3～5岁儿童模式认知能力发展的研究

文章编号:100124918(2003)0420046252

中图分类号:B844112 文献标识码:A

3～5岁儿童模式认知能力发展的研究

3

史亚娟1

　庞丽娟1

　陶　沙2

　陈　瑶

2

(11北京师范大学教育学院学前教育系,北京　100875;

21北京师范大学心理学院,北京　100875)

摘　要:选取北京市10所幼儿园的249名3～5岁儿童为被试,采用概括抽象程度不同的任务对儿童的模式复制和扩展能力进行个别测查。结果表明:(1)儿童早期模式认知能力发展的年龄主效应显著,性别主效应显著,年龄与性别的交互作用显著。(2)儿童模式复制能力在315～415岁之间发展较为迅速,模式扩展能力在4～5岁之间发展较为迅速。(3)儿童的模式复制能力无显著性别差异,但女孩的模式扩展能力显著高于男孩。

(4)儿童的模式复制能力显著高于模式扩展能力,随着年龄的增长它们之间的差距有减小的趋势。(5)随着年

龄的增长,儿童在模式复制和模式扩展任务中所犯错误水平在下降。关键词:模式;模式认知;模式复制;模式扩展

3基金项目:国家攀登计划项目(952专209).

作者简介:史亚娟(1976-),女,山西临汾人,北京师范大学教育学院博士生.

1　问题提出

模式是数学的一个基本主题,识别模式是理解数学的基础。识别模式首先要了解构成模式的基本单元是什么,模式单元有哪些组成元素,模式各单元之间的相互关系如何,也就是了解模式的结构。模式识别就是获得对模式结构的概括表征。数学有其自身的结构,这种结构可以通过模式的概括而被发现、理解,学习发现各种模式使儿童获得有效数学图式的可能性更高。早期的模式

活动为儿童抽象数学知识(如函数、代数)、观念的学习奠定了基础。模式的识别、概括、比较、分析是儿童认知能力发展的重要成分,对儿童抽象逻辑思维能力的发展和问题解决能力的提高有重要影响。

目前,国外模式能力的研究主要是从两个角度进行。鉴于模式能力对儿童数列、函数等抽象代数知识的学习有重要影响,许多研究者从数学教育的角度来研究模式。在中小学阶段主要从通过对模式的概括,学习代数和函数知识的角度来研究模式。Stacey 考察了9～13岁儿童发现和使用线性模式,选择数学模型,解决线性概括问题的能力

[1]

。Ferrini 2Mundy ,Lappan ,Phillips 和Bay 2Wil 2

liams 考察如何通过有规律的提问,从简单的模式

活动开始,引导学生发现模式,获得基本的数学结构概念,培养学生的代数思维和推理能力

[2,3]

。与

此相关,研究者考察了儿童的模式能力与学业成绩的关系,认为模式识别与儿童在学习任务中获得成功的能力有高相关。Stacey 让数学成绩较低的学生学习数的模式和序列,采用模式的方法学习许多学校数学教育的标准内容,结果发现学生的数学成绩从原来的百分等级为40提高到70

[4]

。

在幼儿园阶段,Thom ps on ,Walle ,P oulos ,M oyer 和Shilling 主要对幼儿园模式教育的教学经验进行

总结,并探讨如何以模式为纽带,把数学学习融入儿童的阅读、音乐等游戏与日常活动中,激发儿童的数学学习兴趣,促进数学认知能力的提高

[5～8]

。

同时,Thames 和H oussart 的研究发现,在教师的模式教育实践活动中存在一些问题,教师对模式的理解有很大的差异,对如何教儿童理解模式以及是否所有的儿童都能理解模式持有不同的观点。一些教师认为模式活动更适合数学能力较强的儿童进行

[9]

