積木建構(gòu)游戲促進幼兒早期數(shù)學學習發(fā)展的研究

文/汕頭市龍湖區(qū)朝陽幼兒園 李奕珍

一、引言

《3-6歲兒童學習與發(fā)展指南》從健康、語言、社會、科學、藝術(shù)五個領(lǐng)域設(shè)立了幼兒學習與發(fā)展的目標，并且提出要以遵循幼兒的發(fā)展規(guī)律和學習特點為前提。積木建構(gòu)游戲在國內(nèi)外學前教育實踐中廣為應(yīng)用，具備高開放性、低結(jié)構(gòu)性的特點，有利于“最大限度地支持和滿足幼兒通過直接感知、實際操作和親身體驗獲取經(jīng)驗的需要”，符合幼兒階段的發(fā)展規(guī)律和學習特點，對于實現(xiàn)五個學習與發(fā)展目標的意義重大。

比如在健康方面，積木游戲能夠給幼兒帶來愉悅情緒進而促進身心健康發(fā)展；在藝術(shù)方面，能夠滿足幼兒自由表達想象力的需要進而培養(yǎng)幼兒的藝術(shù)創(chuàng)造力；在社會方面，能夠在動手完成積木搭建任務(wù)中學會如何與家人、老師、同學合作進而獲得適應(yīng)社會生活的能力；在語言方面，能夠在鼓勵性交流中學會提問和表達，獲得語言能力的訓練；在科學方面，則能夠通過積木搭建獲得對抽象數(shù)學概念的感性認識進而提高科學探究和數(shù)學認知能力，為其它領(lǐng)域的深入學習奠定基礎(chǔ)。

數(shù)學學習是幼兒的重要學習內(nèi)容之一，幼兒園的數(shù)學教育活動備受教師和家長關(guān)注，對兒童今后的學習發(fā)展具有基礎(chǔ)性意義，具體而言，數(shù)學認知包括數(shù)學知識和數(shù)學能力兩個方面，積木建構(gòu)游戲被大量研究證明對幼兒數(shù)學知識的積累和數(shù)學能力的提高具有積極作用。因此，在學前教育的研究中，積木建構(gòu)游戲?qū)τ谟變簲?shù)學學習的價值以及幼兒教學實踐中如何科學運用積木建構(gòu)游戲開發(fā)幼兒數(shù)學智慧是長期以來的關(guān)注焦點。

二、積木建構(gòu)游戲?qū)τ變涸缙跀?shù)學認知的價值

(一)積木建構(gòu)游戲是基礎(chǔ)數(shù)學知識的載體

積木游戲能通過實際操作增長幼兒的數(shù)學知識，皮亞杰指出通過積木游戲，兒童可以學習分類、測量、排序、數(shù)數(shù)，了解深度、寬度、長度、對稱和空間等數(shù)理邏輯知識。幼兒能夠在積木建構(gòu)中將這些抽象概念轉(zhuǎn)化為感性認識，這些數(shù)學經(jīng)驗有利于培養(yǎng)幼兒早期的數(shù)學思維，激發(fā)對數(shù)學的探究欲望和學習興趣，為今后開發(fā)數(shù)學能力、學習科學知識奠定基礎(chǔ)。

(二)積木建構(gòu)游戲是具體數(shù)學能力的培養(yǎng)皿

積木建構(gòu)除了豐富幼兒的數(shù)學知識之外，還有助于提高幼兒的數(shù)學能力。數(shù)學能力包括多個方面，根據(jù)2000年全美數(shù)學教師委員會(NCTM)出版的《學校數(shù)學的原則和標準》，包括問題解決、推理和證明、交流、聯(lián)系和表征能力。而根據(jù)我國頒布的《3～6歲兒童學習與發(fā)展指南》中，數(shù)學認知目標中也滲透了問題解決、表達交流、表征等過程性能力。因此，早期數(shù)學能力涵蓋了問題解決能力、推理能力、交流能力、表征能力等方面，積木建構(gòu)游戲均有助于發(fā)展兒童在以上幾個方面的具體能力。

第一，積木建構(gòu)游戲能夠引導幼兒主動思考并培養(yǎng)解決問題的能力。幼兒在積木搭建的過程中會遇到?jīng)Q策類、設(shè)計類以及疑難排除類問題，為解決這些問題，幼兒會通過描述問題與同伴進行策略討論，然后樂此不疲地試錯以發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整建構(gòu)方式，例如不斷嘗試將積木平鋪、拼接、插嵌、圍合成需要的幾何形狀。在這個過程中幼兒通過內(nèi)在心智與外在客觀積木材料的互動，加深對數(shù)學知識的理解，不斷更新已有的解決問題的經(jīng)驗，通過這些實踐所習得的能力會比通過單一的閱讀和識記來的更為牢固。

