学前教育师范生科学概念建构的现状调查研究

刘程程

自然科学知识既是学前教育师范生个人修养的重要组成部分，又是学前教育五大领域之一，根据《学前教育专业认证标准（第二级）》《学前教育专业师范生教师职业能力标准（试行）》要求，科学教育领域的基本知识和方法是幼儿教师需要掌握的重要内容之一。通过画图法调查L大学学前教育师范生对科学教育领域基本科学概念的掌握情况，发现学前教育师范生对科学教育领域中的相关概念和知识理解得比较片面，分析原因可能是学前教育师范生高中基础知识薄弱、对科学概念的重视程度不够等，并针对调查结果提出提高学前教育师范生科学概念掌握水平的建议。

《学前教育专业认证标准（第二级）》《学前教育专业师范生教师职业能力标准（试行）》要求学前教育师范生具备一定的自然科学知识，掌握科学教育领域的基本知识和方法。提高幼儿的科学素养成为我国关注的重点，幼儿科学素养的形成和提高有助于我国未来的科技发展和进步，而教师作为教书育人的关键人物，一个重要职责就是对幼儿的科学素养进行培养和提高，因此其自身科学知识掌握水平的高低就至关重要，这会对幼儿科学教育领域的教育质量产生直接影响。

米勒（J.Miller）教授身为美国国际科学素养促进中心主任，提出了科學素养的三维模型，其中指出要熟练掌握科学概念的词汇量，加强对科学概念的理解。米勒认为，掌握科学概念是培养科学素养的关键所在。若一个人对科学概念都不理解，那培养其科学素养、提升其科学素养水平是几乎不可能的。

综上所述可以得出，学生科学概念的有效掌握有利于科学素养水平的发展和提高，并且在科学概念的形成和掌握的过程中，学生会逐渐加深对世界的理解，也会促进其科学态度和科学能力的发展。而学前教育师范生作为未来的幼儿教师，更要深入理解科学概念，使幼儿的科学素养能够得到培养和发展。

1 定义阐释与调查目的

1.1 定义阐释

（1）概念

当前对于概念的定义，学术界众说纷纭。有的学者认为“概念是指揭示事物本质的一种思维形式”。奥苏泊尔将概念定义为“用符号表征的具备相同的标准特性（critical features）的对象、事件或事务的性质”，能够整合利用符号或文字表征的方式来描述事务的共同特点。库恩从获得概念的方式出发对概念的定义进行分类，一种是“日常概念”，即是在日常生活中观察到的一些实例，通过比较它们之间的相似性和差异性所得到的认知，属于事务的基本属性。另一种是“科学概念”，即在了解相关概念的同时，可以通过解决各种科学问题情境从而确定和取得。

在《现代汉语辞海》中，概念被定义为“一种思维的基本形式之一，反映事物的一般的、本质的特征。人们将感觉到的事物的共同特点抽出来，加以概况而成”。在《心理学大辞典》中，概念被界定为人脑反映客观事物特性的思维形式，包括内涵和外延两个方面。内涵是指概念所反映的事物共有的关键特性，即概念的含义；外延是指概念包括的对象的总和，即概念适用的范围。

可以发现，概念是对事实的一种客观阐释，是对事物本质特征的客观反映，它和科学有着千丝万缕的联系，是对科学知识的概括和总结。

（2）科学概念

法国伟大的哲学家和思想家昂利·彭加勒曾说过：“不管我们的能动性如何，事实跑得比我们快，我们不能够捉住它们；当科学家发现一种事实时，在他身体一立方毫米内已经发生了数以亿亿计的事实。”科学家以事实作为基础，在对发生的客观事实进行明智的选择之后出现了科学，科学概念由此产生和发展。

在《心理学大辞典（上卷）》中，科学概念亦称为“明确概念”。通过在科学实践中的不断探索与试验，来获得事物的本质属性。这种概念可以通过语言来进行解说，并随着科技的进步和人类认识的探索，科学概念的内涵发展也将越来越丰富和完善。

有的学者认为，科学概念是对客观存在的理性反映，能够帮助科学家更为深刻地理解世界、探索世界，根据探索的事实和经验提供可供选择的科学解释；还有的学者认为，科学概念具有对知识进行概括、传授、开拓思维的功能。总之，科学概念能够帮助人们认识世界、推动科学的发展、促进知识的传承，有助于人们更加认识世界、了解世界、探索世界。

