如果不能學(xué)以致用，孩子學(xué)再多知識都是無效的

文 | Luna

來源：外灘教育（ID：TBEducation）

在科學(xué)教育備受重視的當(dāng)下，僅僅記住知識點早已脫離了學(xué)習(xí)科學(xué)的初衷與目標。但是，刻板的教學(xué)方法不斷讓學(xué)生出現(xiàn)“脆弱知識綜合征”的情況，即沒有真正理解知識，不能學(xué)以致用。

讓學(xué)生動手探究無疑是一道良方，但如何設(shè)計讓學(xué)生能夠真正受益的動手項目？家庭教育又如何能和學(xué)校教育相輔相成，將科學(xué)教育的精神滲透到生活中？對此，國家小學(xué)科學(xué)課程標準研制組組長和修訂組副組長郝京華教授和我們分享了她在教育前線陣地上多年的研究成果，為對此感到迷茫的家長和老師指明了方向。

南京師范大學(xué)教科院的郝京華教授在小學(xué)調(diào)研時，常拿這樣一道數(shù)學(xué)題問小學(xué)生：“每輛公共汽車能裝載36名學(xué)生，運送1128名學(xué)生需要多少輛公共汽車？”

結(jié)果有近五分之一的學(xué)生回答：“31輛余12人?！?/p>

呆板的回答顯示出孩子們的思維還困于書本上的運算。許多剛學(xué)完新課的孩子們，對知識點能夠背誦如流，可是等待考試結(jié)束，不久就會遺忘，更不用提“理解知識”，明白學(xué)到的東西和日常生活之間的聯(lián)系。

“學(xué)不能致用”這個現(xiàn)象，并不新鮮。除了數(shù)學(xué)，物理、生物、化學(xué)……這類科學(xué)教育中涉及的科目也都是如此。甚至兩千多年前的荀子就探討過，學(xué)習(xí)不應(yīng)該只是聽聞，最重要的是要有實踐——

“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之?！?/p>

近期，北京就在中考的改革政策中明確：“2023年前，將實驗操作納入初中學(xué)業(yè)水平考試，考試成績納入高中階段學(xué)校招生錄取依據(jù)?！边@也顯示出，動手實踐的確是科學(xué)教育學(xué)習(xí)中重要的一環(huán)。

那么，孩子無法真正理解知識的原因究竟什么？讓孩子動手的探究、實驗又為什么會成為一劑良藥？

我們和郝京華教授探討了這些問題。作為國家小學(xué)科學(xué)課程標準研制組組長和修訂組副組長，蘇教版科學(xué)教材主編，以及教育部基礎(chǔ)教育課程改革南京師大研究中心副主任，郝教授對這些顯然有著足夠深入的認識。

她從自己多年在科學(xué)教育領(lǐng)域的實踐與考察出發(fā)，以專業(yè)的眼光，剖析了當(dāng)下科學(xué)教育中存在的問題，分享了設(shè)計動手實踐、探究項目的心得。

（郝京華教授）

沒有真正學(xué)會知識背后，

“脆弱知識綜合征”在作祟

著名物理學(xué)家費曼在教授大學(xué)新生物理課程時，曾在第一節(jié)復(fù)習(xí)課上對新生們這樣建議：

不要試圖背誦公式。你也許會因此成功一小會兒。但你背得越多，在這條邪路上就走得越遠。物理是一個極為龐大的體系：它包含了數(shù)以百萬的公式！你絕不可能記住所有公式！如果你靠背公式來學(xué)習(xí)，等你開始工作或其他什么時候，總有一天會完蛋的。

費曼的忠告雖然已經(jīng)過去多年，但他談及的問題仍然在現(xiàn)在孩子中存在著。

郝京華教授舉了個中學(xué)生的例子?！皬奶O果上切下一塊丟進水里，這塊蘋果會浮起來，還是沉下去呢？”結(jié)果，很多孩子回答“要視切下的蘋果的大小而定?！毖韵轮饩褪谴髩K會沉，小塊會浮。

這其實是一道關(guān)于密度的問題，孩子們或許對密度的定義了如指掌，可是一道看似突破出題套路的問題，就讓他們變得茫然。即使學(xué)過知識，也不知道如何使用。切下的蘋果和整個蘋果密度一樣，整個蘋果會浮，切下的蘋果也會浮。

知識，在孩子們頭腦中只是書本上硬背下來的幾行字句。這樣的結(jié)果不能怪孩子們學(xué)不懂，因為從教學(xué)的方法上，知識就鮮少和實際生活聯(lián)系在一起。

譬如一年級的數(shù)學(xué)課，孩子們一到學(xué)校，就開始學(xué)習(xí)10以內(nèi)的加減法?？墒鞘裁词菙?shù)字？這個本質(zhì)的問題老師卻沒有解釋。