第二，積木建構(gòu)游戲能夠培養(yǎng)幼兒的數(shù)學推理能力，特別是空間推理能力。推理是由具體事物歸納出一般規(guī)律的思維過程，在運用積木建構(gòu)目標物體過程中，兒童能夠不斷地拆分、組合、調(diào)整三維結(jié)構(gòu)，從而形成對物體結(jié)構(gòu)、形狀、位置、移動等空間關(guān)系的認知，這些經(jīng)驗有助于幼兒在后續(xù)的搭建行為中對空間關(guān)系的變換作出推斷，例如幼兒通過搭建房屋掌握的前后、里外、上下等空間概念能夠遷移到其他立體物體的搭建過程中，或者幼兒在理解長方體長、寬、高不等的概念后，能夠根據(jù)不同長度的需要判斷如何旋轉(zhuǎn)長方體來使用其不同的邊長，這就是所謂的空間推理能力。

第三，積木建構(gòu)游戲能夠引導幼兒在與周圍人的互動交流中鞏固數(shù)學思維。有外國學者通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，團體性的積木搭建活動中，幼兒與同伴會更多地進行交流，并且會使用數(shù)學語言描述數(shù)字和空間關(guān)系，分享建構(gòu)策略。此外，不同類型的積木搭建活動幼兒的空間語言使用情況不同，有指導的搭建和模擬搭建的小組中，幼兒的空間語言使用比率高于自由搭建的小組。可見，表達交流能力在兒童早期數(shù)學學習中具有重要意義，因而在積木搭建游戲的教學設(shè)計中，教師要科學地進行提問，引導幼兒進行語言交流。

第四，積木建構(gòu)游戲是幼兒內(nèi)心世界外在化的媒介，積木搭建體驗?zāi)軌虼龠M幼兒表征能力的發(fā)展。認知科學和教育心理學等領(lǐng)域認為，表征是以溝通為目的的將事物或想法重新以某種形式的符號表現(xiàn)出來的過程，在這個描述下，一定存在“被表征”的實體。在相關(guān)實驗研究或?qū)嶋H幼兒教育中，經(jīng)常會通過預(yù)設(shè)主題或故事背景，要求幼兒按照主題或故事場景用積木建構(gòu)進行重現(xiàn)。當幼兒有計劃地建構(gòu)積木作品，而非隨意擺弄、堆疊積木，積木便成為表征幼兒內(nèi)心世界的載體。而在多種表征形式的積木建構(gòu)過程中，幼兒的數(shù)學認知得到加強，如要求幼兒運用積木基本塊與雙倍塊鋪排出和四倍、八倍快積木長度一樣的組合，實際上就是在進行積木長度比例的數(shù)學運算；再比如幼兒看到“橋”的圖像后選擇拱形積木代表“橋”，實際上是在進行“積木外形”與所認知的“橋”圖像的分類運算；又比如幼兒在紙上寫下“3”表示需要的積木塊數(shù)量，反映了幼兒學會使用符號記錄數(shù)量、掌握數(shù)字概念的過程。由此可見，積木建構(gòu)為幼兒鍛煉表征能力提供了大量的機會，而表征是從具象到抽象的一個轉(zhuǎn)化過程，這種抽象思維能力是學好數(shù)學的關(guān)鍵。

(三)積木建構(gòu)助益幼兒早期數(shù)學能力的機制

在實際的幼兒教育中，教師如何評價幼兒建構(gòu)的作品并理解其中體現(xiàn)的數(shù)學認知發(fā)展程度從而進行科學的教學干預(yù)是一個難題。對此，有必要理解積木建構(gòu)影響幼兒早期數(shù)學能力的機制，才能更好地為教學實踐服務(wù)。以往不少研究認為是積木游戲的“建構(gòu)技能”促進了兒童早期數(shù)學能力，但實際上積木建構(gòu)游戲不僅包含建構(gòu)技能，也包含建構(gòu)過程中所蘊含的認知能力。認知能力也能夠促進幼兒早期數(shù)學能力發(fā)展，并且通過積木作品的建構(gòu)獨特性和建構(gòu)象征性得以反映。

因此，可以從積木建構(gòu)的復雜性、獨特性、象征性三個維度去理解積木建構(gòu)游戲是如何促進幼兒的早期數(shù)學能力發(fā)展的。積木建構(gòu)的復雜性反映了搭建作品的難度，關(guān)注的是搭建所需的技能，例如結(jié)構(gòu)平衡性，有學者編制了對應(yīng)的量表。建構(gòu)復雜性促進了幼兒數(shù)學能力的發(fā)展，這是因為兒童在搭建積木過程中需要一系列平鋪、架空、圍合等搭建技能，而這些搭建技能會涉及數(shù)數(shù)、分類、排序、守恒、識別形狀、理解部分和整體關(guān)系這些數(shù)學概念。

