幼兒科學問題解決能力的發展特點與家長教育卷入的影響

吳荔紅 廖雨曈 田晶晶 林洵怡

[摘 要] 為揭示幼兒科學問題解決能力的一般發展特點及家長教育卷入的影響，本研究運用幼兒科學問題解決能力測驗與家長教育卷入問卷，對福建省5所幼兒園294名幼兒及其家長進行調查。結果表明，大班幼兒的科學問題解決能力總體高于中班幼兒，男生的科學問題解決能力總體高于女生;在難度較大的任務中，大班幼兒的表現顯著優于中班幼兒，在難度較小的任務中，男生的表現顯著優于女生;男生和女生的科學問題解決能力在4～4.5歲階段均平穩緩慢發展;男生的科學問題解決能力在4.5～5.5歲階段提升較為迅速;女生的科學問題解決能力在5～6歲階段提升較為迅速。幼兒科學問題解決能力與家長教育卷入總分以及家長討論、家長語言認知活動參與、家長生活指導等維度得分呈顯著正相關。家長語言認知活動參與、家長生活指導對幼兒科學問題解決能力具有正向預測作用。家長應關注幼兒科學問題解決能力發展的年齡特點與性別差異，加強與幼兒的語言互動，培養幼兒生活自理能力，創設具有挑戰性的科學探索環境，激發幼兒科學探索興趣，以促進幼兒科學問題解決能力的發展。

[關鍵詞] 早期科學學習;問題解決能力;家長教育卷入

一、問題提出

21世紀人類社會進入了信息技術革命階段。隨著社會發展的需要，科學技術占據越來越重要的地位。加強科學教育以培養良好的科學素養符合時代對人才的要求。學前教育是終身教育的奠基階段，加強幼兒早期的科學教育對于促進個體科學思維和科學能力的發展都具有十分重要的價值。弗倫希（French）認為探究技能是兒童早期科學學習的關鍵構成要素，而科學問題解決是兒童科學探究的一種重要形式，因此培養幼兒科學問題解決能力對于幼兒早期科學學習具有十分積極的促進作用。[1]

科學問題解決能力即表征和解決科學問題的能力。[2]梅耶爾（Mayer）和薩格魯（Sugrue）概括了問題解決能力的基本成分，主要包括內容理解（領域知識）、獨立于領域的問題解決策略、自我調節。[3]該框架被美國國家評價、標準及學生測試研究中心（CRESST）采納，用于對中小學生科學問題解決能力評價中。對于兒童而言，其科學探究過程包括“觀察、提出問題、計劃調查、收集和解釋信息、提出假設、交流觀點”，這些技能來自幼兒早期的認知能力和社交能力，是幼兒解決科學問題能力的基礎。[4]瑪麗亞（Maria）認為幼兒科學問題解決的過程主要是指學齡前兒童利用他們已掌握的科學探究技能尋求信息，探索并解決他們周圍的物理世界中的問題的過程。[5]目前學界對于幼兒科學問題解決能力暫無清晰一致的定義，結合已有文獻對于科學問題解決能力的定義及幼兒科學問題解決過程的特點，本研究認為幼兒科學問題解決能力主要指幼兒利用已有的科學知識和經驗、生活常識以及相關科學探究技能，理解問題情境并有效解決與日常生活情境相關的科學問題的能力，具體包括幼兒對于科學問題的理解與表征以及運用相關策略有效解決科學問題的能力。

在關于幼兒科學問題解決能力發展水平的研究中，瑪麗亞等人發現4歲和5歲的孩子在解決科學問題的相關測驗中存在相當大的差異，有些孩子對所有的測驗項目都給出了有效的解決方案，而有些孩子只對其中一個或兩個項目給出了有效的解決方案。[6]美國內布拉斯加大學河秀英（Soo-Young Hong）等學者的調查研究發現，在關于分類的科學問題解決任務中，幼兒的平均得分略高于中間值，接受教師有效教學指令的幼兒在科學問題解決任務中的表現優于一般幼兒。[7]進一步深入了解幼兒科學問題解決能力的發展需要挖掘其背后的影響因素。首先，幼兒的生理發展水平、認知經驗影響著幼兒科學問題解決能力的水平;其次，兒童所處的環境、家庭背景、父母因素等同樣影響著幼兒科學問題解決能力的發展水平。艾多安（Aydogan）認為就解決問題的技能而言，向兒童提供解決問題的經驗并支持他們解決問題十分重要。[8]譚（Tan）、泰米茲（Temiz）認為對問題的思考和問題解決技能的發展直接關系到與探索科學過程相關技能的獲得。[9]賓厄姆（Bingham）等人認為，兒童的年齡、準備程度、家庭、環境等因素與幼兒的問題解決能力直接相關。[10]