但俄羅斯的一堂數(shù)學(xué)課卻讓郝京華教授至今印象深刻。

老師讓孩子們比較兩把尺子的長短，孩子們用重合的方式，摸到長的那把尺子多出來一部分。接著，老師問了一個問題：“有兩間教室，我們不能一眼看出它們的大小來，不能再用這種重合的方式，該怎么辦？”

15分鐘過去了，有孩子說，可以用板子來量。然后，孩子用畫斜線的方式來表示板子的數(shù)量，一間教室能放20塊板子，另一間能放21塊，一下子就比較出了大小。

到這時，老師才會告訴孩子這些斜線怎么用數(shù)字表示。也正是在這個過程中，孩子們對于數(shù)的本質(zhì)有了深刻的認識。

如果不能把學(xué)到的知識運用在實際生活里，這樣的知識是很脆弱的。哈佛大學(xué)知名教授、“零點項目”創(chuàng)始人大衛(wèi)·珀金斯針對這種情況，提出了“脆弱知識綜合征”的說法。

孩子對所學(xué)的知識只有淺表的了解，比如，知道定義，但是卻沒有真正理解，遇到真實生活中的情景，就回答不上來了。

而這種現(xiàn)象，缺乏引導(dǎo)、缺少與現(xiàn)實聯(lián)系的教學(xué)難辭其咎。學(xué)習(xí)就好像登山，孩子們背下來書上的知識，只是知道了山峰在哪里，卻不知道具體要走哪條路，要怎么走上這些山峰。

缺少構(gòu)建知識的過程，正是脆弱知識綜合征的病因。

讓孩子親自動手，

增加解決真實問題的機會

要改善脆弱知識綜合征的情況，必然要對癥下藥。既然孩子現(xiàn)在是缺少了構(gòu)建知識的過程，那就要在教學(xué)中把這個過程補回來。一要讓孩子具有網(wǎng)狀的知識結(jié)構(gòu)，二要多動手，增加孩子解決真實情境中復(fù)雜問題的機會。

1. 大概念引領(lǐng)知識框架

在構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的方法中，郝京華教授提到了“大概念”這一理念——大概念是指可以適用于一定范圍內(nèi)物體和現(xiàn)象的概念與此相對應(yīng)。與之相對的，用于特定觀察和實驗的稱為小概念。而且，大概念可以以各種形式體現(xiàn)：一個詞，一個短語，一個句子或者一個理論。

大概念之于具體的知識點，就好比樓房之于磚塊。孩子們面對知識，就好似面對一座樓房，眼中應(yīng)該看到樓房的全貌，而不是迷失在壘成樓房的磚塊里。

因此，大概念需要具備四個特點：

第一，它是這門學(xué)科中最重要的。比如，遺傳變異之于生物學(xué)，沒有這個概念，這個學(xué)科也不成立了。第二，可以解釋很多現(xiàn)象。比如，原子論和分子論，不僅可以解釋非生命現(xiàn)象，也可以解釋生命現(xiàn)象。第三，可以遷移到其他領(lǐng)域。比如，生態(tài)這個概念，在“教師生態(tài)”、“校園生態(tài)”、“家庭生態(tài)”中，已經(jīng)帶有方法論的意義。第四，可以螺旋上升。比如，能量這個概念，在幼兒園、小學(xué)、大學(xué)，涵蓋的內(nèi)容是不斷深化的。

在大概念的框架之下，具體的知識點才更容易結(jié)成網(wǎng)絡(luò)，也便于孩子在學(xué)習(xí)之后融會貫通，解決真實問題。

而要在課堂中聯(lián)系實際，其中一個辦法就是帶著孩子動手體驗。給孩子們設(shè)計可以動手參與的實踐項目，雖然與真正生活中的問題仍有差距，但不失為一種增加他們解決真實情景中復(fù)雜問題的機會。

2. 設(shè)計答案未知的真探究項目

在設(shè)計探究內(nèi)容的時候，郝京華教授說道，探究可以分為良構(gòu)探究與非良構(gòu)探究兩種。

所謂良構(gòu)探究，就好比拿著步驟說明書，把樂高積木組裝成包裝盒上那些設(shè)計好的建筑、車輛等成品。

比如“探究種子萌發(fā)需要什么樣的條件”，其實前人們已經(jīng)找到了問題的答案。但這種“重演-再現(xiàn)”式的“探究”并不利于孩子進行真正的探究。

真正的探究，是孩子和老師手中都沒有說明書，面對一堆積木，需要自己嘗試，看每一塊積木能有什么用，最后能不能拼出什么來。這也就是非良構(gòu)探究——探究結(jié)果不可預(yù)期，探究路徑也不清晰，甚至老師也不知道答案。

