幼兒物理性知識的內涵及研究

本研究關注的第二個主體爲幼兒，探究積木活動中在教師引導後幼兒物理知 識的建構歷程，教師引導的適切與否需要從幼兒物理知識建構而衡量，因此本部 分先詳細梳理物理知識內涵，幼兒物理知識活動的內核與類型，以界定本研究中 的物理知識意涵，然後闡釋幼兒物理知識活動與幼兒發展的相關研究，爲本研究 中幼兒物理知識建構的分析提供參考。

壹、幼兒物理知識的內涵

皮亞傑畢生從事的重要志業是認識論的深入研究，他對傳統的先驗論、經驗 論和康德的批判哲學進行批判性思考，與傳統的西方哲學產生了一些分歧。所謂

「破則立」，皮亞傑在謹慎批判之後逐漸建立了發生認識論，把目光從實體論的 世界轉移到生物體所經歷的世界（Piaget, 1970）。皮亞傑從發生認識論的視角提 出生物爲了生存會適應環境而發生變化，一切生物都有組織和適應的功能，人的 智慧就是一種生物適應（Piaget, 1962）。在皮亞傑看來，適應乃智慧之本質，動 作乃智慧之緣起，兒童最初具有的反射性動作是與生俱來的天然本能，不具有智 慧的性質，唯有經歷思維參與且能建立關係的動作才具有智慧本質。皮亞傑（1971）

就是在智慧起源的基礎上建構了前所未有的發生認識論，顛覆了傳統認識論外加 與人的「無主體性」，重構了人對於外界認識的新圖像，掀開了外界認識是由主 體和客體相互作用過程中不斷建構而成的新篇章，極大程度上肯定了主體的積極 主動性和參與性。

幼兒教育領域的學者最爲熟悉皮亞傑在兒童認知發展的貢獻，皮亞傑認爲兒 童的認知發展是通過認知結構的不斷建構和轉換實現的。每個認知結構都不是先 天的，而是主體與客體相互作用建構而成，包含兩個方面的內容：一個是主體內

部協調動作，如透過反省抽象形成邏輯數理經驗，另一個是主體向外組織外部世 界，產生認知內容，形成物理經驗（Piaget, 1962）。也就是說，兒童的認知既需 要主體的同化（assimilation），也需要不斷調適（accommodation）。同化是主體 把外界信息整合在已有認知結構中，調適則是主體已有認知結構無法適應現實，

須更改內部結構以適應現實，在同化和調適的不斷轉換中追求一種相對的平衡。

在皮亞傑的發生認識論和兒童認知發展論的學理基礎之上，皮亞傑（1971）

根據知識的最終來源劃分三類知識：物理知識（physical knowledge）、邏輯數學 知識（logico-mathematical knowledge）與社會知識（social/conventional knowledge）。

第一類知識是物理知識，皮亞傑指出物理知識的來源主要是外部世界，Kamii 與 Devries（1993/1999）曾言：「物理知識是有關『外在世界』看得到的物體特 質。」（p.44），意指物理知識是關於物體特質的知識，雖然物體特質獨立於幼 兒存在，但需要幼兒自行探索而建構。由於幼兒天生具有好奇心和探索欲，他們 透過對物體的操弄或行動而建構物理知識。譬如，幼兒玩球，幼兒關注了球的顏 色、形狀、紋理，而忽略球的其他特性，這樣的心智運作是簡單抽象（simple abstraction），也可以稱之爲經驗抽象（empirical abstraction），這是幼兒建構的 物理知識，只不過這種心智運作是看不到的動作而已。還有看得到的動作，如幼 兒也會透過推、拍、滾等各種動作對球加以行動，並觀察球有什麼反應，這也是 在建構物理知識。有學者將這種物理知識稱之爲「直覺物理」（intuition physics）

（Wilkening & Cacchione, 2010）。由此可見，物理知識的核心要義是個體對外在 世界的物體加以行動，從中抽取出通則，暗含的要素是：第一，物體特質是獨立 存在的；第二，個體要對外界物質行動，這是物理知識產生的重要機制（陳淑敏，

2018）。行動也包含兩層意義：一種是個體對物體操弄的外在行爲，第二種是內

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在的行動，也就是個體沒有直接接觸物體，但是在心裡或頭腦中對物體進行操弄。

譬如，Kamii 與 Devries（1993/1999）曾例舉了幼兒在頭腦中爲物體進行分類、

排序，包括個體對物體的有意注意、施加動作等。第三，需要個體對經驗進行簡 單抽象（simple abstraction）。因此，在皮亞傑視野下的物理知識不是仰賴傳授和 記誦而學習的，而是個體透過與事物相互作用主動建構的。

第二類知識是邏輯數學知識，來自主體對客體所施加動作的協調中收集的資 訊，主體透過心智運作後所建構的知識，還可細化分爲邏輯算數關係和空間時間 關係（Kamii, 2014）。換句話說，邏輯數學知識是主體作用於客體，主體經歷反 省性抽象（reflective abstraction）（Kamii & Devries, 1993/1999）所創造的物體間 的關係（Kamii & Devries, 1993/1999），事物之間的關係是邏輯數學知識的重點。

例如幼兒提到全部的積木比藍積木多，就是先整合操弄「所有積木」和「藍色積 木」兩項行爲的關係才能得出正確結論（Kamii & Devries, 1993/1999）。再如，

