皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論下的物理教學(xué)

吳妍

【摘 要】 皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論作為具有建構(gòu)主義思想的理論，由認(rèn)知發(fā)展階段說(shuō)和影響認(rèn)知發(fā)展的因素這兩部分內(nèi)容構(gòu)成.在皮亞杰的觀點(diǎn)中，他把人的認(rèn)知發(fā)展階段分為四個(gè)階段，分別是感知運(yùn)算階段、前運(yùn)算階段、具體運(yùn)算階段以及形式運(yùn)算階段.并且每一個(gè)階段的發(fā)展都受到成熟、物理經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)經(jīng)驗(yàn)以及平衡等因素的影響.本文主要介紹了皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，并結(jié)合皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論針對(duì)物理教學(xué)提出了一些啟示，希望能夠?yàn)閷W(xué)生物理學(xué)習(xí)和教師物理教學(xué)提供一些建議.

【關(guān)鍵詞】 認(rèn)知發(fā)展階段理論;物理教學(xué)

讓·皮亞杰（Jean Paul Piaget，1896- 1980）于1896年8月9日出生在瑞士納沙特爾，是著名的兒童心理學(xué)家，皮亞杰在生物學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)和邏輯學(xué)等領(lǐng)域都有精湛的研究.皮亞杰認(rèn)為兒童的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程中不能將兒童智力的成長(zhǎng)割裂開(kāi)來(lái)分析，認(rèn)知的發(fā)展基于智力成長(zhǎng).他對(duì)兒童認(rèn)識(shí)發(fā)展的過(guò)程進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，提出了兒童認(rèn)知發(fā)展理論，這一理論包括認(rèn)知發(fā)展階段理論以及影響認(rèn)知發(fā)展的因素兩部分[1]這一理論的出現(xiàn)也為心理學(xué)的發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)，為中西方教育教學(xué)的改革起了顯著的作用，同時(shí)為青少年兒童教育方法與教師教學(xué)策略提供了一定思路.本文基于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論的研究，研究物理教學(xué)中皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論的實(shí)際應(yīng)用，為指導(dǎo)中小學(xué)科學(xué)物理教師教學(xué)提供思路.

1 皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論簡(jiǎn)要回顧

1.1 認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展理論

皮亞杰的認(rèn)識(shí)發(fā)展理論是具有建構(gòu)主義思想的理論.皮亞杰認(rèn)為知識(shí)既不是客觀的東西，也不是主觀的東西，知識(shí)是個(gè)體通過(guò)與環(huán)境相互作用，進(jìn)行建構(gòu)與再建構(gòu)產(chǎn)生的結(jié)果.[2]

建構(gòu)主義者認(rèn)為學(xué)習(xí)是個(gè)體在原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上與環(huán)境相互作用的互動(dòng)過(guò)程.他們更多關(guān)注的是學(xué)生是如何在原有的經(jīng)驗(yàn)上，通過(guò)心理過(guò)程的建構(gòu)新的知識(shí)，他們強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的情境建構(gòu).在皮亞杰的理論體系中，核心概念之一是圖式（schema），圖式是指?jìng)€(gè)體認(rèn)識(shí)世界的方式，是學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)世界的起點(diǎn).以皮亞杰的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，圖式是認(rèn)知的起點(diǎn)也是認(rèn)知的核心，也可以說(shuō)圖式是人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物的基礎(chǔ).因此，圖式的形成和變化是認(rèn)知發(fā)展的實(shí)質(zhì).[3]

皮亞杰認(rèn)為，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展受到三個(gè)基本過(guò)程的影響：同化（assimilation）、順應(yīng)（accommodation）、平衡（equilibration）.[4]在認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展理論中，個(gè)體對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理或者改變的過(guò)程被稱(chēng)作同化，個(gè)體在受到外界信息刺激時(shí)，會(huì)把刺激納入先前已經(jīng)存在在頭腦里的圖式中去，與之前已有的圖式合并在一起.順應(yīng)則是指?jìng)€(gè)體通過(guò)調(diào)節(jié)自身內(nèi)部心理結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)新的刺激情境的過(guò)程，順應(yīng)和同化總是同時(shí)發(fā)生，也就是說(shuō)當(dāng)個(gè)體遇到不能對(duì)新刺激進(jìn)行同化的過(guò)程時(shí)，個(gè)體就會(huì)通過(guò)對(duì)原有圖式加以修飾或者重新建構(gòu)圖式來(lái)適應(yīng)新的刺激，這就是順應(yīng)的過(guò)程.平衡是指?jìng)€(gè)體在自我調(diào)節(jié)機(jī)制的作用下使認(rèn)知發(fā)展從一個(gè)平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)向另一種平衡狀態(tài)的過(guò)程.認(rèn)知發(fā)展過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是個(gè)體在已有圖式的基礎(chǔ)上對(duì)外界刺激進(jìn)行同化、順應(yīng)，并且不斷建構(gòu)與再建構(gòu)打破平衡狀態(tài)建立新平衡的過(guò)程.

