初中科學(xué)假性理解的實(shí)踐研究

作者簡(jiǎn)介：朱華羽（1983～），男，漢族，浙江杭州人，蕭山區(qū)浦陽(yáng)鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)，研究方向：初中科學(xué)教學(xué)。

摘 要：假性理解即學(xué)生只是表面地理解或者是機(jī)械地記住科學(xué)的概念、科學(xué)原理以及相關(guān)的基本公式、定理、法則等，尚未對(duì)知識(shí)形成真正的理解。文章從思維習(xí)慣、感知認(rèn)識(shí)、認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣等四方面對(duì)科學(xué)假性理解進(jìn)行歸因分析，并通過(guò)立足課堂教學(xué)、反思科學(xué)知識(shí)、剖析解題思路、完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)小組合作等方式探索消除科學(xué)假性理解的策略。

關(guān)鍵詞：理解；假性理解；消除策略

中圖分類號(hào)：G633.7+G633.8?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1673-8918（2024）20-0013-04

一、 問(wèn)題的提出

在日常教學(xué)中，有些學(xué)生常常存在這樣的困惑：在課堂上明明聽(tīng)明白了，基本的概念與原理也掌握了，但在解題時(shí)總是一做就錯(cuò)。筆者認(rèn)為這些學(xué)生只是表面“記住”了這些知識(shí)或概念，并沒(méi)有真正理解其中的緣由，形成“掌握”的假象。例如：

現(xiàn)象1——錯(cuò)錯(cuò)得對(duì)

【例1】 用同種材料制成兩段長(zhǎng)度相等，橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)體，A比B的橫截面積大，如圖所示，將它們串聯(lián)在電路中，通電一段時(shí)間后，比較A、B兩導(dǎo)體升高的溫度。正確的是（? ）

A. A導(dǎo)體的溫度升高的多

B. B導(dǎo)體的溫度升高的多

C. A、B兩導(dǎo)體升高的溫度相同

D. 條件不足，無(wú)法判斷

錯(cuò)解：因?yàn)閮啥螌?dǎo)體材料相同，長(zhǎng)度相同，A較粗，說(shuō)明A的電阻較大，根據(jù)P=U2/R可知，A電阻大其電功率小，故B升高的溫度多，選B。

分析：該題學(xué)生出現(xiàn)了2個(gè)錯(cuò)誤：一是電阻大小與橫截面積成反比，即B的電阻較大；二是該題為串聯(lián)電路，電流處處相等，應(yīng)采用P=I2R判斷，電阻大則電功率大。雖然學(xué)生答案也選對(duì)了，但不去了解他的思維過(guò)程很難發(fā)現(xiàn)其掌握知識(shí)的真實(shí)情況。

現(xiàn)象2——死記規(guī)律

【例2】 用量筒量取10毫升液體時(shí)如果俯視刻度，量取的液體_________（選填“大于”“小于”或“等于”）10毫升。

錯(cuò)解：俯視讀數(shù)時(shí)示數(shù)會(huì)偏大，因此填“大于”。

分析：學(xué)生對(duì)習(xí)題情景分析不到位，只記住了口訣“俯大仰小”，從而出錯(cuò)。根本原因是學(xué)生沒(méi)理解口訣要點(diǎn)，“俯大仰小”為讀數(shù)值比真實(shí)值的大小關(guān)系，而此題10毫升是讀數(shù)值，因此，實(shí)際值要小于讀數(shù)值。

現(xiàn)象3——知識(shí)混淆

【例3】 人體中具有保護(hù)和分泌作用的組織是（? ）

A. 結(jié)締組織B. 保護(hù)組織

C. 營(yíng)養(yǎng)組織D. 上皮組織

錯(cuò)解：保護(hù)組織具有保護(hù)功能，故選B。

分析：保護(hù)組織和上皮組織在功能上有相似性，但保護(hù)組織是植物組織，而上皮組織是高等動(dòng)物組織，具有保護(hù)、分泌、吸收和排泄等功能，故應(yīng)選D。

以上現(xiàn)象均可歸納為“科學(xué)假性理解”，學(xué)生只是知道或記住了知識(shí)的本身，而沒(méi)有掌握知識(shí)形成的緣由，導(dǎo)致學(xué)生停留在低水平的模仿階段，沒(méi)有形成遷移能力。因此，筆者認(rèn)為要消除初中科學(xué)的“假性理解”，應(yīng)從“知識(shí)教學(xué)”轉(zhuǎn)向“知識(shí)的知識(shí)教學(xué)”，突出知識(shí)的科學(xué)史過(guò)程，揭示知識(shí)的本質(zhì)，展示知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，明確解題的思維過(guò)程，從而促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)脈絡(luò)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

