學前兒童圖形認知發展特點與教育建議

戴卓彧 沈陽師范大學學前與初等教育學院

一、學前兒童圖形認知發展特點

圖形認知是兒童發展的重要內容，主要包括平面幾何圖形和立體幾何形體兩個部分，通過指認、命名、配對等形式進行圖形信息的表征。此外，也會涉及對圖形的分解和組合。提高兒童圖形認知的能力，能夠幫助兒童對客觀世界的物體做出辨認。圖形認知是兒童數學教育的基本組成部分之一，對兒童的發展有著十分重要的作用。具體探討學前兒童圖形認知發展的理論基礎、發展特點與影響因素，提出幼兒教師要根據兒童年齡特點進行圖形認知的教育活動、幼兒園為家長提供圖形認知活動的指導、家長要適時引導兒童進行圖形認知的教育活動、社區為兒童與家庭提供圖形認知場所的教育建議。

（一）學前兒童圖形認知發展的理論基礎

1.皮亞杰的空間概念理論

皮亞杰的兒童空間概念是按照年齡階段進行劃分，包括拓撲學概念階段、投影幾何學階段和歐幾里得幾何學階段。其中，學齡前兒童處于拓撲學概念階段（4 歲以前）、投影幾何學階段（4～7 歲），而歐幾里得幾何學階段則是面向7 歲以上的兒童。處于拓撲學概念階段的兒童只能掌握拓撲學相關的圖形概念，這一階段的兒童只能理解圖形是封閉性與開放性，但是不能理解圖形的邊長、大小等概念。處于投影幾何學階段的兒童較多依賴于視覺，這一階段的兒童理解圖形的曲直性，但是仍有不準確之處，不能準確地區分各類歐氏幾何圖形中的直線圖形。而歐幾里得幾何學階段的兒童能夠理解相關概念、能夠辨認圖形。趙一侖對該理論進行實驗及述評，研究結果表明：學前兒童的拓撲幾何辨認能力最好。但是部分研究者持反對意見，克萊門茨等人認為兒童不是按照皮亞杰空間概念理論的階段進行，這三個階段都會得到發展，并且是動態連續的過程。

2.范希樂的幾何思維發展水平理論

范希樂夫婦在研究幾何教學課程的基礎上將幾何思維發展水平劃分成四個層級五個層次：視覺期（第0層級）、分析期（第一層級）、非正式演繹期（第二層級）、演繹期（第三層級）、嚴密期（第四層級）。視覺期的兒童能夠根據圖形的外觀特征進行命名，但是不理解圖形的特殊部分；分析期的兒童能夠通過圖形的外觀特征和性質對圖形進行命名；非正式演繹期的兒童能夠理解圖形的特性和定義分類，能夠構建不同圖形的關系；演繹期的兒童，能對圖形進行邏輯推理。克萊門茨等人在范希樂的理論基礎上進行研究，范希樂的理論忽視了年齡較小的兒童圖形認知發展的能力，不能準確解釋兒童圖形認知思維的條件。而克萊門茨等人認為還存在“前認知期”，這與范希樂關于幾何思維發展的視覺期是相對應的，因此能夠理解圖形特征、能夠依靠視覺區辨認圖形的兒童，都處在兒童幾何思維發展的“融合期”。

（二）學前兒童圖形認知發展特點

以往研究者對兒童圖形認知的測查任務是通過命名、指認、拼合等方式進行，命名是指能夠準確地說出圖形名稱；指認是根據研究者說出圖形的名稱能夠正確地指出相對應的圖形；拼合是指將原有的圖形分成若干份，將部分組合成整體圖形。研究者們發現，隨著兒童年齡的增長和兒童能力的不斷提高，兒童在命名、指認和拼合方面都有所提高，但是每項任務發展速度有快有慢。以往研究認為學前兒童在進行圖形認知測查任務時，兒童對圖形配對最容易、指認次之，兒童認為命名的難度最大。

對于小班兒童來說，因為小班兒童年齡較小，各項能力正處于逐漸發展階段。小班兒童能夠掌握正方形、圓形、三角形和長方形，根據圖形名稱能夠分辨出正確的圖形，圖形認知能力比較單一，還不能對變式圖形進行準確命名，小班兒童不具備圖形守恒能力。小班兒童不能理解“邊和角”的概念，往往把邊稱為“線”，說明小班兒童并不理解圖形的基本特征。中班兒童圖形認知能力與小班兒童相比有所提高，中班兒童在小班兒童的基礎上能夠掌握更多的圖形。例如，長方形、正方形、三角形、圓形、半圓形、橢圓形和梯形，由于中班兒童具有一定的圖形守恒能力，因此中班兒童能夠將類似的變式圖形指認為同一屬性的圖形，如銳角三角形是三角形。中班兒童能夠利用吸管、小木棍等物品進行圖形拼搭，能夠拼搭出常見的圖形，但是會出現不閉合等現象。大班兒童能夠較好地完成圖形的命名、指認和配對，這說明大班兒童具有圖形守恒能力，而且大班兒童不受顏色等無關因素的影響，能夠認識更多的圖形，甚至有些兒童能夠掌握多邊形、立體圖形和多種變式圖形，大班兒童能夠理解邊和角的含義，能夠拼搭完整的圖形。部分大班兒童能夠準確地辨認變式三角形。大班兒童抽象邏輯思維開始萌芽，大班兒童能夠完成圖形二等分、三等分的拼合。