1.2 皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論及影響認(rèn)知發(fā)展的因素

按照皮亞杰的看法 ， 兒童的認(rèn)知發(fā)展可以劃分成若干個(gè)連續(xù)的并且彼此之間具有差異的階段.每一個(gè)階段出現(xiàn)的順序是不可以改變的，既不能跨越，也不能顛倒.每個(gè)階段都有其固定的認(rèn)知圖式，這些認(rèn)知圖式?jīng)Q定了個(gè)體行動(dòng)的基本特征，認(rèn)知圖式的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)不斷的過(guò)程，每一個(gè)階段都是上一個(gè)階段的延伸與發(fā)展.

皮亞杰根據(jù)各個(gè)階段圖式特征的差異，主要將兒童的認(rèn)知發(fā)展分為四個(gè)階段：1）感知運(yùn)動(dòng)階段，即兒童從出生到兩歲左右.這一階段的兒童主要依靠感覺(jué)來(lái)認(rèn)識(shí)世界，只能通過(guò)看得見(jiàn)摸得著的事物來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的知識(shí)主要是圖形知識(shí).圖形知識(shí)的學(xué)習(xí)依賴(lài)于對(duì)刺激形狀的再次辨認(rèn)，是最為簡(jiǎn)單的一種學(xué)習(xí).2）前運(yùn)算階段，即兒童2歲到7歲左右.這個(gè)時(shí)期的兒童開(kāi)始可以通過(guò)符號(hào)來(lái)學(xué)習(xí)，比如他們通過(guò)語(yǔ)言來(lái)表示事物，但是這一階段的兒童在判斷時(shí)還是會(huì)受到直覺(jué)思維的控制，不能深入思考.3）具體運(yùn)算階段，即兒童7歲到12歲左右.這一階段的兒童以及具有初步運(yùn)算的能力，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算.他們的思維經(jīng)過(guò)發(fā)展具有可逆性和守恒性，但是他們的思維依然離不開(kāi)具體事物的支撐.4）形式運(yùn)算階段，兒童12歲左右.處在這一階段的兒童可以離開(kāi)具體事物進(jìn)行運(yùn)算，并且能夠?qū)Τ橄笮缘暮捅碚餍缘氖挛镞M(jìn)行運(yùn)算與分析.[5]

皮亞杰認(rèn)為影響兒童認(rèn)知發(fā)展的因素主要有四種：1）成熟，即個(gè)體的成長(zhǎng)，包括身體機(jī)能的成長(zhǎng)以及神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的成熟.2）物理環(huán)境，即個(gè)體在動(dòng)作與練習(xí)中獲得的經(jīng)驗(yàn)，皮亞杰把這種物理經(jīng)驗(yàn)分為物理的經(jīng)驗(yàn)和邏輯-數(shù)理的經(jīng)驗(yàn).3）社會(huì)環(huán)境，它包括語(yǔ)言和教育的作用，即人際交往關(guān)系與社會(huì)中的經(jīng)歷等.4）平衡過(guò)程，即具有自我調(diào)節(jié)功能的平衡過(guò)程，平衡過(guò)程主要調(diào)節(jié)個(gè)體（成熟）與環(huán)境（包括物理環(huán)境和社會(huì)環(huán)境）之間的作用，從而調(diào)節(jié)認(rèn)知圖式的再建構(gòu).

2 皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論在物理教學(xué)中的應(yīng)用

皮亞杰關(guān)于兒童認(rèn)知發(fā)展的理論為制定適合于學(xué)生思維發(fā)展的新課程提供了一定的理論基礎(chǔ).目前，世界上已經(jīng)有許多國(guó)家在編制教材和制定課程的時(shí)候都會(huì)借鑒皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論.在我國(guó)，皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論也收到極度的重視，我國(guó)的教育學(xué)家和心理學(xué)家對(duì)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論進(jìn)行了深入的研究并努力嘗試將其應(yīng)用于物理教學(xué)當(dāng)中.針對(duì)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論在物理教學(xué)中的應(yīng)用，筆者提出了以下觀點(diǎn)：

2.1 強(qiáng)調(diào)適時(shí)適度教育

皮亞杰把學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展劃分為感知運(yùn)動(dòng)階段、前運(yùn)算階段、具體運(yùn)算階段以及形式運(yùn)算階段.他強(qiáng)調(diào)，兒童的認(rèn)知發(fā)展按照這樣四個(gè)階段依次序進(jìn)行，不可跨越也不能顛倒.因此中學(xué)物理教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)教育要適時(shí)適度，不能拔苗助長(zhǎng)，反對(duì)超前超量的教育.

