5~6歲幼兒前科學(xué)概念的特點(diǎn)及其對(duì)幼兒園科學(xué)教育的啟示

一、研究背景

（一）了解幼兒的前科學(xué)概念是促進(jìn)科學(xué)教育發(fā)展的重要途徑

有學(xué)者認(rèn)為，以往的科學(xué)教育多是以活動(dòng)為中心，兒童圍繞教師預(yù)設(shè)的活動(dòng)進(jìn)行探究，由于教師缺乏對(duì)兒童科學(xué)概念發(fā)展特點(diǎn)的了解，在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)常常無法體現(xiàn)一個(gè)主題下各個(gè)科學(xué)概念間的層次和聯(lián)系，缺乏對(duì)兒童已有科學(xué)概念和經(jīng)驗(yàn)的關(guān)注。[1]研究表明，兒童建構(gòu)起來的概念具有共同性，兒童自己有解釋和分析與他們的經(jīng)驗(yàn)范疇有關(guān)的世界和現(xiàn)象的方法。[2]在科學(xué)學(xué)習(xí)中，兒童總是帶著許多不同的經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)等進(jìn)入環(huán)境，兒童的已有概念引導(dǎo)他們理解教師或教材所呈現(xiàn)的信息，影響兒童對(duì)事物和現(xiàn)象的認(rèn)知。[3]教育者要了解兒童的前科學(xué)概念，才能有針對(duì)性地進(jìn)行科學(xué)教育。

（二）現(xiàn)有幼兒園科學(xué)教學(xué)方案中缺少對(duì)幼兒前科學(xué)概念的關(guān)注

筆者收集了2007年至2017年若干學(xué)前教育類期刊中科學(xué)領(lǐng)域的活動(dòng)方案，分析后發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)科學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師們所提到的關(guān)注幼兒已有經(jīng)驗(yàn)，僅僅是指幼兒接觸過與主題相關(guān)的事物，并不是幼兒本身對(duì)該事物或現(xiàn)象的理解。從文本本身來看，教師忽略了幼兒的前科學(xué)概念，教師在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，僅考慮幼兒應(yīng)該學(xué)會(huì)什么，應(yīng)該達(dá)到什么目標(biāo)，而不考慮幼兒已經(jīng)達(dá)到什么水平。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，兒童總是帶著不同的經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)等進(jìn)入環(huán)境，兒童的已有概念能引導(dǎo)他們理解教師或教材所呈現(xiàn)的信息，影響兒童對(duì)事物和現(xiàn)象的認(rèn)知。[4]教學(xué)一定要建立在學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)之上，而現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)計(jì)恰恰忽略了這一點(diǎn)。

二、研究對(duì)象與方法

本研究選取某園某大班幼兒（年齡為5～6歲）進(jìn)行編號(hào)，采取等距抽樣的方式從中選取20名幼兒作為研究對(duì)象。本研究采用幼兒回答、操作物體等相結(jié)合的方式進(jìn)行半開放型情境訪談，以獲得5～6歲幼兒在科學(xué)領(lǐng)域有關(guān)光和磁鐵的前科學(xué)概念。

三、結(jié)果與分析

（一）同一年齡段幼兒對(duì)同一科學(xué)現(xiàn)象的理解水平不同

以“沒有光就看不見任何物體”這一科學(xué)概念為例，幼兒的理解水平可分為以下幾種：不能理解教師所創(chuàng)設(shè)的問題情境，不能理解問題所要表達(dá)的意思；知道關(guān)燈、關(guān)門等會(huì)使房間變黑，但是并不知道其原因或回答錯(cuò)誤；知道關(guān)燈、關(guān)門等會(huì)使房間變黑，知道沒有光導(dǎo)致房間變黑，看不見物體。

（二）幼兒對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和解釋易受物體外在特征的影響

在進(jìn)行有關(guān)磁鐵的科學(xué)概念的訪談時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)幼兒對(duì)與磁鐵有關(guān)現(xiàn)象的理解容易受到事物表面特征的影響，尤其是事物的顏色、形狀等，對(duì)幼兒判斷的影響非常大。例如，幼兒認(rèn)為玻璃彈珠不能被磁鐵吸引，是因?yàn)椴Ａ椫樘珗A了，表面太光滑了；猜測(cè)蝴蝶夾不能被磁鐵吸引，是因?yàn)楹麏A是黃色的，而黃色的就是塑膠的，只有白色（銀色）的東西才能被磁鐵吸引；在猜測(cè)哪一塊磁鐵磁力更強(qiáng)時(shí)，幼兒認(rèn)為體積大的、重的磁鐵磁力最強(qiáng)；在猜測(cè)磁鐵的哪一端磁力更大時(shí)，幼兒認(rèn)為紅色的一端磁力更大，因?yàn)榧t色的這一端看著火力就很大。

