積木建構遊戲與學前兒童數學教育

幼兒的數學學習不僅是數學知識和技能獲得的過程,更是數學思維形成和發展的過程。為此,學前兒童的數學教育必須遵循操作性和探索性原則,而積木建構遊戲最能體現這一原則。積木建構遊戲有利於活化幼兒的數學思維能力。

積木建構遊戲與學前兒童數學教育

幼兒的數學學習不僅是數學知識和技能獲得的過程,更是數學思維形成和發展的過程。幼兒的思維具有直覺行動和具體形象性特點,他們對世界的認識依賴於形象和資料,依賴於動作和行為表現,且是一個主動建構的過程。囙此,幼兒的數學經驗和數學認知能力需通過資料操作和主客體相互作用的過程獲得。為此,學前兒童的數學教育必須遵循操作性和探索性原則,而積木建構遊戲最能體現這一原則。

積木建構遊戲對學前兒童數學學習的價值早已被學界所認識,但在幼儿園的教學實踐中仍未受到應有的重視,主要原因是教師尚未充分認識和理解積木建構遊戲的教育價值和教育功能,難以將積木建構遊戲與數學教育進行有效結合。為此,本文將圍繞積木建構遊戲與幼儿園數學教育的關係展開討論。

一、積木建構遊戲與學前兒童數學認知能力的發展

積木建構遊戲是結構遊戲的一種,是兒童使用各種積木資料和相關的輔助材料進行建築和構造的遊戲。數學認知能力是指個體對與數學有關的所有問題的感知能力,是兒童認知發展的一個重要方面。

積木建構遊戲蘊含著豐富的數學知識和經驗,例如,蘊含著大量的數學概念:數量、量測、整體與部分、長度、高度、面積、體積、形狀、對稱、分類、排序等。積木建構遊戲能够促進兒童早期數學認知能力的發展。


Leeb—Lundberg(1983)認為,兒童數概念發展的前提就是能够作出兩個物體之間多少、大小的比較。在積木建構遊戲中,幼兒可以獲得關於“相等”和“不等”等關係的知識經驗,這類知識經驗可為幼兒數學概念(如幾何、數量、分類等)的發展奠定基礎。

Clements(1998)的研究表明,僅僅通過圖形觀察、命名、辨認等方法難以培養幼兒良好的空間知覺能力,幼兒需要通過操作活動獲得相應的認知經驗。例如,當幼兒的手指和眼睛同時感受到線條是一直向前延伸而沒有出現轉彎、扭曲等現象時,幼兒就能真正理解直線的概念;當幼兒做出兩手交錯形成夾角這樣的動作時,幼兒才開始慢慢認識到角是怎樣形成的。

Hewitt(2001)明確指出,積木建構遊戲的價值主要集中於“數學思維”,幼兒通過操作不同形狀和大小的積木,在長度、高度、面積和體積中理解等量關係。積木建構遊戲不僅要關注幼兒的最終作品,更要關注幼兒遊戲的過程。搭建的過程同時也是思維的過程,幼兒在操作不同規格積木的過程中獲得數學思維能力的發展。

皮亞傑指出,在幼儿園、學前班和小學低年級開展積木遊戲對兒童的身體、數理邏輯和社會認知都有重要作用。Provenzo,ji,& Brett(1983)也認為,結構遊戲水准可以反映兒童的智力發展水准,囙此,結構遊戲有利於促進兒童智力的發展。

二、積木建構遊戲是學前兒童數學教育的有效載體

(一)積木建構遊戲是幼兒感知數量的有效途徑


在類比搭建活動中,大部分幼兒拿到積木模型圖後會立即選取相應規格的資料開始搭建,而不會去管所需積木的數量,結果通常會發現要麼資料剩餘很多,要麼資料嚴重不足。當然也可能會有幼兒先點數模型圖中相應部位的積木數量,準確選取資料,再進行搭建。這一過程涉及對數的感知,即在一一對應的點數以及按數取物中感知數量。教師應注意引導幼兒在積木建構遊戲過程中關注積木的數量關係,鼓勵幼兒通過點數、比較等形成數量概念。

(二)積木建構遊戲有利於培養幼兒的空間知覺能力

空間幾何能力是一種心智技能,主要包括空間知覺能力、心理旋轉能力和空間定位能力等,其中與積木建構遊戲聯系較為密切的是空間知覺能力和心理旋轉能力。空間知覺能力範圍較廣,如將不同形狀合併成一個新的形狀的能力,對圖形或花紋的分辨能力等。心理旋轉能力是指把一個物體或圖畫在二維或三維空間中加以旋轉之後對可能出現的圖形的知覺能力。

