小學(xué)一年級兒童守恒概念現(xiàn)狀及認(rèn)知發(fā)展的實(shí)驗(yàn)研究

劉麗君

摘要：選取一年級41名兒童被試，采用實(shí)驗(yàn)法探討了其思維發(fā)展的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)：（1）一年級兒童已經(jīng)具備了數(shù)量、體積、長度和重量守恒能力，未獲得面積守恒能力。（2）在性別差異上，男生已經(jīng)具備了數(shù)量、體積、長度、面積和重量守恒能力；女生已經(jīng)具備了數(shù)量、體積、長度和重量守恒能力，但未獲得面積守恒能力。

關(guān)鍵詞：小學(xué)；一年級；守恒概念；認(rèn)知發(fā)展；實(shí)驗(yàn)研究

1 文獻(xiàn)綜述

守恒概念（the Concept of Conservation）是兒童心理學(xué)家皮亞杰（Jean Piaget）對兒童認(rèn)知發(fā)展階段論中的核心概念之一，它是指物體的外部形式起了變化，但個(gè)體認(rèn)識(shí)到物體的內(nèi)部性質(zhì)并未改變。守恒概念反映的是運(yùn)算思維本身的特性，其獲得既是兒童思維發(fā)展的表現(xiàn)，也是思維發(fā)展的基礎(chǔ)。

皮亞杰的心理發(fā)展階段論將智力發(fā)展分為四個(gè)發(fā)展階段：感知運(yùn)動(dòng)階段（0-2歲）、前運(yùn)算階段（2-6歲）、具體運(yùn)算階段（6、7歲-11、12歲）和形式邏輯階段（11-15歲）。其中，守恒概念是具體運(yùn)算階段和形式運(yùn)算階段的“分水嶺”，掌握守恒概念標(biāo)志著兒童進(jìn)入形式運(yùn)算階段，是認(rèn)知發(fā)展的一個(gè)質(zhì)的飛躍。

它包括質(zhì)量守恒、重量守性、面積守恒、體積守恒、長度守恒等。在具體運(yùn)算階段，皮亞杰認(rèn)為在這一階段兒童智慧發(fā)展的最重要表現(xiàn)是獲得了守恒性，但兒童并不是同時(shí)獲得這些守恒的，而是隨著年齡的增長不斷獲得的，最早掌握的是數(shù)量守恒（6、7歲），接著是長度守恒（7、8）歲，面積守恒和重量守恒（9、10）歲，最后是體積守恒（12歲）。皮亞杰確定質(zhì)量守恒概念達(dá)到時(shí)作為兒童具體運(yùn)算階段的開始，而將體積守恒達(dá)到時(shí)作為具體運(yùn)算階段的終結(jié)或下一個(gè)運(yùn)算階段（形式運(yùn)算階段）的開始。這種守恒概念獲得的順序在許多國家對兒童進(jìn)行的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中都得到了驗(yàn)證，幾乎完全沒有例外。

而新近的一些研究認(rèn)為，皮亞杰低估了兒童的能力。如在皮亞杰數(shù)量守恒重復(fù)試驗(yàn)中，只有少數(shù)（16%）4-6歲的兒童理解了數(shù)的守恒。然而，不久以后，一些心理學(xué)家認(rèn)為，增加問題的情境性，兒童能表現(xiàn)出更強(qiáng)的守恒掌握能力。研究者給四五歲的兒童展示兩根長度相等的小棍，并排對齊了放在桌上。兒童認(rèn)為它們是等長的。當(dāng)研究者將其中一根小棍往前稍微挪動(dòng)一下后，問兒童：“兩根小棍一樣長，還是不一樣長？”這時(shí)兒童就認(rèn)為它長了。如果再次把小棍擺齊了，他們又認(rèn)為兩根小棍是一樣長的。而兒童對他們這種答案的前后矛盾絲毫沒有察覺，甚至當(dāng)研究者向他們指出矛盾時(shí)，他們?nèi)匀粺o動(dòng)于衷?？墒橇邭q的兒童就完全不同了，不管研究者怎樣變換小棍的擺法，他們都等正確地說出兩根小棍的長度是相等的。因此得出這樣的結(jié)論：四五歲的兒童還沒有形成“當(dāng)棍子被移動(dòng)時(shí)長度仍然不變”的長度守恒概念，到六七歲時(shí)，兒童才能形成長度守恒的概念。

