用微观发生法培养幼儿科学创造力的实验研究

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　　导读：培养幼儿的科学创造力，不仅要探讨科学创造力的构成，更要探讨以什么样的方法来培养幼儿的科学创造力。很多研究表明，幼儿时期培养科学创造力是幼儿个体发展的必然需要。
　　1问题提出
　　培养大批创造性人才，特别是创造性科学人才是21世纪各级各类教育共同肩负的重要任务。科技型人才最关键的特征是具有科学创造力。心理学研究表明，能力和人格是人才素质的两个基本方面，科学创造力应主要包括科学创造能力和科学创造人格两个组成部分。
　　科学创造能力主要体现为科学创造思维能力。由于科学创造或发明过程可以分为发现、构思和验证三个基本阶段，科学创造思维能力主要应包含科学发现思维能力、科学构思思维能力和科学验证思维能力三个方面。这三个方面有机联系，相互协调，构成科学发现和创造的完整过程。其中，科学发现思维能力是科学创造力的起点，具体包含现象观察能力、问题发现能力和比较概括能力。科学构思思维能力是科学创造力的核心，具体包含变通分类能力、类比联想能力和发散思维能力。科学验证思维能力是对科学构思阶段提出的假设和理论模型进行验证的能力，具体包含科学推理能力、假设检验能力和变量控制能力。
　　科学创造能力是科学创造力的认知因素，而科学创造人格是科学创造力的非认知因素，两者相互支持，缺一不可。没有完善的科学创造人格，就会制约科学创造能力的发展。科学创造人格在科学创造力的发展过程中主要起着动力、保障和调控作用，因此，可以将幼儿的科学创造人格划分为动力系统、保障系统和调控系统等方面。其中，动力系统是创造性活动开始的基础，表现在幼儿身上主要是好奇心和敢为性；保障系统是其完成创造活动的有力保障，具体可以表现为独立性和自信心。以上两个系统还不能完成创造活动，个体还要有坚忍不拔的毅力和乐观向上的态度，即调控系统，表现在幼儿身上主要是坚持性和乐观性。
　　培养幼儿的科学创造力，不仅要探讨科学创造力的构成，更要探讨以什么样的方法来培养幼儿的科学创造力。很多研究表明，幼儿时期培养科学创造力是幼儿个体发展的必然需要。近几年来，国际发展心理学家普遍采用微观发生法(microgenetic)来研究儿童的认知发展，取得了丰富的研究成果。微观发生法最典型的特征是，它涉及从某种认知策略和技能的最初使用到一致使用以及对一系列的质和量的变化进行观察和分析这样一个较长的时间段。也就是说，它要对儿童认知策略和技能变化的整个动态过程进行记录、观察和分析，而非只记录策略变化的最终结果。由于这种方法要求对正在进行的认知活动反复评估，所以它有助于详细分析儿童如何根据经验和指导改变和提高他们的认知策略和认知技能。目前，微观发生法已经比较广泛的应用于有关儿童认知发展的心理学研究当中，并且国际上开始有人将这种方法用于教学实践以培养儿童的科学思维。最近，国内也有学者撰文详细探讨了微观发生法在教学实践上的具体运用。概括起来说，运用微观发生法，在整体原则上要求每次教学活动(单位时间)要有不同的有机联系的活动任务，相似的活动任务则要在不同的单位时间内或不同的年级出现；在基本原则上要求教学过程要设定好关键性的教学环节，要关注儿童认知方面的变化，要为每个儿童提供及时的指导和反馈，要设计迁移任务，巩固学习效果；在具体环节上要求一次教学活动一般包含三个阶段：第一阶段设置情境，引导观察，引发策略出现；第二阶段让儿童多次尝试，并提供反馈，形成目标策略；第三阶段提供相似任务，训练巩固，促进策略迁移。本研究希望探讨微观发生法是否同样适用于幼儿科学创造力的培养，其结果将有助于推动我国幼儿科学创造力的培养工作，并对幼儿园科学教育产生一定的积极影响。
　　2研究方法
　　2．1被试
　　实验班被试为广州市某幼儿园小中大班幼儿共820人，其中小班230人，中班290人，大班300人；对照班被试为广州市另一所幼儿园小中大班被试共90人，其中小班30人，中班30人，大班30人。两所幼儿园的规模、级别和办学水平基本相当，两所幼儿园的幼儿平时表现也基本一致。
　　2．2材料
　　根据科学创造力的构成和微观发生法应用于教学实践的具体要求，以及幼儿心理发展的特点，研究者设计了培养幼儿科学创造力的训练材料，具体表现为一系列教学课例(附件即是其中的一个课例)。每个年级各有605’教学课例，涉及科学创造力的每一个构成成分，教学过程严格按照微观发生法的原则与要求进行。
　　为了评价幼儿科学创造力的培养效果，研究者分别编制了幼儿科学创造力教师调查问卷、幼儿科学创造力家长调查问卷和幼儿科学创造能力测验量表。教师调查问卷和家长调查问卷的内容相同，只是调查对象不同。问卷对幼儿科学创造能力的9个方面和科学创造人格的6个方面进行评价，每个方面分别有4个题目，共60道题，采用五点等级量表，所有题目的累积分数即为教师或家长评定幼儿科学创造力的分数。测验量表涉及科学创造能力的9个方面，共34个题目，幼儿必须具备正确的科学创造思维能力、运用正确的思维策略才能做出最好的回答。
　　2．3程序
　　运用训练材料对实验班被试进行了为期一年的实验，每个学期实施30个教学课例，每周实施1~2个教学课例。实验前对所有实验老师进行了认真培训，实验过程中研究者会定期开展听课评课活动，以保证整个实验按照微观发生法的具体要求进行。对照班被试按照原先的教学计划进行，不额外进行任何干预实验。实验一年后，对实验效果进行测查。首先，请每个实验班的负责老师在实验前后完成幼儿科学创造力教师调查问卷；其次，利用家长会请实验班幼儿的家长在实验前后完成幼儿科学创造力家长调查问卷；最后，由主试对实验班幼儿和对照班幼儿进行幼儿科学创造能力测验，对每个幼儿单独施测。
　　3研究结果与分析
　　3．1来自教师的证据
　　共收回有效的幼儿科学创造力教师调查问卷795份，其中小班217份，中班282份，大班296份。按照计分方法计算出每个幼儿的科学创造力分数，在SPSSl0．0中对所有数据进行统计处理。表1列出了教师对幼儿学年开始和学年结束时科学创造力的评价结果。
　　表1教师对幼儿学年开始和学年结束时科学创造力的评价