幼兒推動球之後，球會滾動，這是個別行動導致的物理現象，後續經過多次玩耍，

幼兒發現用較大力氣和較小力氣去推球，球滾動的距離不一樣，幼兒就會把施加 力氣的大小和球滾動距離建立關係，便是在進行反省性抽象了。

在皮亞傑（1971）看來，物理知識和邏輯數學知識都起源於動作，是主體作 用於客體而主動建構的知識，兩類知識保持了千絲萬縷的聯繫（Kamii et al., 2004；

Kamii ＆ Devries, 1993/1999）。物理知識和邏輯數學知識的重要關係包含兩個：

一個是兩者都需要個體的物理行動。譬如，幼兒要去滾球、拋球、丟球、看球，

都是一種行動。幼兒操弄5個大小不一的皮球，把皮球從小到大排列，這是幼兒 在建構邏輯數學知識時的物理行動。第二個是兩類知識都有內心活動。這裡需要 回顧Kamii 與 Devries（1993/1999）所提及的內心活動的兩個層面：一個層面是

對有疑問的地方產生的「特殊經驗」，也就是幼兒操作物體後產生個別的、零散 的經驗，如幼兒操作球後發現球會彈回來，球會滾動等；第二個層面是將許多經 驗整合成「一般框架」，所謂「一般框架」實際上是整體的關係網路，例如，幼 兒操弄大小不一的球，他在操作中漸漸理解「球」是圓形的，會滾動的，這是「球」

的特質，他可以把「球」的特質和其他物體的特質區分開，建立整體的關係架構。

其他物體的特質是幼兒已有的認知，幼兒用原有的認知結構去同化球的特質，如 果原有的認知結構無法將球的特質歸入其中，他們會主動調試，在原有認知結構 中增加「球」的特質，他們腦海中形成了「球」和「不是球」的整體關係網路。

恰如Kamii 與Devries（1993/1999）所言，看起來物理知識和邏輯數學知識是 互不相干，實際上是密不可分，若沒有邏輯數學架構，就不可能有物理知識，若 沒有實際物體的操弄和觀察，總結出其中的關係，也不可能產生邏輯數學知識。

換句話說就是幼兒透過操作物體獲得的物理知識有助於日後邏輯數學知識的建 構，物理知識是邏輯數學知識的基礎，而邏輯數學知識是所有知識建構的框架

（Kamii, 2014），數學邏輯知識越完備，就能從真實世界獲取更豐富的訊息（Kamii

＆ Devries, 1993/1999）。

第三類知識是社會知識，是人們制定的規則和慣例的知識。例如節日的慶典、

道德學習，均是社會常規知識（Kamii & Devries, 1993/1999）。這類知識是有先 人制定的，是仰賴他人教導而獲得的知識。譬如，一隻球之所以叫「球」，不是 幼兒觀察的，也不是幼兒經過心智運作建構的，而是長久以來流傳下來的稱呼。

本部分提醒研究者物理知識並非物理學的學理知識，而是源於外部世界的物 體特質，獨立於幼兒，幼兒透過對物體加以行動（外顯的、看得到的行爲和內在

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的、看不到的心智運思）建構而成的知識，爲本研究的核心概念界定提供參考。

而且，物理知識與邏輯數學知識緊密相連，在後續研究之際不要將兩者切割。

貳、幼兒物理知識活動的內核及類型 一、行動乃幼兒物理知識活動的核心要義

皮亞傑（1971）曾指出，人們看到的事物不僅是透過眼睛，而是透過智慧，

而智慧的起源就是行動，皮亞傑（1974）早就提到個體對物體的行動有四個層次：

1.幼兒能用動作讓物體運動。例如，幼兒拍皮球，當幼兒用拍的動作給球施加一 個外在力量，球就會落在地上並反彈起來；2.幼兒可以對物體施加不同行動

（Piaget, 1974），不同的行動可能導致不同反應。例如幼兒可以拍球、踢球、頂 球，球落在地面上、草地上、地毯上的反應不同。若幼兒幾個人合起來玩球，兩 人夾球、三人傳球等，球的反應不同。3.物體的反應必須是可觀察的（Piaget, 1974）。 也就是說幼兒作用於物體的反應是一種可以觀察的運動，幼兒可以透過眼睛看、

耳朵聽、觸覺摸等不同管道瞭解物體的反應。例如，幼兒可以看到球被拍打後撞 到地面可以直接反彈向上；4.物體的反應必須是直接的，及時的（Piaget, 1974）。

物體只有在接受外在行動後馬上呈現反應才能引發幼兒建構認識，聯結關係，若 反應延遲，有可能導致幼兒建構知識存在困難。

二、幼兒物理知識活動的標準

不同學者制定了幼兒物理知識活動的標準，由於關注點各異，標準也略有不 同。Kamii與De Vries（1993/1999）認爲幼兒物理知識活動符合以下標準，並列舉 引发物理活动的方式：1.主體對物體行動並觀察物體的反應，可以用以下的問話 來進行物理知識活動，如「你們用這個材料怎麼玩？」或「這個要怎麼玩最好玩？」； 2.主體對物體行動並讓物體產生特定反應，可以用以下的問話引發幼兒的物理知