兒童的樸素物理學

樸素物理學是指人們對物理實體、物理過程、物理現象的直覺的認識。這些認識不是簡單地蒐集、羅列物理方面的事實、信息，而是內聚地、連貫地、有內在邏輯地聯繫在一起，構成人們解釋和預測日常生活中的各種物理現象的理論。兒童具有樸素物理學，正是他們關於物理的樸素理論，承擔著解釋和預測周圍物理世界，降低外部世界不確定性，以及進一步同化和順應外部刺激的艱巨任務。

基本介紹

• 中文名：兒童的樸素物理學
• 外文名：Children’s naive physics
• 套用學科：心理學

簡介

樸素物理學是指人們對物理實體、物理過程、物理現象的直覺的認識。這些認識不是簡單地蒐集、羅列物理方面的事實、信息，而是內聚地、連貫地、有內在邏輯地聯繫在一起，構成人們解釋和預測日常生活中的各種物理現象的理論。學前兒童具有樸素物理學，正是他們關於物理的樸素理論，承擔著解釋和預測周圍物理世界，降低外部世界不確定性，以及進一步同化和順應外部刺激的艱巨任務。

主要內容

兒童對力和運動的認識

力和運動是物理學的一個基本的內容，也是日常生活中常見的現象。學前兒童對這一現象是有接觸和認識的。然而，這些認識是否與科學的認識一致？這些認識隨著兒童年齡的增長，會有什麼樣的發展、變化？當面臨科學的解釋時（如教師的講述、父母的解釋、書上的說明等），兒童的已有認識與這些科學解釋之間到底發生了什麼，對兒童又意味著什麼呢？

皮亞傑研究指出，兒童對力的認識存在六種類型。第一種類型，力就是運動，運動的就是力（有力）。沒有運動的物體是沒有力的。第二種類型，自己能夠動的物體才有力，自己不能動的物體是沒有力的。第三種類型，力通常是一種活動，特別是有用的、有意義的、有價值的活動。第四種類型，力是搬運某物的動作、活動。第五種類型，力就是持久，能夠一直支撐就有力。第六種類型是，力與大小和重量有關。

此外，皮亞傑還研究了兒童對風、雲、水、沉浮、影子、腳踏車、蒸汽機、火車、汽車、飛機有關的運動的認識，並歸納出對這些認識所要經歷的階段。皮亞傑在大量實證研究的基礎上，實實在在地向我們展示了兒童的認知特點，指出兒童的認識不同於成人。

與皮亞傑有關的一些研究者採用基本相同的研究方法，對力和運動的相關問題進行了研究，以期通過對兒童對這些現象的認知的研究，進一步探索兒童的認知發展問題。其中卡米洛夫-史密斯（A．Karmiloff-Smith）和英海爾德(B．Inhelder)的“如果你想前進，就獲得一個理論”研究很有影響，也很令人深思。這一研究的結論是，形成理論的兒童在某一階段（形成理論初期）時，可能比沒有形成理論的兒童更不容易在行為上取得成功。也就是說，認知發展水平較高的兒童，在行為上比認知發展水平低的兒童更傾向於失敗。

有些科學教育工作者注意到這一有趣現象，並嘗試運用於科學教育實踐，取得了不錯的效果。比如，有研究者認為，應根據兒童的不同認知發展水平進行教育。對“能成功但沒有理論”的兒童，應該提供機會讓他們思考、嘗試、歸納、總結，最終形成“理論”，而不僅僅是在那裡像小白鼠走迷宮一樣地試誤、簡單重複。對“有理論但行為上不能取得成功”的兒童，應讓他們描述、解釋自己的理論，這樣有利於他們反省他們自己的理論。研究者同時還指出，僅僅是讓兒童觀看教師的示範，聽教師解釋示範，其效果並不一定好。相反，如果我們能讓兒童對示範進行解釋，則有利於兒童的學習。這些基於認知研究的教育實踐，充分展示了解、把握、尊重兒童特點的重要性。

