幼兒科學能力的評估方式及影響因素

張凌霄

摘? ? 要：本研究從評估方式及影響因素兩個方面對近年來有關學齡前兒童科學能力的研究進行了梳理，結果發現，目前我國針對幼兒科學能力的研究尚處于起步階段，現有研究對于幼兒科學能力的評估以教師評價為主，啟示研究者們可以去開發一些適用于國內幼兒科學能力測試的工具。而從影響因素方面來看，影響幼兒科學能力的因素有很多，其中既包括認知方面的因素如執行功能、言語能力等，也包括社會性方面的影響因素如好奇心、親子關系等。

關鍵詞：幼兒;科學能力;科學探究

一、幼兒科學能力簡介

孩子們是伴隨著科學成長的，在與科學接觸的過程中，他們的好奇心得到了滿足，同時產生了對于周圍世界的熱愛。科學的定義較為寬泛，持有不同科學觀的人對于科學的定義不盡相同。部分學者認為科學是一種“知識體系”，偏重于知識層面的掌握，而隨著人們對于科學教育的不斷探究，越來越多的研究者偏向于把科學理解成一種動態的過程，并且認為幼兒的科學能力主要由科學知識和科學探究能力兩大方面構成。其中，科學知識主要涵蓋物質科學、生命科學、地球與空間科學、技術與工程四大領域的內容。

科學探究能力是科學能力的另一個重要組成部分，我國《3-6歲兒童學習與發展指南》指出，幼兒的科學學習核心是激發探究興趣，發展初步的探究能力。美國《國家教育科學標準》也明確表明：“科學學習的中心環節是探究。”此《標準》同時指出，“科學探究包括形成問題、建立假設、收集數據、檢驗假設和交流結果五個環節。”由此可見，各個國家對于科學探究步驟的規定基本一致。

二、幼兒科學能力的評估

雖然我國科學教育發展日臻完善，然而目前為止，我們對于幼兒科學能力的評估方式仍以教師填寫科學領域發展評估表為主，很少涉及到采用相應的工具直接對幼兒科學能力進行測量。相較于國內，國外對于幼兒科學能力測量方法的研究起步較早，許多國家也形成了成熟的針對學前兒童科學能力的測量方法。故本文對近年來國外學者常用的幼兒科學能力的測量方式進行了整理。

在國外，早期的一些科學測驗以測量兒童的科學知識為主，較為常見的是一些學業測驗中的科學分測驗。而隨著研究者們對于幼兒科學學習重視程度的提高和研究的逐漸深入，近些年來的科學能力測驗則基本從科學知識和科學探究能力兩個方面來測評兒童的科學能力。這些成熟的幼兒科學測驗來源于不同國家，但測驗形式基本相同。一般來說，測驗題目和選項的呈現采用幼兒較易接受的彩色圖片，由測驗者向幼兒描述問題，幼兒做出選擇。題目設置均為選擇題，便于幼兒做出反應。科學探究類題目主要考察幼兒對探究過程的了解程度，如幼兒是否明白科學探究的基礎是提出關于自然界的問題并做出預測。科學知識類問題則包含對物質科學、生命科學、地球與空間科學、技術與工程方面的基礎知識的測查。

除此之外，研究者們也在致力于開發一些更具有生態效度的測量方法。如，Fusaro和Smith開發了一個用于測試兒童的科學問題解決能力的任務。該任務模擬現實生活中的問題場景作為問題解決情境，記錄幼兒提出的解決方法作為結果。在這樣的問題情境之下，孩子們可以產生各種可能的解決方案，而不必只是選擇一個固定的答案。這類任務更接近孩子的生活和課堂體驗，更能綜合地反應出幼兒對于科學知識的理解和掌握。不過，此類測試的標準化程度還有待進一步完善。

三、幼兒科學能力的影響因素

（一）認知因素

1、言語能力

早在上世紀60年代，皮亞杰就提出了言語和思維相互依存的觀點。在4-5歲這個年齡階段，孩子的思維開始擺脫對具體行為的依賴，而更多地喜歡用語言符號來代表外部事物。這種轉變促進了思維的發展，進而促進了幼兒學習能力的提升。

與其他學科一樣，科學也有其特定的語言習慣，孩子們在進行預測、解釋數據、形成假設的過程中都會用到一些特定的語言，故語言掌握的熟練程度對于幼兒科學能力的發展是至關重要的。如果想要靈活地運用知識，幼兒不僅要對于知識有所了解（例如，知道生命的生長需要水、空氣和陽光），而且還必須能夠將掌握的知識通過語言表述出來，二者缺一不可。

現有的一些心理學領域的研究已經向我們表明，幼兒的言語成績與他們的科學成績存在顯著相關，言語發展水平越高的幼兒的科學問題解決表現也更好。由此可見，言語能力對幼兒科學能力的影響是深遠持久的。

2、空間能力

空間能力的發展對于一些具有明確的空間關系的領域的科學學習具有促進作用，如天文學和力學。有研究發現，5歲兒童對力和運動的理解與他們空間能力中的心理折疊的準確性有關。從發展心理學的角度來看，空間能力對于科學學習早期的個體可能比科學學習后期的個體更重要，這是因為在科學學習中，幼兒或科學知識水平較低的個體會更多地使用其自身空間能力來建立心理地圖和模型，以達到與之相關的問題解決的目的，而成年人或科學知識較豐富的個體則會更多地利用其所掌握的知識經驗去解決問題。

