由此可見,數(shù)實際上是各種邏輯關(guān)系的集中體現(xiàn)。在數(shù)的里面,既有對應(yīng)關(guān)系,又有序列關(guān)系和包含關(guān)系。兒童要掌握數(shù),必須具備一定的邏輯觀念。
一、幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理邏輯準(zhǔn)備皮亞杰認(rèn)為,兒童具有邏輯,且兒童的邏輯包含兩個層面,即動作的層面和抽象的層面。他對兒童邏輯的心理學(xué)研究還進(jìn)一步揭示,兒童具有基本的心理邏輯結(jié)構(gòu),如對應(yīng)結(jié)構(gòu)、序列結(jié)構(gòu)和類包含結(jié)構(gòu)等。這些動作層面的邏輯結(jié)構(gòu)不僅使兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)具有了良好的心理準(zhǔn)備,而且在兒童通過反省抽象而獲得各種邏輯數(shù)理知識的同時(皮亞杰稱之為同化過程),也在不斷變化和發(fā)展(皮亞杰稱之為順應(yīng)過程),并最終形成抽象層面的邏輯結(jié)構(gòu)。
(一)一一對應(yīng)觀念幼兒的一一對應(yīng)觀念形成于小班中期(3歲半以后)。起初,他們可能只是在對應(yīng)的操作中感受到一種秩序,并沒有將其作為比較兩組物體數(shù)目多少的辦法。逐漸地,他們發(fā)現(xiàn)過去僅靠直覺判斷多少是不可靠的,有的時候,物體所占的地方大,數(shù)目卻不一定多。而通過一一對應(yīng)來比較多少會更加可靠一些。在小班末期,有的兒童S建立較牢固的一一對應(yīng)的觀念。比如在4只"小雞"和4條"小蟲"的排序活動中,其中既有交替排序,又有對應(yīng)排序。教師問一個幼兒小雞有多少,他通過點數(shù)說出有4只;再問小蟲(和小雞對應(yīng))有多少,他一口就能報出有4條。說明幼兒此時已非常相信通過對應(yīng)的方法確定等量的可靠性。
但是,能不能說幼兒此時的頭腦中一一對應(yīng)的邏輯觀念已經(jīng)發(fā)展完善了呢?皮亞杰用一個有趣的"放珠子"實驗作出了相反的回答。
實驗者向幼兒呈現(xiàn)兩只盒子,一只盛有許多珠子,另一只是空盒子。讓幼兒往空盒子里放珠子,并問幼兒如果一直放下去,兩只盒子里的珠子會不會一樣多,幼兒不能確認(rèn)。當(dāng)問如果一直放下去會怎樣呢?
他說會比前面盒子里的珠子多了,而不知道肯定在其放珠子的過程中會有一個相等的時候?梢娪變涸跊]有具體的形象作支持時,是不可能在頭腦中將兩個盒子里的珠子作一一對應(yīng)的。
(二)序列觀念序列觀念是兒童理解數(shù)序所必需的邏輯觀念。兒童對數(shù)序的認(rèn)識最初來源于對"唱數(shù)"的記憶,但對數(shù)序的真正認(rèn)識,不是靠記憶,而是靠他對數(shù)列中數(shù)與數(shù)之間的相對關(guān)系(數(shù)差關(guān)系和順序關(guān)系)的協(xié)調(diào):每一個數(shù)都比前一個數(shù)多一,比后一個數(shù)少一。這種序列不能通過簡單的比較得到,而是有賴于在無數(shù)次的比較之間建立一種傳遞性的關(guān)系。因此,這是一種邏輯觀念,而不僅僅是直覺或感知。那么,幼兒的序列觀念是怎樣建立和發(fā)展起來的呢?
我們可以觀察到,小班幼兒在用小棍完成長短排序的任務(wù)時,如果小棍的數(shù)量多于5個,他們是有困難的。說明幼兒這時盡管面對操作材料,也難以協(xié)調(diào)這么多的動作。中班以后,幼兒逐漸能夠完成這個任務(wù),而且他們完成任務(wù)的策略也是逐漸進(jìn)步的。起先,他們是通過經(jīng)驗來解決問題的,每一次成功背后都有無數(shù)次錯誤的嘗試。到了后一階,幼兒開始能夠運用邏輯解決問題。他每次找一根最短(或引長)的棍,依次往下排。因為他知道,他每次拿的最短(最長)的小棍必定比前面所有的長(短),同時必定比后面所有的短(長)。這就說明幼兒此時已具備了序列的觀念。但是,這種序列觀念只是在具體事物面前有效。如果脫離了具體形象,即使只有三個物體,幼兒也很難排出它們的序列。一個典型的例子就是:"小紅的歲數(shù)比小明大,小亮的歲數(shù)比小紅大。他們?nèi)齻人,誰的歲數(shù)最大?"幼兒對這個問題是感到非常困難的。這也正表明,幼兒的序列邏輯觀念還沒有真正發(fā)展完善。
(三)類包含觀念在幼兒數(shù)數(shù)時,我們時常能看到這樣的情況:他能點數(shù)物體,卻說不出總數(shù)。即使有的兒童知道最后一個數(shù)就是總數(shù)(比如數(shù)到8就是8個),也未必真正理解總數(shù)的實際意義。如果我們要求他"拿8個物體給我",他很可能就把第8個拿過來。這說明此時兒童還處在羅列個體的階段,沒有形成整體和部分之間的包含關(guān)系。兒童要真正理解數(shù)的實際意義,就應(yīng)該知道數(shù)表示的是一個總體,它包含了其中的所有個體。如8就包含了8個1;同時,每一個較小的數(shù),都被它后面的較大的數(shù)所包含。只有理解了數(shù)的包含關(guān)系,兒童才可能學(xué)習(xí)數(shù)的組成和加減運算。