鄭青岳
摘 ? 要:“知道”和“理解”是教師制定教學(xué)目標(biāo)中頻繁使用的兩個(gè)詞。文章闡述了“知道”和“理解”之間的辯證關(guān)系,以幫助教師認(rèn)識(shí):知道的,并不一定能理解;同一個(gè)知識(shí),會(huì)有不同的理解,理解需要更多的知道,同時(shí)也能讓學(xué)生知道得更多;知道和理解之間可以相互轉(zhuǎn)化。
關(guān)鍵詞:知道;理解;辯證關(guān)系
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1003-6148(2019)11-0061-4
“知道”和“理解”是教師教學(xué)中頻繁使用的兩個(gè)詞,雖然有時(shí)我們?nèi)菀讓蓚€(gè)詞混用,例如,對(duì)于中午和晨昏時(shí)太陽的顏色,我們問學(xué)生:你知道中午的太陽紅些,還是晨昏的太陽紅些?你知道為什么晨昏的太陽看上去要紅些嗎?這里的兩個(gè)“知道”,前者是生活中可以直接觀察到的一個(gè)事實(shí),后者要對(duì)觀察到的事實(shí)作出解釋,而對(duì)事實(shí)的解釋則屬于理解的范疇。但是,在教學(xué)目標(biāo)分類體系中,“知道”和“理解”分別代表兩個(gè)不同水平的學(xué)習(xí)目標(biāo)。那么,“知道”和“理解”究竟存在著怎樣的關(guān)系?
1 ? ?知道的,并不一定理解
我們很小的時(shí)候就知道“農(nóng)夫與蛇”的故事,但小時(shí)候我們卻不能領(lǐng)悟(理解)到這個(gè)故事蘊(yùn)含的“對(duì)壞人不能仁慈”的深刻道理。
同樣,人在自然界中生活,每天都通過自己的感官感知到大量的自然現(xiàn)象,但對(duì)這些自然現(xiàn)象,內(nèi)心卻充滿著不解和困惑。例如,人們都知道電閃雷鳴現(xiàn)象,但許多人并不理解為什么會(huì)發(fā)生電閃雷鳴現(xiàn)象,也不理解為什么閃電是一閃而過,而雷聲卻常常轟鳴不絕,更不理解有時(shí)為什么只見閃電,不聞雷鳴;人們都知道潮汐現(xiàn)象,但許多人并不理解為什么會(huì)發(fā)生潮汐現(xiàn)象,為什么一天之內(nèi)有兩次潮起潮落,為什么月亮圓的時(shí)候潮水特別高;人們都知道樹木秋冬會(huì)落葉,但卻并不理解樹木為什么在秋冬落葉,難道它是為了在秋冬時(shí)節(jié)能讓樹下的人獲得更多的陽光嗎?許多人也知道河流通常是蜿蜒彎曲的(如圖1),但卻并不理解河流為什么會(huì)蜿蜒彎曲,難道這樣是為了能使河道更長(zhǎng),由此可以恩澤更多的人嗎?