（三）學前兒童圖形認知發展的影響因素

影響兒童圖形認知受到家庭教育差異、幼兒園差異以及城鄉差異等因素的影響。家庭教育的差異主要體現在家長受教育的文化程度、主要監護人以及撫養人的教育觀念、家長對兒童教育的重視程度、家庭經濟狀況等方面；幼兒園的差異主要體現在幼兒園辦學理念、師資水平、幼兒園的性質等方面都會影響兒童的圖形認知；以往研究認為城鄉兒童的圖形認知能力存在顯著差異，導致差異的原因主要體現在家庭經濟和教育理念上的差異，受到地理環境和經濟水平的限制，城市的兒童能夠接觸到更多的繪本故事和益智圖形玩具，魔尺、樂高等玩具都能夠提高兒童圖形認知的能力，家長不僅要關注兒童知識的學習，還要關注兒童的興趣和愛好。而農村兒童缺少繪本故事和益智圖形玩具，家長主要關注兒童書本知識的學習，忽視了兒童多維度發展。

二、學前兒童圖形認知的教育建議

（一）幼兒教師根據兒童年齡特點進行圖形認知的教育活動

兒童圖形認知的發展會隨著年齡的增長而提高，因此對于不同年齡階段的兒童，需要幼兒園、家庭和社區的合作。幼兒教師和家長要循序漸進地進行教育活動，幼兒教師要充分利用班級留白區域，提供圖形材料幫助兒童獲得感性經驗，社區能夠為兒童和家長提供更多資源。

1.幼兒教師對小班兒童進行圖形認知的教育活動

無論是皮亞杰空間概念理論還是范希樂的幾何思維發展水平理論，或是其他研究者都強調了動手操作在學前期學習圖形的重要地位。對于小班兒童來說，每種物品都有其獨特的形狀，如兒童看到餅干是圓圓的、尺子是長方形的。幼兒教師可以利用生活中常見物品進行引導，幫助小班兒童掌握最簡單的圖形。兒童在自己生活的環境中，不斷感知形狀、大小、多少等數學知識，例如，幼兒教師可以利用蒙臺梭利的幾何圖形櫥柜激發兒童的興趣，通過多種方式讓兒童更加了解圖形；在區域活動中，小班兒童進行角色扮演時，幼兒教師可以制作圖形的道具引起小班兒童的興趣，通過長時間的有意引導使小班兒童能夠認識最基礎的圖形。幼兒教師通過分類的游戲幫助兒童強化圖形認知的能力，如蔬菜回家的游戲，“小朋友們，這是什么蔬菜？它是什么形狀？”“蔬菜寶寶找不到回家的路，讓我們一起幫幫蔬菜寶寶！”給小動物喂食物的游戲，通過多樣性的“圖形食物”培養兒童認知能力。

2.幼兒教師對中班兒童進行圖形認知的教育活動

采取不同的游戲方式能夠提高兒童的圖形認知能力，以兒童已認識的圓形、正方形等圖形入手，隨著兒童年齡的增長，逐漸增加難度。例如，幼兒教師可以通過繪本故事強化兒童對圖形的認識，將圖形與兒童的自我物品進行對應，讓兒童在游戲中了解圖形的名稱，激活圖形與兒童的聯系，采用自我參照效應的加工方式和繪本、游戲相結合，引導兒童說出“這是我的……圖形”。創設問題情境的方式，讓兒童在此過程中提高水平。只有兒童對教學內容感興趣、有探究欲才能促進兒童多元化發展。通過游戲的方式切分圖形，讓兒童了解圖形特征。同時有選擇性地讓學前兒童把注意力集中在相關領域，達到教育目的。通過跳房子的游戲方式，在活動區域中畫出不同圖形的格子，不僅能夠鍛煉中班兒童的感覺統合能力，還能夠進行圖形認知。另外，中班兒童手部肌肉也得到了發展，幼兒教師可以通過繪畫的方式讓兒童掌握圖形。幼兒的大部分作品中都體現了圖形的元素，通過詢問等方式，讓兒童強化對圖形的認識。