根據布朗芬布倫納的生態系統理論，家庭是影響幼兒成長和學習的微觀系統，家長教育卷入作為家庭因素的重要內容，在理論假設上對幼兒科學問題解決能力的發展具有重要影響。目前學界對于家長教育卷入缺乏統一的操作性定義，家長教育卷入主要依據個別研究的研究目的進行界定。[11]如摩爾（Mole）的研究中，家長教育卷入指一切學校提供和鼓勵的，并授權父母為支持孩子學習和發展所開展的活動，包括校內和校外兩種形式。[12]愛潑斯坦（Epstein）等人提出了有關家長教育卷入的六個維度，包括養育、交流、志愿服務、在家的學習、決策和社區協作。[13]我國學者羅良在此基礎上提出家長教育卷入（parental involvement in education）是指父母對自己孩子教育的理念、發展的期望，以及在家庭和學校中做出的促進孩子取得更好學業成就和心理發展的多種行為。[14]大量實證研究結果發現，家長教育卷入與學生良好的學習成就和積極的社會行為相關，包括學術技能、語言技能、學生的積極態度和行為、更高的教育期望，以及積極的情緒發展和社會能力。[15]16][17][18][19]

在家長教育卷入與兒童早期科學能力和成就關系的研究中，羅德里格茲（Rodriguez）等人的研究表明家長教育卷入影響學生的科學成就。[20]弗倫希（French）認為應當將家庭因素與學校因素、文化因素等不同變量放在一起進行整體研究，以促進兒童科學思維的發展。[21]針對學齡前階段，相關研究表明家長教育卷入影響幼兒的語言技能、入學準備等方面。[22][23]同時，有研究發現，日常生活中，在父母的陪伴下幼兒會經常進行科學思考，共同協商解決問題的目標、使用的策略和完成的標準，父母還為幼兒提供幫助，在幼兒能力較差的領域為其提供更大的幫助，在幼兒能力較強的領域則提供相對而言更少的幫助。[24]通過梳理當前的相關研究發現，國內目前缺少有關幼兒科學問題解決的實證研究，關于科學領域問題解決能力的研究主要以數學領域為主。在家長教育卷入與兒童科學問題解決相關性的研究中，關注點主要聚焦在家庭因素與兒童科學思維，家長教育卷入與兒童科學成就、認知發展及入學準備等方面，而缺少對家長教育卷入與幼兒科學問題解決能力關系的針對性研究。基于此，本研究通過引進國外相關研究工具并將進行中國化，對幼兒科學問題解決能力進行測評，以實證研究的方式了解幼兒科學問題解決能力的發展水平，并對參與測評的幼兒家長進行問卷調研，進一步深入探討家長教育卷入與幼兒科學問題解決能力之間的關系。本研究旨在豐富國內有關幼兒科學問題解決能力的量化研究，幫助幼兒家長及教師了解幼兒科學問題解決能力發展的一般特點，引導家長關注幼兒的科學問題解決以促進幼兒科學能力的發展。

二、研究方法

（一）研究對象

本研究主要選取福建省福州市省級示范園A、市級示范園B、普通公立園C、民辦普惠性幼兒園D，以及福建省三明市某縣鄉鎮幼兒園E的中、大班各一個班級的幼兒為測驗對象，之所以沒有選擇小班，是因為測評時間為10月份，小班幼兒剛入園不久，正處于入學適應階段。除此之外，測驗要求幼兒具備一定的科學經驗的積累，在預測階段，研究者發現，該任務對于小班幼兒難度過大，幼兒表現普遍較差，且樣本之間差異性較小。綜合以上考慮后，本研究選取中、大班幼兒為研究樣本，參與測評的幼兒共計312人，對于所有參與測驗的幼兒家長發放家長教育卷入問卷，回收有效問卷294份。以下研究結果基于294名參與測驗的幼兒以及所回收的家長教育卷入問卷。被試幼兒中男生149人，女生145人;中班幼兒149人，大班幼兒145人。中班幼兒的平均年齡為56.03個月（SD=3.72），大班幼兒的平均年齡為67.25個月（SD=3.89）。

本研究被試幼兒中，281名兒童主要由父母撫養（95.6%），13名兒童為留守兒童（主要由外祖父/外祖母、爺爺/奶奶撫養）（4.4%）。5所被試幼兒園中，A、B幼兒園分別為省級示范園和市級示范性幼兒園，幼兒家庭平均月收入較高，父母多為公務人員或專業技術人員，父母學歷多以本科及以上學歷為主。C、D幼兒園分別為普通公立幼兒園和民辦普惠幼兒園，父母多為技術工人，父母學歷多為中/大專學歷。E幼兒園為鄉鎮幼兒園，幼兒家庭平均月收入較低，父母基本是技術工人或非技術及半技術工人，父母學歷主要是中/大專或高中以下學歷。具體樣本分布情況見下表。