（三）生活經(jīng)驗(yàn)影響幼兒對(duì)科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)概念的理解

在訪談中筆者發(fā)現(xiàn)，幼兒對(duì)很多科學(xué)概念的理解都基于自己在生活中的感受和認(rèn)識(shí)。例如，在談到光影中“當(dāng)不透明的物體遮擋住光線時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生影子；光源和物體是產(chǎn)生影子的兩個(gè)基本條件”這些科學(xué)概念時(shí)，教師向幼兒提問：“你在哪里見過影子？你知道影子是怎么來的嗎？”大部分幼兒提及，他們是在生活中感受到與影子有關(guān)的現(xiàn)象的。

（四）幼兒的語言表達(dá)與實(shí)際操作水平之間存在著差距

幼兒語言所表達(dá)的意義和幼兒具體操作時(shí)的表現(xiàn)差距明顯，存在著會(huì)說但是不會(huì)做的現(xiàn)象。例如，在針對(duì)“光沿直線傳播”這一科學(xué)概念對(duì)幼兒進(jìn)行訪談時(shí)，筆者設(shè)置情境請(qǐng)幼兒說一說光會(huì)照到哪個(gè)小動(dòng)物身上，所有幼兒都認(rèn)為光照在正對(duì)手電筒的那個(gè)動(dòng)物身上。但是筆者再次設(shè)置情境，請(qǐng)幼兒選取光傳播的路線圖時(shí)，很多幼兒認(rèn)為，光傳播的路線就是動(dòng)物走路的路線（大S型）。

（五）幼兒在操作的過程中能夠獲得科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，形成科學(xué)概念

筆者通過訪談和觀察幼兒操作發(fā)現(xiàn)，為幼兒提供直觀的操作材料能夠改變其觀念，幼兒在親手操作前后的思想變化非常明顯。幼兒在操作之后能獲得一些科學(xué)概念，例如磁鐵能吸引某些物體，磁鐵能隔著一些材料吸引物體等。

（六）幼兒的部分觀念具有頑固性

通過研究發(fā)現(xiàn)，以下兩種情況下幼兒的觀念不易改變：

1.操作時(shí)間短暫、未能理解事物或現(xiàn)象本質(zhì)的幼兒，其觀念仍與操作前一致

筆者在對(duì)幼兒進(jìn)行前兩次訪談之后，間隔一周，對(duì)部分幼兒進(jìn)行了第三次訪談。第三次訪談中幼兒所表述的觀念和第一次訪談所表述的觀念一致，與第二次訪談后表達(dá)的觀念不一致。事實(shí)證明，操作只暫時(shí)改變了幼兒的觀念，或操作的現(xiàn)象不被幼兒所真正理解，因此幼兒仍然堅(jiān)持自己固有的觀念。

2.當(dāng)無法提供操作材料引發(fā)幼兒認(rèn)知沖突時(shí)，幼兒的觀念難以改變

以幼兒對(duì)影子的認(rèn)識(shí)為例，幼兒對(duì)影子消失的原因以及影子消失后的去向有自己的理解，但從客觀、科學(xué)的角度來講，幼兒的觀念是錯(cuò)誤的，由于無法提供證據(jù)或操作材料，幼兒的此類觀念難以改變。

（七）操作在使幼兒摒除錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的同時(shí)，又會(huì)生成新的干擾性認(rèn)識(shí)

幼兒操作之后，認(rèn)識(shí)會(huì)發(fā)生變化，其中之一就是會(huì)摒除先前的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。例如，幼兒起初認(rèn)為磁鐵磁力的大小取決于其體積的大小及顏色，在操作之后發(fā)現(xiàn)磁鐵的體積并不是影響磁鐵磁力大小的因素，顏色和磁鐵表面的涂層影響著磁力大小。由此可見，幼兒通過操作摒棄了磁力大小取決于磁鐵體積的觀念，但與此同時(shí)形成了磁力大小取決于顏色和表面涂層的觀念。幼兒科學(xué)概念的形成并非一蹴而就，幼兒操作之后所引發(fā)的新認(rèn)識(shí)將成為新的問題，需要新的操作來改變其認(rèn)識(shí)。

