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“好想法”——幼儿逻辑推理和问题解决能力的培养

 生活着思考着 2019-03-19

作者:Jessica Vick Whittaker 博士 弗吉尼亚大学助理教授

Mary Benson McMullen 博士 印第安纳大学教授

本文选自《奕阳幼教评论》2016年3月刊 总第36期

Sandy在“开端计划”教学班中教3~4岁的孩子。在活动过程中,她鼓励幼儿Keira去思考“斜面”(数学),教她用新词语去解释自己的思维(语言),并让她了解相关物理知识(科学),Keira不仅掌握了科学、数学、语言技能,还获得了学习经验。在互动中,Sandy还经常鼓励Keira去构建一个假设,然后通过实际操作去检验这个假设。Sandy将其称为“好想法”,以此培养幼儿的逻辑思考、批判性思维与推理能力。

批判性思维有多个维度,包括对知识的持续集中;用自我控制能力定义问题和确定目标;在众多解决方案中发现联系;以及通过交流来验证行为、分享评价(Galinsky,2010)。

幼儿园一日生活中44%的时间会花在学习活动上,如识字和写作活动(Early,et al.,2005)。通常,在学习活动中,教师更关注幼儿的技能水平,而对批判性思维、逻辑推理和问题解决能力关注的较少。但这些基础能力,往往是非常值得教师去有意识地培养的。因此,本文总结了现有“学前幼儿批判思维能力发展”方面的研究,并提出一些策略建议。

一、逻辑推理和问题解决能力

虽然对于批判性思维的定义各不相同,但几乎都包括逻辑推理、判断、问题解决(Willingham,2008;Lai,2011)。以往,研究者普遍认为,高阶思维能力在幼儿晚期和成人期才会发展(Piaget,1930),但现有研究已证明,幼儿早期的逻辑推理、问题解决能力在婴儿期已出现(Woodward,2009)。

幼儿会在3~5岁期间形成复杂的思维和见解。在幼儿园阶段他们的逻辑思维、推理等认知能力将获得大幅度发展(Amsterlaw,Wellman,2006)。这些能力使孩子们能够识别、理解和分析问题,并能利用知识和自身经验去寻求问题的解决方法(USDHHS,2010)。

逻辑推理和问题解决能力是终身学习的基础,也是学业成功的关键,对幼儿以后在学习、工作中,有效地收集、理解、分析、解释信息的能力起着重要的作用(Schneider,2002)。现在,教育工作者和政策制定者已认识到培养幼儿批判性思维的重要,并在CCSS(Common Core State Standards)中强调了逻辑推理和问题解决问题对幼儿做好日后生活、工作、终生学习准备的重要性(NGA Center,CCSSO 2010,4)。

二、关于幼儿思维的核心观点

从幼儿思维的研究中产生了三条核心观点:

1.幼儿能够发展逻辑推理和问题解决能力。

2.幼儿的早期逻辑推理和问题解决能力支持他们今后的学习与发展。

3.幼儿早期的教育工作者能够培养幼儿逻辑推理和问题解决能力。

三、幼儿能够发展逻辑推理和问题解决能力

长期以来学者们普遍认为,真正的逻辑推理能力要直到青春期才会发展(Piaget,1930)。不过,最新的研究表明逻辑思维和推理开始于婴儿期,发展于童年期(Gopnik,et al.,2004;Hollister Sandberg,McCullough,2010)。在婴儿期的时候,幼儿就已经注意到周围人的意图和目标,6个月大的婴儿已显示出了初步的推理能力(Woodward,2009)。

1.早期逻辑推理能力

Woodward等探究了婴儿如何利用身体和周围环境发展逻辑推理能力的(Hamlin,Hallinan,Woodward,2008;Cannon,Woodward,2012)。研究者给婴儿呈现2个玩具,并让他看到实验者接近、抓住其中1个玩具,接着实验者把玩具推到婴儿触手可及的范围内,说:“该你了!”,婴儿确实碰了碰实验者之前抓的那个玩具。一系列的类似研究证明,7个月大的婴儿能分析他人的意图,并利用该信息来思考一些事情(Woodward,2009)。

2.对因果关系的理解

婴儿在9~12个月开始理解某一事件或行为是另一事件或行为的原因(Woodward,2009),2岁时可以在思维过程中熟练运用因果关系(McMullen,2013)。Gopnik及其同事(2000;2001)设计一系列实验探究幼儿是如何建构和检验他们对事情的解释的。他们给孩子一个神奇的灯箱,激活的时候就发光(事实上是实验者在控制灯光,但看起来是通过往灯箱上方放置积木块来激活的)。实验者给2~4岁幼儿不同的积木块,一些能打开灯箱(实验者称为blicket),另一些不能打开(称为非blicket)。参加实验的幼儿会被问哪个积木是blicket。结果2岁的幼儿就可以做出正确的因果推论,指出激活了灯箱的那块积木是blicket。在另一项3~4岁幼儿的实验中,任务修改为:机器上放2块积木,判断移去哪块可以使其灯灭?幼儿也可以正确预测出应该移去的积木块。

