如何有效利用科學(xué)教育操作材料

徐暉

幼兒科學(xué)教育是指幼兒在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)自身活動(dòng)，對(duì)周?chē)镔|(zhì)世界進(jìn)行感知、觀察、操作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋求答案的探索過(guò)程。幼兒有著與生俱來(lái)的好奇心和探究欲望，好奇心是人的天性，求知是人的本能。人生活在大自然中，總是力圖了解和認(rèn)識(shí)本身所處的外部世界，并努力適應(yīng)周?chē)h(huán)境。從遠(yuǎn)古時(shí)代起，人類(lèi)就在不斷地面對(duì)各種生存問(wèn)題，不斷地通過(guò)探究、嘗試、發(fā)明來(lái)解決這些問(wèn)題，我們承襲了祖先們鍥而不舍的發(fā)明精神。

幼小的孩子們可以說(shuō)是個(gè)個(gè)好奇、好問(wèn)、好探究，他們生機(jī)勃勃、精力充沛、不知疲倦地探索周?chē)澜?。他們什么都知道，他們的?wèn)題沒(méi)完沒(méi)了。正如杜威所說(shuō)，兒童有調(diào)查和探究的本能，探索是兒童的本能沖動(dòng)，好奇、好問(wèn)、好探究是兒童與生俱來(lái)的特點(diǎn)。好奇心和探究欲望是人類(lèi)認(rèn)識(shí)活動(dòng)必不可少的前提，是探究和學(xué)習(xí)的原動(dòng)力、內(nèi)驅(qū)力。它不僅能提高認(rèn)識(shí)活動(dòng)的積極性和效果，還能使認(rèn)識(shí)活動(dòng)成為快樂(lè)的事，幼兒的認(rèn)識(shí)活動(dòng)更是受到好奇心與探究欲望的直接驅(qū)使和控制，好奇心與探究欲望是使幼兒的認(rèn)識(shí)活動(dòng)得以維持和獲得成功的首要前提。

皮亞杰指出：認(rèn)識(shí)既不發(fā)生于主體，也不發(fā)生于客體，而發(fā)生于主體與客體之間同化和順應(yīng)的相互作用之中。知識(shí)在本原上既不是從客體發(fā)生的，也不是從主體發(fā)生的，而是在主體和客體之間相互作用--最初便是糾纏的、不可分中發(fā)生的。兒童在進(jìn)入形式運(yùn)演階段前，對(duì)客體的操作、對(duì)他們的邏輯思維的發(fā)展是至關(guān)重要的。一個(gè)兒童在何種程度上了解他的世界，取決于他在何種程度上與這個(gè)世界的相互作用，轉(zhuǎn)化它，以及協(xié)調(diào)心理動(dòng)作和身體動(dòng)作。

對(duì)于幼兒來(lái)說(shuō)，操作實(shí)物具有決定性意義。為了進(jìn)行思維，幼兒需要他們面前有容易處理的客體，或者再現(xiàn)已經(jīng)處理過(guò)卻無(wú)需任何實(shí)際的努力就很容易想象出來(lái)的客體。要促進(jìn)主客體的相互作用就要為幼兒提供適宜的材料，引發(fā)幼兒的主動(dòng)探索，使幼兒在物體的相互作用中獲得有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)?？梢哉f(shuō)幼兒思維的具體形象性就注定了幼兒的學(xué)習(xí)必須通過(guò)操作具體的材料。那么投放什么樣的材料，才能引發(fā)幼兒主動(dòng)探究呢？

1.認(rèn)識(shí)材料在幼兒科學(xué)教育中的意義

在幼兒科學(xué)教育領(lǐng)域中，材料既包括教師向區(qū)域投放的供幼兒自選活動(dòng)或日常生活中幼兒自有探究的材料，也包括在教師專(zhuān)門(mén)組織的科學(xué)教育活動(dòng)中為幼兒投放的材料。

1.1 材料對(duì)幼兒學(xué)習(xí)的意義

幼兒與生俱來(lái)的好奇心和探究興趣使他們樂(lè)于擺弄和操作物體。符合幼兒年齡特點(diǎn)的材料能引起幼兒的主動(dòng)探究。

對(duì)于幼兒學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，材料既是引發(fā)他們主動(dòng)探究的刺激物，又是他們實(shí)現(xiàn)主動(dòng)建構(gòu)對(duì)周?chē)镔|(zhì)世界的認(rèn)識(shí)的中介和橋梁。