（二）研究工具

1. 幼兒科學問題解決能力測驗。

幼兒科學問題解決能力測驗是瑪麗亞（Maria Fusaro）、莫林（Maureen C. Smith）等人于2018年設計制定的，并用于對幼兒科學問題解決能力的研究中，其設計制定過程及主要研究成果刊登于2018年的《兒童早期研究季刊》（Early Childhood Research Quarterly）。該測驗主要包含1個練習任務以及7個正式任務。[25]研究團隊對該測驗工具進行翻譯后使用該工具對國內幼兒進行預測，根據預測效果對測驗工具進行了進一步調整，并數輪咨詢國內相關領域專家意見，以保證測驗工具對于中國幼兒的適宜性。本研究團隊使用修訂版研究工具的相關成果曾在2020年6月發表于 《早期教育與發展》（Early Education and Development）雜志中。[26]

測驗首先為練習任務，練習的目的旨在讓幼兒熟悉測驗的規則和流程，主試對幼兒展示圖片，并根據圖片進行講解：“有一只貓被困在了樹上，有什么辦法可以把小貓從樹上救下來嗎？”主試主動給出幼兒答案：“我有三種辦法，可以找來梯子爬上去把小貓救下來;請巨人來幫忙，巨人的手很長，手一伸就把小貓救下來了;用直升機把小貓救下來。”接下來主試將對幼兒進行引導：“我是不是想了很多的辦法來救小貓，那一會兒你也要想很多的辦法來解決問題。”接下來是正式任務，第一個任務有關冰塊，主試向被試幼兒展示配圖并對幼兒進行解釋說明：“草莓被凍在了冰塊里面，有什么辦法可以將草莓從冰塊里面拿出來呢？”第二個任務有關水桶，主試依據配圖對幼兒進行說明：“這個小朋友想澆花，但是桶里的水裝得太滿了，太重了他提不動。用什么辦法才能用桶里的水澆花呢？”第三個任務有關鑰匙，主試依據配圖對幼兒進行解釋說明：“鑰匙掉到了湖里，沉到了湖底，有什么辦法可以把鑰匙從湖里拿出來？”第四個任務有關皮球：皮球被困在了玻璃瓶里，瓶口很小，詢問幼兒有沒有什么辦法可以把皮球從玻璃瓶里取出來。第五個任務有關雞蛋：兩個小朋友發現了一個蛋，一個小朋友覺得是雞蛋，另外一個小朋友覺得是鴨蛋，詢問幼兒有什么辦法可以分清是雞蛋還是鴨蛋。第六個任務有關袋子：布袋里面裝著兩樣東西，一個袋子是枕頭，一個袋子是磚塊，不可以打開袋子，讓幼兒分辨哪個袋子里面裝的是枕頭，哪個袋子里面裝的是磚塊。第七個任務有關種子：農民伯伯把花菜種子和胡蘿卜種子混在了一起撒進土里，詢問幼兒有沒有什么辦法能夠分清胡蘿卜種子與花菜種子。問題任務的難度總體呈現遞增的趨勢。

測驗開始前由一名主試將幼兒帶入安靜的房間內，開場主試先和被試進行簡單的溝通交流：“某某小朋友你好，我是……今天我要和你玩一個好玩的游戲。”該名主試在測驗過程中負責語言引導幼兒。在測試進行的過程中，由另外一名主試全程錄音，并將幼兒對于每個問題的回答如實記錄在表格中。測查的程序為首先由主試出示圖片，描述情境并對幼兒進行提問，當幼兒對問題情境進行回答之后，主試進行追問：“還有其他辦法嗎？”當幼兒表示“不知道”“就這些”或重復已有答案或沉默不再回答的時候提問停止。主試不可以引導、提示或重復幼兒的答案，幼兒表達不清楚的時候可以說：“你能再說一遍嗎？”或者 “你能說得更清楚一些嗎？”當幼兒回答過于簡單籠統，主試可以進行進一步追問：“具體說說是什么？”為保證兩名主試對于測驗評分標準的一致性，研究者對294名被試幼兒中的25%即73名幼兒的測驗結果進行了kappa一致性系數檢驗，所得kappa值為0.78，兩名主試具有較好的一致性。

瑪麗亞等人開發了一套編碼系統，用于總結和分類該測驗中兒童在各項任務中所提供的有效解決辦法。（詳見表3）幼兒的有效回答包括三類：使用某種有效工具進行輔助以解決問題（例如，冰塊：用微波爐融化冰塊）;在不使用工具的情況下采取某種有效手段解決問題（例如，水桶：人們齊心協力一起提起水桶;袋子：摸一摸袋子）;在幻想情境中提出某種有效方法解決問題（例如，鑰匙：美人魚幫忙取鑰匙）。在任務一至任務四中，當幼兒提出了一類型的方案（例如使用不同的工具融化冰塊，包括微波爐/太陽等），盡管這類回答屬于同一類型但具體實踐方法不同，因此幼兒所提出的策略均被認定為有效答案。幼兒的無效回答分為兩類：一類為不符合規范的策略（例如，袋子：打開袋子）;一類為無法有效解決問題的策略，包括使用無效的工具或動作（例如，皮球：向球中注入空氣;鑰匙：用繩子把鑰匙勾上來）。研究團隊主要利用該編碼系統對幼兒提出的所有解決方案進行有效性評估，每個任務幼兒回答出一個有效答案記為1分，回答出三個或三個以上有效答案，則該任務得滿分即3分，測試總分為21分。

