四川省綿陽廣播電視大學(xué) 康雨晴

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)教育多是以活動為中心，兒童圍繞教師預(yù)設(shè)的活動進(jìn)行探究，由于教師缺乏對兒童科學(xué)概念發(fā)展特點的了解，在設(shè)計活動時常常無法體現(xiàn)一個主題下各個科學(xué)概念間的層次和聯(lián)系，缺乏對兒童已有科學(xué)概念和經(jīng)驗的關(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)驗和觀點等進(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)域的活動方案，分析后發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計科學(xué)活動時，教師們所提到的關(guān)注幼兒已有經(jīng)驗，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)計活動時，僅考慮幼兒應(yīng)該學(xué)會什么，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)驗和觀點等進(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)生已有知識經(jīng)驗和生活經(jīng)驗之上，而現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)計恰恰忽略了這一點。

二、研究對象與方法

本研究選取某園某大班幼兒（年齡為5～6歲）進(jìn)行編號，采取等距抽樣的方式從中選取20名幼兒作為研究對象。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)門等會使房間變黑，但是并不知道其原因或回答錯誤；知道關(guān)燈、關(guān)門等會使房間變黑，知道沒有光導(dǎo)致房間變黑，看不見物體。

（二）幼兒對物理現(xiàn)象的認(rèn)識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，筆者發(fā)現(xiàn)幼兒對與磁鐵有關(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，是因為玻璃彈珠太圓了，表面太光滑了；猜測蝴蝶夾不能被磁鐵吸引，是因為蝴蝶夾是黃色的，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；在猜測哪一塊磁鐵磁力更強(qiáng)時，幼兒認(rèn)為體積大的、重的磁鐵磁力最強(qiáng)；在猜測磁鐵的哪一端磁力更大時，幼兒認(rèn)為紅色的一端磁力更大，因為紅色的這一端看著火力就很大。

（三）生活經(jīng)驗影響幼兒對科學(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。例如，在談到光影中“當(dāng)不透明的物體遮擋住光線時，都會產(chǎn)生影子；光源和物體是產(chǎn)生影子的兩個基本條件”這些科學(xué)概念時，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的表現(xiàn)差距明顯，存在著會說但是不會做的現(xiàn)象。例如，在針對“光沿直線傳播”這一科學(xué)概念對幼兒進(jìn)行訪談時，筆者設(shè)置情境請幼兒說一說光會照到哪個小動物身上，所有幼兒都認(rèn)為光照在正對手電筒的那個動物身上。但是筆者再次設(shè)置情境，請幼兒選取光傳播的路線圖時，很多幼兒認(rèn)為，光傳播的路線就是動物走路的路線（大S型）。

（五）幼兒在操作的過程中能夠獲得科學(xué)經(jīng)驗，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

筆者在對幼兒進(jìn)行前兩次訪談之后，間隔一周，對部分幼兒進(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。事實證明，操作只暫時改變了幼兒的觀念，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，幼兒的觀念難以改變

以幼兒對影子的認(rèn)識為例，幼兒對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誤認(rèn)識的同時，又會生成新的干擾性認(rèn)識

幼兒操作之后，認(rèn)識會發(fā)生變化，其中之一就是會摒除先前的錯誤認(rèn)識。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)識將成為新的問題，需要新的操作來改變其認(rèn)識。

四、對幼兒園科學(xué)教育的啟示

（一）教學(xué)應(yīng)更有針對性

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，影子也會發(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）則需要教學(xué)的介入。例如，對于“磁鐵能吸引一些物體”這一科學(xué)概念，在第一次訪談時，幼兒根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，認(rèn)為物體的材質(zhì)、形狀、顏色、表面光滑程度都會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)知特點導(dǎo)致他們對問題的認(rèn)識容易受到物體外在因素的影響。而對于幼兒來說，現(xiàn)有的實驗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)，因此幼兒會認(rèn)為自己的推論是合理的，這就導(dǎo)致了幼兒的錯誤認(rèn)識。

以有關(guān)“磁鐵能夠吸引一些物體”的科學(xué)活動為例，大量的活動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“磁鐵真神奇”時，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)卡等實物若干；不能被磁鐵吸引的紐扣、積木、泡沫、紙片、塑料花等實物若干”。［5］在設(shè)計科學(xué)活動“用磁鐵給物品分類”時，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，活動的設(shè)計者在提供材料時只關(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。又如，科學(xué)活動“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］從活動準(zhǔn)備來看，幼兒在探索后可能會形成的觀念是：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，材料的提供對于幼兒科學(xué)概念的形成至關(guān)重要。

為了讓幼兒認(rèn)識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)計科學(xué)活動時，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誤觀念的同時又生成了新的錯誤觀念。針對這種現(xiàn)象，需要教師基于幼兒已有的認(rèn)識再次提供操作材料，供幼兒再次探索，以摒除幼兒的錯誤認(rèn)識。

目前，大多數(shù)幼兒科學(xué)領(lǐng)域的活動設(shè)計者認(rèn)為，在活動之后幼兒達(dá)到活動目標(biāo)即可，少有關(guān)注幼兒在達(dá)到目標(biāo)之后可能會生成新的錯誤的觀念。因此，教育者應(yīng)該在活動中、活動后對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，特別是基于我國國情的大班額幼兒園，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用：

1.活動前的全班討論

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

2.區(qū)角中的自由記錄與表達(dá)

綜觀目前的各種科學(xué)實驗記錄表，多數(shù)僅僅是對結(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所。幼兒通過自己獨特的記錄方式來表達(dá)自己的思考，而不僅僅是打勾劃叉。活動后，教師則需要對信息進(jìn)行收集、整理、分析，以明了幼兒對某一事物或現(xiàn)象的看法。

3.活動后的再討論

多數(shù)教學(xué)活動結(jié)束后，少有人去關(guān)注幼兒在活動中到底得到了什么，他們的想法有什么樣的變化。對幼兒活動后想法的關(guān)注，就是為下一次活動做準(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，也是活動開展最好的起點。

（五）多為幼兒提供動手操作的機(jī)會

動手操作，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。