皮亞杰的相互作用論告訴我們：兒童的認(rèn)知發(fā)展是在其不斷地與環(huán)境的相互作用中獲得的。幼兒的年齡特點(diǎn)決定了幼兒對(duì)周?chē)镔|(zhì)世界的認(rèn)識(shí)還是感性的、具體的、形象的，思維常常還需要?jiǎng)幼鞯膸椭?；他們?duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)還必須以實(shí)物和材料為中介，在很大程度上要借助于對(duì)物體的直接操作。幼兒對(duì)世界的認(rèn)識(shí)是在幼兒不斷地看到自己對(duì)客體作用的結(jié)果，靠這種結(jié)果的反饋來(lái)不斷得到調(diào)整、擴(kuò)展和深化的。

所以說(shuō)，物質(zhì)環(huán)境與材料是幼兒學(xué)習(xí)和探究的刺激物、中介及橋梁。

1.2 材料對(duì)教師的意義

對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，材料應(yīng)該是教育目標(biāo)和內(nèi)容的物化。在以往傳授式的科學(xué)教育中，兒童的學(xué)習(xí)以聽(tīng)和看為主，他們的操作也大多是為了驗(yàn)證老師傳授的知識(shí)。在孩子們的意識(shí)中，"教師是知識(shí)的來(lái)源"，"教師是真理的化身"。也只有這些材料是教師有目的投放的，為完成教育目標(biāo)服務(wù)，在一定程度上物化教育目標(biāo)和內(nèi)容。而科學(xué)中的可供幼兒自由探究的材料，基本上是教師隨意投放的或幼兒園統(tǒng)一規(guī)定投放的。就是這些材料也常常是觀賞價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)其科學(xué)教育價(jià)值。幼兒常常因"損害"了這些材料的觀賞價(jià)值而遭到教師的批評(píng)，使得幼兒想操作又不敢操作，極大地?fù)p害了幼兒探究的積極性。

新的科學(xué)教育觀強(qiáng)調(diào)讓孩子們面對(duì)真實(shí)，向真實(shí)發(fā)問(wèn)，與真實(shí)接觸。孩子們通過(guò)自己的動(dòng)手動(dòng)腦，探究解決問(wèn)題，逐漸懂得真理不容置疑的獨(dú)立于我們而存在，它不是存在于老師的頭腦之中。只有與客觀事物真實(shí)地接觸，才能真正地接觸到知識(shí)。尊重事實(shí)是最起碼的科學(xué)態(tài)度。因此，我們從新的教學(xué)觀出發(fā)，把區(qū)角作為幼兒科學(xué)探究的主要場(chǎng)所，把幼兒自發(fā)的探究活動(dòng)和教師對(duì)此所進(jìn)行支持與引導(dǎo)作為科學(xué)教育的重要渠道。教師要努力將教育目標(biāo)和內(nèi)容，將期望幼兒獲得的經(jīng)驗(yàn)蘊(yùn)含在物質(zhì)環(huán)境之中，也就是使物質(zhì)環(huán)境物化為教育目標(biāo)和內(nèi)容。區(qū)角設(shè)置與材料提供物化教育目標(biāo)和內(nèi)容，墻面布置也都應(yīng)物化教育目標(biāo)和內(nèi)容，使幼兒在操作這些材料的過(guò)程中，就能獲得教育所期待的目標(biāo)和內(nèi)容。

2.幼兒科學(xué)操作材料投放的"十四個(gè)性"

