浅谈材料的结构和逻辑联系
“结构”一词指的是相互关联的方式，科学教育中的材料的结构，是指材料在被使用时能揭示自然现象间的某种关系。如，磁铁、铁块、镍块和铜块这几种材料集合起来，就有了一种内在的关系，即磁铁和某些金属(铁、镍)能发生作用，和另一些金属(铜)则不能，这便是磁铁的特性。此外，材料之间还有外在的或“赋予”的关系，假如我们面前摆放着树叶、口红、硬币、锥子、瓶盖、饼干、皮带等材料，它们之间不能发生什么相互作用去揭示任何自然现象，相互之间也没有什么关系，但我们可以给它们强加上一个关系，如按天然的、人造的，或按动物、植物、矿物，或考虑它们都是固体等把它们加以分类。一旦为一组物体建立起一个分类标准，这组物体之间也就有了一种关系。可见，结构可以指一种内在的关系的形式(属于全体)，也可以是一种外在的关系(强加给一组物体)。
为了支持幼儿的科学探究，我们强调为幼儿提供有适宜结构的材料，引导幼儿通过操作各种物体和材料发现各种关系，获得有关经验。一般来说，幼儿通过探究和操作常见的各种材料，会发现三种最主要的关系：材料的特性。如颜色、形状、大小、重量、质地、弹性等，幼儿只有在了解材料的基本特性之后，才能进一步了解到各种材料之间的差异；材料的变化，有些材料制成的物体可以通过压扁、弯曲、拧、伸长等过程变形，有些材料在加热或冷却时会发生变化等；重要的相互关系．如沉浮、生锈、摩擦力、磁力等物体间相互作用时表现出的特点。依据这种基本关系的线索，我们要研究并清楚地知道为幼儿提供的材料所具有的结构及其所蕴涵的具体关系，以及幼儿在探究和操作这些材料时发现这些关系的顺序，这种顺序反映着幼儿认识水平的发展进程。从上述关系可以看出。有些关系会体现出层次性和渐进性，有些关系则不会；有些关系在不同的年龄段会呈现出层次性，在同一年龄段则可能大致相同。所以，我认为所有的材料都要有结构，结构也可以说是某种逻辑联系，但不一定都呈现出层次，因此也没有必要所有的材料都追求层次性，实际上也不可能做到。
所谓“层次”，是指“事物的次序，排列先后的顺序”。您在案例中提到在探究磁铁时投放了“三种不同层次的操作材料”，实际上，有关磁铁的探究并不具有真正意义上的层次。幼儿通过探究会发现磁铁的属性：能吸引金属制成的物品，但不是所有的金属；具有两极，同极相斥，异极相吸；磁力能够穿透各种材料；磁力是可变的。我们可以组织不同的探究活动让幼儿获得相关经验，不同的活动需要具有不同结构的材料，但这些活动并没有绝对固定的先后顺序。幼儿对颜色的探究则会呈现出层次性和先后顺序，当我们为幼儿提供红、黄、蓝三种基本颜色的液体，让幼儿自由操作和发现时，他们会先后发现以下几种主要的关系：两种颜色混合生成新的颜色，发现固定的搭配关系，发现深浅与量的关系。幼儿面对三种基本颜色的液体，他们最想做、最先做的事就是混合，把各种颜色放在一起搅拌、添加、覆盖等，这个过程持续很长时间，从中他们感知到了颜色混合可变成另一种颜色的特性。此后，他们才可能注意到固定的搭配，再后来，才可能去探究颜色深浅与量的关系。
在自然角中，我们也可以把动植物及种植、养护所需要的物品都看作材料，这就是广义的材料。我们给幼儿呈现的动植物也应有一定的结构，但并没有明显的层次性，因为这些材料展现给幼儿的是一种植物或动物生长的过程、需要的条件和对周围环境的适应．以及生物的多样性。
关于材料的呈现方式
材料的呈现方式直接关系到能否引发幼儿的探究活动，能否引导幼儿逐渐发现事物间的各种关系。以下是几种常用的材料呈现方式：