郝京華教授還舉了個非良構(gòu)探究的例子：探究常青植物落不落葉，以及落葉的規(guī)律是什么？

在這個探究項目中，不同常青植物之間的習(xí)性可能就有很大的差別，比如桂樹和冬青；南方和北方的常青植物的落葉情況也可能不盡相同。甚至老師也不知道這個這些問題的具體答案，因此，孩子可以自己設(shè)計探究的方案和方法，而不是按照老師設(shè)計好的既定路線，完成“探究”。

郝京華教授又介紹了近期設(shè)計的“雨水收集”探究項目，不僅涉及到孩子們在學(xué)校的真實生活，也涉及到多個學(xué)科的知識：

現(xiàn)在倡導(dǎo)雨污分流，因為雨水的污染程度較小。既然如此，學(xué)校廁所沖水、澆灌花草的水是不是都可以用雨水代替自來水呢？

在學(xué)校里可以如何收集雨水呢？雨水里又有些什么微生物和物質(zhì)，用作廁所用水和澆灌用水，有哪些影響呢？

……

整個“雨水收集”項目涉及的內(nèi)容非常多，因為真實情境中涉及的問題往往也都是復(fù)雜的。這樣的項目，正適合幫助孩子運用自己所學(xué)的各種知識來解決問題。

3. 不要輕易告訴孩子答案

在沒有進行探究項目的時候，科學(xué)教育的常見問題之一就是灌輸式教學(xué)。而在探究項目之中，這仍然是一個需要注意的點——老師不應(yīng)急于告訴孩子答案。

但什么時候該放，什么時候該扶，這是很有講究的。跟老師的教學(xué)技巧很有關(guān)系，也就是老師應(yīng)該搭什么樣的腳手架，這是教學(xué)藝術(shù)的問題。

郝京華教授說起曾在廣州看的一堂課：

老師讓孩子拿一個燒瓶，燒瓶口上抹了一點肥皂泡，孩子把手捂到燒瓶下面，燒瓶口上可以看到肥皂泡泡鼓了起來。

這時，老師讓孩子們解釋，這個肥皂泡怎么鼓起來的。孩子們覺得，是因為熱空氣上升導(dǎo)致的。

轉(zhuǎn)折就在這里出現(xiàn)。

有些老師在這時，可能就會直接出孩子們的錯誤。但這位老師非常好，沒有這樣做，而是請孩子們把“熱空氣上升”這個解釋畫出來。

接著，老師又問，如果把瓶子歪過來，會不會有泡泡呢？如果把瓶子反過來，會不會還有泡泡呢？

孩子們自己嘗試過后，發(fā)現(xiàn)把瓶子歪過來、反過來也會有泡泡，就對“熱空氣上升”這個解釋產(chǎn)生了動搖。

“這就是老師把‘腳手架’搭得很好的典型例子?！焙戮┤A教授這樣評價。

科學(xué)素養(yǎng)不再是科學(xué)家的專屬

除了在學(xué)校的學(xué)習(xí)，家庭教育中進行科學(xué)教育也很重要。因為當(dāng)我們在談?wù)摽茖W(xué)教育的時候，更重要的目標即培養(yǎng)孩子們的科學(xué)素養(yǎng)。所謂素養(yǎng)，絕不是僅靠學(xué)校培養(yǎng)就足夠的。

生活中處處都有可以學(xué)習(xí)的地方。只不過，如何引導(dǎo)孩子、如何對孩子提問是一門學(xué)問。郝京華教授用“地球引力”的知識點舉了一個例子，從中我們可以感受一下“提問”對孩子的作用。

“關(guān)于地球引力，如果問‘人站在地球上為什么不會掉到宇宙空間去’，那就是傻問題。我會畫個地球，問孩子，‘在南極倒一瓶水，水會往哪里流？’很多孩子會畫水往下流，而不是往上、往地心流。這就反映出來他們還沒有深刻理解地心引力?！?/p>

雖然大部分時候，家庭教育都發(fā)生在非正式教育環(huán)境中，但優(yōu)勢也很明顯：家庭生活就是真實的生活，家庭活動也讓孩子有機會接觸到真實的自然環(huán)境，動物園、博物館、科技館等地方，除了是學(xué)校學(xué)習(xí)的調(diào)劑，也為孩子提供了更為豐富的資源。

