“知道”和“理解”的辩证关系

郑青岳

摘   要：“知道”和“理解”是教师制定教学目标中频繁使用的两个词。文章阐述了“知道”和“理解”之间的辩证关系，以帮助教师认识：知道的，并不一定能理解;同一个知识，会有不同的理解，理解需要更多的知道，同时也能让学生知道得更多;知道和理解之间可以相互转化。

关键词：知道;理解;辩证关系

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2019）11-0061-4

“知道”和“理解”是教师教学中频繁使用的两个词，虽然有时我们容易将两个词混用，例如，对于中午和晨昏时太阳的颜色，我们问学生：你知道中午的太阳红些，还是晨昏的太阳红些？你知道为什么晨昏的太阳看上去要红些吗？这里的两个“知道”，前者是生活中可以直接观察到的一个事实，后者要对观察到的事实作出解释，而对事实的解釋则属于理解的范畴。但是，在教学目标分类体系中，“知道”和“理解”分别代表两个不同水平的学习目标。那么，“知道”和“理解”究竟存在着怎样的关系？

1    知道的，并不一定理解

我们很小的时候就知道“农夫与蛇”的故事，但小时候我们却不能领悟（理解）到这个故事蕴含的“对坏人不能仁慈”的深刻道理。

同样，人在自然界中生活，每天都通过自己的感官感知到大量的自然现象，但对这些自然现象，内心却充满着不解和困惑。例如，人们都知道电闪雷鸣现象，但许多人并不理解为什么会发生电闪雷鸣现象，也不理解为什么闪电是一闪而过，而雷声却常常轰鸣不绝，更不理解有时为什么只见闪电，不闻雷鸣;人们都知道潮汐现象，但许多人并不理解为什么会发生潮汐现象，为什么一天之内有两次潮起潮落，为什么月亮圆的时候潮水特别高;人们都知道树木秋冬会落叶，但却并不理解树木为什么在秋冬落叶，难道它是为了在秋冬时节能让树下的人获得更多的阳光吗？许多人也知道河流通常是蜿蜒弯曲的（如图1），但却并不理解河流为什么会蜿蜒弯曲，难道这样是为了能使河道更长，由此可以恩泽更多的人吗？

实验是科学的基础，但实验只是给我们呈现某些现象。这些现象为什么会发生？这些实验现象的背后有一双怎样的手在操控？等等。要回答这些问题，则需要对实验现象建立理解。例如，在做如图2所示的并联电路实验时，先闭合开关S1再闭合开关S2，学生将发现，当闭合开关S2灯泡L2亮时，灯泡L1的亮度将会稍稍变暗。但对这一现象，许多学生即使学了并联电路的特点等知识之后，仍然无法正确理解。

由此可见，对某个知识，知道是一回事，理解则是另一回事。“知道并不意味着理解”这个道理启示我们，在科学教学中，一方面，我们不能将知道与理解混为一谈，以为学生知道某知识就理解该知识;另一方面，我们不能满足于学生在实验中感知到种种现象，满足于让学生知道所学的知识，而要积极追求指向理解的教学，引导学生对事物从现象的认识进入本质的认识。

2    知道的，会有不同的理解

对同一知识，无论是事实性知识还是概念性知识，不同的人，由于知识经验、思维方式等方面的不同，会建构不同的理解。在不同的理解中，有的可能是正确的，有的可能是不够完整，甚至是错误的。例如，对于图2实验呈现的现象，有的学生会作出这样的解释：只闭合开关S1时，电流全部都通过灯泡L1;当开关S2也闭合后，电流会被灯泡L2所在的支路分掉一些，这样，通过灯泡L1的电流会变小，因而会变暗。有的学生却会作出这样的解释：电源的内部存在电阻，它会把电源提供的电压分掉一部分。当闭合开关S2后，电路的总电阻变小，电流变大，电源内阻分得的电压也会增大，这使得灯泡L1（及L2）两端的电压变小，因而灯泡L1会变暗。

由于理解是对事物本质的认识，而事物本质的层次是不同的。所以，对同一知识的理解不但存在对错之分，也存在深浅之分。

案例1  对惯性概念的理解

惯性是一个非常重要的概念，初中、高中和大学物理课程中，都有惯性这一内容。一个初中生初次学过惯性概念后就知道：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。但随着学习的深入，他们对惯性的理解则会逐渐丰富起来。