二、 假性理解的歸因分析

布魯納學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是學(xué)生通過(guò)感知、領(lǐng)會(huì)、推理等行為主動(dòng)促進(jìn)編碼系統(tǒng)的形成，學(xué)習(xí)過(guò)程則是學(xué)生形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程。該理論觀點(diǎn)下科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程模式如下：

結(jié)合以上認(rèn)知過(guò)程，根據(jù)實(shí)踐教學(xué)分析，初中生在學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)存在假性理解的成因有以下幾點(diǎn)：

（一）科學(xué)思維定勢(shì)

思維定勢(shì)在教學(xué)中是一把雙刃刀，一方面，它有利于學(xué)生憑借已有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)快速解決實(shí)際問(wèn)題；另一方面，它會(huì)妨礙學(xué)生思維的發(fā)散性，阻礙學(xué)生靈活地運(yùn)用知識(shí)，不利于學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新思維。如例3中的問(wèn)題就是思維定勢(shì)的表現(xiàn)，拿來(lái)主義直接套用，用習(xí)慣性的思維解決問(wèn)題，結(jié)果可想而知。

（二）科學(xué)感知缺陷

初中科學(xué)的學(xué)習(xí)往往需要學(xué)生經(jīng)歷感性認(rèn)識(shí)到理性分析，感性認(rèn)識(shí)是重要的一個(gè)階段，若學(xué)生在這一階段的體驗(yàn)和感悟不充分，將直接導(dǎo)致學(xué)生理性分析障礙，就會(huì)出現(xiàn)假性理解現(xiàn)象。如上述例2中量筒的讀數(shù)問(wèn)題就應(yīng)在課堂教學(xué)時(shí)讓學(xué)生有充分的實(shí)踐體悟，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中辨析俯視與仰視時(shí)讀數(shù)值與真實(shí)值之間的大小關(guān)系，然后再得出“俯大仰小”的規(guī)律，這樣學(xué)生才能真正理解，遇到問(wèn)題情景便能正確解決。

（三）認(rèn)知能力的限制

初中科學(xué)知識(shí)多而雜，而學(xué)習(xí)是一個(gè)循環(huán)螺旋式上升的過(guò)程，若舊知識(shí)尚未掌握又開(kāi)始新一輪的學(xué)習(xí)過(guò)程，最容易形成假性理解。當(dāng)然這里有教學(xué)進(jìn)度安排的因素，也有學(xué)生自身認(rèn)知的因素。如果學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)中正比例與反比例的認(rèn)識(shí)比較模糊，那么學(xué)生在對(duì)有公式的知識(shí)的學(xué)習(xí)（如密度等）就會(huì)產(chǎn)生困難，尤其對(duì)公式的變形就會(huì)出錯(cuò)。

（四）不良的學(xué)習(xí)方法

由于小學(xué)科學(xué)并不是主課，許多學(xué)生片面地認(rèn)為初中科學(xué)是一門只需要記記背背的課程。因此，機(jī)械式背誦學(xué)習(xí)成為大多學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)主要的學(xué)習(xí)方式，這導(dǎo)致他們對(duì)問(wèn)題的辨析不求其詳、死記硬背，他們雖然也能準(zhǔn)確說(shuō)出某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的基本內(nèi)容甚至知識(shí)原理，但碰到實(shí)際問(wèn)題時(shí)卻不能靈活運(yùn)用。

三、 消除假性理解的策略

（一）立足課堂教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)思維

課堂是培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)思維品質(zhì)的主陣地。因此，我們應(yīng)立足課堂教學(xué)，引導(dǎo)發(fā)散學(xué)生的思維能力，充分展現(xiàn)科學(xué)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)、靈活、具有創(chuàng)新性的思維品質(zhì)。