那么隨著學(xué)習(xí)生活環(huán)境的進(jìn)步、教育的發(fā)展、人類智能的進(jìn)步和兒童環(huán)境刺激的改變，現(xiàn)階段小學(xué)一年級兒童的守恒能力現(xiàn)狀究竟是怎樣的呢？是依然與皮亞杰所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致？還是已經(jīng)有所改變？這便是本研究所要探討的內(nèi)容。

2 方法

2.1被試

本次研究以中國科學(xué)院附屬玉泉小學(xué)41名一年級兒童為被試，22名女生，19名男生，平均月齡79.29（SD = 0.82），所有被試身高、智力、表達(dá)能力正常，均自愿參加實(shí)驗(yàn)。

2.2儀器和材料

實(shí)驗(yàn)材料包括扣環(huán)10個(gè)，皆為同一牌子，大小，顏色一樣的扣環(huán)；小糖果10個(gè)，皆為同一牌子，大小，味道，顏色一樣的糖果；2個(gè)礦泉水瓶（皆為同品牌、大小、顏色的礦泉水瓶）、1個(gè)小盆，自來水；2個(gè)公平框的簽，皆為同品牌、大小、顏色的簽；2張A4紙，皆同品牌、大小、顏色；2個(gè)橡皮泥，皆同品牌、大小、顏色、重量，小天平。

2.3程序

根據(jù)兒童的思維特點(diǎn)和避免其它因素干擾兒童的判斷能力，本次實(shí)驗(yàn)采取不掩蓋操作，即在兒童面前改變材料的擺放距離。為了不影響老師和家長對孩子的期望值，實(shí)驗(yàn)避免在老師和家長面前做。

實(shí)驗(yàn)一 數(shù)量守恒（扣環(huán)）

本實(shí)驗(yàn)分為2個(gè)小組。

第一組實(shí)驗(yàn)首先把10個(gè)扣環(huán)擺成長度相同的兩行，兩行相隔5cm，而每一行的每兩個(gè)相鄰的扣環(huán)的距離為8cm，如圖1所示。主試問被試：“這兩行的扣環(huán)一樣多嗎？”被試回答后，做記錄。若被試回答這兩行的扣環(huán)數(shù)量不是一樣多，即作為無效數(shù)據(jù)。

第二組實(shí)驗(yàn)在第一組的基礎(chǔ)上，保持第一行的扣環(huán)不動(dòng)，而移動(dòng)第二行的扣環(huán)，使得扣環(huán)之間的距離增加，必須讓第二行的首尾扣環(huán)之間的距離比第一行首尾扣環(huán)之間距離更長，如圖2所示。主試問被試：“這兩行的扣環(huán)是一樣多嗎？”被試回答后，做記錄，若回答是一樣多，在表上填√；若回答不是一樣多或者第二行比較多或者少，在表上填×。

實(shí)驗(yàn)二 數(shù)量守恒（糖果）

本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)一程序和要求相同，只是將扣環(huán)變成糖果。

實(shí)驗(yàn)三 體積守恒（水）

本實(shí)驗(yàn)分為2個(gè)小組。

第一組實(shí)驗(yàn)首先在相同的2個(gè)礦泉水瓶里分別裝滿水。主試問被試：“這兩瓶水是一樣多嗎？”被試回答后，做記錄。若被試回答這兩杯水不是一樣多，即作為無效數(shù)據(jù)。

第二組實(shí)驗(yàn)在第一組的基礎(chǔ)上，保持其中一瓶水不動(dòng)，而把另一瓶水倒入盆里。主試問被試：“這瓶礦泉水里的水和這個(gè)盆里的水是一樣多嗎？”記錄方式同上。

實(shí)驗(yàn)四 長度守恒（小棒）

本實(shí)驗(yàn)分為2個(gè)小組。

第一組實(shí)驗(yàn)將2個(gè)公平框的簽左右對齊。主試問被試：“這2個(gè)是一樣長嗎？”被試回答后，做記錄。若被試回答不一樣長，即作為無效數(shù)據(jù)。

第二組實(shí)驗(yàn)在第一組的基礎(chǔ)上，保持其中一根不動(dòng)，而把另一根向右移動(dòng)，使其左端對準(zhǔn)上一根的中間。主試問被試：“這2個(gè)是一樣長嗎？”記錄方式同上。

實(shí)驗(yàn)五 面積守恒（白紙）

本實(shí)驗(yàn)分為2個(gè)小組。

第一組實(shí)驗(yàn)將2張A4白紙放好。主試問被試：“這2張紙是一樣大嗎？”被試回答后，做記錄。若被試回答不一樣多，即作為無效數(shù)據(jù)。

第二組實(shí)驗(yàn)在第一組的基礎(chǔ)上，保持其中一張不動(dòng)，而把另一張剪成4張大小橫向連接鋪開。主試問被試：“這2張紙是一樣大嗎？”記錄方式同上。

