《一线名师课程与教学研究文库：基于儿童特征的小学科学教学研究》：
第一章
有关儿童的概述
儿童，尤其是小学学龄儿童，处于人生的关键时期，这个时期对儿童的培养直接影响着他们以后的成长和发展，科学教育必须充分尊重儿童的探究天性，创造条件发挥儿童的主体作用，要给予他们足够的时间，丰富的材料，适宜的空间，以满足他们主动探究的欲望，在科学教学中，教师的职责就是“拿着科学的火把将儿童引渡”。
第一节关于儿童
《现代汉语词典》（第五版）认为“儿童”是“较幼小的未成年人”，按联合国《儿童权利公约》中的规定，“儿童”则是指“0~18周岁的人”，本书的“儿童”是指“6~12周岁的小学段学龄儿童”，
小学学龄儿童时期是人生的关键时期，这个时期对儿童的培养直接影响着他们以后的成长和发展，为了更好地对儿童进行教育，需要理解儿童，了解儿童的特点，
一，儿童的特征
儿童作为人，他们身上既有反映我们人类本身的“类”特点，也有反映个体在儿童期所特有的“类”特点。
首先，儿童具有思维的能力—这是人类的特质，即儿童也有思想，能思考，他们是一种永远开放，不断生成的存在，人可以使自己的生命活动本身变成自己意志和自己意识的对象，人以“自己”为对象，人可以回过身来再认识自己，所以也有学者讲，“反身性”是人的根本特性（张楚廷，2006），
其次，儿童期是人类幼态持续期，生物学家们所说的幼态持续（neoteny），意指有机体通过进化获得改变以便其成体保持幼年的某些特征，人类个体发展的一个引人注目的现象就是新生儿极度缺乏能力并依赖父母的照料，幼态持续非常有利于保持童年的特征，如好奇心，玩性和灵活性等“童性”，成熟期的延长，为进化过程中机体的新变化提供了时间和机会，可以促进脑的生长以便进行行为的学习。
再次，儿童具有并保持着原始的特质，儿童的特质是儿童宝贵的财富，台湾学者黄武雄（2009）认为儿童有三个原始特质：第一个是具有自然能力，包括他们对世界的认识，那种整体的，直觉的认识世界的能力，常常使成人感到很惊奇，这是他们自然的能力；第二个是拥有体验的勇气，他们不会走路，他们一遍一遍地摔跤，一遍一遍地爬起来，他们要探索，他们要行走；第三个是没有偏见，国王和乞丐在孩子那里，是被一视同仁的。
最后，儿童的世界又是十分丰富的，正如意大利著名幼儿教育创始人马拉古奇（Malaguzzi）在《其实有一百》中所写：“儿童/是由一百种组成的/儿童有/一百种语言/一百双手/一百个念头/一百种思考，游戏，谈话的方式 还有一百种倾听，惊奇和爱的方式/有一百种欢乐，去歌唱，去理解/一百个世界，去探索，去发现 ”儿童，就像一个丰富的矿藏一样，你永远发现不了他们全部的奥秘。
二，儿童认知发展研究
皮亚杰（Piaget）的认知发展论被公认为20世纪发展心理学上最权威的理论（张春兴，1998），皮亚杰通过自己独创的“临床法”和精心设计的问题情境来细致地观察儿童解决问题的活动过程，获得了丰富的资料并撰写了大量有关儿童的概念发展，观点和行为的文章，从20世纪60年代其理论传播开来以后，他的研究方法和结果对科学教育界具有重要的启发意义，其阶段理论以运算（operation，又叫操作）为标志，将儿童的认知发展划分为四个阶段：感知运动时期，前运算时期，具体运算时期和形式运算时期，这四个阶段具有普适性而且顺序恒定不变，前一阶段是后一阶段的基础，后一阶段是前一阶段质的飞跃，下面对这四个阶段作概要介绍（皮亚杰，1981；皮亚杰和英海尔德，1980；张春兴，1998）。
（1）感知运动时期（从出生到2岁左右）