為了引發(fā)幼兒的主動(dòng)探究，在投放操作材料時(shí)要有"十四個(gè)性"；（1）教育性。投放每一個(gè)操作材料時(shí)，都要與教育內(nèi)容相適應(yīng)，充分發(fā)揮教育作用；（2）目的性。落實(shí)什么教育目的、什么教育內(nèi)容，就投放什么操作材料，既不多放，也不少放，最重要的是明確投放的材料是用來(lái)促進(jìn)幼兒哪方面的發(fā)展；（3）統(tǒng)合性。投放的操作材料應(yīng)該能調(diào)動(dòng)幼兒多種或者全部感官的，并充分考慮到幼兒的感覺(jué)統(tǒng)合；（4）實(shí)用性。在投放操作材料之前，要盡量讓幼兒認(rèn)識(shí)各種材料的特性，啟發(fā)幼兒從各種不同角度擴(kuò)展材料的實(shí)用性，使幼兒善于動(dòng)腦、勤于操作，從而獲得更多的使用經(jīng)驗(yàn)。（5）科學(xué)性。投放的操作材料應(yīng)是經(jīng)過(guò)教師科學(xué)設(shè)計(jì)和制作的，符合幼兒各個(gè)階段年齡特征、接受水平，以及符合安全、無(wú)毒、無(wú)害、清潔衛(wèi)生要求的；（6）適且性。投放的操作材料，如品種、數(shù)量、功能等應(yīng)按各年齡階段具體內(nèi)容及每周、日教育活動(dòng)要求細(xì)分，與幼兒思維發(fā)展實(shí)際水平相吻合；（7）趣味性。投放的操作材料應(yīng)該很快引起幼兒的興趣，做到一眼看到就目不轉(zhuǎn)睛，躍躍欲試；（8）系統(tǒng)性。要帶著教育目的和教學(xué)任務(wù)，一步一步有序地投放、替換操作材料，使幼兒獲得系統(tǒng)的操作知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)；（9）豐富性。豐富的科學(xué)教育內(nèi)容需要豐富的材料支撐，并可以將操作材料劃分為展示型、演示型、閱讀型、操作型等；（10）多樣性。只要可以作為幼兒科學(xué)教育的物質(zhì)，都可以作為教育內(nèi)容配套操作材料；（11）連續(xù)性。在一段時(shí)間里，教育活動(dòng)內(nèi)容往往是集中的、連續(xù)的，各種材料的投放也為某個(gè)集中的、連續(xù)的內(nèi)容服務(wù)；（12）差異性。不但注意幼兒的整體水平，還注意到對(duì)不同能力的幼兒提供不同難度的操作材料，呈現(xiàn)出關(guān)注全體的教育氛圍和承認(rèn)差異、適應(yīng)差異的教育意識(shí)；（13）靈活性。根據(jù)幼兒興趣愛(ài)好的隨機(jī)性、不確定性，靈活地投放操作材料，滿足不同幼兒的需求；（14）主動(dòng)性。投放操作材料前，可發(fā)動(dòng)幼兒節(jié)約和愛(ài)護(hù)物品的良好習(xí)慣，增長(zhǎng)幼兒參與活動(dòng)的意識(shí)和興趣。

3.提供促進(jìn)幼兒主動(dòng)探究的材料

材料應(yīng)符合該年齡幼兒的特點(diǎn)，能引發(fā)幼兒產(chǎn)生想摸一摸、探索一下的愿望，想看看他到底能做什么。當(dāng)幼兒發(fā)現(xiàn)了自己以往所不知道的現(xiàn)象時(shí)，他們會(huì)很激動(dòng)，并產(chǎn)生一種要與他人交流的愿望，一種與自己的同伴分享的愿望，尤其是對(duì)方也在進(jìn)行同樣的事情時(shí)。在幼兒科學(xué)教育中，供幼兒使用的材料很多。在投放中要注意不同材料的多少和新舊材料的比例，做到適量、適時(shí)、適度。材料的投放是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，教師必須不斷觀察幼兒的活動(dòng)情況，及時(shí)調(diào)整、補(bǔ)充。

3.1 成品材料

在科學(xué)教育活動(dòng)中成品材料對(duì)于引發(fā)幼兒的探究興趣、動(dòng)機(jī)和熱情具有重要意義，如電動(dòng)玩具、不倒翁、編織機(jī)、哈哈鏡、放大鏡、萬(wàn)花筒等。

