当今世界正处在一场科学教育的革命之中。美国及世界其它一些国家都先后制订了科学教育的国家纲领性标准和规划。中国要实现实现我国跨世纪发展的战略目标,应该从幼儿开始就进行科学启蒙教育。科学启蒙教育是儿童素质教育中的重要组成部分,它可以发展儿童智慧,激发儿童探索自然之谜的兴趣,培养儿童的科学世界观。但是,如何根据儿童的认知发展水平来提高科学教育的效果却没有受到应有的重视。
当前科学教育的出发点不是看儿童缺乏什么,而是着眼于儿童头脑中本来有什么。认知发展心理学家的研究发现,幼儿在人类重要的知识领域已经有自己的“朴素理论”(naïve theory),在他们受到正式教育前,就用这种理论来解释现实世界的现象。儿童早期获得的这种前科学的理论虽然不规范,但这种朴素理论是儿童用以解释周围世界事物的工具或知识框架。比如2岁的幼儿知道人不能住在月球上,问其为什么,他会回答“会摔到地上”,这种非科学的、启发式的(heuristic)回答对儿童本身的意义是重大的,儿童可以籍此把纷繁复杂的世界纳入到自己的认知框架中,并做出推理和预测。
本文回顾了心理学家对儿童科学概念的实证研究,包括幼儿对物理现象和生物现象的认知。我们的研究大多以幼儿园3岁至6岁的幼儿为研究对象,探查了幼儿头脑中的自发概念。儿童头脑中的自发概念对科学教育之所以重要,是因为即使开始上学后,儿童也会继续坚持他们先前的观点和理论。比如幼儿甚至很多小学低年级儿童认为毛衣会发热,在被要求自己设计一个实验来检验时,他们把温度计放进毛衣里,当观察到毛衣温度不变后,他们认为可能是温度计有问题。可见,即使在相互矛盾的证据面前,儿童仍会坚守自己的理论,要他们放弃这些朴素理论就需要行之有效的科学教育,而科学教育也必须以儿童的朴素理论为基础。
儿童的科学概念总是以前科学概念为先导,儿童前科学的朴素认知是今后科学知识掌握的基础。研究儿童的前科学概念和认知发展水平,就可以使得教育内容更有针对性,使课程设计与学生的认知发展水平保持一致,使得教育内容既不至于过于高深,超过儿童的接受能力,从而事倍功半,又不至于过于浅显,浪费儿童的宝贵学习光阴。
关键词:幼儿,科学概念,自发概念,朴素理论,科学教育