通过以上对科学概念的论述可以发现，科学概念是对事物和现象的本质特征进行概括，从而有利于学习者学习和运用。因此掌握并理解科学概念非常重要，它是科学认识的主要成果和形式，是对客观事物本质特征的准确反映，是提升科学素养的重要因素之一，人们能够通过学习科学概念加强对事物的理解和掌握，有助于之后内容的学习。但在相关文献的阅读过程中可以发现，当前对于学习科学概念的重视程度并不高，研究领域也多集中于小学教育师范生阶段，忽视了对于学前教育师范生的探究。本篇论文就是针对这一方面，对学前教育师范生进行探析，在研究的过程中去发现学前教育师范生对科学概念的掌握情况并提出一些建议。

1.2 调查目的

本研究主要有两个目的。第一，了解当前学前教育师范生对科学概念的掌握情况，针对调查结果进行讨论和分析；第二，针对当前问题提出一些解决措施，使学前教育师范生对科学概念的理解和掌握能够更加深入。

2 调查工具与调查过程

2.1 调查工具

此次研究的调查工具，是两道有关科学概念的试题，通过学生们的解答情况来调查学前教育师范生科学概念掌握和发展现状。两道试题涵盖了高中时期的物理知识、生物知识、地理知识，且都在高中课程标准之内，不存在科学概念选择超纲的问题。因此此次调查的科学概念选择具有可取性、包容性、综合性，不会对调查结果产生影响。

2.2 调查过程

（1）研究方法

本次研究主要使用的是画图法，同学们根据所给出的题目，通过画图法的方式展示出来，之后我们对其所画出的图进行评分和分析，得出相关结论。

除此之外，本次调查还使用了对比研究法，将不同专业的学生所画出的图进行比较，将同一专业不同生源的学生所画出的图进行对比，对学生所做出的图进行评分，得出其平均分进行对比，通过这一系列的对比研究进行解析得出相关结论。

（2）研究内容

本次研究内容主要是两道与科学概念相关的试题。

第一道题，试用画图法画出站在地球南北两极、赤道与0度～180度经线圈交点的受力示意图。这道题包含了物理知识和地理知识，利用画图法画出人们站在地球南北两极、赤道与0度～180度经线圈交点的受力平衡点。考查学生对物理科学概念的掌握情况。这道题是针对L大学的物理学专业、小学教育（理科）专业和学前教育专业三个专业的学生制定的。

第二道题，试用画图法画出蚂蚁的主要身体结构。这道题是针对L大学的学前教育师范生制定的。包含了生物知识，考查学生对生命科学概念的掌握情况。

（3）研究对象

本次研究对象共有288人，主要是针对L大学的三个专业学生进行，分别是物理学专业74人、小学教育（理科）专业72人和学前教育专业82人。

由于学前教育专业的学生来自不同的生源，为了保证研究的准确性和全面性，因此又对学前教育专业的学生单独展开了一次调查，将公费师范生和3+4学制的学生再一次进行研究，其中公费师范生41人，3+4学制的学生41人。

（4）研究过程

为了不影响研究结果，此次调查要求学生们在规定的時间内完成试题并将答案拍照上传到雨课堂中，有助于我们日后的调查和总结。

首先，对这三个专业的学生分别分发试题，学生在完成试题之后，教师根据得分标准得出分数，算出平均分，进行分析得出结论。然后，针对学前教育班级的同学单独分发一份试题，教师根据标准得出分数，算出平均分，并将不同生源的答案进行分析得出结论。

3 L大学学生的科学概念调查结果

3.1 不同专业

教师针对第一道题的答案进行评分后得出，物理学专业的平均分是72分，小学教育（理科）的平均分是62分，学前教育专业的平均分是28分，可以看出，学前教育专业和其他两个专业相比平均分的差距较大，由此可以得出学前教育师范生的物理科学概念掌握程度较差。详见表1。

表2是从三个专业中随机抽取三名学生的答案，并按照评分标准进行评分。可以看出，物理学专业和小学教育（理科）专业的学生对这道题的科学概念掌握得比较透彻，可以用画图法很好地表达出题目的要求。

而我们从学前教育专业的学生作答中可以很直观地看出，他们对这一科学概念的理解不够深入和全面，地球的受力平衡点并不能准确地用画图法表达出来，相比较另外两个专业来说，对这一科学概念的掌握程度有较大的差异。

