摘? ? 要:“聽了,會忘記;看了,能記住;做了,能理解。”是一句耳熟能詳?shù)慕逃?,但做只能讓人獲得感性認(rèn)識,而理解是人理性認(rèn)識的活動。為了防止科學(xué)教學(xué)走向聚焦活動的極端,應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識做與理解的關(guān)系,即:做能為理解奠定基礎(chǔ),但做卻不能自動地使學(xué)生對知識形成正確的理解,有的做也會使學(xué)生對知識形成錯誤的理解。要使學(xué)生對知識形成正確的理解,要讓學(xué)生更精準(zhǔn)地做。
關(guān)鍵詞:活動;關(guān)系;活動設(shè)計
在教育界有一句耳熟能詳?shù)脑挘骸奥犃?,會忘?看了,能記住;做了,能理解?!边@是意大利幼兒教育家蒙特梭利的一句名言,它告訴我們,通過說給學(xué)生聽,做給學(xué)生看,學(xué)生對知識所獲得的認(rèn)識是膚淺的;要讓學(xué)生對知識形成深刻的理解,必須讓學(xué)生多活動,多體驗。但是,“做”與“理解”之間究竟有著怎樣的關(guān)系?“做”一定能使學(xué)生對事物形成正確的理解嗎?一味地追求“做”能讓學(xué)生有效地學(xué)習(xí)嗎?為了防止我們的教學(xué)從“聚焦灌輸”的一個極端走向“聚焦活動”的另一個極端,我們應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識“做”與“理解”的關(guān)系。
一、“做”能為學(xué)生的“理解”奠定基礎(chǔ)
在教學(xué)中,教師無法把自己對知識的理解直接傳遞給學(xué)生,從而使學(xué)生獲得真切而透徹的理解。理解需要學(xué)習(xí)者自身的體悟,但這種體悟是建立在一定的基礎(chǔ)之上的。教學(xué)中,創(chuàng)造條件和機(jī)會讓學(xué)生親力親為地做,使學(xué)生在做的過程中得到切身的體驗,并對相關(guān)事物形成清晰的圖像,能夠為學(xué)生理解知識提供必要的支撐,奠定必要的基礎(chǔ)。
案例1? ?浮力的成因
當(dāng)物體浸入液體時,會受到液體向上的浮力。為了使學(xué)生認(rèn)識浮力的成因,可以讓學(xué)生進(jìn)行如下活動[1]。
(1)如圖1所示,取一個打開瓶蓋、底部被剪掉的塑料瓶,使塑料瓶瓶口朝下處于豎直狀態(tài)。
(2)在瓶內(nèi)放入一個乒乓球,使之停留在瓶頸處。
(3)從開口底部往瓶子里面加水,使瓶內(nèi)裝有盡可能多的水。此時乒乓球雖然處于水下,但卻一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。
(4)將瓶蓋旋在瓶口上,當(dāng)乒乓球的下方充滿水后,乒乓球?qū)⑾蛏细∑稹?/p>
(5)作出瓶蓋旋在瓶口前后,乒乓球受到水的壓力圖。
在活動中學(xué)生看到,瓶蓋旋在瓶口前,乒乓球的上方有水,下方?jīng)]水;瓶蓋旋在瓶口后,乒乓球的上、下方都有水。于是他們很容易作出如圖2的兩個圖。由此學(xué)生也很容易理解浮力的成因,即:物體浸入液體后,由于其下表面處于液體內(nèi)較深處,受到向上的壓強(qiáng)和壓力較大,上表面處于液體內(nèi)較淺處,受到向下的壓強(qiáng)和壓力較小,浮力就是物體受到液體向上和向下的壓力之差。
二、“做”并不能使學(xué)生自動形成正確的“理解”
“做”作為一個實踐性的活動,能使學(xué)生對事物形成感性認(rèn)識,而“理解”則是對事物的理性認(rèn)識。雖然理性認(rèn)識需要以感性認(rèn)識為基礎(chǔ),但感性認(rèn)識只能獲得一些事實性材料,要對事物的認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,需要通過分析比較、分類類比、抽象概括、歸納演繹等思維活動。在科學(xué)教學(xué)中,如果我們一味追求活動的數(shù)量,認(rèn)為學(xué)生的活動越多越好,甚至認(rèn)為越熱鬧越好,而缺乏思維的引導(dǎo),學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然是淺層的、低效的。為此,我們應(yīng)當(dāng)善于引導(dǎo)學(xué)生針對活動所獲得的現(xiàn)象,進(jìn)行理性的分析,促進(jìn)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),對知識形成正確的理解。
案例2? ?比熱的意義