开放性呈现。科学发现区(及科学发现室)和自然角的各种材料一般以一种开放的方式呈现。在这种呈现方式下．幼儿有更大的自由选择和自主操作的可能性，他们可以根据自己的意愿和兴趣，选择自己喜欢和乐于操作的各种材料。面对同样的材料，幼儿可能会以不同的方式操作、发现和感受到事物不同的特点和关系。这种呈现方式也便于教师了解幼儿的原有水平。并提供进一步的引导。值得注意的是。以开放的'方式投放的材料也应该是经过教师仔细研究、斟酌和选择的，是结构好了的，而不是随意投放的。教师对幼儿操作各种材料可能出现的情况。如可能遇到的问题和困难，可能发现的事物间的关系等都应有充分、明确、清楚的预想，以便在幼儿需要时给予适宜的支持、帮助和引导，使他们能够实现自己的设想，有更多的发现。
按明确的主题或任务投放材料。教师也常常会采用一种有“主题”和“任务”的投放材料的做法。如为了引发幼儿的技术制作活动，教师可以在一段时间内让幼儿做娃娃或做汽车，在固定的科学发现区或手工区按主体材料、辅助材料和主要工具三大类为幼儿提供所需要的各种材料，幼儿在这些材料范围内选择。教师也可以给幼儿提出某个具体问题或任务，让幼儿在一定范围内选择材料，尝试解决问题。在这种情况下，教师为幼儿提供的材料分为两部分：构成问题或任务的材料，解决问题或完成任务所需要的材料，这些材料能为幼儿解决问题提供暗示和线索。
材料的投放构成问题情境
使材料具有适宜的结构，并使其构成一个问题情境呈现在幼儿面前，这将引发幼儿的主动探究。如，“种在石头、沙子、锯末和土里的四盆种子．谁先发芽?谁长得壮?”“我们借助于磁铁，从玻璃缸外面能把哪些东西取出来?”等等。
分层呈现材料。我们鼓励和支持幼儿自由地探究和发现，努力让他们体验人类的科学探究与发现，重演科学的历史，关键是要给幼儿一种处于科学家地位的感觉，给幼儿一种发现和能胜任的感觉。而这种重演是让他们简约式地重演，让他们在半小时或稍长的时间里做到第一个发现者用了许多星期甚至许多年才做到的事，这就需要教师的引导。分层投放材料就是一种有效的引导，教师通过不断地增加和改变材料的投放，提示和引导幼儿的发现由很不精确到接近精确、从很少到逐渐积累起丰富的知识经验。
通过材料在幼儿的兴趣和关键经验之间建立联系
在科学区，努力使材料具有结构是至关重要的，但结构不仅限于层次，它还有着更广泛的含义。同种材料的结构可能会表现出由浅入深的顺序性、渐进性，而不同材料之间的结构可能揭示某种关系，也可能呈现某种现象。因此，不必刻意追求一种实验与另一种实验、一个孩子感兴趣的材料与另一个孩子感兴趣的材料之间的联系。
对于文中提到的“感知声音和感知光的实验间无法建立逻辑性联系”，事实上，声音和光是有联系的，它们同属于“物质和物理科学”的范畴，都是一种能量存在的形式，都可以在介质中传播，但又有许许多多的不同。对于幼儿来说，他们无法建立两者之间的逻辑联系。因此，在为幼儿提供探究材料时，没有必要刻意追求这种逻辑联系。
同时．我们既要尊重幼儿对材料的选择．又要关注幼儿获得必要的关键经验。幼儿对水土沙石等自然材料的探究积累的是关于地球物质特性的关键经验。对动植物生长的探究积累的是关于生命特征的关键经验，这两方面的关键经验对幼儿来说都是应该获得的。因此，教师首先要支持幼儿在其各自的兴趣点上围绕着关键经验进行充分的探究，在探究告一段落后。再采用主题或任务式、或问题情境式等生动有趣的材料呈现方式，激发幼儿对其他内容的关注。当两组幼儿都对自然材料和植物的生长有了一定的经验之后，可以建立两者的联系。如．请幼儿探究“植物在土里、沙子里、石头里，哪里会长得更好?”“植物生长一定需要水吗?”等等。从而将水土沙石等自然材料作为植物生长的条件，与植物的生长建立起有机的联系。
总之。科学区的材料是复杂的，最关键的是我们要在幼儿的兴趣和关键经验之间建立起联系。了解和把握幼儿应该获得的关键经验并物化在适宜的材料及其结构之中，是教师必备的基本教育技能。同时，要能够判断幼儿的兴趣点和关注点所蕴涵和能够实现的关键经验，在此基础上，采用适宜的教育策略，支持和引导幼儿的主动挥究和发现。
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