论儿童科学概念的形成——基于水、光和影、空气、生命等前科学概念的研究

摘要

从20世纪20年代开始，儿童概念形成问题得到心理学研究者的关注，逐渐成为认识论、心理学、学习科学、科学教育等众多学科的研究热点。
　　论文选择从儿童的前科学概念视角探讨儿童科学概念的形成。前科学概念是儿童在进行某一项内容教育之前所拥有的认识和经验，是儿童认识周围世界、日常生活事物的成果，这是儿童科学概念形成的原初状态，也是儿童建构科学概念的基础和实现概念转变的关键因素。
　　研究儿童科学概念的形成，拥有坚实的理论基础。儿童哲学、建构主义、现象学阐释了儿童是天生的学习者和哲学家、拥有自己的生活世界和初原认知、在原有经验和知识基础上建构新的概念。学习科学、认知心理学、科学认识论认为儿童概念的形成是一个概念转变的过程，也是一个从具体到抽象的科学认识过程。
　　儿童的年龄跨度很大，科学教育中的概念很多，需要限定研究对象和研究内容。本研究选择3-6周岁的儿童，他们没有受过正规的科学教育，能够展现自己建构的认识和理解。根据科学教育的课程要求，选择了水、光与影、空气、生命，利用临床访谈法和教育现象学研究方法，描述和结构化儿童对事物的原初认识。在主题结构化提炼过程中，将3-6周岁儿童的科学概念形成情况分为两个维度四个水平：概念发展水平——事实、概念、原理、理论，概念认知状态——错误的概念、不完全的理解和正确的概念。儿童展现出来的原初认识，进一步说明3-6周岁的儿童并非仅仅是泛灵论者，他们已经形成了对其生活世界的一些客观认识和观念。同时，梳理出儿童的科学概念形成的四个基本特点：与经验存在“依靠”与“断裂”关系、对错参半、受到多重因素综合影响、具有明显的个体差异。
　　从前科学概念发展到科学概念，是儿童概念形成的基本过程。教育者首先要了解儿童的概念形成水平和状态，更重要的是如何利用儿童的这些原初认识促进儿童科学概念的形成。促进儿童科学概念的形成，需要回归到科学教育实践。那么如何促进儿童科学概念的形成？本研究从第四章开始，走进科学教育现场，了解当下科学教育实践中对儿童科学概念的关注情况，发现问题，基于问题开展实证研究，尝试提出促进儿童科学概念形成的对策和建议。
　　通过科学教育现场观察，本研究发现了五个不利于儿童科学概念形成的问题：（1）淡化儿童科学概念的深层建构；（2）科学教学与儿童的真实概念发展水平间落差较大；（3）教师的科学素养不容乐观，教师存在知识性错误、忽视儿童的错误前概念；（4）教师设计和组织科学探究活动的能力欠缺；（5）教学内容之间缺乏逻辑渐进性。这些问题的存在，严重影响了儿童科学概念的形成，阻碍了他们科学素养的提升。
　　针对上述问题，采用多轮教学改进的方式，组织教师开展了促进儿童科学概念形成的教学实践。从儿童的错误前概念如何转变入手，转变教师教学的关注点，促使教师从忽视到关注儿童前科学概念，关注教学的意义和学习的发生；运用概念转变理论，引发认知冲突，深层建构儿童科学概念；借鉴建构主义学习理论，提供认知支架，促进儿童理解概念。
　　论文最终提出，促进儿童科学概念形成需要综合考虑教师、课程、教学三方面。教师方面，应完善学科教学知识，提升自身的科学素养。在教师实施科学教育之前，首先需要熟悉儿童科学概念形成和发展状态，这是教师必须的教学准备；科学课程方面，要优化科学课程内容体系，在科学课程内容组织上要重视“大概念”，内容设计上，体现整体渐进性；需要重构科学教学的理念和策略，理顺探究过程与概念学习的关系；在教学方面，儿童科学概念的形成是一个复杂的过程，需要根据概念的复杂性和儿童前科学概念形成水平及状态，注重多种教学策略的综合运用。同时，针对3-6岁儿童开展科学教育，其方式是多样的，应兼顾儿童的身心发展特点，特别是“泛灵论”倾向，提倡运用童话故事、游戏等非理性说教方式。此外，科学内容具有广域性，在教学过程中会涉及到多学科内容，如数学、工程、技术、美术，应注重跨学科教学，这也是当下国际科学教育发展的主流方向。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 研究背景与问题

一、研究背景

二、相关文献研究

三、研究问题、假设与价值

四、研究目的、内容与方法

五、核心概念界定

第二章 理论依据

一、儿童哲学：儿童是天生的学习者和哲学家

二、现象学：儿童具有独特的生活世界和原初认识

三、建构主义学习理论：儿童在原有经验、已有知识基础上建构新知识

四、学习科学：学习是概念转变的过程

五、认知心理学：儿童的概念形成是一个由具体到抽象的过程

第三章 儿童科学概念形成的水平与特点

一、儿童科学概念形成水平的结构化

二、儿童科学概念形成的水平

三、儿童科学概念形成的特点

第四章 科学教育中不利于儿童概念形成的问题分析

一、淡化儿童科学概念的深层建构

二、科学教学与儿童的真实概念发展水平间落差较大

三、教师的科学素养不容乐观

四、教师设计和组织科学探究活动的能力欠缺

五、儿童科学教学内容之间缺乏逻辑渐进性

第五章 促进儿童科学概念形成的教学实践

一、儿童的前科学概念：教师从忽视到关注

二、深层建构儿童科学概念：引发认知冲突

三、促进儿童理解概念：提供认知支架

第六章 有效促进儿童科学概念形成的对策与建议

一、完善教师的学科教学知识

二、优化儿童科学课程内容体系

三、重构科学教学的理念和策略

结语

参考文献

附录:访谈提纲和结构性访谈表

致谢

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