在學(xué)習(xí)比熱知識時,學(xué)生做了如圖3所示的比較沙子和水溫度變化的實驗。在實驗中,學(xué)生用相同的酒精燈給質(zhì)量相同的沙子和水加熱相同的時間,結(jié)果發(fā)現(xiàn)沙子溫度升高得較多,于是得出:質(zhì)量相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量并不相同。單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量,叫做這種物質(zhì)的比熱。
但是,如果問學(xué)生:根據(jù)實驗現(xiàn)象,你認(rèn)為水和沙子相比,哪個吸熱的能力強(qiáng)一些?有學(xué)生卻會回答:沙子的吸熱能力強(qiáng)些。為什么學(xué)生做了成功的實驗,卻會建立錯誤的理解呢?問題就在于缺乏深刻的思維,他們錯誤地認(rèn)為,相同質(zhì)量的水和沙子,吸收了相同的熱量,沙子溫度升高得較多,自然是沙子吸熱的能力較強(qiáng)了。他們沒有真正理解所謂“吸熱能力強(qiáng)”的含義是什么,不是將“吸熱能力”理解為物質(zhì)升高一定的溫度吸收熱量的多少,而是理解為吸收一定的熱量溫度升高的多少。
為此,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下推理:因為質(zhì)量相同的沙子和水,吸收相同的熱量時,沙子溫度升高得較多。所以,要使水升高的溫度和沙子一樣,水要吸收更多的熱量??梢姡奈鼰崮芰Ρ壬匙痈鼜?qiáng)一些。
案例3? ?串聯(lián)電路各處電流大小的關(guān)系
對于如圖4(a)所示的串聯(lián)電路,學(xué)生通過實驗,很容易得出:通過A、B、C各處的電流都相等。但對這一結(jié)果,有的學(xué)生卻很難理解,很難接受。他們認(rèn)為,電流從電源的正極流出,經(jīng)過燈泡L1后,會被用掉一部分而變小了,經(jīng)過燈泡L2后,會再被用掉一部分而變得更小了。究其原因,他們把電燈用電錯誤地理解為電燈把電流消耗掉了。
為了幫助學(xué)生認(rèn)識電燈用電并不是把電流消耗掉,教師可以用水流帶動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動作類比:導(dǎo)線中的電流猶如水管中的水流。在圖4(b)中,抽水機(jī)轉(zhuǎn)動時,水管內(nèi)的水就會流動,從而帶動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動,但渦輪機(jī)并不會把水消耗掉,所以,相同時間內(nèi)通過水管A、B、C三處的水是一樣多的。如果相同時間內(nèi)通過A處的水多于通過B處的水,通過B處的水多于通過C處的水,那么,A、B之間的水就會越來越多,B、C之間的水也會越來越多,而這些多出來的水到哪里去了呢?可見,這是非?;闹嚨摹M瑯?,在圖4(a)的電路中,相同時間內(nèi)通過導(dǎo)線A、B、C三個截面的電荷量是相同的,如果通過A處的電流大于通過B處的電流,通過B處的電流大于通過C處的電流,那么,A、B之間和B、C之間就會積累起電荷,而且會越積越多,這也是十分荒謬的。
三、“做”常常也會使學(xué)生產(chǎn)生誤解
觀察和實驗是人與自然之間的一種對話方式,但在對話過程中,不同的人對自然界的同一句“話語”會有不同的理解。雖然學(xué)生可以在活動中觀察到生動的現(xiàn)象,獲得真切的體驗,但對同一個實驗現(xiàn)象,從不同的視角審視,可以構(gòu)建起不同的認(rèn)識。正如達(dá)爾文所說:“自然界一有機(jī)會就會撒謊?!痹趯W(xué)生所觀察到的實驗現(xiàn)象中,真象和假象往往混雜在一起,如果學(xué)生對假象作出了反應(yīng),就容易對事物產(chǎn)生誤解。
案例4? ?呼吸與胸腔的變化
在教學(xué)人的呼吸知識時,教師常讓學(xué)生做這樣的活動:將手心貼放在胸部做深呼吸,感受胸腔的變化。學(xué)生通過活動感受到:人吸氣時,胸腔增大;人呼氣時,胸腔縮小。這個現(xiàn)象的正確解釋是:吸氣時,胸腔增大,肺內(nèi)氣體的體積增大,壓強(qiáng)減小,所以外面的氣體進(jìn)入肺部;呼氣時,胸腔縮小,肺內(nèi)氣體的體積減小,壓強(qiáng)增大,所以氣體從肺部擠出。但是,如果讓學(xué)生陳述在這個過程中人的呼吸與胸腔變化的因果關(guān)系,許多學(xué)生會回答:將氣體吸進(jìn)引起了胸腔的增大;將氣體呼出引起了胸腔的縮小。這是因為胸腔的變化與人的呼吸并沒有一個明顯的先后之差,難以反映正確的因果關(guān)系。而且人對呼吸的最直接的感受是氣體的進(jìn)入和呼出,所以容易產(chǎn)生呼吸在先、胸腔變化在后的錯覺,從而使學(xué)生對人的呼吸與胸腔變化的因果關(guān)系產(chǎn)生誤解。