3.2 半成品材料

為了讓幼兒通過(guò)自己的探究發(fā)現(xiàn)周?chē)挛镪P(guān)系，我在科學(xué)區(qū)中有意識(shí)地將材料加工成半成品。如在風(fēng)車(chē)實(shí)驗(yàn)中，我為幼兒提供了塑料片、硬紙片、吹塑紙片，讓幼兒在實(shí)驗(yàn)、探索過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)在風(fēng)的作用下，這些不同材料制成的葉片哪一種轉(zhuǎn)得快，哪一種轉(zhuǎn)得慢，風(fēng)力大小與轉(zhuǎn)動(dòng)速度的關(guān)系。在反映自然力的實(shí)驗(yàn)中，我為幼兒制作了有四條跑道的斜坡裝置，四條跑道的表面光滑程度各不相同，（有玻璃、木板、瓦楞紙、海綿）可滾動(dòng)的各種物體（如車(chē)、球）。讓幼兒通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道坡度可以使汽車(chē)、球向下滑動(dòng)，不同材料制成的坡面影響車(chē)、球的滾動(dòng)速度。在讓小陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的實(shí)驗(yàn)中，我為幼兒提供了中間有一個(gè)眼兒的、其他位置上還有兩個(gè)眼兒的塑料片、硬紙片，并提供小棍，讓幼兒試試；怎樣讓小片像小陀螺一樣轉(zhuǎn)起來(lái)，幼兒只要找到合適的眼兒，就成功了。在運(yùn)用多種工具吹泡泡的探究中，我為幼兒提供了一些半成品制作的吹泡泡工具。如粗細(xì)長(zhǎng)短質(zhì)地不同的工具，讓幼兒了解工具的變化能改變吹出泡泡的樣子。

3.3 自然材料（或原始材料）

材料具有開(kāi)放性，有多種組合的可能性，能激發(fā)幼兒接近材料，能自由地用自己的方式操作、改變、組合它們。材料應(yīng)該有較廣的余地，使幼兒能用許多不同的路子進(jìn)行研究探索，有不同的發(fā)現(xiàn)。這也是產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)過(guò)程的基本條件。因此，我為幼兒提供了如線繩類(lèi)的自然材料，棉線、塑料線、紙繩、麻繩等；小棍子類(lèi)的自然材料，如木棍、塑料棍、小紙棍等；皮筋、碎布……

嘗試探索和制作是幼兒非常喜歡的活動(dòng)。我一改以往限制主題、限制材料等做法，只宣布"做一個(gè)高質(zhì)量的作品"，這就使任務(wù)既籠統(tǒng)（做什么作品不限）又清楚（要想清楚做什么以后才做），選用老師提供的材料中的幾樣做，既給了幼兒思維、操作的空間，又不是毫無(wú)要求，放任自流。做的作品要"自己喜歡和大家都喜歡"，要說(shuō)出"我為什么喜歡這個(gè)東西"是給幼兒一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一種動(dòng)力。孩子們用這些材料制作了小汽車(chē)、小火車(chē)、小娃娃。

3.4 擴(kuò)展材料來(lái)源

3.4.1 充分利用家長(zhǎng)資源，收集廢舊材料

如線類(lèi)、紙類(lèi)、布類(lèi)、橡膠、塑料制品、瓶罐、瓶蓋、吸管、雪糕棒等。

3.4.2 開(kāi)展自制科學(xué)玩具活動(dòng)

結(jié)合孩子年齡特點(diǎn)、科學(xué)目標(biāo)，讓幼兒和家長(zhǎng)一起制作科學(xué)玩具，投放到科學(xué)區(qū)也是一件十分有意義的活動(dòng)。如有一位家長(zhǎng)和自己的孩子一起制作了一套縮小的用磁鐵磁力升降的裝置，投放到科學(xué)區(qū)后每天都有許多孩子光顧。不但對(duì)孩子進(jìn)行了品德教育，而且幼兒在操作自己感興趣的材料和物品時(shí)，知道了磁鐵能吸引某些材料，不能吸引其他材料，磁鐵還能相互排斥。還有一位家長(zhǎng)和孩子一起動(dòng)手制作了沙漏計(jì)時(shí)器。他和孩子一起找沙子，并在瓶子上做記號(hào)來(lái)測(cè)量時(shí)間，當(dāng)沙漏計(jì)時(shí)器中的沙子從一個(gè)瓶子里流動(dòng)另一個(gè)瓶子里時(shí)，孩子忽然問(wèn)爸爸："如果瓶子里裝上小米會(huì)什么樣？"于是，爸爸和孩子又制作了一個(gè)裝小米的計(jì)時(shí)器。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小米的流動(dòng)速度比沙子慢。當(dāng)這些玩具投放到科學(xué)區(qū)后，孩子們很珍惜這些玩具，玩得特別高興?？梢?jiàn)，在與父母一超制作玩具的過(guò)程中，不但讓孩子了解了許多科學(xué)知識(shí)，還增進(jìn)了父母與孩子的關(guān)系。這樣的科學(xué)操作材料是十分有意義的。