这一阶段儿童的整体特征是躯体动作的协调，前表象+前语言的特征，刚出生的婴儿，他们的世界是一个以自我为中心，主客体相混淆的世界，不具有客体的永久性概念，随着成长，他们的活动逐渐从本能性的反射活动过渡到目的性的活动，活动不再以主体为中心，而是发生了主体和客体的分化，儿童意识到了客体具有恒常性，他们也具有了延迟模仿的能力。
（2）前运算时期（2~7岁）
在向这个阶段过渡时，儿童的思维不再局限于外部的动作，动作开始内化，在这个阶段的开始，出现了模仿，象征游戏，意象和语言，这个阶段的局限有：①不可逆性（irreversibility）：不能在头脑中颠倒身体动作，使物体回复原状，比如，把一排糖果的距离拉开，儿童不能想象在头脑中再把这些糖果反向变回去，②中心化（centration）：儿童在面对问题情境时不能在头脑中同时保持两维的变化，只集中注意事物的单一维度，或者说他们认为各维度的变化是彼此孤立的，还不能将它们协调统一起来，比如，把一排糖果的距离拉开，儿童会认为糖果多了，因为他们只注意到长度的增加，而不能同时注意到糖果同时也变稀疏了，由于有这种中心化倾向，所以儿童还不能具备守恒概念，而不具备守恒概念是处于前运算时期的幼儿的一个最大特征，③有自我中心主义（egocentrism）：不能考虑另一个人的观点，处于这一阶段的儿童还只能主观地看世界，不能客观地予以分析，皮亚杰设计的著名的“三山实验”（three-mountainexperiment）表明了儿童对此问题还不能摆脱自我中心倾向。
（3）具体运算时期（7~11岁）
儿童在这个阶段逐渐表现出同实物有关的逻辑思维，具有可逆性能力，他们越来越以社会为中心，日益意识到别人的看法，他们能够撇开其他属性的变化，只注意物体的某些属性（数，量），以此来进行关系思维，如分类和排序这两方面的能力都在迅速增长，儿童可以处理传递性关系，推出前运算时期无法处理的“A （4）形式运算时期（11~15岁）
这个时期的标志是儿童具有了超出具体现实进行思维的能力，现在他们能够就联系的关系等抽象的概念进行思维，如比例和第二级概念等，形式思维者有能力考虑词语陈述和命题而不仅是具体物体，他们开始能够对自己的想法进行思维，认知发展完善于形式运算时期的青少年，其在思维方式上有以下三个特征：①假设演绎推理（hypothetic-deductivereasoning），儿童面对问题情境能够提出一系列假设，然后根据假设进行验证，从而得到答案，例如，皮亚杰研究钟摆实验发现，只有认知发展达到形式运算时期水平的儿童，才能进行变量的控制和分离，②命题推理（propositionalreasoning），儿童在处理推理思维时，不一定要以现实的或具体的资料为依据，只凭一个说明或一个命题，即可进行推理，例如，中学生可以就“要是你当校长，你怎样管理逃学的学生”发表看法，而小学生可能会说“我不是校长，我不知道”，命题推理思维是一种超越现实的思维方式，对青少年的心理成长很重要，③组合推理（combinatorialreasoning），在面对由多项因素形成的复杂问题情境时，此水平的青少年根据问题的条件，提出假设，然后一方面孤立某些因素，另一方面组合其他因素，在系统验证中得到答案。
皮亚杰认为影响认知发展的四个因素是：①成熟（即生理成熟），主要是神经系统和内分泌系统的成熟；②练习和习得经验，包括来自外界物体的经验和来自动作的数理逻辑经验；③社会经验，指社会上的相互作用和社会传递，包括社会生活，文化教育和语言等，它们能够起到加速或延缓发展的作用；④平衡（即调节），皮亚杰认为它是发展中的最主要的和决定性的因素，他指出平衡就是不断成熟的内部机制与外部环境的相互作用，近30年来，皮亚杰的认知发展阶段理论受到了广泛的关注，每年有众多的心理学家除了探讨其理论的价值之外，多数集中在对其理论效度的验证，其理论也受到了较广泛的争议和批评，比如，“临床法”就被认为是因为被试数量少，没有可比性，不能把质的分析和量的分析方法结合起来而受到批判等，但该理论确实给我们带来了一个新的有巨大潜力和前景的研究思路，对科学教育有极大的参考价值。
