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淺談材料的結(jié)構(gòu)和邏輯聯(lián)系
“結(jié)構(gòu)”一詞指的是相互關(guān)聯(lián)的方式，科學(xué)教育中的材料的結(jié)構(gòu)，是指材料在被使用時能揭示自然現(xiàn)象間的某種關(guān)系。如，磁鐵、鐵塊、鎳塊和銅塊這幾種材料集合起來，就有了一種內(nèi)在的關(guān)系，即磁鐵和某些金屬(鐵、鎳)能發(fā)生作用，和另一些金屬(銅)則不能，這便是磁鐵的特性。此外，材料之間還有外在的或“賦予”的關(guān)系，假如我們面前擺放著樹葉、口紅、硬幣、錐子、瓶蓋、餅干、皮帶等材料，它們之間不能發(fā)生什么相互作用去揭示任何自然現(xiàn)象，相互之間也沒有什么關(guān)系，但我們可以給它們強加上一個關(guān)系，如按天然的、人造的，或按動物、植物、礦物，或考慮它們都是固體等把它們加以分類。一旦為一組物體建立起一個分類標(biāo)準(zhǔn)，這組物體之間也就有了一種關(guān)系�？梢姡Y(jié)構(gòu)可以指一種內(nèi)在的關(guān)系的形式(屬于全體)，也可以是一種外在的關(guān)系(強加給一組物體)。
為了支持幼兒的科學(xué)探究，我們強調(diào)為幼兒提供有適宜結(jié)構(gòu)的材料，引導(dǎo)幼兒通過操作各種物體和材料發(fā)現(xiàn)各種關(guān)系，獲得有關(guān)經(jīng)驗。一般來說，幼兒通過探究和操作常見的各種材料，會發(fā)現(xiàn)三種最主要的關(guān)系：材料的特性。如顏色、形狀、大小、重量、質(zhì)地、彈性等，幼兒只有在了解材料的基本特性之后，才能進一步了解到各種材料之間的差異；材料的變化，有些材料制成的物體可以通過壓扁、彎曲、擰、伸長等過程變形，有些材料在加熱或冷卻時會發(fā)生變化等；重要的相互關(guān)系．如沉浮、生銹、摩擦力、磁力等物體間相互作用時表現(xiàn)出的特點。依據(jù)這種基本關(guān)系的線索，我們要研究并清楚地知道為幼兒提供的材料所具有的結(jié)構(gòu)及其所蘊涵的具體關(guān)系，以及幼兒在探究和操作這些材料時發(fā)現(xiàn)這些關(guān)系的順序，這種順序反映著幼兒認(rèn)識水平的發(fā)展進程。從上述關(guān)系可以看出。有些關(guān)系會體現(xiàn)出層次性和漸進性，有些關(guān)系則不會；有些關(guān)系在不同的年齡段會呈現(xiàn)出層次性，在同一年齡段則可能大致相同。所以，我認(rèn)為所有的材料都要有結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)也可以說是某種邏輯聯(lián)系，但不一定都呈現(xiàn)出層次，因此也沒有必要所有的材料都追求層次性，實際上也不可能做到。
所謂“層次”，是指“事物的次序，排列先后的順序”。您在案例中提到在探究磁鐵時投放了“三種不同層次的操作材料”，實際上，有關(guān)磁鐵的探究并不具有真正意義上的層次。幼兒通過探究會發(fā)現(xiàn)磁鐵的屬性：能吸引金屬制成的物品，但不是所有的金屬；具有兩極，同極相斥，異極相吸；磁力能夠穿透各種材料；磁力是可變的。我們可以組織不同的探究活動讓幼兒獲得相關(guān)經(jīng)驗，不同的活動需要具有不同結(jié)構(gòu)的材料，但這些活動并沒有絕對固定的先后順序。