2. 家長教育卷入問卷。

本研究所用到的家長教育卷入問卷主要參考早期父母卷入量表（Early Parental Involvement Scale （EPIS），共包含26個項目，涵蓋了6個家長卷入維度，父母使用李克特5點計分量表報告自己的卷入行為，該量表6個維度的克隆巴赫α系數的范圍在0.60（學校參與）～0.90（父母討論）之間。香港學者劉（LAU）使用該量表對中國文化背景下家長卷入與兒童入學準備之間的關系進行了研究。[27]研究者在原量表的基礎之上，依據研究目的和性質對問卷項目進行一定刪減并重新進行EFA分析，最終問卷含18個項目，使用李克特5點計分法，主要涉及4個維度：第一，家長園所參與，具體項目如“我常用致電或微信的方式與幼兒園老師溝通”等;第二，家長生活指導，包括評估父母直接指導促進兒童自理能力和社會情感發展的項目，具體項目如“我常在家指導孩子自行穿衣服”等;第三，家長討論，指父母與子女就園所相關問題進行對話，具體項目如“我常與孩子討論有關幼兒園的日常活動”等;第四，家長語言認知活動參與，包括給孩子讀故事、和孩子玩象棋或紙牌游戲等，具體項目如“我常給孩子講授幼兒園課外的知識”和“我常培養孩子的好奇心和求知欲”等。

（1）探索性因素分析。

研究者對所收集的294份家長教育卷入問卷進行了探索性因素分析。首先對該問卷進行KMO和Bartlett球形檢驗，結果表明，該問卷的KMO值為0.888（P<0.01），適合進行EFA分析。依據Kaiser原則，保留特征值大于1的因素。通過解釋的總方差表格（表4）可得，特征值大于1的因素有4個，累積解釋變量為64.033%。依據表4可知，家長教育卷入問卷整體性結構良好，整體探索性因素分析所萃取的因素數為4。

由表5可以看出問卷18個項目共分為4個維度，其中Q1～Q5為維度1，主要涉及家長討論;Q6～Q10為維度2，主要涉及家長語言認知活動參與;Q11～Q14為維度3，主要涉及家長園所參與;Q15～Q18為維度4，主要涉及家長生活指導。

（2）信度檢驗。

通過對家長教育卷入問卷各維度及問卷總體進行信度檢驗可知，問卷各維度分別包含有5、5、4、4個項目，各維度的克隆巴赫α系數分別為0.890，0.801，0.769，0.789;問卷總體的克隆巴赫α系數為0.888。本問卷各維度及問卷總體均達到了較好的內部一致性指標要求，具有較好的信度。

（三）研究過程

在征得幼兒園及家長同意后，研究團隊進入各幼兒園，隨機挑選一個中班及一個大班的幼兒作為研究被試開展測評，測評任務全程由兩名主試面對一名幼兒完成，其中一名主試負責與幼兒溝通下達指令，另一名主試負責記錄、錄音等。在正式測評開始之前，研究團隊挑選了不同年齡段的幼兒進行了為期一周的預測，在預測的過程中不斷規范和統一兩名主試的評分標準以達到基本一致。

研究團隊成員委托教師向家長發放紙質版家長教育卷入問卷，并針對問卷內容向家長進行簡要說明，家長在家中填寫完成后由幼兒教師統一回收至研究者處。

（四）數據分析

收集所有數據后，由兩名學前教育學專業的碩士研究生對數據進行錄入并且校對，采用SPSS 22.0軟件對數據進行分析處理。

三、研究結果與分析

（一）幼兒科學問題解決能力描述性統計

1. 幼兒科學問題解決能力總體描述統計。

通過對幼兒科學問題解決能力的描述統計分析得出（具體見表6），幼兒科學問題解決能力測驗總分最低分為0分，最高分為17分。綜合7項任務幼兒平均總分為6.32（SD=2.829）。幼兒總體科學問題解決能力發展水平偏低（平均得分低于測驗總分的中位數值）。在具體7項任務中，前3項任務的得分均值在1分以上，后4項任務的得分均值在1分以下，其中最后一項種子任務的得分均值最低，為0.14（SD=0.37）。

2. 不同性別及年齡幼兒科學問題解決能力差異統計。

將幼兒的年齡與幼兒科學問題解決任務測驗得分進行皮爾遜（Pearson）相關性分析發現，幼兒的科學問題解決能力測驗得分與幼兒的年齡（月齡）呈現顯著相關的關系（r=0.272，P<0.01）。進一步對不同年齡段幼兒（中班、大班）科學問題解決能力進行差異性統計分析得出（見表7），不同年齡段幼兒在科學問題解決能力測驗總分上存在顯著差異性（t=3.396，P<0.01），在后3項任務中不同年齡段幼兒表現存在顯著的差異性，其中大班幼兒得分顯著高于中班幼兒。通過對不同性別幼兒在科學問題解決能力測驗得分的差異性分析可以看出（見表7），不同性別幼兒在科學問題解決能力測驗總分上存在顯著的差異性（t=4.143，P<0.01），在前4項任務中不同性別的幼兒表現存在顯著的差異性，其中男生在科學問題解決能力任務中的得分顯著高于女生。

