科学与艺术整合过程中深度学习对幼儿创造力提升的影响

徐慧芳, 陈晓芳

(北京教育学院 学前教育学院, 北京 100009)

一、问题的提出

艺术的感性与科学的理性结合,能促进人类创造力的形成。[1]Mednick的远距离联想理论认为,创造性思考是将联想得来的元素重新整合的过程。新结合的元素相互之间联想的距离越远,这个思维的过程或问题的解决就越有创造力。[2]相关研究表明,3～6岁幼儿阶段正是创新能力发展的关键期,[3]而科学与艺术整合(以下简称“科艺整合”)的学习能显著促进儿童创造力的提高,主要体现在“发现问题和规律的能力”“独创性”“完成任务的能力”等方面。[4]此外,科艺整合的学习活动通过“融入审美感觉的问题提出—贯通审美知觉的推测猜想—渗透审美想象的行动验证—汇集审美创造的方案达成及评议”四个阶段的学习过程,能提升儿童观察、推断、探索等理解自然现象和过程的基本技能,并促进幼儿创造力的发展。[5-6]

科艺整合的学习究竟为何会促进幼儿创造力的提高?有研究者对幼儿园实施科艺整合干预课程所涉及的幼儿22种学习方式进行了因素分析,发现这22种学习方式可以聚合为浅层学习和深度学习两个因子,其中探索性操作、讨论、理解性回答、联想与想象、实验、分工与合作等16种学习方式在深度学习因子上有较高载荷;而回应性回答、模仿、选择、视听结合、倾听、观察在浅层学习上有较高载荷。[7]那么幼儿在科艺整合学习过程中有更好的创造力表现是否是由于幼儿更多地使用了深层学习的学习方式呢?为了验证这一假设,本研究在样本幼儿园进行了科艺整合的课程干预活动,在实验组和控制组分别记录儿童在教育活动中使用学习方式的频次,并将之划分为深度学习和浅层学习两类,计算两类学习方式的总频率,并在课程干预前后进行了托兰斯创造力测验,考察幼儿的创造力提升是否是由于在科艺整合学习活动中进行了更多的深度学习。

二、研究设计

(一)研究对象

本研究从北京、南京选取三所幼儿园共计92名幼儿(男48人,女44人)为研究对象,幼儿平均年龄5.32岁(SD=0.533)。每所幼儿园30人左右参加实验,其中一半为控制组,进行常规教育活动;一半为实验组,开展科艺整合教育活动。参与研究的幼儿学段为中班和大班。

(二)研究工具

1.《幼儿科学学习方式观察量表》

陈晓芳编制的《幼儿科学学习方式观察量表》包含“观察、倾听、视听结合、探究性操作”等22个观察指标,[8]这些观察指标可以分为深度学习和浅层学习两种。该量表具有较高的信效度。[9]

2.托兰斯创造力测验

美国明尼苏达大学的托兰斯教授基于创造性思维的主要内容是发散性思维的理论假设,于1988年编制了创造性思维测验,已经在世界各国广泛应用多年,其信度在0.80～0.90之间。

本研究所用的托兰斯创造力测验是我国研究者基于托兰斯创造性思维测验并结合我国学前儿童的特点,[10]研究者从流畅性、变通性、新颖性和精致性四个维度统计总平均分作为幼儿创造力水平的测验分数。为保证公正评价,每位幼儿的测试题由三位评分者按照标准化程序分别打分,取三者的平均分为测验得分。

(三)研究方法

采用实验组控制组前后测准实验设计。自变量为教学活动(集体活动vs.区域活动)和深度学习水平(浅层学习vs.深度学习),因变量为幼儿的托兰斯创造力测验得分。

(四)研究程序

1.前测

科艺整合教育活动开展之前,运用《幼儿科学学习方式观察量表》对幼儿在常规集体教育活动和区域教育活动中的学习方式频次进行记录,时长一小时,将频次数据转换为频率数据,留待分析;同时对所有参与研究的幼儿实施托兰斯创造力测验。

