幼儿对具初速度物体下落轨迹的预测及其学前教育意义_物体下落的轨迹

  【摘要】通过研究幼儿对水平方向具有初速度的物体在失去支撑情况下运动轨迹的预测,从力和运动的角度探究了幼儿的朴素物理理论发展水平。结果表明,幼儿是根据自己的理论作出预测的,他们能在水平方向的运动和垂直方向的运动之间作出积极的“整合”,表现出极大的主动性。幼教工作者应该尊重幼儿的已有理论,运用预测等策略,促进幼儿在理论和证据之间积极作出协调。
  【关键词】朴素理论;力和运动;预测;学前教育
  
  有关儿童朴素理论的研究表明,幼儿的认识并非完全是零散的、不能超越知觉相似性的。相反,幼儿拥有朴素物理学(Naive Physics)、朴素心理学(Naive Psychology)和朴素生物学(Naive Biology)等朴素理论。近年来,幼儿朴素心理学、朴素生物学得到人们的广泛重视。在朴素物理学研究领域,研究对象的年龄却存在“两极化”趋势,要么关注婴儿的朴素物理学,要么关注青少年甚至成人的朴素物理学。这些研究结果似乎在向人们表明,婴儿并非如皮亚杰所说的那样无知,青少年也并非如皮亚杰所说的那样天才。那么,处于两者之间的幼儿的朴素物理学发展水平又如何呢?
  水平方向上具有初速度的物体在失去支撑的情况下将会“整合”水平方向的运动和垂直方向的运动,呈现出抛物线型运动轨迹。本研究拟探讨幼儿将会如何预测这一物体的运动轨迹,是否能“整合”水平方向的运动和垂直方向的运动。
  
  一、研究方法
  
  共有236名幼儿参与研究。其中小班幼儿32名(平均年龄41个月,男14名,女18名),中班幼儿80名(平均年龄52个月,男42名,女38名),大班幼儿124名(平均年龄65个月,男60名,女64名)。所有幼儿均来自成都某市级机关幼儿园。每次参与实验的幼儿人数为10人,幼儿之间有相当的距离间隔,以避免幼儿间的相互影响。研究者分发给每位幼儿一张画有Z字形的图画纸(如图1所示,用铅笔绘制)。教师陈述指导语:“有一个司机喝醉了酒。他开着他的汽车,开得很快。他开到了这里(手指图1上的相应位置,位于“Z”字上折线左起端点处)。这里是一个很高很高的陡坡。司机喝醉了酒,没有看见,结果就掉下去了。他的车子会掉到哪个地方呢?你把他的车子是怎么掉下去的、掉到了哪里画出来。”考虑到主试(研究者)陈述指导语时的发音可能会影响幼儿对问题的理解,指导语由带班教师进行陈述。陈述完毕,幼儿开始在纸上作画。幼儿完成作品后,主试与幼儿围绕作品展开简短的对话,并将对话内容录音。
  
  
  二、结果与分析
  
  1.四种预测类型
  根据“汽车”落地与“陡坡”的距离及其轨迹的情况,主试将幼儿的预测结果分为如下几种类型(参见图2)。
  垂直下落型。这一类型的幼儿作品中,汽车是沿“Z”字的图形轮廓垂直往下掉的。他们似乎并未意识到汽车是以某个速度在行进的,也没意识到速度会对下落产生影响。
  冲力型。这类幼儿作品中,汽车先要水平运动一段时间(用幼儿的话来讲,“要冲出去”),然后垂直向下落。他们似乎意识到速度对运动轨迹的影响。
  斜边型。这类幼儿以“Z”字的下垂线和下边一条水平线为两条边,画一直角三角形的斜边。在他们看来,汽车掉下去的样子就像从滑梯上滑下去一样。
  类抛物线型。这类幼儿作品中,汽车的下落轨迹中有一部分是抛物线,即汽车先是水平运动,然后有一个类似“过渡阶段”的抛物线,然后垂直往下落。
  