这项blicket研究证明了很小的幼儿已经能理解一件事情会影响另一件事情,而且随着年龄增长,他们的逻辑推理能力也会更复杂。幼儿逐渐能从因果效应中生成理论,并通过提问和预测检验这些理论。

3.归纳与演绎推理

理解因果关系是3~6岁幼儿发展归纳与演绎推理能力的重要因素(Schraw,et al.,2011)。当幼儿能从自己的行为和经验中概括出结论时,使用的就是归纳推理能力。演绎推理是个体用事实或一般规则得出结论的过程,理解的前提是“如果P发生,则Q也会发生”(Schraw,et al.,2011)。

3岁的Maya家里有一个壁炉,她懂得火很烫不能摸。

当她看到厨房的煤气炉上燃烧的火焰时,她推论出炉子也很烫,不能碰。“烫,不能碰!”她告诉小伙伴们。在这一情境中,Maya使用了归纳推理,将原有的关于火和热的知识,概括并扩展到新的情境中。

3岁的Brandon懂得:如果到了夜间,那么他就该洗澡了(如果P,那么Q)。

重复的经验,让他明白,夜间(P)——洗澡(Q),Brandon用演绎推理将二者联系起来,并形成了对洗澡的预测。在幼儿园阶段,幼儿不断增长的知识、多样性的体验以及和环境的互动,使得幼儿归纳和演绎推理能力大幅度地提升。

3.类比推理

类比推理是一种涉及比较的归纳推理。Goswami和Pauen(2005)花了多年研究幼儿类比推理是如何发展的?一项由3个小实验构成的系列实验中,他们测试了3~4岁幼儿作大小比较或者大小关系映射的能力(Goswami,1995)。一名实验者先给被试读《金发女孩和三只小熊》,然后与他们一起玩“选择茶杯”的游戏。实验者详细述说游戏规则:“我们每个人都会有一套茶杯,一个熊爸爸杯、一个熊妈妈杯,还有一个熊宝宝杯,你需要从你那套中选出和我这套中拿出的相同大小的杯子。”实验者给自己的杯子命名(我选择妈妈杯)。为了选出正确的杯子,幼儿必须使用一一对应的方法。实验结果发现,3~4岁幼儿不仅能够选出正确杯子,而且能排除杯子的位置、颜色等因素干扰。

不过,当实验者不给予3~4岁幼儿,具体的比较物体,而是使用较为抽象的比较术语时,(比如,A比B热,B比C热,谁最热),只有4岁幼儿可以成功(Goswami,1995;Goswami,Pauen,2005)。Goswami认为3岁幼儿可以通过具体的物体进行类比推理,随着时间推移,比较的能力会得到快速发展并变得复杂。

4.抽象概念的推理

研究表明,幼儿演绎推理能力随着年龄日益复杂,且能从复杂、荒谬的前提中得出正确推论。比如,一名教师对一组幼儿说:“我们一起想一些愚蠢的故事。其中一些故事听起来会很搞笑,但我希望你们能认真去想。对每一个故事,我会让你们用自己的想象力在头脑中构造出画面。在这个故事中,所有的猫都在学狗叫,现在,Jeremy是一只猫,它是在学狗叫还是猫叫?你怎么知道?”实际上,像这样的问题会随着他们年龄增长,有了更多的生活经验后变得更为困难,他们有时候甚至提出反例。(Hollister Sandburg,McCullough,2010)。

四、早期教育工作者能够培养幼儿逻辑推理和问题解决能力

尽管幼儿拥有天生的好奇心和求知欲,但他们仍需要成人的引导,带领他们去感知周围的世界。幼儿早期教育工作者能够在与幼儿的互动活动中,培养幼儿的逻辑推理和问题解决能力。比如,教师可以利用幼儿天生的好奇心提供经验和材料并参与幼儿的活动。

1.促进幼儿的游戏

在NAEYC(2009)的立场上,游戏是一个发展自我调节能力以及提升幼儿语言、认知和社会能力的重要方式。游戏也能促进幼儿逻辑推理和问题解决能力的发展(Schulz,Bonawizt,2007;Ramani,2012)。通过游戏,幼儿积极探索环境、操作对象,与他人互动、建构知识,并学得众多概念。游戏也为幼儿提供了计划、谈判的计划,并通过考虑他人的观点发展社会观点采择能力。前文提到的Sandy帮助Keira理解为什么Andy在允许她加入游戏时的表现犹豫,并与Andy协商一个解除犹豫的办法。像Sandy这样,所有的教师在幼儿游戏中都有着重要的支持作用。教师不仅要提供材料,还要提供解决问题的建议支持。