2.干预

在实验班实施科艺整合教育活动一学期。教育活动方案由研究组专家与实验班教师共同设计,以项目形式开展。每个主题学习活动时长约为一个月,每个学期开展2～3个科艺整合的主题或项目活动。活动覆盖集体教育活动和区域教育活动。对照班按照幼儿园原有课程安排进行。

在实施教育干预的一个学期,运用《幼儿科学学习方式观察量表》对实验组和控制组幼儿在集体教育活动和区域教育活动中的学习方式频次进行记录,时长一小时,将频次数据转换为频率数据,留待分析。

3.后测

教育干预活动结束后,按照托兰斯创造力测验前测的标准流程,对各园实验班和对照班参加研究的幼儿再次进行托兰斯创造力测验并评分。

(五)数据处理

以SPSS 24为分析软件,对所获的数据进行以下分析:首先,对托兰斯创造力测验得分的前后测数据进行实验组和控制组的独立样本t检验;对实验组和控制组的托兰斯创造力测验得分的数据进行了前后测配对样本t检验。其次,以托兰斯创造力测验各维度分数以及前后测分数为因变量,以深度学习和浅层学习前后测频率为自变量进行回归分析。最后,对学习方式频率数据进行组别(控制组vs.实验组)×前后测(前测vs.后测)×深度学习水平(浅层学习vs.深度学习)混合因素重复测量方差分析。

三、结果与分析

(一)控制组与实验组创造力水平前后测差异检验

对托兰斯创造力测验的流畅性、变通性、独创性、精致性四个测验分数计算总平均分,合成该测验的创造力分数,综合评定幼儿的创造力水平。创造力各维度平均分如表1所示。

表1 控制组与实验组幼儿创造力前后测平均分

独立样本t检验结果发现,控制组与实验组前测无显著差异[21.73 vs. 24.76,t(90)=-0.92,P=0.36];对创造力后测成绩进行独立样本t检验,控制组与实验组后测有显著差异[27.22 vs. 40.04,t(90)=-4.58,P<0.000]。

配对样本t检验结果发现,控制组创造力前后测差异显著[21.73 vs. 27.22,t(45)=-4.17,P<0.000];实验组创造力前后测差异显著[24.76 vs. 40.04,t(45)=-15.69,P<0.000]。将每位被试的创造力后测成绩减去前测成绩,对减差的差值进行了实验组和控制组的独立样本t检验,结果发现,实验组的创造力测评分数提高程度显著高于控制组[15.28 vs. 5.49,t(90)=5.97,P<0.000]。

(二)幼儿的学习方式对创造力提升影响的回归分析

1.不同活动类型的学习方式使用频率对创造力各维度分数的影响

使用强迫进入回归分析法,将幼儿在不同类型教育活动中的浅层学习和深度学习方式纳入回归方程,考察这四个变量对幼儿创造力总平均分以及流畅性、变通性、独创性、精致性的影响,以进一步澄清教育活动类型和深度学习水平对幼儿创造力的具体影响,结果见表2所示。

表2 区域活动和集体活动中深度学习方式和浅层学习方式对幼儿创造力水平影响的回归分析

从表2可见,幼儿在区域活动和集体活动中的深度学习方式使用频率都进入了回归方程(区域活动:t=5.39,P<0.001;集体活动:t=2.22,P=0.028),都能显著预测幼儿创造力水平;对于幼儿创造力的各维度分数,幼儿在区域活动中的深度学习方式能显著预测所有维度的得分(3.13

2.不同活动类型的学习方式使用频率对不同组别创造力前后测分数的影响

为了确定科艺整合教育活动是否有效,以浅层学习和深度学习方式的频率为预测变量,以幼儿创造力测验分数为因变量,分别对实验组和控制组的学习方式数据和科艺整合教育干预前后测的创造力得分数据进行逐步回归分析,结果见表3所示。