案例5? ?重力大小的相關(guān)因素
在教學(xué)重力知識時,學(xué)生使用彈簧測力計可以測出物體受到的重力,但重力的大小跟什么因素有關(guān)呢?教學(xué)時,教師給學(xué)生大小不同的2瓶礦泉水,讓學(xué)生用手去掂,判斷哪一瓶礦泉水較重。顯然,學(xué)生感受到大瓶礦泉水要比小瓶礦泉水重些。但如果問學(xué)生:由此可見,物體受到的重力跟什么因素有關(guān)?有的學(xué)生會回答:物體受到的重力跟質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,受到的重力越大。但也有的學(xué)生則會回答:物體受到的重力跟體積有關(guān),體積越大,受到的重力也越大。
對于案例5的活動,表面上看,質(zhì)量和體積都是決定重力大小的因素。但質(zhì)量是本質(zhì)因素,而體積是非本質(zhì)因素。因為對同一種物質(zhì)而言,質(zhì)量大的體積也大,本質(zhì)因素與非本質(zhì)因素混雜在一起,會給學(xué)生造成重力與體積大小相關(guān)的錯覺。
在以上案例中,學(xué)生錯誤的認(rèn)識都是通過活動而產(chǎn)生的??梢?,活動并不一定就能幫助學(xué)生建立正確的認(rèn)識,有時也會導(dǎo)致學(xué)生建立錯誤的認(rèn)識。
四、精準(zhǔn)的“做”能使學(xué)生形成正確的“理解”
有的活動之所以會使學(xué)生對知識形成錯誤的理解,是因為這些活動存在著某種缺陷和不足。如果教學(xué)中僅僅讓學(xué)生進(jìn)行這樣的活動,就會對學(xué)生的學(xué)習(xí)構(gòu)成障礙、留下后患。教師應(yīng)當(dāng)針對學(xué)生的錯誤認(rèn)識,積極開動腦筋,設(shè)計出新的、更精準(zhǔn)的活動,讓學(xué)生通過這些活動,“撥亂反正”,糾正錯誤的理解,形成正確的理解。
例如,在案例4中,針對是胸腔變化引起呼吸,還是呼吸引起胸腔變化這一問題,讓學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行如下活動:緊閉嘴巴只留一點空隙,當(dāng)使勁吹氣時(不要讓氣體從鼻腔進(jìn)出),觸摸你的腮幫,會發(fā)現(xiàn)此時你的腮幫將會鼓起;當(dāng)使勁吸氣時,觸摸你的腮幫時,會發(fā)現(xiàn)此時你的腮幫將會明顯內(nèi)陷進(jìn)去。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)象進(jìn)行解釋[2]。
師:呼氣時腮幫鼓起,說明口腔內(nèi)的氣壓是大于外界的氣壓,還是小于外界的氣壓?
生:大于外界的氣壓。
師:口腔通過氣管與肺部相通,那么此時肺里的氣壓是大于外界氣壓還是小于外界氣壓?
生:大于外界氣壓。
師:是的,只有當(dāng)體內(nèi)的氣壓大于外界的氣壓時,氣體才能從體內(nèi)排出。那么,肺里氣體的壓強(qiáng)是怎樣變大的?它與胸腔變化有沒有關(guān)聯(lián)?
生:有關(guān)聯(lián),胸腔縮小時會使肺里的氣體受到壓縮,從而使氣壓變大,氣體從體內(nèi)排出。
師:可見,胸腔的變化與呼氣存在什么因果關(guān)系?
生:胸腔的收縮引起了呼氣。
師:吸氣時腮幫內(nèi)陷,說明口腔內(nèi)的氣壓是大于外界的氣壓,還是小于外界的氣壓?
生:小于外界的氣壓。
師:同樣,此時肺里的氣壓也變小了。肺里氣體的壓強(qiáng)是怎樣變小的?它與胸腔的變化有什么關(guān)聯(lián)?
生:胸腔增大時使肺里氣體的體積變大,氣壓變小,從而使外界的氣體進(jìn)入體內(nèi)。
師:可見,胸腔的變化與吸氣存在什么因果關(guān)系?
生:胸腔增大引起吸氣。
然后再用如圖5的模型去模擬這個過程。
又如,在案例5中,針對重力究竟跟質(zhì)量有關(guān),還是跟體積有關(guān),或者是否跟兩者都有關(guān)的問題,可以繼續(xù)讓學(xué)生進(jìn)行如下活動[3]。
(1)取體積不同、質(zhì)量相同的鐵塊和鋁塊,先用天平比較兩者的質(zhì)量,再用彈簧測力計測出兩者受到的重力,得到兩者受到的重力大小相同。
(2)取體積相同、質(zhì)量不同的鐵塊和鋁塊,先用量筒比較兩者的體積,再用彈簧測力計測出兩者受到的重力,得到鐵塊受到的重力大于鋁塊受到的重力。
通過上述活動,學(xué)生很容易得出:重力的大小只跟質(zhì)量有關(guān),而跟體積無關(guān)。
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