4.發(fā)揮教師作用，引導(dǎo)幼兒與材料相互作用

教師既要了解幼兒、了解教育目標(biāo)和內(nèi)容，又要了解每一種材料的結(jié)構(gòu)所反映的事物之間的關(guān)系，以及相應(yīng)的科學(xué)概念。只有這樣，教師才能夠?yàn)橛變旱奶剿鬟x擇適宜的材料，才能促進(jìn)幼兒主動(dòng)探究。

4.1 支持、引發(fā)幼兒與材料相互作用

有時(shí)教師依據(jù)教育目標(biāo)和內(nèi)容提供的材料，并不一定能引起幼兒的探究活動(dòng)，這就需要教師的引發(fā)。將教育目標(biāo)轉(zhuǎn)化為幼兒的需求，教師要運(yùn)用新的未知的要素與舊有經(jīng)驗(yàn)、舊有知識(shí)與技能、習(xí)慣性思維方式之間存在的矛盾觀點(diǎn)，為幼兒提供易于引發(fā)幼兒主動(dòng)探索和操作的、并且隱含著教育目標(biāo)和內(nèi)容的材料與條件，使幼兒在主動(dòng)探究和操作教師有目的地投放材料過(guò)程中獲得教育目的的新經(jīng)驗(yàn)；在必要的情況下，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引發(fā)幼兒的興趣和探究的需求。

在科學(xué)區(qū)觀察中發(fā)現(xiàn)，有時(shí)即使教師投放了自認(rèn)為幼兒會(huì)感興趣的材料，幼兒也可能因材料所反映的關(guān)系過(guò)于隱蔽或其他原因，引不起幼兒探究和操作的興趣。這時(shí)，就需要教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，創(chuàng)設(shè)和引發(fā)幼兒的操作興趣。

例如，在我們班科學(xué)區(qū)中，我為幼兒提供了電池、電線和小電燈泡，想讓幼兒探究如何接亮小電燈?？墒遣牧弦恢睌[放了好幾天，沒(méi)有一個(gè)孩子去探究和操作。于是，我引導(dǎo)娃娃家的幼兒；你們家的燈壞了，快請(qǐng)人去接亮小電燈吧。于是，娃娃家的幾個(gè)人一起去修電燈。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索和操作，孩子們終于把燈接亮了。

4.2 引導(dǎo)幼兒在與材料的相互作用中學(xué)習(xí)

在探究某種內(nèi)容中，幼兒可以在教師引導(dǎo)下通過(guò)想、問(wèn)、看去獲得有關(guān)信息。通過(guò)自己動(dòng)手和求得他人幫助獲取需要的材料。在這一過(guò)程中，幼兒不僅發(fā)展了語(yǔ)言能力、與人交往能力，還發(fā)展了幼兒探究解決問(wèn)題的能力和獲取信息的能力。也認(rèn)識(shí)了材料的特性，發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的關(guān)系，獲得了有關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

另外，教師在引導(dǎo)幼兒與材料相互作用中，不要以"檢查者"身份來(lái)指導(dǎo)幼兒操作活動(dòng)。要幫助幼兒探究和發(fā)現(xiàn)活動(dòng)本身，關(guān)注幼兒的行為變化，傾聽(tīng)幼兒的談?wù)?，判斷幼兒的需求和發(fā)展水平，引導(dǎo)幼兒不斷向更高的水平發(fā)展。

操作材料是幼兒的"教科書(shū)"。兒童智力的發(fā)展體現(xiàn)在手指尖上。在科學(xué)教育中，我們鼓勵(lì)并支持幼兒自由地探究和發(fā)現(xiàn)，努力讓幼兒體驗(yàn)人類(lèi)的科學(xué)探究與發(fā)現(xiàn)。為了保證幼兒的學(xué)習(xí)成為主動(dòng)的探究過(guò)程，就要通過(guò)不斷增加和改變材料投放，并繼續(xù)研究科學(xué)操作材料，讓它促進(jìn)幼兒的主動(dòng)探究。