2.为幼儿理解猜测、知道之间的差异提供帮助

教师为幼儿学习提供的脚手架,通常有提示、提供一系列答案、鼓励幼儿使用额外资源的作用。这些策略帮助幼儿理解猜测和知道的差异,认识到猜测需要验证。区分是否有足够的证据得出结论的能力是获得良好问题解决的基础,往往幼儿掌握的信息越多,越容易形成逻辑推论。幼儿需要学习寻找和使用证据去验证假设,识别可信赖的信息源,并抛弃不能获得证据支持的假设。

除了这些通用的教学实践外,还有一些具体策略可促进学前幼儿逻辑推理和问题解决能力的发展。这些策略在后面3部分中详细描述,通过发展幼儿计划和反应能力促进“深思熟虑的决策”(Epstein,2014)(更深入的策略解释参考《Checklist of Teaching Practices and Strategies to Support Preschool Children’s Problem Solving and Reasoning》p83)。

3.培养分类能力

理解对比、分类、排序使幼儿发展归纳推理能力(Hollister Sandberg,McCullough,2010)。概括归纳能够帮助幼儿更好地处理新对象或情况。比如,4岁的Justin曾被狗咬伤,现在会害怕所有的狗。在附近散步时,父母教他通过观察狗的行为特征对狗进行分类:摆尾和放松状态的狗是最友好的,但遇到正在叫、耳朵向后别、露着牙齿的狗需要躲远点。当他们来到公园时,Justin就会利用这些信息以他对狗的行为分类,以此来判定这条狗是否安全。

为促进分类,可提供给幼儿具有可对比性的物体并鼓励他们解释这些物体相似或不同之处(Loewenstein,Gentner,2001;Mix,2008;Christie,Gentner,2010)。鼓励幼儿进行属性分类而不仅仅是大小、形状分类,比如,找到能切东西的工具(Kemler Nelson,Holt,Egan,2004)。此外,需要注意幼儿游戏中的自发分类:让幼儿述说,在他们创造的分组中,他们是按照什么属性来分类的?

教师可通过建模策略培养幼儿分类能力。3岁幼儿就可以理解、模仿他们看到的分类策略,不需要教师明确指出(Williamson ,Markman,2006;Williamson,Meltzo£,Markman,2008;Williamson,Jaswal,Meltzo£,2010)。比如,在幼儿的注视下,Sandy在自己面前排了一些玩具。其中一些玩具能发出声音,另一些不能。在不告诉孩子她分类标准的前提下,她认真的捡起每一个玩具,摇动并听声,然后放在适当的组。这其实就是帮助幼儿了解分类规则(摇动并听声),这比简单地直接告诉幼儿如何分类效果更好。

4.鼓励幼儿在头脑风暴中想出多个问题解决方法

幼儿倾向于实施在某一情境中第一个进入脑海的想法。但对于优秀的思考者,他们需要抑制冲动,即“忽略干扰保持注意力,抑制一种反应,从而做出另一种反应的能力”(Diamond,2006)。抑制控制能够帮助幼儿调节自己的情绪和行为,从而更有效地解决问题。教师可鼓励幼儿在行动前对问题或任务考虑出多种解决办法,再从中选择一种去实施。

5.促进科学推理

科学推理包含形成假设、收集证据、设计实验、检验假设以及得出结论(Hollister Sandberg,McCullough,2010)。这需要幼儿能够区分不同的解释并判断是否有证据支持该解释。虽然这对幼儿来说是一种复杂的推理,但教师可通过模型和脚手架提供支持。比如,鼓励幼儿构建多个合理的解释(即假设)之后,教师帮助幼儿讨论他们将用来检验假设的步骤。当幼儿检验假设时,教师可鼓励他们运用自己的感官(嗅觉、触觉、视觉、听觉、味觉)去观察、收集并记录数据(比如图表)。最后,教师可以帮助幼儿总结他们的观察结果并对结果进行解释(如用语言解释因果)。

五、结论

幼儿的问题解决和逻辑推理能力有利于他们的学业成就及日后成长。每天,幼儿教师用多种方式支持着这些能力的发展,比如,开展游戏、提供学习的脚手架、提供有趣的具有挑战性的体验等,较好地理解幼儿逻辑推理和问题解决能力的发展路径,将更有利于教师帮助幼儿成为优秀的思想者。

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