四、對(duì)幼兒園科學(xué)教育的啟示

（一）教學(xué)應(yīng)更有針對(duì)性

幼兒科學(xué)概念的形成離不開幼兒的自主操作。例如，幼兒在無操作的情況下，不能理解“當(dāng)光源的位置變化時(shí)，影子也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化”這一科學(xué)概念。幼兒認(rèn)為，想要同一物體產(chǎn)生不同大小的影子，就只能改變物體的大小。但筆者請(qǐng)幼兒自主反復(fù)操作之后，幼兒便發(fā)現(xiàn)手電筒光源與物體的位置變化會(huì)導(dǎo)致影子大小和位置的變化。且由幼兒的回答可知，幼兒已經(jīng)能夠理解這一科學(xué)概念。因此，此類結(jié)果的操作以及和導(dǎo)致結(jié)果的原因直接相關(guān)的科學(xué)概念更適合于教師提供材料，幼兒自主操作。

針對(duì)操作結(jié)果與導(dǎo)致操作結(jié)果的原因不明確的科學(xué)概念（即幼兒自主操作并不能幫助幼兒獲得科學(xué)概念時(shí)）則需要教學(xué)的介入。例如，對(duì)于“磁鐵能吸引一些物體”這一科學(xué)概念，在第一次訪談時(shí)，幼兒根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為物體的材質(zhì)、形狀、顏色、表面光滑程度都會(huì)影響該物體是否能被磁鐵吸引。在幼兒自主操作之后，筆者進(jìn)行第二次訪談時(shí)發(fā)現(xiàn)，幼兒仍然認(rèn)為物體的材質(zhì)、形狀、表面光滑程度是影響物體能否被磁鐵吸引的因素。由此可以看出，幼兒的自主操作并沒有幫助其獲得科學(xué)概念。在這樣的情況下，為了促進(jìn)幼兒科學(xué)概念的形成，則需要教學(xué)的介入，需要進(jìn)一步探索。

（二）增加科學(xué)探索材料外在因素的干擾變量

此次研究發(fā)現(xiàn)，物體的外在特征，如形狀、顏色、表面光滑程度是影響幼兒科學(xué)概念形成的重要因素，在有關(guān)磁的科學(xué)概念方面尤為明顯。幼兒的認(rèn)知特點(diǎn)導(dǎo)致他們對(duì)問題的認(rèn)識(shí)容易受到物體外在因素的影響。而對(duì)于幼兒來說，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)與操作不能向他們證明，并不是物體的外在特征導(dǎo)致了結(jié)果的出現(xiàn)，因此幼兒會(huì)認(rèn)為自己的推論是合理的，這就導(dǎo)致了幼兒的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

以有關(guān)“磁鐵能夠吸引一些物體”的科學(xué)活動(dòng)為例，大量的活動(dòng)材料提供者僅僅按照物體的材質(zhì)為幼兒提供操作材料。例如，開展科學(xué)活動(dòng)“磁鐵真神奇”時(shí)，材料準(zhǔn)備為“能被磁鐵吸住的小勺子、回形針、釘子、夾子、小發(fā)卡等實(shí)物若干；不能被磁鐵吸引的紐扣、積木、泡沫、紙片、塑料花等實(shí)物若干”。[5]在設(shè)計(jì)科學(xué)活動(dòng)“用磁鐵給物品分類”時(shí)，材料準(zhǔn)備為“金屬材料：鐵釘、鑰匙、銅鎖、不銹鋼勺子、曲別針、鋁制小掛飾；非金屬材料：積木、塑料小玩具、紐扣、塑料勺子、非金屬小掛飾、紙質(zhì)小玩具”。[6]從以上表述可以看出，活動(dòng)的設(shè)計(jì)者在提供材料時(shí)只關(guān)注物體材質(zhì)本身，并沒有就物體的外在特征設(shè)置干擾項(xiàng)。又如，科學(xué)活動(dòng)“磁鐵的力量”目的之一是使幼兒進(jìn)一步了解磁鐵的特性，活動(dòng)準(zhǔn)備之一為“幾塊不同大小的條形磁鐵，曲別針若干”。[7]從活動(dòng)準(zhǔn)備來看，幼兒在探索后可能會(huì)形成的觀念是：體積的不同造成磁鐵磁力大小的不同。而磁力除了受體積影響外，也與磁鐵的材質(zhì)相關(guān)。這便是材料提供不充足所導(dǎo)致的一種片面的觀念。因此，材料的提供對(duì)于幼兒科學(xué)概念的形成至關(guān)重要。

為了讓幼兒認(rèn)識(shí)到物體的外在特征不是該物體能夠被磁鐵吸引的因素，材料的提供就應(yīng)更加多樣。例如，提供不同顏色同一材質(zhì)的材料，不同形狀同一材質(zhì)的材料，同一顏色不同材質(zhì)的材料，同一光滑程度不同材質(zhì)的材料等。在設(shè)計(jì)科學(xué)活動(dòng)時(shí)，增加科學(xué)探索材料外在因素的干擾變量是十分必要的，有利于促進(jìn)幼兒科學(xué)概念的形成。