實(shí)驗(yàn)六 重量守恒（橡皮泥）

本實(shí)驗(yàn)分為2個(gè)小組。

第一組實(shí)驗(yàn)將2個(gè)橡皮泥在天平兩端放好。主試問被試：“這2個(gè)是一樣重的橡皮泥嗎？”被試回答后，做記錄。若被試回答不一樣重，即作為無效數(shù)據(jù)。

第二組實(shí)驗(yàn)在第一組的基礎(chǔ)上，保持其中一個(gè)不動(dòng)，而把另一個(gè)壓得大且扁。主試問被試：“這2個(gè)是一樣重嗎？”記錄方式同上。

2.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，自變量為年齡、性別、守恒類別，因變量為被試回答的通過率。

3 結(jié)果及討論

如圖3所示，全體兒童在以扣環(huán)為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中的通過率為82.93%，在以糖果為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中的通過率為92.68%，體積守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為85.37%，長度守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為73.17%，面積守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為46.34%，重量守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為65.85%，即一年級兒童已經(jīng)具備了數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒和重量守恒的能力，在數(shù)量守恒和體積守恒方面的能力發(fā)展得尤其突出，80%以上的兒童均以獲得數(shù)量守恒和體積守恒的能力。但總體而言，一年級兒童還沒有獲得面積守恒的能力。通過率從高到低分別是數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒、重量守恒、面積守恒。

這與皮亞杰在數(shù)量守恒的研究結(jié)果一致，即兒童在6、7歲左右掌握數(shù)量守恒；同時(shí)，在以扣環(huán)為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中的通過率（82.93%）和在以糖果為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中的通過率（92.68%）的差異，也說明了材料差異在兒童的數(shù)量守恒中是有影響的，兒童常常接觸到的、并且喜歡的糖果比不常見到的扣環(huán)能有利于兒童理解數(shù)量守恒，這也提示我們有趣的材料更能激發(fā)學(xué)生潛力的發(fā)揮。在面積守恒方面，本研究也發(fā)現(xiàn)79.29個(gè)月（不到7歲）的兒童未掌握該守恒，這與皮亞杰發(fā)現(xiàn)的9、10歲左右掌握面積守恒不矛盾。但是與皮亞杰所發(fā)現(xiàn)的兒童在7、8歲左右掌握長度守恒，9、10歲左右掌握重量守恒，12歲左右掌體積守恒的結(jié)果不一致，本研究發(fā)現(xiàn)79.29個(gè)月（不到7歲）的兒童被試就已經(jīng)掌握了這三種守恒，尤其是在重量守恒和體積守恒方面，要早得多。在要比皮亞杰的兒童被試更早掌握這3種守恒。這可能是因?yàn)殡S著營養(yǎng)的加強(qiáng)、衛(wèi)生條件的全面好轉(zhuǎn)、教育的發(fā)展、人類智能的進(jìn)步、兒童環(huán)境刺激的改變，現(xiàn)階段兒童的在數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒和重量守恒的能力已經(jīng)超越了皮亞杰時(shí)期的兒童。

通過率從高到低分別是數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒、重量守恒、面積守恒，這與皮亞杰發(fā)現(xiàn)的“具體運(yùn)算階段兒童并不是同時(shí)獲得這些守恒的，而是隨著年齡的增長不斷獲得的，最早掌握的是數(shù)量守恒（6、7歲），接著是長度守恒（7、8）歲，面積守恒和重量守恒（9、10）歲，最后是體積守恒（12歲）”結(jié)果不一致，可能原因是兒童日常學(xué)習(xí)（如幼兒園、早教機(jī)構(gòu)、小學(xué)）和生活中常常能接觸到橡皮泥、空氣彩泥等可以變換形狀、但體積不變的玩具和教學(xué)材料有關(guān)，這些經(jīng)歷促進(jìn)了兒童迅速地理解了體積與形狀變化之間的本質(zhì)關(guān)系，這種體積守恒的能力也遷移到了水的體積上面，使得體積守恒的通過率躍居第二；但是學(xué)生接觸到面積守恒的情景相對較少，所以面積守恒的通過率較低。從本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以得到啟示：對現(xiàn)今兒童的教育教學(xué)要充分了解學(xué)生目前的思維發(fā)展水平，看到其與過去兒童的區(qū)別和進(jìn)步，更新對兒童“最近發(fā)展區(qū)”的認(rèn)識(shí)，及時(shí)給予適合其思維發(fā)展水平的課程和教育教學(xué)方式，促進(jìn)教育更加有效地進(jìn)行。