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的基礎(chǔ),但實(shí)驗(yàn)只是給我們呈現(xiàn)某些現(xiàn)象。這些現(xiàn)象為什么會(huì)發(fā)生?這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的背后有一雙怎樣的手在操控?等等。要回答這些問題,則需要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象建立理解。例如,在做如圖2所示的并聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)時(shí),先閉合開關(guān)S1再閉合開關(guān)S2,學(xué)生將發(fā)現(xiàn),當(dāng)閉合開關(guān)S2燈泡L2亮?xí)r,燈泡L1的亮度將會(huì)稍稍變暗。但對(duì)這一現(xiàn)象,許多學(xué)生即使學(xué)了并聯(lián)電路的特點(diǎn)等知識(shí)之后,仍然無法正確理解。
由此可見,對(duì)某個(gè)知識(shí),知道是一回事,理解則是另一回事?!爸啦⒉灰馕吨斫狻边@個(gè)道理啟示我們,在科學(xué)教學(xué)中,一方面,我們不能將知道與理解混為一談,以為學(xué)生知道某知識(shí)就理解該知識(shí);另一方面,我們不能滿足于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感知到種種現(xiàn)象,滿足于讓學(xué)生知道所學(xué)的知識(shí),而要積極追求指向理解的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)事物從現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)入本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
2 ? ?知道的,會(huì)有不同的理解
對(duì)同一知識(shí),無論是事實(shí)性知識(shí)還是概念性知識(shí),不同的人,由于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、思維方式等方面的不同,會(huì)建構(gòu)不同的理解。在不同的理解中,有的可能是正確的,有的可能是不夠完整,甚至是錯(cuò)誤的。例如,對(duì)于圖2實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的現(xiàn)象,有的學(xué)生會(huì)作出這樣的解釋:只閉合開關(guān)S1時(shí),電流全部都通過燈泡L1;當(dāng)開關(guān)S2也閉合后,電流會(huì)被燈泡L2所在的支路分掉一些,這樣,通過燈泡L1的電流會(huì)變小,因而會(huì)變暗。有的學(xué)生卻會(huì)作出這樣的解釋:電源的內(nèi)部存在電阻,它會(huì)把電源提供的電壓分掉一部分。當(dāng)閉合開關(guān)S2后,電路的總電阻變小,電流變大,電源內(nèi)阻分得的電壓也會(huì)增大,這使得燈泡L1(及L2)兩端的電壓變小,因而燈泡L1會(huì)變暗。
由于理解是對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí),而事物本質(zhì)的層次是不同的。所以,對(duì)同一知識(shí)的理解不但存在對(duì)錯(cuò)之分,也存在深淺之分。
案例1 ?對(duì)慣性概念的理解
慣性是一個(gè)非常重要的概念,初中、高中和大學(xué)物理課程中,都有慣性這一內(nèi)容。一個(gè)初中生初次學(xué)過慣性概念后就知道:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。但隨著學(xué)習(xí)的深入,他們對(duì)慣性的理解則會(huì)逐漸豐富起來。
理解1:因?yàn)槲矬w具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),所以,當(dāng)物體不受外力作用時(shí),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
理解2:因?yàn)槲矬w具有慣性,所以,所有物體都企圖保持“當(dāng)下”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在某時(shí),如果物體的速度為零,它就企圖保持靜止?fàn)顟B(tài);如果物體的速度不為零,它就企圖保持這時(shí)的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
理解3:因?yàn)槲矬w具有保持“當(dāng)下”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的慣性,所以,靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)都是物體的“天然運(yùn)動(dòng)”,不需要力來維持,即力不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;而要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),必須對(duì)物體施加力的作用,即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
理解4:因?yàn)槲矬w具有慣性,所以,雖然力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),但物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不會(huì)突變的。速度大小和運(yùn)動(dòng)方向的變化都需要時(shí)間的積累和空間的積累。例如圖3中,當(dāng)將細(xì)線剪斷瞬間,由于兩個(gè)小球具有慣性,它們的速度都不會(huì)突變(都為零),因此兩個(gè)小球的位置也不會(huì)突變,彈簧的長(zhǎng)度也不會(huì)突變,小球2受力仍平衡,而小球1由于失去了細(xì)線的拉力,受力發(fā)生了突變。
