如果不能學(xué)以致用，孩子學(xué)再多知識(shí)都是無(wú)效的

文 | Luna

來(lái)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(shí)點(diǎn)早已脫離了學(xué)習(xí)科學(xué)的初衷與目標(biāo)。但是，刻板的教學(xué)方法不斷讓學(xué)生出現(xiàn)“脆弱知識(shí)綜合征”的情況，即沒(méi)有真正理解知識(shí)，不能學(xué)以致用。

讓學(xué)生動(dòng)手探究無(wú)疑是一道良方，但如何設(shè)計(jì)讓學(xué)生能夠真正受益的動(dòng)手項(xiàng)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(duì)此，國(guó)家小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長(zhǎng)和修訂組副組長(zhǎng)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(duì)此感到迷茫的家長(zhǎng)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(shí)，常拿這樣一道數(shù)學(xué)題問(wèn)小學(xué)生：“每輛公共汽車能裝載36名學(xué)生，運(yùn)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(shū)本上的運(yùn)算。許多剛學(xué)完新課的孩子們，對(duì)知識(shí)點(diǎn)能夠背誦如流，可是等待考試結(jié)束，不久就會(huì)遺忘，更不用提“理解知識(shí)”，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(gè)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(guò)，學(xué)習(xí)不應(yīng)該只是聽(tīng)聞，最重要的是要有實(shí)踐——

“不聞不若聞之，聞之不若見(jiàn)之，見(jiàn)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(shí)驗(yàn)操作納入初中學(xué)業(yè)水平考試，考試成績(jī)納入高中階段學(xué)校招生錄取依據(jù)?！边@也顯示出，動(dòng)手實(shí)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(wú)法真正理解知識(shí)的原因究竟什么？讓孩子動(dòng)手的探究、實(shí)驗(yàn)又為什么會(huì)成為一劑良藥？

我們和郝京華教授探討了這些問(wèn)題。作為國(guó)家小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長(zhǎng)和修訂組副組長(zhǎng)，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(duì)這些顯然有著足夠深入的認(rèn)識(shí)。

她從自己多年在科學(xué)教育領(lǐng)域的實(shí)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(wèn)題，分享了設(shè)計(jì)動(dòng)手實(shí)踐、探究項(xiàng)目的心得。

（郝京華教授）

沒(méi)有真正學(xué)會(huì)知識(shí)背后，

“脆弱知識(shí)綜合征”在作祟

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

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

費(fèi)曼的忠告雖然已經(jīng)過(guò)去多年，但他談及的問(wèn)題仍然在現(xiàn)在孩子中存在著。

郝京華教授舉了個(gè)中學(xué)生的例子。“從蘋果上切下一塊丟進(jìn)水里，這塊蘋果會(huì)浮起來(lái)，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(huì)沉，小塊會(huì)浮。

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

知識(shí)，在孩子們頭腦中只是書(shū)本上硬背下來(lái)的幾行字句。這樣的結(jié)果不能怪孩子們學(xué)不懂，因?yàn)閺慕虒W(xué)的方法上，知識(shí)就鮮少和實(shí)際生活聯(lián)系在一起。

譬如一年級(jí)的數(shù)學(xué)課，孩子們一到學(xué)校，就開(kāi)始學(xué)習(xí)10以內(nèi)的加減法?？墒鞘裁词菙?shù)字？這個(gè)本質(zhì)的問(wèn)題老師卻沒(méi)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(zhǎng)短，孩子們用重合的方式，摸到長(zhǎng)的那把尺子多出來(lái)一部分。接著，老師問(wèn)了一個(gè)問(wèn)題：“有兩間教室，我們不能一眼看出它們的大小來(lái)，不能再用這種重合的方式，該怎么辦？”

15分鐘過(guò)去了，有孩子說(shuō)，可以用板子來(lái)量。然后，孩子用畫(huà)斜線的方式來(lái)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(shí)，老師才會(huì)告訴孩子這些斜線怎么用數(shù)字表示。也正是在這個(gè)過(guò)程中，孩子們對(duì)于數(shù)的本質(zhì)有了深刻的認(rèn)識(shí)。

如果不能把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用在實(shí)際生活里，這樣的知識(shí)是很脆弱的。哈佛大學(xué)知名教授、“零點(diǎn)項(xiàng)目”創(chuàng)始人大衛(wèi)·珀金斯針對(duì)這種情況，提出了“脆弱知識(shí)綜合征”的說(shuō)法。

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

而這種現(xiàn)象，缺乏引導(dǎo)、缺少與現(xiàn)實(shí)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(lái)書(shū)上的知識(shí)，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(shí)的過(guò)程，正是脆弱知識(shí)綜合征的病因。

讓孩子親自動(dòng)手，

增加解決真實(shí)問(wèn)題的機(jī)會(huì)

