儿童与生俱来的好奇心促使他们像探险家一样去认识、观察和探索这个多彩而神奇的世界。面对自己感兴趣的事物,他们有着惊人的专注力,无穷的精力和无穷的疑问。当听这些3-8岁的“小科学家”用他们自己的方式解释世界时,我们经常被逗乐,但我们也面临着同样的困惑。
如何启发他们深入思考,引导他们掌握科学的探索方法来完善认知系统?

这位一生研究儿童认知发展的教授在《儿童科学素养课程》一书中给出了清晰明确的答案。该书首先阐述了儿童认知发展研究的最新理论,然后用近三分之二的篇幅详细展示了如何进行科学教育实践,可以让我们家长系统地了解儿童科学教育的理论基础、目标取向和实践途径。现在流行说育儿是打怪兽的升级。看完这本书,感觉自己的装备库里有了一件高级武器,帮助家里的“小科学家”成长。
这篇文章是理论性的,主要回答两个问题:孩子能不能进行科学教育?儿童科学教育的目标是什么?
每次看到商场里被家长送到科学思维启蒙馆、科学教育机构的小小学龄前儿童,我总在想,这么小的孩子能进行科学教育吗?这么小的年纪有必要进行科学教育吗?知道皮亚杰理论的家长可能和我有同样的困惑。
体育科学实验室作为儿童认知发展理论的领军企业,提出了感觉运动、前操作、具体操作三个阶段,并明确了每个阶段的认知特征。在皮亚杰的研究中,著名的数字守恒任务和液体守恒任务证明了学龄前儿童会被物体的知觉特征所干扰,无法完成许多概念任务。维斯基、布鲁纳等心理学家也是儿童认知发展理论的代表。他们的理论有两个显著的特点。第一,它强调学习的主动性,即学习者,包括婴儿,会主动与外界互动进行学习。二是强调学习者已有知识的重要性,即学习者在已有知识的基础上,通过多样化的途径获取新知识来完成学习。
教授指出,以上都属于该领域的一般理论,强调孩子有学习的主动性,但不具备学习某些内容领域的认知基础。畴论的观点不同。
领域理论有两个明显的特点:
第一,认为儿童具有某些特定内容领域的知识框架,包括社会交往、数量关系、空、一些关于物体的生物学和物理学知识。
第二是不同的领域以不同的方式处理同一个对象。比如在清点活动中,物体的材质并不重要,孩子会跳过材质这个属性来清点。但是当孩子们想要判断一个物体上是否有生命的时候,材料的属性就很重要了。可见,概念不是孤立存在的,而是按照一定的方式组织起来,以便人们进行预测和推断。换句话说,学习同一个对象需要多维度的探索。
定义域理论的观点让我想起了《简单物理理论与儿童科学教育》的作者严朝云。作者提到,朴素理论直接批判了儿童认知发展理论中低估儿童能力的现象。即不重视孩子头脑中已有的知识和经验,或者完全把这些已有的知识和经验当成错误的概念;再比如,孩子的认知是分散的,无法超越感知的相似性。
儿童天真理论提出,儿童对周围世界有知识,不是一块白板,他们的知识具有内聚性和连贯性,可以超越感性特征。孩子会用已有的知识去解释和预测自己遇到的各种现象,而不是无意义的错误观念。可见,幼稚理论也属于领域特异性理论,即儿童具有某些特定内容领域的知识框架。