理解1：因为物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，所以，当物体不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

理解2：因为物体具有惯性，所以，所有物体都企图保持“当下”的运动状态。在某时，如果物体的速度为零，它就企图保持静止状态;如果物体的速度不为零，它就企图保持这时的速度大小和运动方向做匀速直线运动。

理解3：因为物体具有保持“当下”运动状态的惯性，所以，静止或匀速直线运动都是物体的“天然运动”，不需要力来维持，即力不是维持运动状态的原因;而要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用，即力是改变物体运动状态的原因。

理解4：因为物体具有惯性，所以，虽然力可以改变物体的运动状态，但物体的运动状态是不会突变的。速度大小和运动方向的变化都需要时间的积累和空间的积累。例如图3中，当将细线剪断瞬间，由于两个小球具有惯性，它们的速度都不会突变（都为零），因此两个小球的位置也不会突变，弹簧的长度也不会突变，小球2受力仍平衡，而小球1由于失去了细线的拉力，受力发生了突变。

理解5：因为惯性是物体保持“当下”运动状态的性质，所以，惯性的大小反映的是物体保持“当下”运动状态的能力大小。惯性越大，物体保持“当下”运动状态的能力越大，运动状态越不容易改变;惯性越小，物体保持“当下”运动状态的能力越小，运动状态越容易改变。

理解6：在电梯内的弹簧秤下挂一个质量为m的物体（如图4），当电梯以加速度a向上加速运动时，弹簧秤的读数会变大，为F=m（g+a）。以电梯为参照系所作的解释是（在这个参照系中，物体处于静止状态）：由于物体具有惯性，系统加速度向上相当于物体除了受到重力之外，还受到一个向下的附加力ma（称为惯性力，这个力是一个等效力，没有施力物体）。可见，所谓超重（和失重）是跟物体的惯性直接相关的。

上述案例启示我们，在教学中，要关注不同学生对知识理解上的差异，及时帮助学生纠正对知识的误解;同时要随着学生学习的进程，将学生对知识的理解逐渐引向深入。

3    理解意味着更多的知道

虽然知道并不意味着理解，但知道和理解却存在密切的关系，我们不能将两者决然割裂开来。

首先，要理解某知识，需要知道比理解对象更多的知识。有许多道理，年少的时候很难理解，年长之后却很容易理解，就是因为年岁的增长，使人具有更为丰富的阅历和知识，理解就容易了。这表明，知道是理解的基础，不具备足够的经验知识，是很难理解某知识的。

例如，学生要理解图2所示的实验现象，必须知道电源存在内阻，知道电源两端的电压等于电源电动势和电源内阻两端的电压之差，知道电源的电动势是不变的，而电路的总电流却是会因电路总电阻的变化而变化，等等。

這启示我们，在教学中，教师应当十分清楚学生理解某个知识必须知道些什么，一方面要充分利用学生已经知道的相关知识，另一方面要为学生的理解补充必要的知识。

案例2  并联电路电压关系的理解

在教学串并联电路的电压关系知识时，学生虽然通过实验得到结论：串联电路的总电压等于各段电路两端的电压之和，并联电路的总电压等于各支路两端的电压。但他们对串联电路的电压关系比较容易理解，而对并联电路的电压关系却较难理解。他们感到疑惑的是：为什么并联电路的总电压不等于各支路两端电压之和呢？

为了帮助学生理解如图5（a）的并联电路中U=U1=U2的关系，首先调动学生已知的知识：

①在电路中，导线上某两点之间如果没有别的电路元件，一个点可以移到另一个点。

②在电路中，导线可以任意伸缩。

然后引导学生进行如下活动：

活动一：把a移到c，把b移到d，所以，a、b两端与c、d两端是一样的;把a移到e，把b移到f，所以，a、b两端与e、f两端是一样的。

活动二：将图中的a、e、c三点之间的导线缩在P点，将图中b、d、f三点之间的导线缩在Q点。这样，图5（a）电路即可等效转化为图5（b）电路。

通过上述活动，学生认识到，所谓a、b两端，c、d两端，e、f两端，其实是一回事。由此理解并联电路总电压与各支路两端的电压相等。

这里，知道①②两个知识就是理解并联电路电压关系的重要基础。

其次，理解了某知识，可以知道比理解对象更多的知识。学习的意义在于迁移，知识达到理解的层次，学习者可以把它作为推理的起点，推导出更为丰富的知识，从而实现知识的有效迁移。