要改善脆弱知識(shí)綜合征的情況，必然要對(duì)癥下藥。既然孩子現(xiàn)在是缺少了構(gòu)建知識(shí)的過(guò)程，那就要在教學(xué)中把這個(gè)過(guò)程補(bǔ)回來(lái)。一要讓孩子具有網(wǎng)狀的知識(shí)結(jié)構(gòu)，二要多動(dòng)手，增加孩子解決真實(shí)情境中復(fù)雜問(wèn)題的機(jī)會(huì)。

1. 大概念引領(lǐng)知識(shí)框架

在構(gòu)建知識(shí)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(duì)應(yīng)。與之相對(duì)的，用于特定觀察和實(shí)驗(yàn)的稱為小概念。而且，大概念可以以各種形式體現(xiàn)：一個(gè)詞，一個(gè)短語(yǔ)，一個(gè)句子或者一個(gè)理論。

大概念之于具體的知識(shí)點(diǎn)，就好比樓房之于磚塊。孩子們面對(duì)知識(shí)，就好似面對(duì)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(gè)特點(diǎn)：

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(méi)有這個(gè)概念，這個(gè)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(gè)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(gè)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(shí)點(diǎn)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(huì)貫通，解決真實(shí)問(wèn)題。

而要在課堂中聯(lián)系實(shí)際，其中一個(gè)辦法就是帶著孩子動(dòng)手體驗(yàn)。給孩子們?cè)O(shè)計(jì)可以動(dòng)手參與的實(shí)踐項(xiàng)目，雖然與真正生活中的問(wèn)題仍有差距，但不失為一種增加他們解決真實(shí)情景中復(fù)雜問(wèn)題的機(jī)會(huì)。

2. 設(shè)計(jì)答案未知的真探究項(xiàng)目

在設(shè)計(jì)探究?jī)?nèi)容的時(shí)候，郝京華教授說(shuō)道，探究可以分為良構(gòu)探究與非良構(gòu)探究?jī)煞N。

所謂良構(gòu)探究，就好比拿著步驟說(shuō)明書(shū)，把樂(lè)高積木組裝成包裝盒上那些設(shè)計(jì)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(shí)前人們已經(jīng)找到了問(wèn)題的答案。但這種“重演-再現(xiàn)”式的“探究”并不利于孩子進(jìn)行真正的探究。

真正的探究，是孩子和老師手中都沒(méi)有說(shuō)明書(shū)，面對(duì)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(lái)。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(gè)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(gè)探究項(xiàng)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(shù)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(gè)這些問(wèn)題的具體答案，因此，孩子可以自己設(shè)計(jì)探究的方案和方法，而不是按照老師設(shè)計(jì)好的既定路線，完成“探究”。

郝京華教授又介紹了近期設(shè)計(jì)的“雨水收集”探究項(xiàng)目，不僅涉及到孩子們?cè)趯W(xué)校的真實(shí)生活，也涉及到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)：

現(xiàn)在倡導(dǎo)雨污分流，因?yàn)橛晁奈廴境潭容^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(lái)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(gè)“雨水收集”項(xiàng)目涉及的內(nèi)容非常多，因?yàn)檎鎸?shí)情境中涉及的問(wèn)題往往也都是復(fù)雜的。這樣的項(xiàng)目，正適合幫助孩子運(yùn)用自己所學(xué)的各種知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。

3. 不要輕易告訴孩子答案

在沒(méi)有進(jìn)行探究項(xiàng)目的時(shí)候，科學(xué)教育的常見(jiàn)問(wèn)題之一就是灌輸式教學(xué)。而在探究項(xiàng)目之中，這仍然是一個(gè)需要注意的點(diǎn)——老師不應(yīng)急于告訴孩子答案。

但什么時(shí)候該放，什么時(shí)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(wèn)題。

郝京華教授說(shuō)起曾在廣州看的一堂課：

老師讓孩子拿一個(gè)燒瓶，燒瓶口上抹了一點(diǎn)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(lái)。

這時(shí)，老師讓孩子們解釋，這個(gè)肥皂泡怎么鼓起來(lái)的。孩子們覺(jué)得，是因?yàn)闊峥諝馍仙龑?dǎo)致的。

轉(zhuǎn)折就在這里出現(xiàn)。

有些老師在這時(shí)，可能就會(huì)直接出孩子們的錯(cuò)誤。但這位老師非常好，沒(méi)有這樣做，而是請(qǐng)孩子們把“熱空氣上升”這個(gè)解釋畫(huà)出來(lái)。

接著，老師又問(wèn)，如果把瓶子歪過(guò)來(lái)，會(huì)不會(huì)有泡泡呢？如果把瓶子反過(guò)來(lái)，會(huì)不會(huì)還有泡泡呢？

孩子們自己嘗試過(guò)后，發(fā)現(xiàn)把瓶子歪過(guò)來(lái)、反過(guò)來(lái)也會(huì)有泡泡，就對(duì)“熱空氣上升”這個(gè)解釋產(chǎn)生了動(dòng)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(píng)價(jià)。