3.幼兒教師對大班兒童進行圖形認知的教育活動

大班兒童的邏輯思維處于萌芽階段，甚至部分兒童能夠掌握幾何形體，因此大班兒童可以通過積木游戲的方式進行教育活動。積木游戲具有靈活性和趣味性等特點，在游戲過程中能提高兒童空間概念的能力。積木游戲是兒童圖形認知發展的基礎元素，通過積木游戲活動不僅能夠激發兒童游戲的興趣，同時也能夠鍛煉兒童的動手能力。在建筑區通過同伴合作的方式，對積木進行整合、拼搭，讓兒童了解立體圖形，獲得空間感知的能力。在拼搭過程中，兒童利用積木能夠意識到數量的多少從而進行比較，培養兒童獨立思考的能力。提供多等分的益智玩具，幫助兒童理解多等分的含義，有助于幫助兒童探索圖形之間的關系。幼兒園教師可以為兒童提供24 節的魔尺，通過旋轉等方式拼搭平面圖形和立體圖形，讓兒童理解平面圖形與立體圖形的區別，鍛煉手眼協調能力。利用社會資源讓大班兒童化身為“小記者”去調查幼兒園物質環境中的圖形，采用繪畫、匯報的方式，請每位兒童進行總結，幼兒教師也可以將此活動延伸到家庭領域中，促進親子合作。

（二）幼兒園為家長提供圖形認知活動的指導

家庭教育是學前兒童教育的重要組成部分，家庭教育不僅是家風的集中體現，也是體現家庭核心價值觀的重要方式。因此在教育過程中，家長要學會引導兒童樹立正確的觀念和科學的知識。但是在現實生活中，由于家長每天忙于工作、休息時間較少等原因，導致家長不能有充裕的時間陪伴、教養兒童。因此，幼兒園和幼兒教師可以通過多元化的方式，幫助家長解決家庭教育過程中存在的問題。幼兒園、幼兒教師與家長要及時溝通，及時更新家長的教育觀念，樹立科學的育兒觀念。幼兒園可以利用班級門口的展示欄，提供家庭教育的親子游戲，能夠促進家庭和睦、也能夠促進兒童發展。幼兒園與幼兒教師可以通過召開家長會、微信公眾號等方式幫助家長獲取知識，幼兒園邀請育兒專家，通過公開課的方式讓家長與育兒專家進行面對面提問。幼兒園邀請家長走入“園內講堂”以生活中常見的圖形或者物品模型引導兒童進行圖形認知的活動，通過趣味性的講解，鼓勵兒童積極提問，提升兒童認知能力。

（三）家長要適時引導兒童進行圖形認知的教育活動

除了幼兒園和幼兒教師以外，家庭教育對兒童圖形認知也有重要的影響。家長指導兒童進行圖形認知的相關學習，能夠提高兒童圖形認知的發展。家長主要通過指導兒童進行益智類玩具和觀看電視節目等形式，促進兒童圖形認知能力的提高。例如，家長為兒童提供粘土，通過揉、搓等方式捏出不同的圖形，引導兒童說出物品中包含的圖形等。隨著生活水平的提高，家長為兒童挑選玩具的過程中，要根據兒童年齡特點購買圖形認知的益智玩具，樂高、圖形拼圖、七巧板、積木等玩具都能夠提高兒童圖形認知的發展。七巧板能夠提高兒童圖形組合和拆分的能力，在游戲過程中，兒童通過觸摸不同形狀的圖形，促進圖形認知水平的提高。游戲結束后收納玩具，家長與兒童分別收納不同的圖形，強化對平面幾何圖形的認識。

（四）社區為兒童與家庭提供圖形認知的場所

聯合國教科文組織編寫的《教育——財富蘊藏其中》一書中指出：“家庭、社區成員和社區內各組織的參與，是確保教育質量的一個重要因素。”2001 年教育部頒布的《幼兒園教育指導綱要（試行）》中明確指出：“要充分利用自然環境和社區的教育資源，拓展幼兒生活和學習的空間，幼兒園同時應為社區早期教育提供服務。”因此，要鼓勵幼兒園、家庭、政府和社區聯合為幼兒提供更加全面的服務。社區是兒童發展的重要場所，是承載著兒童良好生活的重要載體。社區聯合幼兒園、家庭進行圖形認知的專題活動，為圖形學習提供新的途徑。社區內有兒童熟悉的建筑、玩具、特色活動室等，如圓形的噴泉水池、五角星形的裝飾燈，為兒童動手實踐和感知圖形提供豐富的場所。通過“互聯網+教育”的方式舉行特色文化交流活動，發揮社區的資源優勢，在社區辦事處的空閑場所擺放本地特色文創產品，邀請家長與兒童進行參觀，為兒童和家長提供圖形認知的資源。社區邀請家長與兒童進行以家庭為單位的圖形認知比賽活動，通過對社區環境的觀察找到相應的圖形，能夠促進家庭合作、家庭和諧。組織開展社區“圖形認知”宣傳月的活動，在社區宣傳欄、社區宣傳網站張貼有關圖形知識、家長與兒童比賽的精彩瞬間。

總之，通過家庭、幼兒園、社區的通力合作引導兒童觀察生活中的圖形、動手操作圖形玩具，不僅能夠提高兒童圖形認知的能力，還能培養兒童的注意力。家長、幼兒園、社區要意識到圖形認知在學前期的重要性，提高兒童數學素養和能力，為未來的數學教育奠定基礎，達到寓教于樂的目的。