幼兒對顏色的探究則會呈現(xiàn)出層次性和先后順序，當(dāng)我們?yōu)橛變禾峁┘t、黃、藍(lán)三種基本顏色的液體，讓幼兒自由操作和發(fā)現(xiàn)時，他們會先后發(fā)現(xiàn)以下幾種主要的關(guān)系：兩種顏色混合生成新的顏色，發(fā)現(xiàn)固定的搭配關(guān)系，發(fā)現(xiàn)深淺與量的關(guān)系。幼兒面對三種基本顏色的液體，他們最想做、最先做的事就是混合，把各種顏色放在一起攪拌、添加、覆蓋等，這個過程持續(xù)很長時間，從中他們感知到了顏色混合可變成另一種顏色的特性。此后，他們才可能注意到固定的搭配，再后來，才可能去探究顏色深淺與量的關(guān)系。
在自然角中，我們也可以把動植物及種植、養(yǎng)護所需要的物品都看作材料，這就是廣義的材料。我們給幼兒呈現(xiàn)的動植物也應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)，但并沒有明顯的層次性，因為這些材料展現(xiàn)給幼兒的是一種植物或動物生長的過程、需要的條件和對周圍環(huán)境的適應(yīng)．以及生物的多樣性。
關(guān)于材料的呈現(xiàn)方式
材料的呈現(xiàn)方式直接關(guān)系到能否引發(fā)幼兒的探究活動，能否引導(dǎo)幼兒逐漸發(fā)現(xiàn)事物間的各種關(guān)系。以下是幾種常用的材料呈現(xiàn)方式：
開放性呈現(xiàn)�？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)區(qū)(及科學(xué)發(fā)現(xiàn)室)和自然角的各種材料一般以一種開放的方式呈現(xiàn)。在這種呈現(xiàn)方式下．幼兒有更大的自由選擇和自主操作的可能性，他們可以根據(jù)自己的意愿和興趣，選擇自己喜歡和樂于操作的各種材料。面對同樣的材料，幼兒可能會以不同的方式操作、發(fā)現(xiàn)和感受到事物不同的特點和關(guān)系。這種呈現(xiàn)方式也便于教師了解幼兒的原有水平。并提供進一步的引導(dǎo)。值得注意的是。以開放的方式投放的材料也應(yīng)該是經(jīng)過教師仔細(xì)研究、斟酌和選擇的，是結(jié)構(gòu)好了的，而不是隨意投放的。教師對幼兒操作各種材料可能出現(xiàn)的情況。如可能遇到的問題和困難，可能發(fā)現(xiàn)的事物間的關(guān)系等都應(yīng)有充分、明確、清楚的預(yù)想，以便在幼兒需要時給予適宜的支持、幫助和引導(dǎo)，使他們能夠?qū)崿F(xiàn)自己的設(shè)想，有更多的發(fā)現(xiàn)。
按明確的主題或任務(wù)投放材料。教師也常常會采用一種有“主題”和“任務(wù)”的投放材料的做法。如為了引發(fā)幼兒的技術(shù)制作活動，教師可以在一段時間內(nèi)讓幼兒做娃娃或做汽車，在固定的科學(xué)發(fā)現(xiàn)區(qū)或手工區(qū)按主體材料、輔助材料和主要工具三大類為幼兒提供所需要的各種材料，幼兒在這些材料范圍內(nèi)選擇。教師也可以給幼兒提出某個具體問題或任務(wù)，讓幼兒在一定范圍內(nèi)選擇材料，嘗試解決問題。在這種情況下，教師為幼兒提供的材料分為兩部分：構(gòu)成問題或任務(wù)的材料，解決問題或完成任務(wù)所需要的材料，這些材料能為幼兒解決問題提供暗示和線索。
材料的投放構(gòu)成問題情境
使材料具有適宜的結(jié)構(gòu)，并使其構(gòu)成一個問題情境呈現(xiàn)在幼兒面前，這將引發(fā)幼兒的主動探究。如，“種在石頭、沙子、鋸末和土里的四盆種子．誰先發(fā)芽?誰長得壯?”“我們借助于磁鐵，從玻璃缸外面能把哪些東西取出來?”等等。