   
        
            
            小班
            中班
            大班
            总
        
        
            人数
            217
            282
            296
            795
        
        
            学年开始
            2.76（0.58）
            2.93（0.48）
            2.94（0.59）
            2.89（0.56）
        
        
            学年结束
            3.70（0.51）
            3.61（0.43）
            3.83（0.50）
            3.72（0.49）
        
        
            t
            61.3***
            37.4***
            50.9***
            76.5***
        
　　注：括号中是标准差，***表示P小于0．001教师评价结果表明，作为实验班的小班、中班、大班幼儿其科学创造力在学年结束时比学年开始时都有显著提高。这个结果从教师评价的角度说明幼儿的科学创造力可以采用微观发生法进行培养，而且培养效果非常明显。
　　3．2来自家长的证据
　　共收回有效的幼儿科学创造力家长调查问卷622份，其中小班205份，中班241份，大班176份。按照计分方法计算出每个幼儿的科学创造力分数，在SPSS10．0中对所有数据进行统计处理。表2列出了家长对幼儿学年开始和学年结束时科学创造力的评价结果。
　　表2家长对幼儿学年开始和学年结束时科学创造力的评价

   
        
            
            小班
            中班
            大班
            总
        
        
            人数
            205
            241
            176
            622
        
        
            学年开始
            3.03（0.56）
            3.26（0.44）
            3.38（0.53）
            3.22（0.53）
        
        
            学年结束
            3.66（0.47）
            3.76（0.45）
            3.96（0.44）
            3.79（0.47）
        
        
            t
            24.1***
            20.5***
            16.1***
            34.4***
        
　　注：括号中是标准差，***表示P小于0．001
　　家长评价结果表明，作为实验班的小班、中班、大班幼儿其科学创造力在学年结束时比学年开始时有显著的提高。这也就从家长评价的角度说明了幼儿的科学创造力可以采用微观发生法进行培养，而且培养效果非常明显。
　　3．3来自幼儿的证据
　　在实验结束时，对实验班744名幼儿进行了幼儿科学创造能力测验，其中小班211名，中班241名，大班292名。对对照班90名幼儿进行了幼儿科学创造能力测验，其中小、中、大班各30名。按照计分方法计算出每个幼儿的科学创造能力分数，在SPSS10．0中对所有数据进行统计处理。表3列出了实验班和对照班幼儿科学创造能力的测验结果。
　　表3实验班和对照班幼儿科学创造能力的测验结果

   
        
