他材料试一试?
妞妞:用棉花把空隙塞上吧。
桐桐:也行,棉花很软,还热乎乎的!
猜想与假设
小组成员猜想,可以用棉花把空隙塞上,以减少热气的散失。
实验与验证
幼儿先在卡纸和瓶子之间的空隙里塞点棉花,又在卡纸外面包上了两层较厚的棉花,最后经过测量,瓶中热水的温度由34.5℃上升到39.4℃。
第三组幼儿的反思
幼儿对测量结果进行反思,并绘制反思的双气泡图。幼儿发现卡纸的外面包上棉花时瓶中热水的温度最高。此外,幼儿还发现卡纸太硬,与瓶子之间有空隙,这样不利于保温。幼儿想办法在卡纸和瓶子的空隙处填充棉花,并且在卡纸瓶的外面又包了两层厚厚的棉花。经过实验验证,水温可以保持到39.4℃。
图2-5 卡纸瓶与卡纸棉花瓶保温效果对比图
第四组
小组成员讨论需要用到的材料和工具,主要包括瓶子、皱纹纸、瓦楞纸、胶棒和剪刀。
琪琪:我想用皱纹纸。
教师:这个不是皱纹纸,是瓦楞纸。
海同:那我们一起用瓦楞纸制作吧!
小组成员选定了皱纹纸和瓦楞纸材料后开始为瓶子制作保暖衣。在制作过程中,幼儿发现瓦楞纸有空隙,热气容易从空隙中跑掉。
分析与讨论
海同:瓶子与瓦楞纸之间有空隙,透明胶粘不住。我们可以多粘一些胶在两侧,然后相互对齐就粘得比较牢固了。
希希:瓦楞纸还是会有一些空隙啊,热气依然会跑出去啊。
教师:我们还可以采用什么方法不让热气跑出去呢?
海同:我知道!用塑料袋!
教师:怎么使用塑料袋保温呢?
海同:用塑料袋把瓶子包起来,再系紧点儿,热气就不会跑出去啦!
琪琪:海同真聪明!
猜想与假设
小组成员猜想,可以用在皱纹纸瓶外面包塑料袋的方法,来解决这个问题。
实验与验证
幼儿先用皱纹纸、瓦楞纸包瓶子,然后把皱纹纸瓶放在塑料袋子里,将袋子系紧,防止热气散失。最后经测量,瓶中热水的温度由35℃上升到36.3℃。
第四组幼儿的反思
幼儿观察结果后发现保温瓶外面包塑料袋后水的温度更高,说明塑料袋有利于保温。此外,幼儿通过实验验证发现将塑料袋系紧也有利于保温,在卡纸外面多包一层棉花,能使保温瓶的保温效果更好。
图2-6 皱纹纸瓶与皱纹纸套塑料袋瓶保温效果对比图
四个小组分别进行实验后,幼儿对实验结果进行了总结,具体如表2-1所示。
表2-1 四个小组的温度测量结果
幼儿对制作保温瓶的活动越来越感兴趣,班级里的材料已经满足不了幼儿的探索欲望了,所以教师调动家长资源帮忙寻找更多的实验材料。第二天,幼儿把收集的材料带到幼儿园分享,并绘制了材料的圆圈图。
图2-7 家园合作收集材料的圆圈图
每个小组的幼儿使用从家里带来的材料为瓶子制作保暖衣,并在制作完成后对材料的保温效果进行猜想与预测。
妞妞:我猜棉花最保温,因为棉花很柔软。
桐桐:保温袋最保温,因为它包得特别严实。
一一:我认为毛巾最保温,因为毛巾包得最严实。
伟志:我认为海绵最保温,因为海绵好像会发热。
希希:我认为泡沫纸最保温,因为我包了两层呢!
子博:我用纱布把瓶子包得又粗又厚,一定最保温!
幼儿猜测之后用温度计进行测量,测试结果如表2-2所示。
表2-2 不同材质保暖衣的温度测量结果
最后,幼儿通过观察与分析,总结出棉花和纱布相比其他材料更保温。
【科学原理: 棉花保温的科学原理。棉花在蓬松状态时,内含许多空气,这些空气和棉花纤维结合,可以降低热传递效率。】
阶段活动后,幼儿对四个小组在三次尝试中所用的材料进行了对比,具体如表2-3所示。
表2-3 四个小组三次尝试的材料对比
幼儿对这一阶段的活动进行分析与讨论,总结出用纱布、海绵、棉花包装瓶子保温效果最好,并绘制了树状图。
图2-8 保温材料效果总结树状图
首先,教师给幼儿提供充足的探究时间。在探究保温材料的过程中,幼儿遇到很多问题,教师没有急于将答案告诉幼儿,而是引导幼儿调动原有的经验进行大胆猜想与假设,并通过实验来验证自己的猜想与假设。教师支持幼儿主动建构自己的知识和经验,并引导幼儿用思维地图记录和分析研究过程与结果。
其次,教师支持幼儿质疑他人的观点。幼儿在活动中经常出现争议,教师鼓励、支持幼儿对他人提出的观点进行质疑,引导幼儿有理有据地提出自己的看法,并通过实验验证猜想的合理性,直至最终解决问题。