眾多研究表明,積木建構遊戲可有效促進兒童空間幾何能力的發展,如casey & Andrew(2008)所進行的積木干預和NCTM數學教學實驗表明,經過8周干預之後,實驗組兒童的空間幾何能力發展水准明顯優於控制組。

積木建構遊戲涉及幾何形狀、空間方位和距離長短等的認知以及心理旋轉等的經驗,幼兒在遊戲過程中會接觸到大量不同幾何形狀的積木,並通過親手操作、改變組合產生新的形狀,如兩個三角形拼在一起組合成長方形、正方形、平行四邊形等。在不斷變換的圖形中,幼兒能體驗到幾何圖形之間的內在關係。

建構活動是對真實世界的類比和創造。例如,當幼兒想搭建一座房子時,他的思維就不能局限在二維空間水准上。幼兒會通過不斷的嘗試和探索,搭建出牆體,並且用牆體圍合成房屋的內部空間,這樣,幼兒的空間思維就從二維空間水准發展為三維空間水准了。隨著建構經驗的不斷豐富,幼兒會逐步形成上下、左右、裡外等空間概念,空間幾何能力從而得到發展。


在積木建構遊戲中,幼兒通過認真觀察作品不同旋轉角度所呈現出的形態,能獲得心理旋轉的真實體驗。如從正面平視金字塔是一個簡單的三角形,將其從上向下旋轉90b時,看到的是多個正方形套疊在一起的形態。幼兒從各種不同的角度觀察物體,將不同旋轉角度看到的物體形象變化過程逐漸內化為大腦中的表像加工處理過程,由此發展心理旋轉能力。

(三)積木建構遊戲有助於培養幼兒對應、分類和排序能力

積木建構遊戲最終的作品雖然是以空間造型的形態呈現的,但同時蘊藏了對應、分類、排序等數學知識。

對應關係在類比搭建活動中表現最為明顯。幼兒需要仔細觀察圖片中的原型,按照圖片進行一一對應的操作。自由搭建也有對應關係,譬如搭建一個餐廳場景,如果有多個就餐的玩偶,幼兒就需要按照玩偶的數量搭建相匹配的椅子。搭建、整理、收拾積木的過程,無處不存在著對積木的顏色、規格、形狀等進行歸類的活動。我們常常看到,為了使作品看上去更美,幼兒常常會對積木按顏色分類處理,如用紅色的積木搭建汽車的車身,用黃色的積木搭建汽車車頭。通常,幼兒也會有目的地按照一定的規律進行排序,如搭建牆體時設計花式,就會用到排序的知識。

(四)積木建構遊戲有利於活化幼兒的數學思維能力

數學思維能力本質上是一種利用數學知識思考和解决問題的能力,是幼兒數學認知能力的覈心。

幼兒的數學思維能力是通過自己實際操作主動建構的,而不僅是教師傳授的。以長短排序為例,教師往往會這樣做:提供一組長短不一的資料,要求幼兒首先從中挑選出最長的排在前面,然後依次挑出剩餘資料中最長的排在其後,最終完成排序任務。教師把這種長度比較的簡單方法教給幼兒後,幼兒也許能完成排序任務,但實際上並沒有真正理解依次遞減的規律,從而真正形成序列的邏輯概念。幼兒只有通過自己的反復操作、體驗和思考,才能獲得有關序列的邏輯經驗,從而形成相應的邏輯概念。

積木建構遊戲有利於活化幼兒的數學思維能力。例如搭建金字塔,幼兒通過觀察金字塔的形狀特徵,運用從下到上依次縮減的規律進行搭建,同時利用圍合的建構技能完成作品。通過自己的反復操作,幼兒能深刻理解序列的概念,形成真正的排序能力。這種排序能力能够被遷移運用到其他建構活動中,從而完成一個個不同的建構任務。

綜上所述,在積木建構遊戲中,幼兒通過動手操作,探索積木資料中蘊含的有關數量、分類、排序、形狀、等值、整體與局部、對稱、量測等數學知識,不僅有助於促進其數學認知和空間幾何能力的發展,尤為重要的是,通過操作中的思考和問題解决,有助於促進幼兒數學思維能力的發展,從而實現數學教育的真正價值。

本文標題: 積木建構遊戲與學前兒童數學教育
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