            　
            小班
            中班
            大班
            总
        
        
            实验班人数
            211
            241
            292
            744
        
        
            对照班人数
            30
            30
            30
            90
        
        
            实验班得分
            24.43(4.62)
            23.91(3.73)
            23.29(3.65)
            22.96(4.09)
        
        
            对照班得分
            19.97(3.52)
            19.72(3.93)
            19.60(3.49)
            19.09(3.70)
        
        
            t
            3.94***
            5.76***
            5.29***
            8.55***
        
　　注：括号中是标准差，***表示P小于0．001测验结果表明，实验班幼儿的科学创造能力得分显著高于对照班幼儿。这个结果从幼儿自身的角度说明幼儿的科学创造力可以采用微观发生法进行培养，而且培养效果非常明显。
       4讨论和结论
　　幼儿科学创造力的发展是个体心理机能发展的重要内容，关于个体如何形成心理机能尤其是高级心理机能的问题，不仅是教育心理学研究领域的重大问题，而且是发展心理学、哲学认识论、逻辑学等学科都迫切需要解决的重大问题。关于婴幼儿心理机能发展的问题，前人提出了各种理论，并进行了大量的研究。在总结前人研究结果及有关理论的基础上，结合自身十多年的各种个案研究与教育实验研究，研究者逐步形成了自己关于婴幼儿认知机能发展的基本理论。我们认为，婴幼儿阶段在认知方面主要需要形成感知运动机能、语言机能和逻辑运算机能。其中逻辑运算机能也称思维机能，指婴幼儿形成随意动作之后，在主客体相互作用过程中逐步形成具有逻辑意义的智慧动作，而后逐步过渡到以形象思维为主，最后进入抽象思维阶段。思维机能的获得对个体的发展有重要意义，幼儿科学创造能力的发展实际上是个体思维机能发展的具体表现，其形成需要三个基本条件，即关键期、机能载体和相互作用。所谓关键期是指有机体在成长过程中有些机能有一个特殊的形成时期，在这一特殊时期，这方面机能的获得特别敏感，一旦有适宜的刺激或训练，该机能就很容易形成，而一旦错过这个时期，这方面的机能就无法或很难再形成。所谓机能载体是指蕴含了某种机能的客体，可以让个体与其发生相互作用而形成其所蕴含的机能。比如感知觉机能的载体是感觉统合体，即人化环境中的各种物理刺激；运动机能的载体是动作原型，即人类主要的随意运动模式，依据人类运动的一些动作原型，对婴幼儿进行相应的训练，可以促使其动作机能得到发展。个体机能形成，除了具备相应的载体之外，还要有恰当的相互作用方式。如果在关键期内提供了载体，但主体没有和载体发生相互作用，也不可能形成机能；即便个体与载体发生了相互作用，但如果方式不恰当，也会影响机能形成的效果，甚至导致机能无法形成。
　　心理学很多研究表明，幼儿时期是个体形成后天需要的许多机能的关键期。如皮亚杰曾指出，5岁前是幼儿智力潜能得以发挥的最佳期；终身教育的调查研究也表明，生命最初几年是智力发展最迅速的时期；著名心理学家艾里克森认为，1～3岁的幼儿不仅掌握了大量的技能，如爬、走、说话等，而且开始有意识地决定做什么和不做什么。这一时期对于培养幼儿的独立性很重要。3~5岁则是培养幼儿主动探究人格的关键期。可见，幼儿时期不仅是科学创造能力，而且是科学创造人格发展的关键期，科学创造力的培养必须将幼儿教育作为起点。
　　为了培养幼儿的科学创造力，根据婴幼儿机能形成理论，还必须找到合适的机能载体和相互作用方式。研究者根据幼儿认知发展水平与学习特点，设计了以游戏形式为主的、包含科学创造能力与人格各方面具体内容的教学课例，即为幼儿科学创造力的形成提供了适宜的机能载体，实施这些教学课例实际就是向幼儿展示了科学创造的完整心理过程与阶段，从而为幼儿形成科学创造力提供了实践的空间。微观发生法则因其不仅关注幼儿学习的结果，更关注幼儿学习的过程，并且在目标学习的每一个环节上都要给予学习者适当的反馈和指导的突出特点，为幼儿科学创造力的形成提供了与机能载体(即研究者设计的教学课例)进行有效互动的方式，实验结果也证明了，正确实施以研究者设计的课例为教学内容的微观发生法的确能够促进幼儿科学创造力的发展，这将有助于反思和完善目前我国培养儿童科学创造力的各种模式与方案，对培养幼儿科学创造力的实践产生积极影响。
　　作者：王瑞明 陈红敏 佟秀丽 莫雷