是因为领域特殊性理论认为“儿童是在某些核心领域获得了基本能力的主动学习者”。罗歇尔·戈尔曼教授提出,在2-6岁进行儿童科学素养教育很有必要。这个阶段有效的学习经验,有助于孩子以后更好地学习科学。
也许看到这里你已经厌倦了这些理论。说那么多理论有什么用?我们做父母的不一定要当老师来教孩子。如果孩子对科学感兴趣,带孩子去参加科学活动的试听班。如果你愿意学习,你可以花钱去学习。如果你不愿意学,小学的时候会有老师教你,所以不用担心。理科不是主课,只好花更多的精力带孩子去学英语、绘画、钢琴、游泳等兴趣班。我们没有时间研究科学教育理论。
我个人的看法是:对于想要选择教育机构的家长来说,花时间学习这些理论的价值在于,当儿童科学教育机构的销售告诉你各种课程的时候,你可以通过噱头抓住关键,也就是课程的质量:这些课程是否符合儿童发展规律,是否适合我的孩子?这些老师是否具备基本的理论素养,对孩子的成长特点了如指掌?这些课程活动的逻辑性和系统性如何?如果不选择教育机构,这些理论还可以帮助家长合理选择科学启蒙的书籍、动画、实验活动等资源,为在家和孩子一起设计科学启蒙活动提供支持。
2-6岁儿童科学教育的目标是什么?
严朝云在博士论文中指出,教师和家长往往持有这种关于科学教育的观念:“科学教育的目的是让幼儿得到科学的、正确的结论,或者应用正确的、科学的概念来代替幼儿头脑中错误的概念”。
译者朱丽琪老师在《2-6岁儿童科学素养课程》序言中说,“科学教育不仅仅是科学知识的传授,更是科学思想和方法的训练,科学精神和态度的培养。罗歇尔·戈尔曼教授在书中特别注重对儿童进行科学方法的启蒙训练。”
可见,科学方法的启蒙训练远比让孩子获得正确的科学观念重要!
这也是值得我们父母比较思考的。在带孩子玩各种科学实验,或者用十万本像《为什么》这样的科普读物给孩子灌输知识的时候,有没有深入思考过如何促进孩子的科学思维发展?比如做实验,很热闹。既有有趣的实验现象吸引孩子观察,又有动手实践活动供孩子探索。但如果缺乏科学方法的训练,缺乏对个别孩子深入细致系统的观察和评价,对孩子思维水平的启发往往不尽如人意。如果不重视,科学教育可能会简化为生动零散的科学实验,单纯的积累科学概念和知识。相比之下,掌握科学方法探索科学核心概念,才是孩子科学素养的“庐山真面目”。
那么,有哪些适合孩子探索的核心概念呢?作者提出,儿童可以探索的核心科学概念包括变化与变体、形态与功能、生物与非生物的区分、系统与内部相互作用。这些概念比较宽泛,需要进一步细化,要选择核心概念的子类或部分进行研究。例如:

在书中,作者以图表和文字的形式详细阐述了如何围绕核心概念设计教学活动,特别强调教师的首要目标是“引导儿童不断发现和形成联系,关注儿童思维的发展”。这让我想起了在学校学习教育学理论和教学设计课程时老师反复强调的。一定要抓住儿童就近发展区的设计活动,为儿童提供支撑思维发展的脚手架。这些看似简单的理论,实践起来并不容易。
对于家长来说,如何用科学的方法引导孩子探索核心概念,发展思维?结合作者的理论阐述和我自己带孩子做科学启蒙活动的经历,我有几个突出的体会:
1.概念的学习不是孤立的。概念、语言及其应用是相互关联的。学习同一个对象需要多维度的探索,也涉及到多种能力的培养。作者提出的学前科学之路是一个帮助儿童在各个领域成长的科学项目。需要强调的是,科学的概念语言和实用工具形成了科学的特征,这也是科学形成的方法。
2.领域一般理论和领域特定理论都强调基于现有认知结构的学习是高效的学习。换句话说,我们应该设计活动,引导孩子在现有经验的基础上探索新知识。要围绕核心概念给孩子创设多样化、系统化的学习活动,让孩子长期练习思考、说话、操作某个概念,可以加深理解。
3.孩子在科学领域已经有了一些认知基础。例如,学龄前儿童可以处理抽象概念。儿童科学素养的核心目标是引导儿童应用科学方法探索核心概念。这些学习经验的积累,有助于孩子建立连贯的理解,在科学教育的学习轨道上走得更远。