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(jìn)行科學(xué)教育也很重要。因?yàn)楫?dāng)我們?cè)谡務(wù)摽茖W(xué)教育的時(shí)候，更重要的目標(biāo)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(guò)，如何引導(dǎo)孩子、如何對(duì)孩子提問(wèn)是一門學(xué)問(wèn)。郝京華教授用“地球引力”的知識(shí)點(diǎn)舉了一個(gè)例子，從中我們可以感受一下“提問(wèn)”對(duì)孩子的作用。

“關(guān)于地球引力，如果問(wèn)‘人站在地球上為什么不會(huì)掉到宇宙空間去’，那就是傻問(wèn)題。我會(huì)畫(huà)個(gè)地球，問(wèn)孩子，‘在南極倒一瓶水，水會(huì)往哪里流？’很多孩子會(huì)畫(huà)水往下流，而不是往上、往地心流。這就反映出來(lái)他們還沒(méi)有深刻理解地心引力?！?/p>

雖然大部分時(shí)候，家庭教育都發(fā)生在非正式教育環(huán)境中，但優(yōu)勢(shì)也很明顯：家庭生活就是真實(shí)的生活，家庭活動(dòng)也讓孩子有機(jī)會(huì)接觸到真實(shí)的自然環(huán)境，動(dòng)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(shuō)去動(dòng)物園這件事，家長(zhǎng)就可以和孩子一起觀察動(dòng)物，但不要直接告訴孩子這個(gè)是什么，那個(gè)是什么。

可以問(wèn)問(wèn)孩子，看看麻雀是怎么走路的，別的鳥(niǎo)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(zhǎng)還可以引導(dǎo)孩子做一些推測(cè)和思考。

這些鳥(niǎo)的嘴都長(zhǎng)什么樣子？長(zhǎng)成這樣它們平時(shí)會(huì)吃些什么？怎么吃？

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

在很多展館，為了滿足孩子多感官的體驗(yàn)需要，還開(kāi)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(hào)展廳）

但不論是提問(wèn)，還是閱讀，都還是停留在“聞之、見(jiàn)之、知之”的程度，要實(shí)現(xiàn)“行之”，家長(zhǎng)還是要和孩子一起動(dòng)起手來(lái)。

其實(shí)，動(dòng)手實(shí)踐也并不難，除了老師要求的，也可以把教科書(shū)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(jí)要求孩子們觀察身邊的各種事物，石頭、泥土、水等；二年級(jí)講到磁鐵時(shí)，介紹了自制指南針的方法；四年級(jí)涉及了養(yǎng)蠶寶寶、抽絲等一系列動(dòng)手內(nèi)容；五年級(jí)還有用瓦楞紙和塑料瓶蓋做傳動(dòng)裝置……

（蘇教版小學(xué)《科學(xué)》五年級(jí)下冊(cè)中的鏈條傳動(dòng)裝置）

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

（上海自然博物館“化石挖掘”活動(dòng)）

俗話說(shuō)一回生二回熟，不管做多做少，從小就動(dòng)手的孩子，也會(huì)比較習(xí)慣這樣的學(xué)習(xí)和探索方式。到了中學(xué)，面對(duì)過(guò)程更復(fù)雜，難度更高，甚至需要自己設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，上手的難度總會(huì)小一些。

在科技發(fā)展日新月異的當(dāng)下，很容易預(yù)見(jiàn)未來(lái)社會(huì)中科技之重要性。因此，郝京華教授還強(qiáng)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(guò)去，精英教育著重關(guān)注的是科學(xué)知識(shí)和培養(yǎng)科學(xué)家，但現(xiàn)在，科學(xué)素養(yǎng)是每個(gè)人都應(yīng)該具備的素質(zhì)。而且，它已經(jīng)成為了多個(gè)概念的復(fù)合體，包括了自然觀、科學(xué)觀、科學(xué)知識(shí)、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(rèn)知。面對(duì)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(guò)一部紀(jì)錄片，名為《清潔飲食，骯臟真相》。紀(jì)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(duì)面對(duì)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(kāi)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(duì)于環(huán)境的影響，理解垃圾分類對(duì)于人類發(fā)展的意義則是更進(jìn)一步的修養(yǎng)。

2020年是個(gè)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(shí)也有許多人，尤其是年輕人在呼吁大家做好防護(hù)工作，海外華人和留學(xué)生等群體還大量購(gòu)置口罩等防護(hù)用品寄送到中國(guó)。

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(méi)有知識(shí)，沒(méi)有道德，沒(méi)有對(duì)生命和自然的敬畏，沒(méi)有理性的思考，這一切都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。所以，這個(gè)時(shí)代的科學(xué)素養(yǎng)，不僅僅是具有科學(xué)知識(shí)，也意味著擁有相應(yīng)的道德。

時(shí)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(shuō)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(lái)越不能滿足未來(lái)科學(xué)教育的需求，啟發(fā)、引導(dǎo)、實(shí)踐，讓孩子在感受中學(xué)習(xí)科學(xué)，在體驗(yàn)中理解知識(shí)，這不僅是對(duì)抗“脆弱知識(shí)綜合征”的良方，也是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的法門。