以往傳統(tǒng)的物理教學(xué)強(qiáng)調(diào)在中學(xué)階段進(jìn)行講授的學(xué)習(xí)，但是隨著現(xiàn)代化的進(jìn)展，小學(xué)的科學(xué)教育課程也在進(jìn)一步推行.在這種普及科學(xué)教育的趨勢(shì)下，能夠適時(shí)適度的對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的教育就成了教育界的難題.此外，由于教育的普及，大多數(shù)家長(zhǎng)對(duì)青少年賦予了超過(guò)他們發(fā)展階段的期望，超年齡的跨度教學(xué)，超負(fù)載的過(guò)度教學(xué)使青少年的心理和生理都受到一定程度的影響.皮亞杰強(qiáng)調(diào)，兒童的智力發(fā)展情況和認(rèn)知發(fā)展水平與成人的不一樣，因此教育需要適應(yīng)兒童的需要，適應(yīng)兒童的發(fā)展階段，對(duì)不同的學(xué)生給予合適的教學(xué).

在學(xué)前兒童階段的科學(xué)教育中，大多數(shù)孩子還處在感覺(jué)運(yùn)動(dòng)階段，他們主要是靠感覺(jué)和動(dòng)作來(lái)認(rèn)識(shí)周?chē)氖澜?在這個(gè)階段，父母在兒童的教育中充當(dāng)十分重要的角色.在家庭教育的過(guò)程中，父母對(duì)于學(xué)前兒童的教育具有至關(guān)重要的作用，父母在注重培養(yǎng)兒童的愛(ài)好興趣，注重孩子的天性釋放.在日常生活中關(guān)心孩子，充分發(fā)掘并發(fā)揚(yáng)孩子的潛能，但是在這個(gè)過(guò)程中要注意適度，在孩子能夠接受的程度上給予引導(dǎo).

在小學(xué)階段的科學(xué)教育中，由于大多數(shù)孩子處在前運(yùn)算階段和具體運(yùn)算階段中，在呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)盡可能的做到具體形象，能夠用圖片、實(shí)物或視頻呈現(xiàn).同時(shí)由于處在具體運(yùn)算階段的兒童已經(jīng)初步具有運(yùn)算的知識(shí)，能夠在一定程度上做出推論，所以在教學(xué)時(shí)還需要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，發(fā)散學(xué)生的思維.

在中學(xué)階段的物理教學(xué)中，大多數(shù)青少年的智力和思維已經(jīng)發(fā)展到形式運(yùn)算階段，具備一定的推理運(yùn)算能力，開(kāi)始可以對(duì)抽象的材料進(jìn)行邏輯推理.在物理教學(xué)的過(guò)程中，發(fā)揮重要作用的是教師，教師在學(xué)生這個(gè)階段時(shí)應(yīng)當(dāng)充分注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思維.

2.2 強(qiáng)調(diào)理解的學(xué)習(xí)

皮亞杰的觀點(diǎn)認(rèn)為，兒童的學(xué)習(xí)不是得到外界信息的過(guò)程，而是學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)到知識(shí)的這一過(guò)程，也就是建立新的認(rèn)知圖式的過(guò)程.通俗地說(shuō)，皮亞杰認(rèn)為學(xué)習(xí)更多關(guān)注的是學(xué)習(xí)的過(guò)程，即學(xué)生新知識(shí)時(shí)頭腦中所進(jìn)行的程序.刺激-反應(yīng)學(xué)習(xí)理論所強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)屬于機(jī)械學(xué)習(xí)，他們不強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時(shí)頭腦中發(fā)生變化的過(guò)程，只研究學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的結(jié)果.而皮亞杰更加關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程，他著重研究學(xué)習(xí)者的認(rèn)知在學(xué)習(xí)過(guò)程中的轉(zhuǎn)變.所以，在皮亞杰看來(lái)，通過(guò)反復(fù)的重復(fù)訓(xùn)練雖然可以使學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)知識(shí)，但這種知識(shí)如果停止訓(xùn)練就會(huì)很快被忘記，只有兒童能夠充分理解它，換句話(huà)說(shuō)就是能夠?qū)⑿碌闹R(shí)同化進(jìn)已有的認(rèn)知圖式中，才算真正的學(xué)習(xí)到了這種知識(shí)，他強(qiáng)調(diào)知識(shí)獲得的過(guò)程.