为了能够更加深入地了解学前教育师范生对这一科学概念的掌握情况，我们对其分数分别从最小值、最大值、平均分、及格人数和及格率进行分析。通过表3可知，学前教育师范生在这一科学概念的平均分只有28分，以及格分数为60分来设置，学前教育师范生的及格人数有15人，及格率在15.3%。由此可得，仅有极少数的学前教育师范生基本掌握了这个科学概念，且对这个科学概念的掌握程度不足，及格率不高。

3.2 不同生源

学前教育师范生是由公费师范生和3+4学制学生两种不同的生源组成，生源不同，所受到的教育也有一定的差距。

表4是将第一道试题从不同生源的角度进行分析。通过计算得出的平均分可以很直观地看出，虽然两个生源的学生对于这一科学概念的理解都不足，但公费师范生的水平还是明显高于3+4学制的学生。

为了能够更加深入地了解不同生源的学前教育师范生科学概念的掌握情况，我们针对不同生源的学生又单独进行了一道生物知识的科学概念试题。

表5是我们分别计算出公费师范生和3+4学制学生的蚂蚁身体结构题的平均分，并从两种生源的学生中随机抽取两名，将这两名学生的作答进行比较。通过表5可以发现，公费师范生的平均分是96.8分，3+4学制的学生的平均分是91.3分，从这个数据可以看出3+4学制的学生的生命科学概念的知识水平略低于公费师范生。

而在随机抽取的两名学生中，公费师范生的作答将题目的要求很全面且美观地展现出来，完全符合评分标准。而3+4学制的学生在作答时，缺少了对蚂蚁胸部的构图，对于生命科学概念的理解存在偏差。

4 讨论

针对上述的调查结果，我们可以观察到，学前教育师范生对于物理科学概念的掌握情况较差，且不同生源的学前教育师范生对于科学概念的掌握程度也有一定的差距，笔者认为可能是因为以下几点造成的。

4.1 学前教育师范生高中基础知识薄弱

以上两道试题根据普通高中和中等职业学校的课程标准来看并没有超纲，这就意味着这些科学概念在学生高中时期就应该已经掌握。但从研究中我们可以发现，学前教育师范生基本上没有掌握这一概念的核心，对相对复杂的物理科学概念的理解具有一定的片面性。而对这种科学概念的片面认识，不论是在公费师范生还是3+4学制的学生中，都不止少数。这种现状的发生在笔者看来是因为我国教育模式长期以文理分科为特点，理科生的高中课程有着更为丰富的科学概念，对这种概念的掌握和理解都普遍高于文科生，这就导致我国理科生的科学素养整体高于文科生。当前的学前教育公费师范生大多数是以文科生为主，他们在高中期间缺少了科学素养的培养，导致他们对于科学概念的掌握非常浅薄。

因此我们可以得出，学前教育师范生在高中时期基础知识薄弱，而到了本科阶段，由于学前教育师范生学习的课程更为偏向于幼儿课程，普遍缺乏专门的科研活动与场所，因此缺少在高校学习科学概念的途径，再加上高中阶段对科学概念的学习缺失，因此导致科学概念的掌握程度每况愈下。

4.2 3+4学制学生的科学知识贫乏

根据以上研究可以发现，因为生源不同，3+4学制学生的平均水平普遍低于公费师范生的水平，在科学概念的掌握与理解程度上没有公费师范生全面。

而这种情况的发生在笔者看来是因为3+4学制的学生在大学之前所上的学校是中等职业学校，他们相对于公费师范生来说，在课程教学上更为偏向实践和专业技能的学习，对于科学知识的系统学习不如普通高中生，其相关知识也仅限于了解一般的常识水平。而由于3+4学制的学生和公费师范生所上的高中学校性质不同，这就导致了他们的教学方法、课程设置、学习方法等都有较大的区别，久而久之就会在知识水平上产生差异。因此，3+4学制的学生的科学知识相比较于公费师范生来说更为贫乏。

4.3 学前教育师范生对于自身科学素养的提高缺乏重视

通过上述学前教育师范生的作答情况可以看出，他们对科学概念相关试题的学习和研究并没有充足的耐心，并没有意识到提高科学素养的重要性。

而这种漠视的态度主要是因为，当前高校在学前教育师范生的课程设置上更加偏向专业性与实践性，因此大多数学前教育师范生缺乏对科学学习的兴趣、态度和对科学的探索精神，以至于他们对于学习科学的意识太过模糊，并没有认识到提高科学素养的重要性。同时，他们受传统教育思想的束缚，认为学前教育师范生更应该学习的是琴棋书画等关于实践类的课程，只要学会了这些课程就能胜任幼儿教师的工作，而学习科学概念或知识、提升科学素养没有什么用处，因而不想学习。