（三）教學(xué)或操作后生成的錯(cuò)誤觀念需要再次教學(xué)或操作

筆者在研究中發(fā)現(xiàn)，幼兒操作之后摒除錯(cuò)誤觀念的同時(shí)又生成了新的錯(cuò)誤觀念。針對(duì)這種現(xiàn)象，需要教師基于幼兒已有的認(rèn)識(shí)再次提供操作材料，供幼兒再次探索，以摒除幼兒的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

目前，大多數(shù)幼兒科學(xué)領(lǐng)域的活動(dòng)設(shè)計(jì)者認(rèn)為，在活動(dòng)之后幼兒達(dá)到活動(dòng)目標(biāo)即可，少有關(guān)注幼兒在達(dá)到目標(biāo)之后可能會(huì)生成新的錯(cuò)誤的觀念。因此，教育者應(yīng)該在活動(dòng)中、活動(dòng)后對(duì)幼兒觀念的改變有所了解，在了解的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行教學(xué)。

（四）在科學(xué)活動(dòng)前應(yīng)探明幼兒的前科學(xué)概念[8]

在幼兒園中，特別是基于我國(guó)國(guó)情的大班額幼兒園，我們應(yīng)該如何來探明幼兒的前科學(xué)概念呢？筆者認(rèn)為以下幾種方式較為實(shí)用：

1.活動(dòng)前的全班討論

我國(guó)的幼兒園多以大班額為主，每班幼兒人數(shù)多在35人左右，單獨(dú)進(jìn)行幼兒訪談是不現(xiàn)實(shí)的。因此，教師可以在科學(xué)活動(dòng)前將核心問題拋給幼兒，請(qǐng)幼兒自由討論。教師則作為聆聽者和記錄者，及時(shí)記錄有價(jià)值的、帶有幼兒獨(dú)特理解的信息。這將是教師做教學(xué)設(shè)計(jì)的重要參考信息。

2.區(qū)角中的自由記錄與表達(dá)

綜觀目前的各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)記錄表，多數(shù)僅僅是對(duì)結(jié)果的記錄，并沒有讓我們從中看到幼兒的思考。因此，不妨讓我們的記錄表變成幼兒思維的展示場(chǎng)所。幼兒通過自己獨(dú)特的記錄方式來表達(dá)自己的思考，而不僅僅是打勾劃叉?；顒?dòng)后，教師則需要對(duì)信息進(jìn)行收集、整理、分析，以明了幼兒對(duì)某一事物或現(xiàn)象的看法。

3.活動(dòng)后的再討論

多數(shù)教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，少有人去關(guān)注幼兒在活動(dòng)中到底得到了什么，他們的想法有什么樣的變化。對(duì)幼兒活動(dòng)后想法的關(guān)注，就是為下一次活動(dòng)做準(zhǔn)備，就是在再次探尋幼兒的前科學(xué)概念。以此循環(huán)，每次活動(dòng)前都關(guān)注到幼兒的前科學(xué)概念，便能更好地了解幼兒，也是活動(dòng)開展最好的起點(diǎn)。

（五）多為幼兒提供動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)

動(dòng)手操作，親身感知是幼兒形成科學(xué)概念非常重要的一步。只有在不斷的操作中，幼兒才能夠不斷地發(fā)現(xiàn)，不斷地打破自己原有的認(rèn)知，形成新的認(rèn)知，才能夠在操作的基礎(chǔ)上形成科學(xué)概念。

【參考文獻(xiàn)】

[1][美]吉恩·D·哈蘭，瑪麗·S·瑞夫金.兒童早期的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)——一種認(rèn)知與情感整合的方式[M].張憲冰等，譯.北京：北京師范大學(xué)出版社，2006：3.

[2]丁邦平，國(guó)際科學(xué)教育導(dǎo)論[M].山西：山西教育出版社，2002：212-213.

[3][4][美]萊斯利·P·斯特弗，杰里·蓋爾.教育中的建構(gòu)主義[M].高文，徐斌燕，程可拉，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2002：295.

[5]鄭小瑜，華小麗.磁鐵真神奇[J].教育導(dǎo)刊，2009，（12）：39.

[6][7]劉占蘭.幼兒園科學(xué)教育資源[M].北京：人民教育出版社，2014：103-104.

[8]康雨晴.如何在科學(xué)集體活動(dòng)前探明幼兒的前科學(xué)概念[J].幼教園地，2018，（1）：34-35.