1. 創(chuàng)設(shè)情境，啟迪思維

有問(wèn)題，才有思考；有思考，才有探究；學(xué)生的一切發(fā)現(xiàn)始于問(wèn)題的提出。我們可以生活中尋找素材創(chuàng)設(shè)一些趣味性的情境導(dǎo)入課堂，啟發(fā)學(xué)生的思維。如在《地球的繞日運(yùn)動(dòng)》一課引入《流浪地球》片段——地球停止自轉(zhuǎn)前人們?yōu)槭裁匆D(zhuǎn)移到地下城？抓住學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分暴露學(xué)生的“前概念”，從而有的放矢地教學(xué)。再如，在《機(jī)械能》一課中可引入“高空拋物”“最美司機(jī)”“牙簽弩”等情景，引發(fā)學(xué)生對(duì)動(dòng)能和勢(shì)能的直觀認(rèn)識(shí)。

2. 大膽假設(shè)，發(fā)散思維

假設(shè)是在問(wèn)題的基礎(chǔ)上做出的推測(cè)，如在《力的存在》一課中，引入“隔空打物”新聞視頻，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有根據(jù)的大膽猜想——你認(rèn)為大師是如何做到的？并追問(wèn)，你的依據(jù)是什么？讓學(xué)生用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)所觀察的現(xiàn)象做出科學(xué)的假設(shè)性解釋，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散的思維能力。

3. 研討交流，活躍思維

實(shí)驗(yàn)的成功與否，制訂正確的研究方案是關(guān)鍵。如在《土壤的成分》一課中，大膽放手讓學(xué)生以小組為單位，利用家庭可以用的器材及給定的一些器材制訂土壤中某一成分的驗(yàn)證。而在課堂中則由小組長(zhǎng)代表小組進(jìn)行展示，其他小組對(duì)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案和操作過(guò)程進(jìn)行討論與評(píng)價(jià)，從而引導(dǎo)學(xué)生制訂出更合理、科學(xué)的研究方案，激發(fā)學(xué)生的思維。

4. 課后拓展，拓寬思維

學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)科學(xué)知識(shí)后，教師可以布置一些趣味性的小制作、小實(shí)驗(yàn)，也可以引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位參加實(shí)踐活動(dòng)或撰寫科技小論文，把所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到生活實(shí)際中去。如學(xué)習(xí)種子萌發(fā)的條件后讓學(xué)生回家種植一盤豆芽菜；學(xué)習(xí)光和顏色后，讓學(xué)生制作一個(gè)有趣的變色陀螺等，從而拓寬學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）反思科學(xué)知識(shí)，揭示概念本質(zhì)

對(duì)科學(xué)概念的本質(zhì)，要讓學(xué)生知道該知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，為什么要提出來(lái)，從哪一個(gè)方面提出來(lái)的，知道這個(gè)知識(shí)點(diǎn)之后用來(lái)解決什么樣的問(wèn)題。對(duì)此，我們可以從科學(xué)史、結(jié)構(gòu)原型、數(shù)學(xué)推理等方面強(qiáng)化學(xué)生理解。

1. 聯(lián)系科學(xué)發(fā)展史

初中科學(xué)教材中有關(guān)科學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容有很多，有顯性的發(fā)展史知識(shí)（書(shū)本有介紹提及的發(fā)展史），如原子結(jié)構(gòu)的建立、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)、板塊學(xué)說(shuō)、牛頓第一定律等，也有隱性的發(fā)展史（書(shū)本無(wú)提及的發(fā)展史），如制堿（碳酸鈉）工業(yè)、煉銅工藝、永動(dòng)機(jī)等?？茖W(xué)發(fā)展史能讓我們認(rèn)識(shí)古人發(fā)展研究的歷程，從而深入理解所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容。因此，在日常教學(xué)活動(dòng)中我們應(yīng)重視科學(xué)發(fā)展史的滲透，充分開(kāi)發(fā)顯性的科學(xué)發(fā)展史知識(shí)，努力挖掘隱性的科學(xué)發(fā)展史，揭示所學(xué)知識(shí)本質(zhì)。

2. 聯(lián)系現(xiàn)實(shí)原型

在學(xué)習(xí)一些物體結(jié)構(gòu)時(shí)，學(xué)生通常會(huì)出現(xiàn)順序錯(cuò)亂的情況。如，在學(xué)習(xí)消化系統(tǒng)時(shí)，學(xué)生不能按順序說(shuō)出消化道，對(duì)消化腺的分布也不是特別清晰，從而形成假性理解。歸根結(jié)底是學(xué)生缺乏充分的體悟或視覺(jué)刺激，對(duì)于抽象的概念不能上升到理性理解的高度。物體的結(jié)構(gòu)其實(shí)是復(fù)雜的，尤其是人體的一些“暗箱”結(jié)構(gòu)，這就需要呈現(xiàn)物體的原型或模型進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)一些有趣的模仿活動(dòng)，讓學(xué)生看到并感受其存在的實(shí)體與功能，這樣比理論說(shuō)教效果更好。