  
  2.数据结果分析
  根据上述分类,各年龄组幼儿在不同预测类型上的分布情况见下表。从表中可以看出,作出垂直下落型预测的幼儿人数最多,占总人数的46.2%;人数最少的是类抛物线型,仅占总人数的5.1%;冲力型和斜边型分别占总人数的17.8%和19.5%。
  对3岁组、4岁组、5岁组和合计作出各种类型预测的幼儿人数进行卡方检验,结果表明,差异极其显著。这表明幼儿更倾向于提供某种类型的解释。
  对年龄和类型做双向表卡方检验,发现差异极其显著。这表明幼儿作出的预测类型会受到年龄因素的影响。通过百分比的变化可以看出,作出冲力型、类抛物线型预测的幼儿人数随年龄的增加有较大程度的增加。
  研究者通过与幼儿、幼儿园教师之间的对话发现,幼儿作出垂直下落型预测的原因实际上仍然有较大的差异。例如,有的幼儿可能并没有明白指导语的意思,只是在纸上糊里糊涂地画;有的幼儿可能是根据经验作画,比如有幼儿讲到曾看到电影里有汽车掉到山崖下,在山崖上“弹”了几下;有的幼儿可能想画,但绘画技能和构图技能的欠缺使得他们不敢“大胆”地表达自己的想法,所以只是“小心翼翼”地沿着“Z”字形画,心里担心画得不好、画错了。
  在斜边型作品中,“汽车”落地的具体地点有近有远,但能明显地感受到其间的距离。这表明幼儿似乎意识到掉下悬崖的汽车“既会向前走”,“也会向下掉”。
  有部分作出冲力型和斜边型预测的幼儿仅仅画出了汽车下落前的状态和落地后的状态,不倾向于甚至拒绝画出汽车下落的过程。确实,年幼儿童在很大程度上比年长儿童更倾向于关注物体的固定状态,而不是产生状态的转化过程。也更倾向于关注物体的当前状态,而不是过去或将来的状态。
  
  3.预测类型解析
  从物理学的角度分析,一个以初速度V0水平方向运动的物体,在只受重力作用的情况下,其下落轨迹将呈现抛物线型运动。物体一方面保持原有速度向水平方向运动,一方面因受重力的影响而向下运动,物体的抛物线型运动轨迹是二者的“合成”。
  
  仔细分析幼儿的几种预测类型,我们可以发现,除垂直下落型外,其他三种类型都不同程度地综合考虑了物体在水平方向和垂直方向的运动,只是这种结合显得比较直接、简单、机械。冲力型预测是以先后的逻辑顺序来综合水平方向和垂直方向的运动,先水平向前,然后垂直下落。斜边型预测则同时考虑到向前(水平)和向下(垂直)的因素,只是采用一条“斜边”的形式进行呈现,认为汽车是斜着直接下落的。类抛物线型预测则明显可以看到抛物线型运动的萌芽。
  
  三、结论及其学前教育意义
  
  1.结论
  幼儿能根据他们对力和运动的理解,对具初速度物体在失去支撑情况下的运动轨迹作出预测。这一结论支持了已有的研究结果,表明幼儿具有朴素物理理论,他们的认识并不是零散的、不能超越知觉相似性的。
  幼儿在水平方向的运动和垂直方向的运动之间作出了积极的调和。虽然幼儿并没有形成“抛物线(抛物运动)”的科学认识(概念、理论),但他们确实在他们所想的(理论)和所见的(证据)之间作出协调的尝试。
  
  2.对学前教育的启示
  实验证明,幼儿具有朴素物理理论,能在水平方向的运动和垂直方向的运动之间作出积极的整合,表现出极大的主动性。幼教工作者应该尊重幼儿的已有理论,运用预测等策略,帮助幼儿在理论和证据之间作出积极的协调。
  
  (1)尊重幼儿的已有理论
  幼教工作者不应该将儿童的认识完全视作“错误概念”,而应给予足够的尊重,否则将难以理解儿童的内心世界。如果我们承认亚里士多德的力和运动理论、中世纪的“冲力理论”确实是理论而且曾经在历史上发挥着作用,那么我们也应该承认儿童的朴素理论,承认这些理论在儿童发展过程中所起的作用。因此,幼教工作者应该通过多种方法唤醒儿童的朴素理论,为儿童提供充分的交流、表达理论的机会和条件。对儿童朴素理论的尊重,有利于摆脱当前学前教育中存在的灌输、说教等简单、粗暴的教育方法,有利于进一步了解儿童的思想。
  
  (2)关注理论与证据之间的协调
  不管处于什么发展水平的幼儿,他们都能在所想的(理论)和所见到的(证据)之间作出协调,这种协调能力就是幼儿主动建构知识的能力。关注理论与证据之间的协调,有利于摆脱当前学前教育中对“过程”和“结果”二元对立式的无休止的争论,更加关注幼儿的实际发展。
  
  (3)重视幼儿预测能力的发展
  预测能力可以促进理论与证据之间的互动,帮助幼儿积极参与活动,有利于促进理论与证据之间的协调。然而,在当前学前教育领域,对幼儿的预测能力及其作用的认识尚不够深入,还没有引起理论研究者和实践者的重视。重视幼儿预测能力的发展,有利于摆脱教学过程中重教不重学的现状,更加关注幼儿的学,更加关注在学基础上的教。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

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