為了進一步了解年齡及性別對于幼兒科學問題解決能力的影響，研究者以年齡（以幼兒的月齡為標準對幼兒的年齡進行統計，主要劃分為4歲、4.5歲、5歲、5.5歲、6歲及以上）、性別（男生、女生）為自變量，幼兒科學問題解決任務的得分為因變量，進行了多因素方差分析。方差分析結果表明，年齡的主體效應顯著（F=7.149，P<0.01），性別的主體效應顯著（F=9.557，P<0.01），年齡與性別的交互效應不顯著（F=0.636，P=0.638>0.05）。下圖為不同年齡不同性別幼兒在測驗任務當中的表現趨勢圖。在4～4.5歲階段，男生和女生科學問題解決能力的發展水平平穩緩慢提升;在4.5～5.5歲階段，男生科學問題解決能力有了較為快速的發展;在5～6歲階段，女生的科學問題解決能力提升較為迅速。

（二）家長教育卷入描述性與差異統計

如表8所示，家長教育卷入總體平均得分為3.59，在家長教育卷入的各維度中，家長生活指導維度平均得分最高（M=4.13，SD=0.68），家長園所參與維度的平均得分最低（M=3.18，SD=0.78），分別以父母學歷、父母職業、家庭平均月收入、主要陪伴人為自變量，以家長教育卷入各維度及總分為因變量進行方差分析，結果顯示不同學歷、不同職業父母在家長語言認知活動參與上均存在顯著的差異性，不同職業母親在家長生活指導上存在顯著的差異性（F=2.776，P<0.05），除此之外，不同陪伴者在家長園所參與中存在差異性（F=2.773，P<0.05）。通過進一步事后檢驗發現，其中父親職業為一般公務性人員、專業技術人員及行政人員的，在家長語言認知活動參與上的得分顯著高于非技術及半技術工人;父親學歷為本科及以上的，在家長語言認知活動參與中的得分顯著高于父親學歷為高中以下的。母親職業為一般公務性人員、專業技術人員及行政人員的，在家長語言認知活動參與中的得分顯著高于母親職業為非技術及半技術工人的得分;母親學歷為本科及以上的，在家長語言認知活動參與中的得分顯著高于學歷為高中以下或專科的得分;在家長生活指導中，母親職業為非技術及半技術工人的得分顯著高于職業為一般公務性人員、專業技術及行政人員的得分，母親職業為技術工人的得分顯著高于母親職業為一般公務性人員的得分。母親在家長園所參與中的程度顯著高于父親。

（三）家長教育卷入等因素與幼兒科學問題解決能力的相關性分析

通過對幼兒性別、年齡、家庭背景因素、家長教育卷入各維度及總分與幼兒科學問題解決能力測驗得分進行皮爾遜（Pearson）相關性分析發現（見表9），幼兒科學問題解決能力測驗得分與家長教育卷入總分（r=0.135，P<0.05）呈現顯著正相關的關系，與家長討論（r=0.124，P<0.05）、家長語言認知活動參與（r=0.131，P<0.05）以及家長生活指導（r=0.146，P<0.05）這三個維度呈現顯著正相關的關系。

（四）家長教育卷入與幼兒科學問題解決能力的回歸分析

依據相關分析的結果，以幼兒的年齡、性別、家長討論、家長語言認知活動參與、家長生活指導、家長教育卷入總分為自變量，以幼兒科學問題解決任務得分為因變量進行回歸分析。在模型1中對幼兒性別、家長討論、家長語言認知活動參與、家長生活指導以及家長教育卷入總分與幼兒科學問題解決能力進行回歸分析發現，幼兒性別、家長討論、家長語言認知活動參與、家長生活指導以及家長教育卷入總分5個自變量對幼兒科學問題解決能力校標變量的多元相關系數為0.314，多元相關系數的平方為0.099，以上5個自變量共可以解釋“幼兒科學問題解決能力”9.9%的變異量，總體擬合度較低，預測程度較低。根據回歸模型1可以看出，性別、家長語言認知活動參與以及家長生活指導對幼兒科學問題解決能力具有顯著的正向預測作用（P<0.05）。在模型2中加入幼兒年齡為預測變量，對幼兒年齡及性別、家長討論、家長語言認知活動參與、家長生活指導以及家長教育卷入總分與幼兒科學問題解決能力進行回歸分析發現，以上6個自變量對幼兒科學問題解決能力的多元相關系數為0.383，多元相關系數的平方為0.147，以上6個自變量共可以解釋“幼兒科學問題解決能力”14.7%的變異量。其中，幼兒年齡、性別、家長語言認知活動參與對幼兒科學問題解決能力具有顯著的正向預測作用（P<0.05）。

