万千教育学前.小小建筑师:幼儿建构游戏中的STEM学习

**章 积木和建构玩具 正如导言中提到的，建构游戏是建构主义学习的一种表现。皮亚杰和维果茨基告诉我们，儿童通过与环境和他人互动的直接经验来建构知识。建构主义与各种积极主动的游戏有关，但它与积木游戏的关系*为密切。当儿童用积木进行搭建时，他们实际上建构了关于形状、大小、重量、比例、平衡、对称、重力等方面的知识。 在学习方面，积木游戏有助于儿童发展埃里克森研究院幼儿数学合作项目（the Erikson Institute Early Math Collaborative）所界定的多种幼儿数学的“核心概念（big ideas）”：形状、空间关系、模式和测量（Brownell et al.，2014）。积木游戏还表现出了乐高基金会出版的《游戏中的神经科学和学习—文献回顾》（Neuroscience and Learning through Play: A Review of the Evidence）一书中所描述的与大脑的健康发育相关的所有五个特征（Liu et al.，2017）。 除此之外，用积木进行搭建也是一种创造性的表达，是对建筑设计理念的展示和实践。弗兰克·劳埃德·赖特特别提到了他童年玩积木的经验与杰出的建筑师生涯之间的关系：“光滑的纸板三角形和枫木积木是*重要的。直到今天我都还在用……我很快就对所看到的每一件东西不断变化的建构模式变得敏感。我学会了以这种方式‘看’，而且，当我这样做时，我不想把随意的、偶然的东西带给大自然。我想设计。”（Turner，2011） 让我们仔细看看积木游戏为什么是幼儿教育不可或缺的一部分。 一、单元积木 一个活的有机体由一个个细胞构成，幼儿搭建的复杂的积木建筑也由单块积木组成。幼儿园建构主义游戏的基本构成单元是基础块，也被称为单元积木（unit block）。在玩具和学校用品中，单元积木的形状和大小是标准化的（见图1-1）。 用规格统一的积木进行搭建对儿童有益的观点可以追溯到福禄贝尔，他设计了一系列被称为“恩物（Gifts）”的带编号的教学玩具。按照编号顺序来看，每一件恩物都比前一件复杂。 例如，恩物1是一个简单的球（球体）；恩物2是三个不同形状的物体—一个球体、一个立方体和一个圆柱体；恩物3是一套有八个立方体的积木，这八个立方体可以组合成一个更大的立方体（见图1-2），可以让儿童认识到“整体是各部分的总和”；恩物4是一套有八个长方体的积木。许多流行的建构玩具（如乐高）上都有恩物4的影子。 美国教育家卡罗琳·普拉特（Caroline Pratt）受福禄贝尔恩物的启发，于20世纪初设计了单元积木。普拉特既是一名幼儿教师，也是一名木作师。她在测试了各种积木比例和木材类型后，提出了她认为完美的建构游戏的设计想法：单元积木长14厘米，宽7厘米 ，厚3.5厘米，拥有4∶2∶1的比例，这样的积木更具数学美感（见图1-1）。 木制积木的益处比许多游戏材料多。因此，即使你的单元积木已经破旧不堪了，它仍然是你教室里*宝贵的财富之一。亚历山德拉·兰格（Alexandra Lange）在《童年的设计—物质世界如何塑造独立的儿童》（The Design of Childhood: How the Material World Shapes Independent Kids）一书中写道：“单元积木似乎总是用得*快，这促使儿童将形状更特殊的积木（正方形积木、直角三角形积木）组装成他们需要的形状，这实际上就是一种关于几何基本原理的教学，和福禄贝尔恩物中‘大立方体中的小立方体’原理一样。”（Lange，2018，p.31） 二、砖块在建筑中的作用 对儿童来说，用积木进行搭建不仅仅是一种异想天开或抽象的活动。相反，它与现实世界中的建筑有着直接的联系。正如单元积木对积木游戏至关重要一样，基础砖块对建筑也至关重要。快速扫一眼你所在的社区，你会发现砖块在建筑物的设计和施工中无处不在。 砖石建筑是一种使用石头或混凝土砖、砌块砖和瓷砖的建筑类型。在砖石建筑中，砖块有标准的尺寸和形状。砖块和单元积木一样都是长方体。砂浆是一种黏合剂，用来把砖块粘在一起。砖块一般是由黏土而不是木头制成的。“砌砖（brickwork）”一词被用来描述铺设砖块的模式和过程。 为什么砖块这么重要？作为一名教师，我经常问孩子们：“你愿意用单元积木还是愿意用立方体积木来搭房子？为什么？”亲爱的读者，我现在也问你们一个类似的问题：“为什么长方体比正方体更适合搭建？” 你可能开始会说，长方体有拉长的平面或边，而正方体的正方形平面的面积更小。这就是关键。拉长的平面提供了更多的表面来铺设砂浆。也因为长方体更长，所以它比立方体更适合于交替搭建。将砖块错开放置比直接对齐放置建造的墙更稳固（见图1-3）。 三、其他类型的积木 木制单元积木几乎是任何类型的学前积木游戏的完美选择，然而，肯定还有其他可以引发幼儿进行建筑游戏的玩具和积木套系。 木板条积木[如凯瓦（KEVA）或卡普乐积木]与单元积木有许多相同的特征。每一块木板条在尺寸和重量上都是标准和统一的，只是比单元积木更小、更轻。儿童可以在地板上玩木板条积木，也可以在桌子上玩。因为木板条积木比单元积木更小，所以操作它们需要更大的灵活性，更适合年龄大一点的幼儿园和学前班儿童（见图1-4）。 立方体积木不如长方体积木常见。不同形状的积木提供的搭建机会是不同的。一套简单的木制立方体积木让人想起19世纪福禄贝尔首创的恩物。然而，因为受诸如“我的世界”这类数字游戏的影响，现在许多儿童被木制或泡沫立方体积木吸引。立方体是这些游戏中的建筑甚至是角色的直接构成单位。 磁力片和磁力积木也是很受欢迎的建构玩具。相关的玩具品牌有麦格纳（Magna-Tiles）、毕加索（PicassoTiles）和特古积木（Tegu Blocks）。有趣的是，对儿童来说，用磁力玩具搭建可能非常容易也可能非常困难。容易是因为磁铁将积木组合在一起，使它们保持连接，儿童不必担心平衡和对称。但是，如果磁铁没有正确对齐（比如，一块磁铁的正极与另一块磁体的正极相对），那么磁力积木就会在连接处断开或者移位。 如果班级里有磁力建构玩具，那么教师与儿童讨论磁铁的特性就很重要。这有助于帮助儿童理解，从而让他们学会利用磁铁的力量。 举例来说，如果儿童在用磁力片搭建时发生了意想不到或令人沮丧的事情，那么教师就可以把它当作一个教育契机。教师可以先问开放式问题，以判断儿童对磁铁的理解，如：“我看到你搭建的房子的屋顶裂开并掉下来了。我想知道为什么会这样。你是怎么想的？” 儿童可能会说出“磁铁”这个词并表现出对磁铁工作原理的一些理解。这时教师可以帮助他通过反复尝试来探索如何翻转积木以使积木连得更紧。 另一种情况可能是，儿童没有玩磁铁的经验或对磁铁不了解。那么，教师可以用一对普通的马蹄形磁铁或条形磁铁，在磁铁两极贴上标签后向儿童演示磁铁如何相互吸引和排斥。一旦儿童了解了这样的基本原理，你就同样可以用此原理来向儿童解释磁力积木相互吸引和排斥的现象。