5 提升学前教育师范生科学概念掌握能力的建议

5.1 开设自然科学基础类通识课程

通过开展通识教育，培养学生独立思考的能力，并发展其综合性知识，使他们能够全面掌握各个领域的知识，并且能够运用知识来实现自身发展，从而成为一个全面发展的人才。科学素养类课程是大学生通识教育的重要组成部分。目前开设的自然科学类通识课，多由理科专业学院开设兴趣提高类课程、科学普及类课程为主。但当前随着科技和经济的发展，大学更应该致力于培养具有良好道德品质、文理兼通的“复合型”人才，而非仅仅局限于某一领域的专业人才。而文科专业虽然人文知识比较丰富，人文素养较高，但是其科学知识则相对匮乏，因此文科专业的学院更应该开设自然科学基础类通识课程来弥补文科专业科学素养不足的情况。

通过调查发现，学前教育师范生对基本的科学概念理解上可能存在一些偏差，因此在开设自然科学基础类通识课时可以根据他们的知识特点选取合适、易懂且贴近生活的参考书籍，在加强学前教育师范生对于科学学习的同时激发他们对科学的兴趣。而在教学内容和方式上，可以选择有趣、易懂的方式进行教学，使学前教育师范生能够循序渐进地增强对科学的兴趣，提高科学能力。

5.2 构建合理的科学类课程体系

科学领域是五大领域之一，科学教育对于培养孩子的科学素养至关重要。幼儿拥有天生的好奇心和探究意识，对新鲜事物拥有很高的研究热情，因此在幼儿阶段培养幼儿的科学素养至关重要，这就对幼儿教师的科学素养有较大的要求。

尽管幼儿园的科学课程看似浅显，但它们却拥有极强的启发性，涵盖的领域极其广泛，而且涉及的科学知识和概念也极其复杂。而在调查中可以发现，当前的学前教育师范生大多数在高中时期就没有打下良好的科学基础。因此笔者认为学前教育师范生应在高中期间广泛学习自然科学知识，打破传统的知识结构，建立牢固的知识基础，为此，学校可以增设一定比例的科学类必修课程，帮助学生培养全面的科学概念。而對于3+4学制的学生，学校可以开设贴近学前教育学生生活和兴趣的科学课程，让学生有更多的机会和兴趣去熟悉更多的科学知识，理解更多的科学概念。

5.3 在教育实践中强化科学领域活动设计与实践，强化科学概念应用能力和意识

现在我国对幼儿园的要求逐渐提高，开展的科学教育活动涉及的范围也越来越广，从生活中各种常见的物理现象到晴天雨天发生的原理等，从认识各种生物的特征到了解人体的构造等都有所涉猎，因此提高学前教育师范生科学素养十分重要。

提高学前教育师范生对科学素养的重视，加强其科学知识、科学能力、科学概念，其起始点就是提高其科学意识。科学意识先于并重要于科学知识，如果学生意识到科学的重要性，就会自觉自愿地学习科学概念，提升科学素养。

在调查中可以发现，当前的学前教育师范生的科学意识薄弱，他们对于科学素养方面的学习和提高保持着淡漠的态度，并没有意识到科学素养对幼儿阶段教学的重要性。因此学前教育专业师范生在进行教师培养时，可以通过增加幼儿园的教育见习与实习机会，使师范生能够切身体会到幼儿科学教育的重要性，意识到自身科学水平的不足，从而重视科学素养的提高。

学生们在见习与实习的过程中，会通过实践与观察充分认识到自身的不足，进而开始对科学现象、科学技术、科学概念等进行深入的思考，主动学习科学知识，从而引发其提升自身科学水平的主动性和积极性。

6 结语

学前教育师范生是未来的幼儿教师，肩负着为国家培养未来建设者的重任，教师的科学素养直接关乎国家未来公民的科学素养。因此，采取措施提升学前教育师范生的科学知识、科学概念等科学素养至关重要，这是一项长期的工程，需要更多的人来关注和研究。

本文系聊城大学文科科研2019年度小学STEM教师职前培养课程开发研究（321021932）；校级“金课”课程 2019年度小学科学课程与教学论建设项目（311101915）阶段性研究成果；2022年校级教改项目经费“卓越小学全科教师培养课程体系整体优化研究与实践”，项目编号：311162223。

（作者单位：聊城大学教育科学学院）