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    中小学生压强概念发展及其影响因素的初步研究
    作者:李飞高    文章来源:本站    点击数:    更新时间:2007-7-3
     
     

    姓名:李飞高

    导师:罗星凯教授、刘小兵副教授

    专业: 课程与教学论

    方向: 物理学科教学论

    毕业院校: 广西师范大学

    年级: 2003

     

    摘要新课程内容标准体现了以人为本,关注学生的年龄特点与心理发展水平[1]。为了更好地为新一轮的课程改革服务,我们有必要对学生认知发展进行研究,特别是对基本科学概念进行研究。

    科学概念是组成科学知识大厦的基石,也是学科教育心理学研究的重要内容。由此对学生认知发展的研究应该从他们对基本科学概念的认知开始。科学概念在儿童头脑中是如何发生发展的?这一直是教育教学工作者们热衷探讨的问题。国外对儿童基本科学概念的研究比较广泛,几乎每一个概念都是他们研究的对象;而在国内这方面的研究相对较缺乏,近年来对学生基本概念的研究热了起来,这使科学教育课程改革更具活力。通过对学生进行科学基本概念的研究,了解他们在什么时候学习某种科学概念更为合适,这样在教学生这个科学概念时,我们就能够从学生现有的认知水平出发,能够让他们尝到“跳一跳能够摘到果子的乐趣”,从而使他们摆脱那种“跳几跳都够不着的困境”。

    压强概念是科学课(或物理)中一个重要的基本概念,为了探明中小学生压强概念的发展水平,本文以皮亚杰的发生认识论为基础,通过精心的设计访谈工具,应用临床法,对小学六年级到初中二年级共92名学生进行了访谈,他们都未曾学习过压强概念。根据他们在压强排序任务中的表现,发现他们对压强概念发展存在三种认知水平:只能认识组成压强概念的两个量中的一个压力或受力面积®能够同时考虑组成压强概念的两个量,但缺乏二者的协调组合®能够综合考虑组成压强概念的两个量,且能够把二者协调,形成科学的压强概念。

    其中水平I 的人数最多有46人,占总测试人数的一半。随着学生年龄的增加,处于水平I 的学生人数不断的减少。该水平的学生认为压强只与物体的重量有关,此时他们还没有受力面积的概念,不能正确的认识压强概念。在探究组成压强概念两个因素的过程中,他们并不能达到“跳一跳就能摘到果子”,甚至出现了一些学生“跳几跳都够不着的困境”。水平II 的学生有42人,占被试总人数的45.65%,绝大部分是初一与初二的学生,他们已经有了受力面积的概念。水平III 的学生总人数相对较少,它仅占总人数的4.35%。学习压强概念对他们来说是不成什么问题的,他们通过综合比较重量和面积后能够完成排序任务,并能够应用压强概念对之进行解释。笔者认为如果等到每个学生都达到水平III,才去教他们这个概念的话并不适合。这样不仅不能给他们带来学习的动力,反而会适得其反,因此这不是学生进行学习的最佳时期。要想使学生能更好得到发展,就要给他们一个“跳跃”的空间,这是相当重要的,我们不能因为学生到了不学自通时,才去教他们这个概念,这种想法显然是很危险的。如此下去我们就会扼杀学生对科学的好奇,从而失去对科学世界进行探究的动力。当然在这里并不是说跳跃的空间越大越好,而是让他们能够“跳得起够得着”。

    通过肯德尔多列等级分析,我们发现学生压强概念发展水平与年龄显著相关。也就是说随着学生年龄的不断地提高,他们压强概念的图式在不断地发展完善。通过对学生比例推理能力测试分析,发现初二学生的比例推理能力已经达到较高水平,对大部分学生来讲不构成建构压强概念认知上的困难。而学生能否建立受力面积的图式,则是压强概念建构的关键。

    对此我们可以从皮亚杰的理论中找到解释[2],对未成年的儿童尚不能够正确理解压强概念,是由于只有当一定的逻辑结构建构完成之后,儿童才能获得这种理解,而这种逻辑结构的建构需要花费较长的时间;对于同一年龄阶段的儿童在压强概念中获得形式上相似的理解,这是因为他们具有基本相同的逻辑结构;对思维发展的确定顺序具有普遍性,就是较高层次的逻辑结构是通过较低层次的结构组合而成的,它遵循着特定的逻辑顺序;对于儿童在能得益于某种经验之前必须获得一定的准备,这是因为在儿童尚未获得适当的逻辑结构之前,不可能得益于某种经验,因为他们尚无同化它的内部机制。

    最后还对研究中存在的问题进行了自我剖析,揭示其不足,有待进一步的研究和探讨。

    关键词: 压强概念 认知发展 强度量广延量 比例推理


    [1] 马振海,基础教育课程改革100[M].开封:河南大学出版社,200330

    [2]  凯斯著,吴庆麟译.智慧发展——一种新皮亚杰主义理论[M].上海:上海教育出版社,199424-25

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