積木建構(gòu)的獨特性指的是作品的精致性和新穎性，楊春慧、鄧鑄運用這兩個評估指標對3-6歲幼兒積木搭建水平進行了實驗研究，發(fā)現(xiàn)積木搭建過程使幼兒的想象力和創(chuàng)造力得以展現(xiàn)和發(fā)展。建構(gòu)獨特性反映了兒童積木搭建的創(chuàng)造力，那些在積木搭建過程中關(guān)注到建構(gòu)細節(jié)并運用積木將創(chuàng)造性表現(xiàn)出來的兒童，在搭建過程中會進行深入的思考，改變積木的組合方式。兒童在這種不斷堆疊、拆合積木的過程中，自然而然就會體驗到更多的數(shù)理概念。

積木建構(gòu)象征性則是指幼兒用積木來表征物體的能力，在實驗中可以使用兒童完成積木搭建后對自己所建物體進行描述來賦分，以此作為表征能力或建構(gòu)象征性的評分指標。楊瓊、謝慶斌、吳念陽認為同時性加工、句子復述能力越強的兒童，在建構(gòu)象征性方面的表現(xiàn)越突出，經(jīng)測驗后的數(shù)學能力越強。在認知心理學領(lǐng)域，同時性加工能力和句子復述能力都是衡量認知能力的諸多維度之一，基于PASS理論編制的認知評估系統(tǒng)量表(CAS)中有具體對應(yīng)的評分指標。同時性加工指的是個體對同時輸入的信息作全面性的綜合分析，以獲得對問題的解答。而句子復述能力是實驗中要求被試者準確復述主試說的句子的能力，是繼時性加工能力的一種。繼時性加工是相對同時性加工而言的，它是指個體對輸入的信息做出時間上的安排，前一個階段的信息加工完成后，才會對下一個階段的信息進行加工，如記憶、語言能力。

這些認知能力有利于數(shù)學能力的提高。首先，幼兒為了用積木搭建心中所想的物體，需要對頭腦中的信息和手中的操作進行同時加工，思考如何變更及重組積木的排列組合方式從而將內(nèi)在思考轉(zhuǎn)化為外在表征物，而積木低真實性的特點也為兒童靈活地構(gòu)想積木的結(jié)構(gòu)與組織提供了客觀條件，幼兒的抽象思維能力得到鍛煉；其次，幼兒被要求在搭建完成后用自己的話描述作品，這種語言能力的訓練，也起到鞏固數(shù)學知識、強化數(shù)學思維的作用。值得注意的是，積木建構(gòu)還存在其他有利于幼兒數(shù)學學習的認知成分，已被證實的還有空間能力、鍛煉視覺空間記憶等，其他認知成分尚待進一步研究去證實。

一言以蔽之，積木建構(gòu)的復雜性、獨特性、象征性都能夠促進幼兒早期數(shù)學認知的發(fā)展，不僅要關(guān)注建構(gòu)復雜性所體現(xiàn)的建構(gòu)技能水平，還應(yīng)關(guān)注幼兒在建構(gòu)獨特性和建構(gòu)象征性上所體現(xiàn)的認知能力。

三、利用積木建構(gòu)啟發(fā)幼兒早期數(shù)學學習的策略

在前文的基礎(chǔ)上，為更好地在教學實踐中運用積木建構(gòu)游戲開發(fā)幼兒早期數(shù)學智慧，本文對實際教學策略的建議如下：

第一，相比自由建構(gòu)，有指導的建構(gòu)和模擬建構(gòu)更能訓練幼兒的表征能力和言語交流能力。因此，在實際教學中，可以更多地采納有指導建構(gòu)或者模擬建構(gòu)的模式。例如，教師可以在開始建構(gòu)之前，提供書籍和圖片，或者帶兒童實地觀察，在交流中對建構(gòu)主題進行指導，加深兒童的理解?；蛘邔⒗L本故事與積木建構(gòu)游戲結(jié)合，讀完故事后，讓兒童用積木重現(xiàn)繪本的故事場景。

第二，在積木建構(gòu)過程中，教師應(yīng)當適時干預(yù)。除了關(guān)注搭建技巧之外，還要關(guān)注兒童的想象力、創(chuàng)造力以及表達和象征能力。在進行搭建技巧的指導時，可以滲透同時性加工和語言交流能力的訓練。例如，通過巧妙提問，引導兒童按照“發(fā)現(xiàn)問題—描述問題—解決問題”的邏輯進行思考；鼓勵兒童介紹搭建之初的內(nèi)心想法以及最終作品所呈現(xiàn)的內(nèi)容，盡可能地使用數(shù)學語言。

第三，教師應(yīng)當在教學實踐中注意觀察和記錄，制作所關(guān)注各個能力指標的測量表，并進行打分，這樣做的好處是方便跟蹤每個兒童的數(shù)學能力發(fā)展程度，從而適時調(diào)整教學方案。由于幼兒在年齡、家庭等方面存在差異性，應(yīng)該有針對性設(shè)計積木建構(gòu)的教學方案。例如根據(jù)小班、中班、大班設(shè)定不同的數(shù)學學習目標、采用不同的建構(gòu)模式、確定不同的練習頻率等。因此，連續(xù)、完整的記錄能夠為前述的決定提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)，也為實現(xiàn)個性化教學創(chuàng)造了條件。