表3 幼儿深度学习方式和浅层学习方式对创造力水平的影响

(三)幼儿在科艺整合活动和非科艺整合活动中使用不同学习方式倾向的检验

对本次幼儿在区域活动和集体活动中的学习方式频率进行组别(控制组vs.实验组)×前后测(前测vs.后测)×教育活动类型(区域活动vs.集体活动)×深度学习水平(浅层学习vs.深度学习)混合因素重复测量方差分析,发现前后测×深度学习×教育活动类型的三因素交互作用显著[F(1,86)=4.64,P=0.03],前后测×深度学习×组别的三因素交互作用显著[F(1,86)=6.03,P=0.02],深度学习×教育活动类型的两因素交互作用显著[F(1,86)=113.32,P<0.000]。控制组与实验组幼儿在集体和区域活动中深度和浅层学习方式的平均使用频率如表4所示。

表4 幼儿在区域活动和集体活动中使用深度学习方式和浅层学习方式的平均频率

在前测数据中,教育活动类型×深度学习×实验组的三因素交互作用不显著,F(1,87)=0.00,P=0.99,独立样本t检验结果发现,实验组和控制组幼儿在不同教育活动中运用深度和浅层学习的学习方式频率均无显著差异(ts>-1.40,ps>0.12)。对实验组和控制组的学习方式的频率数据合并分析,结果发现,幼儿在集体活动中运用浅层学习方式的频率显著高于在区域活动中运用浅层学习方式的频率[0.17 vs. 0.09,t(89)=-6.48,P<0.000];而幼儿在区域活动中运用深度学习方式的频率显著高于在集体活动中的频率[0.11vs. 0.09,t(46)=3.96,P<0.000]。

后测数据出现了显著的教育活动类型×深度学习×组别的三因素交互作用,独立样本t检验结果发现,与控制组相比,实验组幼儿在集体活动中更多地运用深层学习的学习方式[0.14 vs. 0.10,t(89)=-2.09,P=0.040],其余均无显著差异(ts>-0.47,ps>0.64)。进一步检验发现,控制组幼儿在集体活动中更多运用浅层学习方式[0.22 vs. 0.10,t(46)=-6.28,P<0.000],在区域活动中更多运用深度学习方式[0.15 vs. 0.10,t(46)=4.67,P<0.000]。实验组幼儿在集体活动中运用浅层学习方式的频率显著高于区域活动[0.21 vs. 0.11,t(46)=-5.46,P<0.000],而在区域活动和集体活动中运用深度学习方式的频率无显著差异[0.16 vs. 0.14,t(45)=1.30,P=0.20]。

四、结论与讨论

(一)结论

实验组和控制组在托兰斯创造力测验前测的总平均得分上并无差异,说明两组幼儿的创造力水平相当,而对控制组和实验组前后测得分差值进行独立样本t检验,发现实验组幼儿的创造力水平比控制组幼儿提高幅度更大。

随后的回归分析表明,幼儿在集体活动和区域活动中深度学习方式的使用频率均能显著预测幼儿的托兰斯创造力测验的总创造力得分,区域活动中的深度学习频率还能预测幼儿在托兰斯创造力测验中的流畅性、变通性、独创性和精致性的得分,集体活动中的深度学习频率只能预测幼儿在变通性和独创性上的得分。其中,实施科艺整合教育活动后,幼儿创造力水平的提高是由于科艺整合活动显著提升了集体活动中幼儿深度学习的水平。

进一步的方差分析和t检验也发现,在控制组前后测和实验组前测中,幼儿在区域活动中更倾向于采用深度学习的学习方式,在集体活动中则更倾向于采用浅层学习的学习方式。在实验组后测中,结果却发生了改变,实验组幼儿不但在区域活动中更多地采用深度学习的学习方式,在集体活动中也更多地运用了深度学习的学习方式。