理解5:因?yàn)閼T性是物體保持“當(dāng)下”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),所以,慣性的大小反映的是物體保持“當(dāng)下”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力大小。慣性越大,物體保持“當(dāng)下”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變;慣性越小,物體保持“當(dāng)下”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力越小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變。
理解6:在電梯內(nèi)的彈簧秤下掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體(如圖4),當(dāng)電梯以加速度a向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的讀數(shù)會(huì)變大,為F=m(g+a)。以電梯為參照系所作的解釋是(在這個(gè)參照系中,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)):由于物體具有慣性,系統(tǒng)加速度向上相當(dāng)于物體除了受到重力之外,還受到一個(gè)向下的附加力ma(稱為慣性力,這個(gè)力是一個(gè)等效力,沒有施力物體)??梢姡^超重(和失重)是跟物體的慣性直接相關(guān)的。
上述案例啟示我們,在教學(xué)中,要關(guān)注不同學(xué)生對(duì)知識(shí)理解上的差異,及時(shí)幫助學(xué)生糾正對(duì)知識(shí)的誤解;同時(shí)要隨著學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)程,將學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解逐漸引向深入。
3 ? ?理解意味著更多的知道
雖然知道并不意味著理解,但知道和理解卻存在密切的關(guān)系,我們不能將兩者決然割裂開來。
首先,要理解某知識(shí),需要知道比理解對(duì)象更多的知識(shí)。有許多道理,年少的時(shí)候很難理解,年長(zhǎng)之后卻很容易理解,就是因?yàn)槟隁q的增長(zhǎng),使人具有更為豐富的閱歷和知識(shí),理解就容易了。這表明,知道是理解的基礎(chǔ),不具備足夠的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),是很難理解某知識(shí)的。
例如,學(xué)生要理解圖2所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,必須知道電源存在內(nèi)阻,知道電源兩端的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻兩端的電壓之差,知道電源的電動(dòng)勢(shì)是不變的,而電路的總電流卻是會(huì)因電路總電阻的變化而變化,等等。
這啟示我們,在教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)十分清楚學(xué)生理解某個(gè)知識(shí)必須知道些什么,一方面要充分利用學(xué)生已經(jīng)知道的相關(guān)知識(shí),另一方面要為學(xué)生的理解補(bǔ)充必要的知識(shí)。
案例2 ?并聯(lián)電路電壓關(guān)系的理解
在教學(xué)串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系知識(shí)時(shí),學(xué)生雖然通過實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論:串聯(lián)電路的總電壓等于各段電路兩端的電壓之和,并聯(lián)電路的總電壓等于各支路兩端的電壓。但他們對(duì)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系比較容易理解,而對(duì)并聯(lián)電路的電壓關(guān)系卻較難理解。他們感到疑惑的是:為什么并聯(lián)電路的總電壓不等于各支路兩端電壓之和呢?
為了幫助學(xué)生理解如圖5(a)的并聯(lián)電路中U=U1=U2的關(guān)系,首先調(diào)動(dòng)學(xué)生已知的知識(shí):
①在電路中,導(dǎo)線上某兩點(diǎn)之間如果沒有別的電路元件,一個(gè)點(diǎn)可以移到另一個(gè)點(diǎn)。
②在電路中,導(dǎo)線可以任意伸縮。
然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下活動(dòng):
活動(dòng)一:把a(bǔ)移到c,把b移到d,所以,a、b兩端與c、d兩端是一樣的;把a(bǔ)移到e,把b移到f,所以,a、b兩端與e、f兩端是一樣的。
活動(dòng)二:將圖中的a、e、c三點(diǎn)之間的導(dǎo)線縮在P點(diǎn),將圖中b、d、f三點(diǎn)之間的導(dǎo)線縮在Q點(diǎn)。這樣,圖5(a)電路即可等效轉(zhuǎn)化為圖5(b)電路。
通過上述活動(dòng),學(xué)生認(rèn)識(shí)到,所謂a、b兩端,c、d兩端,e、f兩端,其實(shí)是一回事。由此理解并聯(lián)電路總電壓與各支路兩端的電壓相等。
這里,知道①②兩個(gè)知識(shí)就是理解并聯(lián)電路電壓關(guān)系的重要基礎(chǔ)。