3. 聯(lián)系數(shù)學(xué)原理

科學(xué)知識(shí)中許多物理量的計(jì)算與推導(dǎo)、化學(xué)方程式的計(jì)算等都需運(yùn)用數(shù)學(xué)原理，而學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱就容易導(dǎo)致假性理解。如阿基米德原理的應(yīng)用，通過(guò)阿基米德實(shí)驗(yàn)得出的是F浮=G排液，而F浮=ρgV排是G排液的推導(dǎo)公式，但許多同學(xué)習(xí)慣于應(yīng)用后者而漸漸遺忘了原始結(jié)論，導(dǎo)致在一些沒(méi)告知液體密度題型時(shí)無(wú)從下手。再如，濃溶液配稀溶液?jiǎn)栴}，很大一部分同學(xué)會(huì)采用V濃×A濃%=V稀×A稀%來(lái)解題從而出錯(cuò)。因此，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)推導(dǎo)相關(guān)公式或原理，剖析其原理，揭露其原型，從而突顯概念本質(zhì)。

（三）剖析解題思路，突顯解題方法

在習(xí)題教學(xué)過(guò)程中，我們常常只注重解題過(guò)程的講解，介紹怎樣解，而很少去分析為什么這樣解，滿足于學(xué)生對(duì)解題方法的模仿、套用，卻忽視了學(xué)生對(duì)解法的生成，導(dǎo)致往往換個(gè)情景，學(xué)生又無(wú)從下手。因此，我們應(yīng)注重學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)與模型建構(gòu)，雙管齊下突破解題思路。

1. 引導(dǎo)逆向思維，程序化解題

初中科學(xué)中有許多的定律與原理，學(xué)生難免將各種公式與原理混用，從而使解題思路混亂。解決這一問(wèn)題的有效途徑是引導(dǎo)學(xué)生逆向思維。首先要學(xué)生知道習(xí)題要“求什么？”，要學(xué)生說(shuō)出“用什么公式或原理”，然后根據(jù)公式或原理說(shuō)出已有物理量或條件和未知的量，關(guān)鍵解決“未知的量”又如何求解。在這一程序引導(dǎo)下就能理清解題的思路，從而找到解題的突破口。

2. 重視模型教學(xué)，提高解題效率

在習(xí)題教學(xué)中構(gòu)建理想化的科學(xué)模型是一種重要的科學(xué)思想，也是一種重要的解題方法。建構(gòu)模型不僅能強(qiáng)化知識(shí)的理解，還能幫助學(xué)生抓住知識(shí)要點(diǎn)，理清解題思路，尋找突破口。如在凸透鏡成像規(guī)律中，可以運(yùn)用實(shí)踐與理論相結(jié)合的形式，先通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)得出相關(guān)規(guī)律，然后運(yùn)用模型法進(jìn)行作圖研究強(qiáng)化理解（如下圖）。這樣，學(xué)生通過(guò)光學(xué)作圖更深理解了凸透鏡成像的規(guī)律，從本質(zhì)上掌握其成像原理，那么在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)就可以構(gòu)建簡(jiǎn)圖進(jìn)行解題。

（四）完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，滿足學(xué)生需求

完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)不僅是回憶、再現(xiàn)所學(xué)知識(shí)，還要將前后所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理、拓展以及重新建構(gòu)，更重要的是促進(jìn)知識(shí)遷移、能力發(fā)展及情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)，從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1. 加強(qiáng)知識(shí)梳理

可以將概念圖運(yùn)用到科學(xué)教學(xué)中，尤其是在科學(xué)復(fù)習(xí)中，由學(xué)生繪制概念圖，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的回顧與提煉，有效整合新舊知識(shí)，從而達(dá)到靈活遷移知識(shí)的目的。如汽化知識(shí)繪制圖，可以是框圖式、樹(shù)狀圖、表格式等，以簡(jiǎn)單明了詮釋了本課的主要內(nèi)容，呈現(xiàn)蒸發(fā)與沸騰的區(qū)別。概念圖根據(jù)制作者自己的思考特征和制作目標(biāo)而靈活繪制，能體現(xiàn)一個(gè)學(xué)生的思考能力與思考水平，尤其在章節(jié)復(fù)習(xí)時(shí)思維導(dǎo)圖的繪制能提升學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)間的串聯(lián)構(gòu)建，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的深度思考。