四、討論

（一）幼兒科學問題解決能力發展的總體特征

本研究發現，幼兒總體科學問題解決能力發展水平偏低，與此同時，科學問題解決測驗任務得分隨著幼兒年齡的發展不斷提升，大班幼兒得分顯著高于中班幼兒，這一研究結果與美國學者瑪麗亞的研究結論一致。[28]與此同時，本研究發現男生的科學問題解決能力高于女生。隨著年齡的增長，幼兒的相關認知經驗不斷豐富，生理機能不斷完善，相關能力水平也得到了提高。厄茲居爾（Ozgul）的研究表明兒童的科學思維具有年齡差異，5歲的兒童與6歲的兒童相比，科學思維能力較弱。[29]究其原因可能是兒童經歷的增加和他們的心智隨著年齡的增長而成熟。本研究發現，不同性別幼兒在科學問題解決能力上存在顯著差異性，研究者認為原因主要在于男生對科學問題的興趣一般高于女生，與此同時花費在探索相關科學問題上的時間也多于女生，在面對同樣科學相關任務情境時，男生更易調動起相關的經驗，因此男生在科學問題解決任務中的表現顯著高于女生。研究發現，在4～4.5歲階段，男生和女生科學問題解決能力的發展水平平穩緩慢提升，在4.5～5.5歲階段，男生科學問題解決能力發展較為迅速，在5～6歲階段，女生科學問題解決能力發展較為迅速。已有相關心理學研究結果發現，5～7歲年齡段幼兒科學思維有了較快發展，兒童在3歲時表現出對自己的思維過程的一些意識;[30]4歲年齡段的幼兒幾乎很難確定一個事物實際物理狀態是否可以直接與所觀察到的現實相聯系;[31]而5～7歲年齡段幼兒已經能夠從證據當中進行適當的推論。[32]隨著該年齡段幼兒科學思維的發展，幼兒科學問題解決能力也得到了較快的發展。

在對各項任務中不同年齡段、不同性別幼兒表現的差異性分析中，研究者發現，不同年齡段幼兒在科學問題解決任務得分中的差異性主要體現在難度較大的任務（第5、6、7項任務）中，不同性別幼兒在科學問題解決任務得分中的差異性主要體現在難度較低的任務（第1、2、3、4項任務）中。研究者認為可能的原因在于高年齡段的幼兒在思維的發展、經驗的積累上優于低年齡段的幼兒，因此對于難度較大的科學相關概念的掌握情況顯著優于低年齡段的幼兒。不同性別的幼兒在難度較大的科學相關概念的掌握上無顯著的差異性，然而在面對難度較低的任務時，男生由于對于科學問題的興趣較高等因素，更加傾向于在任務中提出多種不同的解決方法，這使得男生在難度較低的科學問題解決任務中的表現優于女生。

（二）家長教育卷入的總體特征及差異性分析

本研究表明，被調查幼兒家長教育卷入程度整體較高。這與我國學者周奕欣等人2014年一項針對江蘇省小學生家長教育卷入的研究結果一致。[33]受我國重視教育的傳統的影響，家長普遍十分關注幼兒的早期教育。根據李輝等人（2011）的研究結果發現，在孩子早期生涯中，中國父母較之其他國家的父母有著更高水平的教育卷入。[34]

本研究發現，職業專業化程度較高、學歷較高的父母在語言認知活動參與中的得分高于職業專業化程度較低、學歷較低的父母。職業專業化程度較低的母親在家長生活指導中的得分顯著高于職業專業化程度較高的母親。在家長園所參與這一維度中，母親的參與程度顯著高于父親。由于語言認知活動的參與需要父母自身具備一定的知識經驗儲備，職業專業化程度較高、學歷較高的父母更加傾向于在這一方面花費時間。職業專業化程度較低的母親受到自身素質的影響，在對幼兒的教育中更加傾向于培養幼兒的自理能力，規范幼兒的生活習慣，指導幼兒的生活行為。本研究發現，大多數幼兒主要陪伴者為母親，母親相較父親而言更加關注幼兒的園所生活，更愿意花時間了解并參與幼兒的在園生活。

（三）家長教育卷入與幼兒科學問題解決能力的關系

家庭教育對幼兒的學習與發展具有重要的影響作用，家長教育卷入是父母參與幼兒學習生活的重要體現，諸多研究結果表明家長教育卷入對幼兒的學習發展和學業成就具有積極的促進作用。凡圖佐（Fantuzzo）等人2004年的研究發現，以家庭為基礎的父母卷入行為是孩子入學準備的最強預測因子。[35]范（Fan）的研究結果發現，學生的學業成績平均績點與以家庭為基礎的家長卷入之間存在著顯著相關的關系。[36]塞格納（Seginer）研究發現，當父母受過相關教育培訓時，能夠在與兒童的日常交往當中為兒童提供更多的言語和認知刺激，使他們孩子的認知成績貝利心理發展量表分數顯著高于一般家庭中的孩子。[37]