就說去動物園這件事，家長就可以和孩子一起觀察動物，但不要直接告訴孩子這個是什么，那個是什么。

可以問問孩子，看看麻雀是怎么走路的，別的鳥又是怎么走路的？它們的形態(tài)有什么不同？

初步的觀察之后，家長還可以引導(dǎo)孩子做一些推測和思考。

這些鳥的嘴都長什么樣子？長成這樣它們平時會吃些什么？怎么吃？

這些問題也許大家都不知道答案，但是也正好多了一個和孩子一起尋找答案的機會。不論是詢問專業(yè)人員，還是上網(wǎng)搜索，或者和孩子一起閱讀科普書籍，都是不錯的方式。

在很多展館，為了滿足孩子多感官的體驗需要，還開放了可以自由觸摸的展區(qū)。比如大英博物館部分文物就可以觸摸，讓參觀者能夠直觀地感受到文物的質(zhì)地。

（霍克森胡椒瓶，49號展廳）

但不論是提問，還是閱讀，都還是停留在“聞之、見之、知之”的程度，要實現(xiàn)“行之”，家長還是要和孩子一起動起手來。

其實，動手實踐也并不難，除了老師要求的，也可以把教科書上的觀察、操作都嘗試一下。

例如，郝京華教授擔(dān)任主編的蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中，一年級要求孩子們觀察身邊的各種事物，石頭、泥土、水等；二年級講到磁鐵時，介紹了自制指南針的方法；四年級涉及了養(yǎng)蠶寶寶、抽絲等一系列動手內(nèi)容；五年級還有用瓦楞紙和塑料瓶蓋做傳動裝置……

（蘇教版小學(xué)《科學(xué)》五年級下冊中的鏈條傳動裝置）

各種博物館也開設(shè)了不少需要孩子們動手參與的教育活動，既鍛煉了動手能力，也增加了孩子和其他人的交流與合作機會。

（上海自然博物館“化石挖掘”活動）

俗話說一回生二回熟，不管做多做少，從小就動手的孩子，也會比較習(xí)慣這樣的學(xué)習(xí)和探索方式。到了中學(xué)，面對過程更復(fù)雜，難度更高，甚至需要自己設(shè)計過程的實驗，上手的難度總會小一些。

在科技發(fā)展日新月異的當(dāng)下，很容易預(yù)見未來社會中科技之重要性。因此，郝京華教授還強調(diào)，如今的科學(xué)素養(yǎng)，其內(nèi)涵已經(jīng)和60年代的精英教育截然不同。

過去，精英教育著重關(guān)注的是科學(xué)知識和培養(yǎng)科學(xué)家，但現(xiàn)在，科學(xué)素養(yǎng)是每個人都應(yīng)該具備的素質(zhì)。而且，它已經(jīng)成為了多個概念的復(fù)合體，包括了自然觀、科學(xué)觀、科學(xué)知識、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)行為等許多內(nèi)容。

一方面，科學(xué)素養(yǎng)可以讓自己保持清醒的認知。面對層出不窮的謠言、騙局，可以有自己的判斷，少交一些“智商稅”。

BBC曾在2017年推出過一部紀錄片，名為《清潔飲食，骯臟真相》。紀錄片中，主持人新陳代謝專家Giles Yeo博士就直接與一些“清潔飲食”概念的提出者面對面對話，甚至尖銳地指出這些概念中的荒謬之處。

另一方面是推己及人。就比如去年開始推行的垃圾分類，學(xué)習(xí)如何給日常垃圾分類只是第一步。了解處理垃圾的方式，垃圾對于環(huán)境的影響，理解垃圾分類對于人類發(fā)展的意義則是更進一步的修養(yǎng)。

2020年是個特別的年份，“新冠疫情”期間出現(xiàn)了不愿意戴口罩、哄搶雙黃連口服液等事件，但同時也有許多人，尤其是年輕人在呼吁大家做好防護工作，海外華人和留學(xué)生等群體還大量購置口罩等防護用品寄送到中國。

這些事情都讓人直觀地感受到科學(xué)素養(yǎng)的力量和影響。如果沒有知識，沒有道德，沒有對生命和自然的敬畏，沒有理性的思考，這一切都無法實現(xiàn)。所以，這個時代的科學(xué)素養(yǎng)，不僅僅是具有科學(xué)知識，也意味著擁有相應(yīng)的道德。

時代在變，科學(xué)教育也在變。

Tell me and I forget.

Teach me and I may remember.

Involve me and I learn.

這段流傳已久的話雖然出處不明，但也成為了不少教育者的職業(yè)箴言?？梢岳斫鉃橹形睦锍Ｕf的：千學(xué)不如一看，千看不如一練。

灌輸式的教育已經(jīng)越來越不能滿足未來科學(xué)教育的需求，啟發(fā)、引導(dǎo)、實踐，讓孩子在感受中學(xué)習(xí)科學(xué)，在體驗中理解知識，這不僅是對抗“脆弱知識綜合征”的良方，也是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的法門。