兒童對天文現象的認識

在涉及天體、宇宙、天文等領域中，研究最多的是兒童對地球的認識。一方面，兒童知道我們生活在地球上，他們對地球有著直觀的認識的。另一方面，成人會告訴兒童地球是一個“球”，在兒童的認識之中，“球”很可能就是皮球、足球。當然，他們也可能看到過地球儀，看到過電視裡正在旋轉的“地球”，知道那樣的也叫地球。兒童這兩個方面的認識與經驗可能存在一定的衝突。因此，研究者的研究往往集中於：兒童認為地球究竟是怎么樣的（是平的還是球的）？兒童能說出地球是球形的，是否意味著他們真的明白、理解？兒童對地球的認識要經過一些什麼樣的階段，存在一些什麼樣的類型？

研究結果發現，兒童對地球的認識經歷著一個漫長的過程。兒童最初的認識是，地球是平的。這與他們的日常經驗相符。而且，地球是平的可以支持“一個東西如果下面沒有支撐物，就會掉下去”的樸素理論。但是，兒童經常聽到的卻是“地球是一個球”這樣一種科學的、正確的說法。這時，他們的頭腦中經歷著什麼樣的變化呢？他們並不是一下就完全懂得了“地球是一個球”的真正的科學含義。這其間要經歷一個“人工模型”階段。在這一階段的兒童，一方面開始接受“球”，一方面卻又固執地堅守著他們“地球是平的，否則人就站不住”的認識。因此，就人為地造出一些“地球”，比如雙地球（真正人站的地球是平的，平時人們講“地球是一個球”的那個是在天上的球）、中空地球（人是站在地球裡面的一個水平面上）、壓扁地球（站人的地方是平的，而且最初往往是上面是壓扁的、平的）。在經歷這些不斷的調整、修正後，兒童的認識逐漸地接近科學的解釋。

當要求兒童畫出人在地球上，或畫出下雨的情景時，也得到類似的結果（見圖5-6中的a）。從所畫的人的位置、站立的情況，以及下雨的情況來看，兒童對地球的認識並不是一件容易的事情，確實經歷著一個漫長的過程。

有研究者指出，兒童對晝夜交替（白天和黑夜）的認識要經歷如下幾個階段：白天是太陽在上面，黑夜就是太陽到山的下面去了；黑夜就是雲把太陽遮住了；黑夜是月亮把太陽遮住了；太陽圍著地球轉，轉到我們這邊的時候就是白天，沒有在我們這邊就是黑夜；地球圍著太陽轉，轉一圈就是一天，有時是白天，有時是黑夜；黑夜和白天與地球的自轉有關，其自轉一圈就是一天。

兒童對四季變換的認識可能經歷如下幾個階段：有一些很冷的東西（如星星、雲等）把來自太陽的熱量吸走了；冬天的雲很厚很厚，它們把來自太陽的熱量擋住了；夏天時太陽離我們近，冬天時太陽離我們遠；太陽移到地球的另一邊去了，這時那一邊就成了夏天；行星的變化導致了季節；地球轉動的軸與太陽轉動的軸之間有一個夾角，這一夾角導致了四季變換。

兒童對月亮（月相）變化的認識經歷如下幾個階段：雲把月亮遮住了，當雲很少或者沒有雲時，就會看到整個月亮；有些星星或其他什麼擋住了，在月亮上有一個影子；地球在月亮上的影子。

關於雲和星星的運動，這方面的研究主要是皮亞傑進行的。皮亞傑指出，兒童對雲的運動的認識要經歷如下五個階段：我們走使得雲也跟著我們走，雲在遠處跟著我們走（約5歲）；是上帝或人們使雲動的（約6歲）；它們自己動的，或者是太陽、月亮等要它們動（約7歲）；風把雲弄動的（8歲）；正確的解釋（約9歲）。其他如星星、太陽、月亮等的移動也大致經歷這樣的階段。

關於太陽和月亮的起源。這一方面的研究也僅見於皮亞傑。皮亞傑指出，兒童對太陽、月亮等的起源的認識主要經歷三個階段：起源與人類有關，即是人根據自己的需要造出來的；半自然半人工，比如，認為是由雲壓縮而成的，而雲又是由人們產生的煙所組成的；與人類活動無關，是一種自然起源（如由雲或空氣壓縮而成等）。