其实，无论男人怎样挑剔，女人也无法成为对方爱慕的每一个样子，反而在不断的比较之中，蹉跎了那段原汁原味、同甘共苦的爱情。“比较”是最犀利的打压，也是最确定的败局，只有尊重并接纳妻子的优点和不足，才能走向更完满的结局。

可以看出,使用深度学习的学习方式会提升幼儿的创造力,而科艺整合学习活动促使儿童在学习过程中更多地使用深度学习的学习方式,因而提升了幼儿创造力水平。

(二)讨论

1.科艺整合学习活动过程能促进幼儿的深度学习

科艺整合的学习活动过程是把发现问题、寻求答案、解决问题的科学探索过程与审美感知、审美想象、审美创造的艺术表达过程融合渗透、相互穿插,以此获取对周围世界的认识及情感表达的过程。在这一过程中,幼儿不仅能获取有益的科学经验、艺术经验、跨领域经验及经验整合的能力,而且能经历感受美、表现美和创造美的过程。

杜威说:“想象的活动总是出现在严密的思维之前,总是为严密思维做好准备。”[11]科学与艺术的连贯、融通,使幼儿能够在张开想象翅膀的同时,洞察、分析事物的本质,使设想不断地和现实融合,并最终成为现实。这个过程是幼儿“童话式审美经验”与“科学式探求因果”结合的认知过程,将幼儿天生对美的敏感及幼儿能够自证的朴素逻辑相结合,并在与社会其他成员的互动下,最终将想象创造为现实。

深度学习是整合、建构、迁移并创造性地运用知识解决实际问题的学习过程。[12]科艺整合学习活动的过程,就是幼儿深度学习的过程。这一过程首先经历“融入审美感觉的问题提出”阶段,由于环境与儿童各种感知通道碰撞而引发儿童的问题;其次经历“联合审美知觉的推测猜想”阶段,儿童基于自己的情感与原有经验产生解决问题的设想,开始深度加工环境信息,围绕需求与现实情境的矛盾在脑海中不断地形成假设,合理推断;再次经历“渗透审美想象的行动验证”阶段,幼儿通过操作材料与做实验等来验证假设,并在与同伴合作商讨、分工协调的行动过程中整合环境资源;最终进入“汇集审美创造的方案达成”阶段,儿童在深度理解对象的复杂含义的基础上,主动建构个人经验框架并有效迁移应用在真实情境中解决问题,获得完满的心理体验和积极情感。在问题探究的实践过程中,幼儿随时随地融入自己的灵感、创意和想象,经与同伴谈判商讨、批评质疑、分工合作、调整完善,最终形成方案。这一过程促使儿童形成了独特的问题导向的多领域知识融合的经验建构。多样化的经验相互连接和重组,促成了幼儿创造性地运用知识去解决现实问题的能力,[5]也促进了幼儿具有创新、求解、决策和批判等特质的高阶思维能力的发展。

2.深度学习能提升幼儿的创造力

创造力就是根据一定的目的,运用一切已知信息,产生出某种新颖、独特、有社会或个人价值产品的心理品质。[13]本研究发现,幼儿的深度学习过程会提升幼儿的创造力水平,那么深度学习是怎样影响幼儿的创造力的呢?

(1)新旧知识的广泛联系激活了跨领域的知识

皮亚杰认为,学习是个体通过同化和顺应将新知识与个体原有的认知图式相结合,产生新图式,达到新平衡的建构过程。而深度学习正是这样一个知识建构的过程。深度学习是理解性学习,是对知识的意义理解,而非机械式、碎片式的简单记忆,是对新知识的广泛而主动的建构。[14-15]索耶认为,深度学习者会将新观点、新概念和已有经验建立关联,将新知识纳入已有的相关知识体系中。[16]而且,由于深度学习者常常是在问题解决的情境中,他们会将收集到的信息加以解释、评价,与更广泛的不同领域的知识建立联系,从而产生一些新颖的想法,将知识转化应用于问题解决,这一过程可能会激发幼儿创造性解决问题的能力。

