小学生分类能力的培养
认知的发生与发展,一直是心理学和教育学领域的研究热点,而分类能力又是认知发展领域的一个重要方面。关于分类能力的研究给人们带来了很多的启示,形成了一系列的分类理论。分类就是在思想上根据对象的共同点和差异点,把他们区分为不同种类的心智操作。儿童通过对事物进行科学分类,就可以利用有关类别的知识来了解这一事物,形成科学概念。可以说,对事物进行分类是科学概念学习的重要方法和手段。我国新一轮基础教育课程改革倡导“探究式”学习,要重视学生在接受正式的教学之前,在与环境和他人的相互作用过程中积累起来的日常经验,要在学生已有知识和经验的基础上来促进学生概念的转变和进一步的学习。
分类是基本的思维活动,也是其他思维活动产生的基础。长期以来,分类研究作为探讨儿童概念掌握的一种重要方式而在儿童思维研究中受到重视。对分类能力的研究,可以追溯到古希腊的亚里士多德时期。从 20 世纪初到今天,它还一直是思维发展研究的焦点,心理学家不断地对儿童的分类能力进行研究。近年来,随着认知科学的发展,对儿童分类能力研究的广度和深度不断拓展。
既然分类与概念的形成密不可分,所以在科学教育中,利用分类来关注学生的科学概念的发展也就是很自然的了。概念被界定为一种心理建构,是一种组织性观念,一种心理图式,是对多种事例加以分类的组织性观念。虽然在不同的场景中例子会有所不同,但都具有共同的特性。概念要同时符合下列的评价标准:
(1)永恒性:学科内容的概念永远存在。例如对于不断转换、拓展、逐渐复杂化的内容知识,概念能够很好地对其进行组织,原因之一就是在于它具有永恒性。我们既要保持概念性质结构的基础性,对于具体的主题,又要使其具有一定的灵活性。
(2)普遍性:全世界的概念都是相同的。不同文化之间具体事例可能有所区别,但概念是具有普遍性的。
(3)抽象性和广泛性:为了包容各种各样的事例,概念自然应具有抽象性和广泛性。
美国著名科学教育专家劳威在《思维和学习的生物学基础》一文中,根据儿童对事物进行分类和模式识别能力的发展特点,将儿童从出生到成年分为 7 个阶段,其中中小学儿童正处在第三个至第6 个阶段,依次为:一致的和广泛的分类阶段,这一阶段的分类能力的特点是儿童可以将一组物体中的所有物体根据一种共同特性进行分组。多重分类阶段,在这一阶段,儿童能将一种物体同时分到一种以上的类别中去,或者根据物体同时存在的两种以上的特性将它们分到一类中去。包含性分类阶段,这一阶段的思考特点是出现了推理,推理使儿童对普通和特殊之间进行逻辑推论。同级模式分类阶段,这个阶段的学生可以根据一种或多种特性将物体分类,然后再根据多种不同的方式对它们进行再分类, 同时,
学生认识到每一种方法都是可行的,并且安排方式的选择依个人目的的不同而不同。
分类和概念是一对亲生兄弟,我们对事物进行分类以形成概念,而我们利用概念又可以进行分类, 概念可以影响和帮助我们对事物进行分类。随着学生学习怎样更有效地分类,随着他们学习怎样得到自己的分类,他们获得概念的能力提高了。分类能力在学生的学习中是一种很重要的能力,尽管分类的方法可能不同,但都要体现同一类事物的特征及共同属性。通过不同的分类方法,使学生进一步感受到事物多样性的特征,思维得到发展。
在诸多关于学生分类能力的研究中, 大多数学者都偏重于从认知心理学的角度来对儿童的分类能力进行研究和阐述,而且关注的对象大多是 10 岁以前的儿童,分类的依据大多集中在了物体的外观、功能等方面。我们知道,儿童在上中学后,学习了有关物质的性质、属性等相关的科学知识,因此在此前依据物体的外观相似性和日常经验感知等方面对物体进行分类的操作在学习了一定科学知识后会发生相应的改变。 那么中学生在有了一定的生活经验和学习了一定的有关物质的性质和属性的一系列知识,比如学习了质量、体积、密度、导电性等一系列科学概念后,在进行分类及在分类的过程中对科学概念的学习情况如
何呢?在分类过程中, 不同年级的学生会表现出怎样的相同和差异呢?当学了一定的有关物质的性质后能否自觉运用相关的科学概念对事物进行分类呢?目前的科学教育相关文献中,对于学生分类的研究,有不少是专注于动植物的分类,但对学生在物质科学中的分类研究则是很少的。然而,物质的属性是科学教育中最重要的内容之一,了解我们的学生对于物质分类的想法,从而更好地促进教学而言,是很有现实意义的。
基于这些情况,我们认为,利用分类来探查学生对于科学概念的掌握很有必要。美国教育心理学家奥苏贝尔提出,影响学生的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么。弄清了这一点,并据此进行相应的教学, “站在学生的立场上进行教学,连续并彻底地引导他(她)们去获取新知识。学生的观点就是教学的出发点,应该去了解学生的观点……不考虑学生的观点,就不可能出现有效的教学,因为人们不了解教学所依赖的原有理解……教师必须详细地了解学生的观点,对教师来说非常重要的是,要清醒地认识到,在那些情况下学生的一般认识中隐含着错误概念和不完善的推论……”。学生来到一个学习环境中,同时也带来了他们自己对世界的先入之见,这些自己形成的看法不一定是那些教师认
为是“正确”而接受下来的科学家界定的概念。不管教师对科学的概念是怎么想的,许多学生会保留他们自己对于世界的早期的、充满谬误的概念许多年,以至进入成年时代。
有效教学的第一个要素就是要了解学生如何思考及观看这个世界。 也正是由于学生已有的知识和经验在新的学习生活中发挥了十分重要的作用,因此我们就不应该将学生看成是一张可以任意地被涂上各种颜色的白纸,或是一个空的、可以任意地装进各种东西的容器;恰恰相反, 我们应该注意学生已有的知识和经验在新的学习活动中究竟发挥了什么样的作用。本研究从儿童在分类中利用不同的分类依据的角度出发,探究学生在学习了一定的科学知识之后分类方式的转变和分类能力的发展以及儿童科学概念的掌握和科学概念对儿童分类方式的影响。对这些问题的探讨,将为教师和学生在科学课程教学和学习中提供有益的借鉴。