第二节儿童和科学
科学是儿童最感兴趣的事情之一，A.J.斯塔科（2003）认为，在所有的课程领域中，科学可能是表明发现问题和解决问题的重要性的最为显而易见的一个领域，LuciaFrench（2004）认为，科学对儿童来说有其特殊的作用，因为可以从生活中，从自然中很巧妙地利用孩子们内在的好奇心和生活经历来了解周围世界。
一，儿童是天生的探索者
儿童有着与科学家一样强烈的好奇心，他们总是不断地探索身边及周围的事物，以寻求问题的解答，而且特别喜欢问为什么，在人类中，只有儿童和科学家才是最富有探究精神的（郑三元，2007），儿童最早的学习方式就是探究，无论是以宏观视野研究人类认识规律的哲学认识论，还是以微观角度研究人类个体心理活动规律的心理学，都承认儿童具有探究的需要，儿童天生就是一个好奇的探究者。
哲学认识论认为，世界的本原是物质，世界的各个组成部分，包括人类社会，都服从于统一的客观规律，周围世界是人类生存和活动所依赖的条件与环境，人类永远无法摆脱世界客观必然性的制约，按照达尔文的进化论观点，人存在于自然之中，要服从自然法则和客观规律，以维持自己的生存，但是这种服从不是被动地服从，人具有主观能动性，这种主观能动性，一方面体现在从人类产生伊始，为在自然环境中求得生存和发展，人类总是力图把外部世界和事物作为客体来把握，不断地认识和探究世界的奥秘，从而将周围世界逐步转化为对自己生存和发展有利的条件，并且不断地改造世界；另一方面体现在人类能进行自我认识，自我调节和自我控制等活动，正是通过对自身的不断追问，探究，人才能更好地把握和发展自己，从而更有效地掌握外部世界。
心理学也从个体行为产生机制方面探讨了人的这种本能需求，研究表明，一个人之所以会出现某一行为，其直接的推动力来自动机，而需要是人的积极性的源泉，是动机产生的最根本的心理基础，人的需要是多种多样的，其中就包括探究事物的需要，并且这种需要带有一定的先天性，是在探究反射的基础上形成的，个体在婴幼儿时期就出现了三种方式的探究活动：感官探究—凡有新奇事物出现，便以视觉，听觉感官探索：动作探究—在感官探究的基础上，以动作去探索；言语探究—用已掌握的言语向他人询问，求解，如果将动机延伸到学习领域，探究需要则成为认知内驱力的核心，在了解和理解事物的强烈心理倾向的驱动下，儿童的学习会更成功，更有效。
科学哲学认为，科学的任务就在于探索未知的领域以达到对客观世界越来越全面和深刻的认识，科学认识的目标是要揭示事物普遍的必然性和规律性，从而使人类有可能解释和预见事物的现实存在及其发展趋势，为人类自身的实践活动提供决策依据，世界的无限性决定了在任何时候都会有某些几乎还为人们一无所知的领域，事物的必然性和规律性虽然是事物本身固有的，但它们并不以赤裸裸的形式显示在人们面前，一方面，科学的研究对象是错综复杂的，科学并不是一项简单的活动；另一方面，科学活动并不是通过对经验事实的观察，记录去发现和获得自然规律，并不是消极地，被动地接受和等待，真正的科学活动就是人用自身的理性去探究问题，根据人类共同遵守的原则去寻求自然现象背后的本质和规律，科学活动充满了人的探索力量，因此，就其性质而言，科学不单是指某种被公众接受了的既定的结论，更重要的是指人的自由的，不断的，持续着的科学探究活动，科学的本质特征就在于向未知发起挑战，利用人类的已知探究其未知领域。
……
展开