(2)非良构知识的整合解决非良构的问题

斯皮罗将知识划分为良构领域的知识和非良构领域的知识。良构领域的知识是以某种逻辑层次结构组织在一起的知识,而非良构领域的知识则是将良构领域的知识应用于具体问题情境时产生的知识,是概念应用的知识,相同的概念内涵在不同的问题情境中会有差异。[17]在问题解决范畴中也分为良构问题和非良构问题。[18]良构问题有确定的初始情境,有明确的目标情境,只有一个正确的问题解决方法,例如考试中的习题就是良构问题。而非良构问题则是组成成分不明的问题,问题的初始状态不明,问题的目标界定也不明确,而问题解决过程中所需要的概念、规则、原理也并不明确,甚至相关知识点之间有不协调或矛盾之处,存在多个问题解决方案或可能难以找到一个有效的解决方案。我们在日常生活中所遇到的许多问题通常都是非良构问题,而需要创造性解决的问题一般也是非良构问题。

正是由于需要创造性解决的非良构问题所需要的知识不是现有概念、原理的直接应用,这就需要学习者仔细分析问题情境,搜寻、选择适宜的相关知识内容,包括非良构领域的知识,通过对问题情境的分析,找到问题解决的难点或问题情境的缺失之处,并将这些知识与当下的问题相结合,改组不同领域的知识和概念,形成一个或多个问题解决方案。这样的问题解决过程正是对非良构领域知识的深度学习过程。

由于深度学习要求学习者将已有知识广泛迁移用于解决问题,因此其知识建构过程需要将良构知识与具体情境相结合,并评估和整合知识概念的具体内容,灵活地进行问题解决。深度学习过程必然会主动建构非良构领域的知识。这样的学习同时也是创造的过程:敏感地察觉或意识到问题、缺陷、知识的空白、要素的缺失、不协调等;在新的关系中组合有效的信息,找出难点或缺失的主要成分;寻找解决问题和弥补缺陷的方法,作出假设与验证;加以完善,最后交流结果。[19]正是由于幼儿在解决问题的过程中进行了深度的学习,才能在模糊不清的问题情境中,从多个问题解决方案中,找到最独特、新颖、有效的问题解决办法,创造性地解决问题。

(3)高阶思维的运用激发创造性思维

高阶思维包括解决非良构问题的能力、远迁移能力、发散思维能力等。[20]这些能力在布鲁姆的认知领域教育目标分类中属于分析、评价这样的高层次能力。所以,高阶思维并不是某个单一的思维方式,而是具有高层次思考水平的综合能力, 高阶思维的特点表现为能超越既定信息、能有效解决问题、能合理进行评价、能批判性地采择观点以及能自我监督和调控(元认知)。

深度学习的内涵中包含了高阶思维的运用。如前文所述,幼儿在深度学习时需要加工大量非良构知识,需要在具体情境中不断评估具体的情境,不断将现有经验结合具体情境进行改组、重组,加以批判性地吸收。同时,进行深度学习的幼儿在问题解决的过程当中,还需要不断监控和调整自己问题解决的过程,评价所实施问题解决方案的有效性,最终获得最优的问题解决效果,这一过程需要个体较高的元认知能力。深度学习的过程中所运用的这些思维方式都属于高阶思维,深度学习会通过高阶思维中的问题解决能力提高创造性思维。[21]创造性思维是发散性思维和聚合型思维、分析与综合的联合使用,能使创造过程超越既定信息,扬弃式地选择相关信息、不断地评估方案执行过程,对过程进行监督和调控,最终达到新颖独特的问题解决效果。而这样主动进行社会建构的行为特征也促进了幼儿创造性人格的形成。[22]