案例3  磁化的理解

在初中科学学习中，学生在实验中认识了铁磁性物质在磁场中被磁化的现象[1]。教师通过引进磁畴概念，帮助学生理解磁化现象，即：在铁磁性材料中，存在着许多小区域，在每个小区域内部，由于原子之间的相互作用，原子形成的微小磁体会整齐地排列，具有较强的磁性，这个小区域叫做磁畴 （如图6，图中的小箭头方向代表N极指向）。虽然每个磁畴具有磁性，但在没有外磁场时，铁磁性材料内各个磁畴的排列方向是随机的，各个方向是均等的，对外产生的磁场相互抵消，所以宏观上不显磁性。在外磁场的作用下，铁磁性材料内部的磁畴排列方向会趋于一致（图7），宏观上对外显现出磁性，两端分别表现为N极和S极。

理解了磁化的原理，学生可以知道，铁磁性物质在外磁场中被磁化会产生一个附加磁场，这个附加磁场并不会一直随外磁场的增强而增强。因为外磁场的增强只是促使铁磁性物质内部的磁畴排列得更有序些，从而使附加磁场更强些。但当外磁场足够强，使铁磁性物质内部的磁畴排列足够有序之后，外磁场的增强就不会使附加磁场继续增强了。

4    知道和理解可以相互转化

对知识的理解需要经过一番费心的思索，而对“理解”了的事情，我们便“知道”了。“这意味着曾经需要一系列推理才能把握的事情，现在不需要了：我们已经‘知道了。”[2]这表明理解和知道是可以相互转化的，理解是将知识从低水平的知道转化为高水平的知道。正如列宁所说：“人的思想由现象到本质，由所谓初级本质到二级本质，这样不断加深下去，以至无穷。”从知道进入深入的理解，再从高水平的知道进入更深入的理解……我们正是通过这样螺旋式上升的过程，逐步加深对事物的认识（如图8所示）。这启示我们，对知识的理解是有层次的，在科学教学中，我们不能满足于对知识的初步理解，而应积极引导学生逐步深化知识的理解。

案例4  液体的蒸发

液体蒸发有快有慢，影响液体蒸发快慢的因素是什么？带着这一问题，学生通过对图9的实验现象的分析，得出影响液体蒸发快慢的因素有：温度、液面气体的流速、液面的大小。实验所得的结论是对实验现象的理解，同时也使学生知道液体蒸发的普遍规律。但得出这一认识并不意味着理解的终结，我们可以继续追问：如何理解液体蒸发快慢的因素呢？

针对这一问题，我们可以引导学生用分子运动的理论加以解释：蒸发是液体中运动速度较大的分子摆脱液体表面力的束缚，离开液面进入空气中。液面表面积越大，单位时间内离开液面的分子越多;液体温度越高，液体内部速度较大的分子越多，单位时间内离开液面的分子也越多;从液面逃逸出去的分子并不立即远离液面，它们有的还会聚集在液面附近，并且跑回到液体中。这样，在液体的表面附近就既有分子从液体内部跑出到空气中，又有分子从空气跑回到液体中。液体表面气流越大，从液面跑出的分子就会被气流驱赶走，这样，单位时间内跑回液体的分子就会减少。这在总体上就表现为：液体表面气流的速度越大，蒸发越快。一旦学生在更深层次上理解蒸发快慢的影响因素，他们就能更为信服地接受实验的结论，同时也使学生将所学的不同知识建立起内在的联系。

参考文献：

[1]朱清时.科学（七年级上册）[M].杭州：浙江教育出版社，2012.

[2][美]格兰特·威金斯，杰伊·麦克泰格.追求理解的教学设计[M].上海：华东师范大学出版社，2018：39.

（栏目编辑    罗琬华）