理解地學(xué)習(xí)對(duì)于物理科目的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)尤為重要，物理學(xué)習(xí)相對(duì)于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)更加注重學(xué)生邏輯思維以及推理能力的培養(yǎng).在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，概念理解以及邏輯推理在知識(shí)和活動(dòng)學(xué)習(xí)中具有十分重要的地位，最新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中也對(duì)物理概念、科學(xué)思維等進(jìn)行了強(qiáng)調(diào).教師在中學(xué)階段進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)更要充分注重情境的創(chuàng)設(shè)以及物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，從生活引入物理，將物理引入生活，讓學(xué)生能夠通過(guò)學(xué)習(xí)真正的理解知識(shí)，通過(guò)鍛煉思維培養(yǎng)并發(fā)展邏輯推理能力.

2.3 強(qiáng)調(diào)因材施教

皮亞杰在他的認(rèn)知發(fā)展階段理論中強(qiáng)調(diào)，雖然各個(gè)發(fā)展階段出現(xiàn)的先后順序是固定的，不可以跨越也不能夠顛倒，但是個(gè)體的各個(gè)階段出現(xiàn)時(shí)的年齡會(huì)因?yàn)閭€(gè)人智慧發(fā)展速度以及所處社會(huì)環(huán)境的不同而存在一定的差異.首先學(xué)習(xí)者由于先天條件的不同，不同兒童的智慧發(fā)展速度可能有一定的差別，因此各個(gè)階段出現(xiàn)的年齡可能不完全一致.其次學(xué)習(xí)者的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)可能會(huì)加速或是阻礙其認(rèn)知圖式的發(fā)展，比如教育發(fā)達(dá)地區(qū)的兒童由于教育方面更先進(jìn)，其在認(rèn)知發(fā)展上可能會(huì)略超過(guò)山區(qū)教育手段落后的同齡兒童.同樣，在同一個(gè)班級(jí)中可能會(huì)因?yàn)楦鞣N因素如智慧程度和社會(huì)環(huán)境差異而出現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展并不完全一致的情況.這就需要教師充分掌握因材施教的教學(xué)策略，因材施教就是教師需要針對(duì)學(xué)生在年齡、能力以及認(rèn)知風(fēng)格等方面表現(xiàn)出老的差異而采取的有針對(duì)性的教學(xué)策略，針對(duì)不同的學(xué)生給予不同的教育方法即手段，以保證教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).教師應(yīng)該圍繞學(xué)生為中心展開(kāi)教學(xué)，充分關(guān)注學(xué)生的成長(zhǎng)，針對(duì)不同的學(xué)生采取不同的教學(xué)策略與教學(xué)方法，爭(zhēng)取做到使每一個(gè)學(xué)生都能得到充分而全面的發(fā)展.

3 結(jié)語(yǔ)

皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論作為具有建構(gòu)主義思想的理論，對(duì)于個(gè)體心理認(rèn)知發(fā)展階段進(jìn)行了概括，總結(jié)了影響認(rèn)知發(fā)展的因素，對(duì)于分析兒童認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)提供了理論基礎(chǔ).皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論不僅為心理學(xué)和教育學(xué)做出了極大的貢獻(xiàn)，對(duì)于教育教學(xué)方面也有一定的幫助.從皮亞杰關(guān)于兒童認(rèn)知發(fā)展階段的描述中，他強(qiáng)調(diào)建構(gòu)主義的觀點(diǎn)在兒童認(rèn)知發(fā)展中的作用，不僅僅關(guān)注學(xué)習(xí)的結(jié)果，更多關(guān)注兒童在學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)于知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程.

皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論對(duì)于我國(guó)物理新課程改革于發(fā)展有許多可以借鑒的地方，比如注重知識(shí)建構(gòu)的觀點(diǎn)應(yīng)用于課堂強(qiáng)調(diào)情境的創(chuàng)設(shè)，注重兒童認(rèn)知發(fā)展成階段性發(fā)展強(qiáng)調(diào)適時(shí)適度教育，兒童認(rèn)知發(fā)展的不平衡強(qiáng)調(diào)因材施教.因此，通過(guò)學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論，有助于教師對(duì)于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展階段的把握，合理安排課程;有助于學(xué)生充分發(fā)揮能動(dòng)性，全方面發(fā)展?jié)摿?

總之，皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論不管是對(duì)于教師進(jìn)行物理教學(xué)還是學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，都具有一定的指導(dǎo)意義.充分把握并應(yīng)用皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論，在一定程度上能夠提高物理和科學(xué)教育的效率，對(duì)教學(xué)產(chǎn)生促進(jìn)的效果.

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