2. 重視變式訓(xùn)練

加強(qiáng)變式訓(xùn)練旨在使學(xué)生通過(guò)一個(gè)題會(huì)做一類題，總結(jié)做這類題型的規(guī)律與技巧，充分把陳述性知識(shí)內(nèi)化為自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而形成良好的知識(shí)體系及掌握更優(yōu)的方法技能，高效解決新的問(wèn)題。如例題：小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)平衡螺母，指針總略偏向分度盤右側(cè)，于是他在天平的左盤中放入幾粒米后重新調(diào)節(jié)平衡并進(jìn)行了測(cè)量，如圖所示。則雞蛋的質(zhì)量_________61g（選填“大于”“等于”或“小于”）。這一天平分析題，在分析完原題后可變式“如果不加米粒，所測(cè)結(jié)果怎樣？”“如果不加米粒，調(diào)平前左傾，所測(cè)結(jié)果怎樣？”再引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律解題的實(shí)質(zhì)是調(diào)平引起的質(zhì)量偏大偏小問(wèn)題。

3. 注重實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)

可以說(shuō)科學(xué)課是一門實(shí)驗(yàn)課，科學(xué)知識(shí)本身是基于大量實(shí)驗(yàn)而獲得的。因此，在日常教學(xué)中我們應(yīng)該重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐操作體驗(yàn)，尤其在相關(guān)的習(xí)題教學(xué)的難點(diǎn)突破上更應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷。如電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率計(jì)算問(wèn)題、濃溶液配稀溶液計(jì)算問(wèn)題及電路故障分析等，只有讓學(xué)生親自經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，學(xué)生才能做到過(guò)目不忘，才能在獲得知識(shí)的同時(shí)，提升解決問(wèn)題的能力。

（五）加強(qiáng)小組合作，優(yōu)化習(xí)題教學(xué)

習(xí)題教學(xué)要切忌教師一言堂，應(yīng)充分引導(dǎo)學(xué)生與學(xué)生之間相互交流，因?yàn)閷W(xué)生之間的最近發(fā)展區(qū)最為貼近。在老師有組織的小組合作下，可以促進(jìn)學(xué)生之間的“教學(xué)相長(zhǎng)”，提升學(xué)生個(gè)體間的思維碰撞，提高學(xué)生自我剖析能力，發(fā)展學(xué)生自我認(rèn)知的動(dòng)態(tài)生成。筆者認(rèn)為高效的小組合作流程應(yīng)如下圖。

首先，引導(dǎo)學(xué)生自查，學(xué)生拿到批改過(guò)的習(xí)題后，能對(duì)錯(cuò)題的原因進(jìn)行分析、分類，從而充分激發(fā)學(xué)生自我分析評(píng)價(jià)的功能。其次，組織學(xué)生互問(wèn)，學(xué)生相互交流各自的疑難點(diǎn)，解決各種無(wú)法獨(dú)立解決的問(wèn)題，切實(shí)提高學(xué)生的互助合作能力。再次，指導(dǎo)學(xué)生解題，收集互問(wèn)后還不能解決的問(wèn)題或?qū)W生的普遍性問(wèn)題，應(yīng)先提問(wèn)學(xué)生的解題思路，大家一起幫助該生找出錯(cuò)因，從而得到正解。當(dāng)然，教師要透過(guò)題中的表面現(xiàn)象，善于抓住問(wèn)題的本質(zhì)特征進(jìn)行開(kāi)放、發(fā)散式講解。最后，教師總結(jié)此類題型運(yùn)用的原理與解題規(guī)律，如何分析尋找突破口，使學(xué)生真正掌握該題型的解題方法。

四、 結(jié)論

真正的理解不一定是在聽(tīng)的過(guò)程中產(chǎn)生的，而需要學(xué)生“經(jīng)歷”知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程，學(xué)生只有積極主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從中領(lǐng)悟?qū)W習(xí)科學(xué)的一般方法和規(guī)律，才能感受由此過(guò)程、結(jié)果而產(chǎn)生的愉悅和情趣，發(fā)現(xiàn)自我價(jià)值和創(chuàng)造潛能。作為教師，應(yīng)努力引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)進(jìn)行建構(gòu)與理解，努力引領(lǐng)學(xué)生多維度、多層次建構(gòu)知識(shí)的豐富內(nèi)涵，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的完整理解與運(yùn)用。

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