其次,理解了某知識(shí),可以知道比理解對(duì)象更多的知識(shí)。學(xué)習(xí)的意義在于遷移,知識(shí)達(dá)到理解的層次,學(xué)習(xí)者可以把它作為推理的起點(diǎn),推導(dǎo)出更為豐富的知識(shí),從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷移。
案例3 ?磁化的理解
在初中科學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)了鐵磁性物質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化的現(xiàn)象[1]。教師通過引進(jìn)磁疇概念,幫助學(xué)生理解磁化現(xiàn)象,即:在鐵磁性材料中,存在著許多小區(qū)域,在每個(gè)小區(qū)域內(nèi)部,由于原子之間的相互作用,原子形成的微小磁體會(huì)整齊地排列,具有較強(qiáng)的磁性,這個(gè)小區(qū)域叫做磁疇 (如圖6,圖中的小箭頭方向代表N極指向)。雖然每個(gè)磁疇具有磁性,但在沒有外磁場(chǎng)時(shí),鐵磁性材料內(nèi)各個(gè)磁疇的排列方向是隨機(jī)的,各個(gè)方向是均等的,對(duì)外產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消,所以宏觀上不顯磁性。在外磁場(chǎng)的作用下,鐵磁性材料內(nèi)部的磁疇排列方向會(huì)趨于一致(圖7),宏觀上對(duì)外顯現(xiàn)出磁性,兩端分別表現(xiàn)為N極和S極。
理解了磁化的原理,學(xué)生可以知道,鐵磁性物質(zhì)在外磁場(chǎng)中被磁化會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加磁場(chǎng),這個(gè)附加磁場(chǎng)并不會(huì)一直隨外磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增強(qiáng)。因?yàn)橥獯艌?chǎng)的增強(qiáng)只是促使鐵磁性物質(zhì)內(nèi)部的磁疇排列得更有序些,從而使附加磁場(chǎng)更強(qiáng)些。但當(dāng)外磁場(chǎng)足夠強(qiáng),使鐵磁性物質(zhì)內(nèi)部的磁疇排列足夠有序之后,外磁場(chǎng)的增強(qiáng)就不會(huì)使附加磁場(chǎng)繼續(xù)增強(qiáng)了。
4 ? ?知道和理解可以相互轉(zhuǎn)化
對(duì)知識(shí)的理解需要經(jīng)過一番費(fèi)心的思索,而對(duì)“理解”了的事情,我們便“知道”了。“這意味著曾經(jīng)需要一系列推理才能把握的事情,現(xiàn)在不需要了:我們已經(jīng)‘知道了?!盵2]這表明理解和知道是可以相互轉(zhuǎn)化的,理解是將知識(shí)從低水平的知道轉(zhuǎn)化為高水平的知道。正如列寧所說:“人的思想由現(xiàn)象到本質(zhì),由所謂初級(jí)本質(zhì)到二級(jí)本質(zhì),這樣不斷加深下去,以至無窮?!睆闹肋M(jìn)入深入的理解,再?gòu)母咚降闹肋M(jìn)入更深入的理解……我們正是通過這樣螺旋式上升的過程,逐步加深對(duì)事物的認(rèn)識(shí)(如圖8所示)。這啟示我們,對(duì)知識(shí)的理解是有層次的,在科學(xué)教學(xué)中,我們不能滿足于對(duì)知識(shí)的初步理解,而應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生逐步深化知識(shí)的理解。
案例4 ?液體的蒸發(fā)
液體蒸發(fā)有快有慢,影響液體蒸發(fā)快慢的因素是什么?帶著這一問題,學(xué)生通過對(duì)圖9的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,得出影響液體蒸發(fā)快慢的因素有:溫度、液面氣體的流速、液面的大小。實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)論是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解,同時(shí)也使學(xué)生知道液體蒸發(fā)的普遍規(guī)律。但得出這一認(rèn)識(shí)并不意味著理解的終結(jié),我們可以繼續(xù)追問:如何理解液體蒸發(fā)快慢的因素呢?
針對(duì)這一問題,我們可以引導(dǎo)學(xué)生用分子運(yùn)動(dòng)的理論加以解釋:蒸發(fā)是液體中運(yùn)動(dòng)速度較大的分子擺脫液體表面力的束縛,離開液面進(jìn)入空氣中。液面表面積越大,單位時(shí)間內(nèi)離開液面的分子越多;液體溫度越高,液體內(nèi)部速度較大的分子越多,單位時(shí)間內(nèi)離開液面的分子也越多;從液面逃逸出去的分子并不立即遠(yuǎn)離液面,它們有的還會(huì)聚集在液面附近,并且跑回到液體中。這樣,在液體的表面附近就既有分子從液體內(nèi)部跑出到空氣中,又有分子從空氣跑回到液體中。液體表面氣流越大,從液面跑出的分子就會(huì)被氣流驅(qū)趕走,這樣,單位時(shí)間內(nèi)跑回液體的分子就會(huì)減少。這在總體上就表現(xiàn)為:液體表面氣流的速度越大,蒸發(fā)越快。一旦學(xué)生在更深層次上理解蒸發(fā)快慢的影響因素,他們就能更為信服地接受實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,同時(shí)也使學(xué)生將所學(xué)的不同知識(shí)建立起內(nèi)在的聯(lián)系。
參考文獻(xiàn):
[1]朱清時(shí).科學(xué)(七年級(jí)上冊(cè))[M].杭州:浙江教育出版社,2012.
[2][美]格蘭特·威金斯,杰伊·麥克泰格.追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2018:39.
(欄目編輯 ? ?羅琬華)