在對家長教育卷入與幼兒科學問題解決能力的研究中，研究者發現，幼兒科學問題解決任務得分與家長教育卷入總分、家長討論、家長語言認知活動參與、家長生活指導等維度呈現顯著正相關關系。根據回歸模型1、2可以看出，家長語言認知活動參與以及家長生活指導對幼兒科學問題解決能力具有顯著的正向預測作用，其中家長語言認知活動參與在兩個模型中均對幼兒科學問題解決能力這一效標變量具有顯著影響。已有的研究發現，家庭教育卷入中家長語言和認知活動參與以及家校聯系與兒童的漢語讀寫能力和入學準備相關。[38][39]家長通過培養幼兒好奇心、跟幼兒一起玩益智類游戲、為幼兒講授課外知識等方式，在潛移默化中開發幼兒的思維，豐富幼兒的知識經驗，培養幼兒對科學、益智類游戲的興趣，促進了幼兒在科學問題解決能力方面的發展。在家長生活指導中涉及家長對幼兒自理能力的培養，家長通過培養幼兒的自理能力，發展幼兒獨立解決問題的能力，使得幼兒在面對問題情境時，能夠調動自身已有經驗有效解決問題。在本研究中并未發現家長討論及家長園所參與對幼兒科學問題解決能力具有顯著影響，劉（Lau）的觀點認為與家庭活動相比，家長的學校活動對中國幼兒學校成績的預測程度更低，盡管如此也不應該忽略家長的學校活動參與。[40]

五、教育建議

根據本研究結果不難發現，幼兒科學問題解決能力總體水平偏低。家庭教育作為影響幼兒發展的重要因素，父母應該在家庭教育中注重培養幼兒對科學的興趣，家長教育卷入影響著幼兒科學問題解決能力的發展。具體來說，家長首先應關注幼兒科學問題解決能力發展的性別差異，激發幼兒科學探索興趣，創設具有挑戰性的科學探索環境。本研究結果表明，幼兒的科學問題解決能力發展具有顯著的性別差異，家長應關注到不同性別幼兒對科學問題解決能力發展的需求，激發女生對科學問題、科學現象以及參與科學探索的興趣，以興趣的培養作為基礎以提高女生科學問題解決能力的水平。與此同時，家長可以為男生以及對科學探索興趣較強的女生提供具有一定挑戰性的科學探究環境，使幼兒在解決問題的過程當中發展其科學問題解決能力。

其次，家長應順應幼兒科學問題解決能力發展的年齡特點，不應過分強求、揠苗助長。本研究結果證實，幼兒的科學問題解決能力的發展具有顯著的年齡差異，幼兒科學問題解決能力作為幼兒科學思維發展的重要外部表現形式，其發展的程度一定程度上取決于幼兒科學思維發展的水平，而幼兒認知及思維能力的發展是過程性的，無法一蹴而就的。作為幼兒家長應該認識到幼兒科學思維及科學問題解決能力發展的年齡特點，不應對幼兒過分強求，揠苗助長。

再次，家長應加強與幼兒的語言互動，通過與幼兒共同閱讀科學繪本、開展科學智力游戲等，豐富幼兒科學經驗，提高幼兒科學問題解決能力。從本研究可以發現，幼兒科學問題解決能力與家長參與幼兒語言認知活動的程度具有正相關關系。家長在家庭教育的過程當中，與幼兒良好的語言交流與互動對幼兒的認知能力、科學問題解決能力具有積極的促進作用。家長應該更多地參與到幼兒的語言和認知活動中，加強與幼兒的語言互動。在日常生活當中，一方面家長可以通過給幼兒閱讀科學相關繪本，講述科學相關小故事等方式參與到幼兒的語言認知活動當中;另一方面家長可以通過與幼兒一起進行科學智力游戲，在游戲當中通過語言溝通交流的方式引導幼兒，培養幼兒對科學的興趣。

此外，家長還應注意在日常生活中培養幼兒的自理能力，以此促進幼兒科學問題解決能力的發展。本研究結果發現，幼兒的科學問題解決能力與家長生活指導存在顯著正相關關系。家長應該在日常生活中注重對幼兒自理能力以及獨立解決問題能力的培養，使幼兒具有一定獨立解決問題的意識，并在問題解決的過程當中積累相關知識經驗。

參考文獻：

[1][21]FRENCH L. Science as the center of a coherent， integrated early childhood curriculum[J]. Early Childhood Research Quarterly，2004，19（1）：138-149.

[2]陸璟.基于log數據的國際學生評估項目（PISA）問題解決能力研究[D].上海：華東師范大學博士論文，2017：72.

[3]SUGRUE B. Specifications for the design problem-soiving assessments in science[R]. Washington DC.： Office of Educational Research and Improvement（ED），1993：387.

[4][5][6][25][28]MARIA F， MAUREEN C S. Preschoolers inquisitiveness and science-relevant problem solving[J]. Early Childhood Research Quarterly，2018，42（1）：119-127.