分層呈現(xiàn)材料。我們鼓勵和支持幼兒自由地探究和發(fā)現(xiàn)，努力讓他們體驗人類的科學(xué)探究與發(fā)現(xiàn)，重演科學(xué)的歷史，關(guān)鍵是要給幼兒一種處于科學(xué)家地位的感覺，給幼兒一種發(fā)現(xiàn)和能勝任的感覺。而這種重演是讓他們簡約式地重演，讓他們在半小時或稍長的時間里做到第一個發(fā)現(xiàn)者用了許多星期甚至許多年才做到的事，這就需要教師的引導(dǎo)。分層投放材料就是一種有效的引導(dǎo)，教師通過不斷地增加和改變材料的投放，提示和引導(dǎo)幼兒的發(fā)現(xiàn)由很不精確到接近精確、從很少到逐漸積累起豐富的知識經(jīng)驗。
通過材料在幼兒的興趣和關(guān)鍵經(jīng)驗之間建立聯(lián)系
在科學(xué)區(qū)，努力使材料具有結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的，但結(jié)構(gòu)不僅限于層次，它還有著更廣泛的含義。同種材料的結(jié)構(gòu)可能會表現(xiàn)出由淺入深的順序性、漸進性，而不同材料之間的結(jié)構(gòu)可能揭示某種關(guān)系，也可能呈現(xiàn)某種現(xiàn)象。因此，不必刻意追求一種實驗與另一種實驗、一個孩子感興趣的材料與另一個孩子感興趣的材料之間的聯(lián)系。
對于文中提到的“感知聲音和感知光的實驗間無法建立邏輯性聯(lián)系”，事實上，聲音和光是有聯(lián)系的，它們同屬于“物質(zhì)和物理科學(xué)”的范疇，都是一種能量存在的形式，都可以在介質(zhì)中傳播，但又有許許多多的不同。對于幼兒來說，他們無法建立兩者之間的邏輯聯(lián)系。因此，在為幼兒提供探究材料時，沒有必要刻意追求這種邏輯聯(lián)系。
同時．我們既要尊重幼兒對材料的選擇．又要關(guān)注幼兒獲得必要的關(guān)鍵經(jīng)驗。幼兒對水土沙石等自然材料的探究積累的是關(guān)于地球物質(zhì)特性的關(guān)鍵經(jīng)驗。對動植物生長的探究積累的是關(guān)于生命特征的關(guān)鍵經(jīng)驗，這兩方面的關(guān)鍵經(jīng)驗對幼兒來說都是應(yīng)該獲得的。因此，教師首先要支持幼兒在其各自的興趣點上圍繞著關(guān)鍵經(jīng)驗進行充分的探究，在探究告一段落后。再采用主題或任務(wù)式、或問題情境式等生動有趣的材料呈現(xiàn)方式，激發(fā)幼兒對其他內(nèi)容的關(guān)注。當(dāng)兩組幼兒都對自然材料和植物的生長有了一定的經(jīng)驗之后，可以建立兩者的聯(lián)系。如．請幼兒探究“植物在土里、沙子里、石頭里，哪里會長得更好?”“植物生長一定需要水嗎?”等等。從而將水土沙石等自然材料作為植物生長的條件，與植物的生長建立起有機的聯(lián)系。
總之�？茖W(xué)區(qū)的材料是復(fù)雜的，最關(guān)鍵的是我們要在幼兒的興趣和關(guān)鍵經(jīng)驗之間建立起聯(lián)系。了解和把握幼兒應(yīng)該獲得的關(guān)鍵經(jīng)驗并物化在適宜的材料及其結(jié)構(gòu)之中，是教師必備的基本教育技能。同時，要能夠判斷幼兒的興趣點和關(guān)注點所蘊涵和能夠?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上，采用適宜的教育策略，支持和引導(dǎo)幼兒的主動揮究和發(fā)現(xiàn)。
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