如表1所示，在性別上，男生在以扣環(huán)為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中的通過率為73.68%，在以糖果為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中的通過率為89.47%，體積守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為84.21%，長度守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為68.42%，面積守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為52.63%，重量守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為68.42%，即一年級男生已經(jīng)具備了數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒、面積守恒和重量守恒的能力，其中最好的是數(shù)量守恒和體積守恒，其次是長度守恒、重量守恒，最后是面積守恒。

女生在以扣環(huán)為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中通過率為90.91%，在以糖果為材料的數(shù)量守恒實(shí)驗(yàn)中通過率為95.45%，體積守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為86.36%，長度守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為77.27%，面積守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為40.91%，重量守恒實(shí)驗(yàn)的通過率為63.64%，即一年級女生已經(jīng)具備了數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒和重量守恒的能力，在數(shù)量守恒方面尤為突出，90%的女生都獲得了數(shù)量守恒的能力，但一年級女生還沒有獲得面積守恒的能力。其中最好的是數(shù)量守恒，其次是體積守恒、長度守恒、重量守恒，最后是面積守恒。

根據(jù)圖4，對比男生和女生的結(jié)果可知，男生女生在通過率上的順序都是一致的，即數(shù)量守恒、體積守恒、長度守恒、重量守恒，最后是面積守恒，這說明無論是男生還是女生，在守恒能力類型上的獲得的是順序是一致的。但是，女生在數(shù)量守恒、體積守恒和長度守恒方面的能力強(qiáng)于男生，在面積守恒和重量守恒方面弱于男生，即男生各方面的守恒能力發(fā)展得比女生均衡，女生在守恒能力方面的優(yōu)勢和劣勢都比男生明顯。這可能是因?yàn)閿?shù)量守恒、體積守恒和長度守恒的實(shí)驗(yàn)是相對直觀的，女生的形象思維比較占優(yōu)勢，在這三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)于男生；而抽象思維占優(yōu)勢的男生則在面積守恒和重量守恒方面表現(xiàn)得比女生好。從總體上來看，女生在數(shù)量守恒、體積守恒和長度守恒的優(yōu)勢要大于男生在面積守恒和重量守恒上的優(yōu)勢，這與目前普遍的“男孩危機(jī)”（Boy Crisis，指男生在各方面都落后于女生的現(xiàn)象，是從中小學(xué)到大學(xué)的全線性危機(jī)）的現(xiàn)象一致。這也提示我們，教育需要正視并尊重男生和女生之間的差異，同時(shí)也看到男生在面積守恒和重量守恒上的優(yōu)勢，根據(jù)男生女生的差異性進(jìn)行因材施教，促進(jìn)男生、女生更加有趣、有序、有效地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] J.皮亞杰著， 吳福元譯. 兒童心理學(xué). 商務(wù)印書館. 1981.

[2] 方富熹， 方格， 林佩芬著. 幼兒認(rèn)知發(fā)展與教育. 北京師范大學(xué)出版社， 2005.

[3] Siegal M， 張新立.兒童認(rèn)知發(fā)展研究——一種新皮亞杰學(xué)派觀.四川： 四川教育出版社， 1999， 31-32.

[4] 廖麗英編著， 幼兒園數(shù)學(xué)教育， 北京： 中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 1999.

[5] 皮亞杰著， 王憲細(xì)， 胡世襄選譯， 發(fā)生認(rèn)識(shí)論原理， 商務(wù)印書館， 1997.

[6] 黃寶鈿，王念慈. 學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)策略對促進(jìn)學(xué)童液體量與重量守恒概念發(fā)展的影響. 新世紀(jì)心理與教育測量展望.

[7] 李曉東， 黃艷秋. 類皮亞杰數(shù)量守恒任務(wù)中的負(fù)啟動(dòng)效應(yīng). 應(yīng)用心理學(xué)， 2007（02）.

[8] 方富熹， 蓋笑松， 龔少英， 劉國雄. 對幼兒認(rèn)知發(fā)展水平診斷工具JPDF的信度效度檢驗(yàn)， 心理學(xué)報(bào)， 2004（1）.

[9] Curcio， F.，Levine， D.&Robbins， O. Compensation and susceptibility to conservation training. Developmental Psychology. 1972（03）.

[10] Inhelder. B. （Eds.）. Learning and the development of cognition. London： routledge &Kegan paul Lid. 1974.

[11]肖娟. 4-6歲兒童長度理解能力的發(fā)展. 華東師范大學(xué). 2007.