[7]HONG S Y， KAREN E D. Two approaches to teaching young children science concepts， vocabulary， and scientific problem-solving skills[J]. Early Childhood Research Quarterly，2012，27（2）：295-305.

[8][10]MERVE U， MEHMET S. Examination of the effect of the GEMS program on problem solving and science process skills of 6 years old children[J]. European Journal of Educational Research，2018，7（3）：567-581.

[9]TAN M， TEMIZ A. The importance and role of the science process skills in science teaching[J].Pamukkale University Journal of Education， 2003，13（13）：89-101.

[11]LAU Y H. Parental involvement in early childhood education and childrens readiness for school： a longitudinal study of Chinese parents in Hong Kong and Shenzhen[D]. Hong Kong： The University of Hong Kong，2011：26-28.

[12]SATH S. The role of principal in promoting parental involvement in primary schools[D]. 長春：東北師范大學，2013：28.

[13]EPSTEIN J L， SHELDON S B. Present and accounted for： improving student attendance through family and community involvement[J]. The Journal of Educational Research，2002，95（5）：308-318.

[14]羅良.兒童青少年發展中的父母教育卷入[J].北京師范大學學報：（社會科學版），2011（01）：21-28.

[15]GREENWOOD G E， HICKMAN C W. Research and practice in parent involvement：? implications for teacher education[J]. The Elementary School Journal，1991，91（3）：279-288.

[16]GRIFFITH J. Relation of parental involvement， empowerment， and school traits to? student academic performance[J]. The Journal of Educational Research，1996，90（1）：33-41.

[17]HILL N E， TAYLOR L C. Parental school involvement and childrens academic? achievement[J]. Current Directions in Psychological Sciences，2004，13（4）：161-164.

[18]PANG I W. School-family community partnership in Hong Kong： perspectives and? challenges[J]. Educational Research for Policy and Practice，2004，3（2）：109-125.

[19]ZELLMAN G L， WATERMAN J M. Understanding the impact of parent school? involvement on childrens educational outcomes[J]. The Journal of Educational? Research，1998，91（6）：370-381.

[20]RODRIGUEZ A J， ALBERTO J， COLLINS P， et al. Interpreting research on parent involvement and connecting it to the science classroom[J]. Theory Into Practice，2013，52（1）：51-58.

[22]LI H， RAO N. Parental influences on Chinese literacy development： a comparison of preschoolers in Beijing， Hong Kong， and Singapore[J]. International Journal of Behavioral Development，2000（24）：82-90.

[23][27][34][40]LAU Y H， LI H， RAO N. Parental involvement and childrens readiness for school in China[J]. Educational Research，2011，53（1）：95-113.

[24]JODI G F， CROWLEY K. How parent explanation changes what children learn from everyday scientific thinking[J]. Journal of Applied Developmental Psychology，2007，28（3）：189-210.

[26]LIN X， YANG W， WU L， et al. Using an inquiry-based science and engineering program to promote science knowledge， problem-solving skills and approaches to learning in preschool children[EB/OL].（2020-06-28）[2020-10-21]. https：//doi.org/10.1080/10409289.2020.1795333.

[29]OZGUL P U. A study of pre-school childrens school? readiness related to scientific thinking skills[J]. Turkish Online Journal of Distance Education-TOJDE，2006，7（4）：78-85.

[30]FLAVELL J， GREEN F， FLAVELL E. Young childrens knowledge about thinking[J]. Society for Research in Child Development Monographs，1995，60（1）：1-96.

[31]KUHN D， PEARSALL S. Developmental origins of scientific thinking[J]. Journal of Cognition and Development，2000，1（1）：113-129.

[32]RUFFMAN T， PERNER J， OLSON D， et al. Reflecting on scientific thinking： childrens understanding of the hypothesis-evidence relation[J]. Child Development，1993，64（6）：1617-1636.

[33]周奕欣，陳四維，等.江蘇省家長教育卷入調查研究[J].江蘇教育研究，2014（04）：25-28.

[35]FANTUZZO J， MCWAYNE C， PERRY M A， et al. Multiple dimensions of family involvement and their relations to behaviors and learning competencies for urban， lowincome children[J]. School Psychology Review，2004，33（4）：467-480.

[36]FAN X， CHEN M. Parental involvement and students academic achievement： a meta-analysis [J]. Educational Psychology Review，2001，13（1）：1-22.

[37]SEGINER R. Parents educational involvement： a developmental ecology perspective[J]. Parenting： Science and Practice，2006，6（1）：1-48.

[38]CONNELL C M， PRINZ R J. The impact of child-care and parent-child interactions on school readiness and social skills development for low-income African-American children[J]. Journal of School Psychology，2002（40）：177-193.

[39]LI H， CORRIE F L， WONG B K M. Early teaching of Chinese literacy skills and later literacy outcomes[J]. Early Child Development and Care，2008，5（5）：441-459.