。

模式研究的另一个角度是探讨模式能力对儿童认知能力发展的影响。Enns 的研究表明,模式的对称性会在编码、保持、模式比较三个阶段影响

6

4

信息加工和记忆[10]。Bornstein,Mendels on,Lee认为对称模式加工的优势主要表现在编码时间和记忆时间上[11,12]。另外,Boswell,Mendels on,Lee研究发现,对5～12岁的儿童在再现记忆任务和再认记忆任务中利用模式对称性的能力稳步提高[13,14]。H ochberg的研究结果表明,对称的模式被更快地加工是因为它们在记忆中能够用一个简单的编码来表征,这个简单的编码使它更容易被储存、提取、比较[15]。

此外还有一些研究者对儿童模式能力发展的特点和规律进行了研究。Hargreaves和Shorrocks2 T aylor等考察了7～11岁儿童对数字模式的概括及其认知加工,儿童概括模式的策略及年龄差异[16]。Johns on考察了儿童的大脑半球组织、性别、智力发展水平对儿童一、二、三维线性模式扩展成绩的影响,发现儿童的线性模式扩展成绩与其智力水平、负责视觉空间功能的大脑半球组织有显著相关,线性模式扩展成绩无显著性别差异[17]。

在国内,幼儿教育界尚未把模式能力作为数学教育中的一个独立的概念提出来,对儿童模式能力发展的特点、规律,及其对儿童认知能力发展的影响还没有充分的认识,一些涉及模式内容的教育活动中还存在一些误区,对儿童模式能力发展的研究就更少。

从已有的研究来看,我们发现研究者多是从数学教育的角度考察模式能力对儿童数学认知能力发展的影响,以及模式能力对儿童认知能力发展的影响,对儿童模式能力发展的特点和规律研究较少;已有研究多是针对中小学阶段儿童符号模式能力对其数学能力发展的影响进行探讨,而对学前儿童实物模式能力的发展研究较少;许多研究是对实际教学经验的理论总结,对模式能力发展的实证研究较少。

由于模式能力因模式内在规则的隐蔽性与抽象性不同而表现出不同的发展层次,同时,还因知觉加工要求的不同而存在不同的类别(如,模式的复制、识别、扩展、推理、转换、创造等)。在教育实践中,教师对模式能力及模式教育的认识很不一致。因此我们应深入探讨不同层次、不同类别模式能力的发展规律和特点,考察不同年龄、性别的儿童模式能力发展的差异,以期为认识学前儿童数学能力发展的规律及有针对性的教育提供科学依据。

2　研究方法

211　被试取样

选取了北京市的10所幼儿园,其中市立园3所,街道园4所,机关园、大学附属园、工厂园各1所。每所幼儿园选取小班(3岁到3岁11个月)、中班(4岁到4岁11个月)各一个,再从每个班随机抽取11到13名幼儿共计249人为被试,其中女孩119人,男孩130人。3～315岁62人,占2419%;315～4岁72人,占2819%;4～415岁71人,占2815%:415～5岁44人,占1717%。这里被试年龄划分采用左闭右开的规则,如3～315岁组的被试包含3岁而不包含315岁。

212　方法与材料

21211　模式复制

模式复制包括4个任务(见下),每个任务都采用相同的操作程序。主试向儿童逐一呈现已成型的模式(粘在纸板上的积木),从儿童左边的第一个开始,按顺序逐个指着积木对儿童说“我把它摆成这个样子”,然后把供儿童操作的积木(或钮扣)放在桌子上,请儿童用这些积木(或钮扣)摆出一样的图案。

模式 操作材料

任务1:A-B-A-B6个与原模式同色的积木,其中4个A,2个B 任务2:A-B-A-B6个与原模式不同色的积木,其中4个C,2个D 任务3:A-B-A-B6个与原模式不同色的钮扣,其中4个C,2个D 任务4:A-A-B-B-A-A-B-B10个与原模式同色的积木,其中5个A,5个B

以上四项任务,均按“0,1”计分,“0”表示没有通过,“1”表示通过,被试模式复制任务得分为以上四项任务得分之和。

21212　模式扩展

模式扩展包括2个任务,每个任务都采用相同的操作程序。主试呈现装在容器中的积木,然后先从儿童左边向右边摆出一种模式,再给儿童一套积木说,“请你用这些积木,按照我的摆法继续往下摆”。

74