3、執行功能

執行功能是一種有目的的控制機制，它能夠以靈活有效的方式協調不同的認知過程，并調節人類的復雜認知活動。絕大多數研究者認為執行功能由三部分組成：抑制控制，工作記憶和認知靈活性。

學齡前兒童的科學能力被認為與其執行功能有關，是因為幼兒所經歷的一系列科學探究過程，例如提出問題，做出假設，進行實驗，分析論證等，都需要使用較高水平的認知能力，而這些高級認知能力與執行功能的發展是密不可分的。一些有關執行功能的實證研究也向我們表明，執行功能在兒童的科學學習中起著至關重要的作用，例如，一項長達6年的縱向研究發現，孩子們在幼兒園時期的注意力可以預測他們五年級時的科學成績。Morgan等人的一項最新研究進一步向我們揭示了幼兒的執行功能和科學能力之間的關系，研究顯示在控制了一些行為因素（如攻擊傾向）之后，執行功能仍舊可以顯著預測孩子們在入學前及小學低年級時的科學成績。

（二）社會性因素

基本的認知技能在幼兒科學學習中起著至關重要的作用，但這些認知因素并不能完全解釋幼兒科學能力的發展。除此之外，也有許多社會性因素影響著幼兒科學能力的發展。

1、好奇心

幼兒的好奇心是指個體遇到新奇事物或處在新穎環境中時，所產生的注意、操作、提問等行為傾向，它能夠促進個體對事物的主動思考與探究。研究者們主要通過測量幼兒的提問能力來測量幼兒好奇心的水平，因為在同樣的問題情境下，好奇心強的幼兒提問的次數更多，質量也更高。孩子們可以通過提出問題來彌補自身經驗與現有問題之間的差距，從而解決困難。Fusaro和Smith用實驗法探究幼兒的提問能力與科學問題解決之間的關系，表明幼兒面對新穎實驗材料時的提問次數越多，其科學問題解決的表現就越好。

布魯納認為，好奇心是個體學習的內在動機之一，只有孩子們對于知識產生了興趣及期待，才能夠推動個體認知過程有效進行。與此同時，好奇心也是創造性人才的重要特征，而創造性往往被認為與科學能力的發展緊密相連。因此，要想促進幼兒科學能力的發展，我們就要重視對于幼兒好奇心的培養。

2、親子互動

親子互動對幼兒科學能力發展的影響主要體現在兩個方面。第一，親子互動有助于培養幼兒科學探究技能。研究表明，母親與孩子互動水平的差異能夠解釋幼兒個體之間的好奇心和探究行為的差異。在這些研究中，研究者們在實驗室中向幼兒分別呈現一些新奇的刺激和常見的刺激，然后觀察不同條件下母親和幼兒共同進行的探究活動。研究結果表明，母親引導孩子探索新穎物體的頻率、對于孩子提問的回應的積極性均與幼兒的探究表現和提問的頻率呈正相關。

其次，幼兒時期的親子互動與兒童的言語發展相關緊密。研究發現，親子之間的日常對話互動次數能有效地預測幼兒的言語表現。與此同時，通過一定的培訓課程改善母親的言語溝通質量，孩子的語言能力也會有所提升，從而有效促進幼兒對于科學知識的理解和表達。

3、教師教學方式

幼兒園教師的教學方式同樣會對孩子們的科學學習產生影響。教師對幼兒科學活動的指導主要有四種方法，分別是：直接幫幼兒操作、示范操作、講解指示、啟發引導。調查顯示，大部分教師更傾向于采取啟發引導的方式，即在教育過程中不直接幫助幼兒操作，也不進行演示，而是啟發幼兒獨立解決問題。在啟發引導教學方式下，幼兒對科學探究方法的掌握程度顯著優于其它條件。這可能是因為啟發引導教學法更符合幼兒動手探究、熱愛游戲的天性。許多國內外學者也指出，通過探究學習科學是最能體現科學本質、最能激發幼兒主動性的方法。

四、思考與展望

總的來說，通過以上研究我們可以了解到以下兩點：第一，科學能力的發展從幼兒階段就起步了，啟示我們現階段對于幼兒科學能力的影響因素的研究并非操之過急，而是很有必要的。對于幼兒科學能力影響因素的理解有助于我們進一步掌握他們科學學習的規律，從而有助于其入學準備。我國對于幼兒科學能力的研究目前可以說是鳳毛麟角，今后，研究者們可以針對可能影響幼兒科學能力的因素進行進一步的探討。

其次，科學能力作為一項領域特殊性的能力，既會受到領域一般性因素的影響，也會受到領域特殊性因素的影響。這啟示我們科學能力并非一種獨立發展的能力，要想促進幼兒科學能力的發展，教師、家長及教育研究者們不僅應當重視幼兒對于科學知識的學習和探究能力的培養，還應當注重領域一般性能力的訓練，可以通過一些基于課堂和家庭的干預課程來改善這些能力的發展，從而改善幼兒的認知能力。幼兒好奇心的培養是促進其科學能力發展最為重要的一環，家長和教師在日常生活中要多和孩子一起探索，比如多與幼兒一起進行科學探究活動。教育研究者們應進一步設計和完善以幼兒自主探究為主，教師示范及指導為輔的、適合幼兒的科學課程。

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