初中科学假性理解的实践研究

作者简介：朱华羽（1983～），男，汉族，浙江杭州人，萧山区浦阳镇初级中学，研究方向：初中科学教学。

摘 要：假性理解即学生只是表面地理解或者是机械地记住科学的概念、科学原理以及相关的基本公式、定理、法则等，尚未对知识形成真正的理解。文章从思维习惯、感知认识、认知能力和学习习惯等四方面对科学假性理解进行归因分析，并通过立足课堂教学、反思科学知识、剖析解题思路、完善认知结构和加强小组合作等方式探索消除科学假性理解的策略。

关键词：理解；假性理解；消除策略

中图分类号：G633.7+G633.8   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）20-0013-04

一、 问题的提出

在日常教学中，有些学生常常存在这样的困惑：在课堂上明明听明白了，基本的概念与原理也掌握了，但在解题时总是一做就错。笔者认为这些学生只是表面“记住”了这些知识或概念，并没有真正理解其中的缘由，形成“掌握”的假象。例如：

现象1——错错得对

【例1】 用同种材料制成两段长度相等，横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较A、B两导体升高的温度。正确的是（  ）

A. A导体的温度升高的多

B. B导体的温度升高的多

C. A、B两导体升高的温度相同

D. 条件不足，无法判断

错解：因为两段导体材料相同，长度相同，A较粗，说明A的电阻较大，根据P=U2/R可知，A电阻大其电功率小，故B升高的温度多，选B。

分析：该题学生出现了2个错误：一是电阻大小与横截面积成反比，即B的电阻较大；二是该题为串联电路，电流处处相等，应采用P=I2R判断，电阻大则电功率大。虽然学生答案也选对了，但不去了解他的思维过程很难发现其掌握知识的真实情况。

现象2——死记规律

【例2】 用量筒量取10毫升液体时如果俯视刻度，量取的液体_________（选填“大于”“小于”或“等于”）10毫升。

错解：俯视读数时示数会偏大，因此填“大于”。

分析：学生对习题情景分析不到位，只记住了口诀“俯大仰小”，从而出错。根本原因是学生没理解口诀要点，“俯大仰小”为读数值比真实值的大小关系，而此题10毫升是读数值，因此，实际值要小于读数值。

现象3——知识混淆

【例3】 人体中具有保护和分泌作用的组织是（  ）

A. 结缔组织B. 保护组织

C. 营养组织D. 上皮组织

错解：保护组织具有保护功能，故选B。

分析：保护组织和上皮组织在功能上有相似性，但保护组织是植物组织，而上皮组织是高等动物组织，具有保护、分泌、吸收和排泄等功能，故应选D。

以上现象均可归纳为“科学假性理解”，学生只是知道或记住了知识的本身，而没有掌握知识形成的缘由，导致学生停留在低水平的模仿阶段，没有形成迁移能力。因此，笔者认为要消除初中科学的“假性理解”，应从“知识教学”转向“知识的知识教学”，突出知识的科学史过程，揭示知识的本质，展示知识的实践应用，明确解题的思维过程，从而促进学生构建知识脉络，提升学生的学习能力。

二、 假性理解的归因分析

布鲁纳学习理论认为学生学习的实质是学生通过感知、领会、推理等行为主动促进编码系统的形成，学习过程则是学生形成认知结构的过程。该理论观点下科学学习过程模式如下：

结合以上认知过程，根据实践教学分析，初中生在学习科学时存在假性理解的成因有以下几点：

（一）科学思维定势

思维定势在教学中是一把双刃刀，一方面，它有利于学生凭借已有知识或经验快速解决实际问题；另一方面，它会妨碍学生思维的发散性，阻碍学生灵活地运用知识，不利于学生发展创新思维。如例3中的问题就是思维定势的表现，拿来主义直接套用，用习惯性的思维解决问题，结果可想而知。

（二）科学感知缺陷

初中科学的学习往往需要学生经历感性认识到理性分析，感性认识是重要的一个阶段，若学生在这一阶段的体验和感悟不充分，将直接导致学生理性分析障碍，就会出现假性理解现象。如上述例2中量筒的读数问题就应在课堂教学时让学生有充分的实践体悟，引导学生在实践中辨析俯视与仰视时读数值与真实值之间的大小關系，然后再得出“俯大仰小”的规律，这样学生才能真正理解，遇到问题情景便能正确解决。

（三）认知能力的限制

初中科学知识多而杂，而学习是一个循环螺旋式上升的过程，若旧知识尚未掌握又开始新一轮的学习过程，最容易形成假性理解。当然这里有教学进度安排的因素，也有学生自身认知的因素。如果学生对数学中正比例与反比例的认识比较模糊，那么学生在对有公式的知识的学习（如密度等）就会产生困难，尤其对公式的变形就会出错。

（四）不良的学习方法

由于小学科学并不是主课，许多学生片面地认为初中科学是一门只需要记记背背的课程。因此，机械式背诵学习成为大多学生学习科学主要的学习方式，这导致他们对问题的辨析不求其详、死记硬背，他们虽然也能准确说出某个知识点的基本内容甚至知识原理，但碰到实际问题时却不能灵活运用。

三、 消除假性理解的策略

（一）立足课堂教学，培养科学思维

课堂是培养学生具有良好的科学思维品质的主阵地。因此，我们应立足课堂教学，引导发散学生的思维能力，充分展现科学学科严谨、灵活、具有创新性的思维品质。

1. 创设情境，启迪思维

有问题，才有思考；有思考，才有探究；学生的一切发现始于问题的提出。我们可以生活中寻找素材创设一些趣味性的情境导入课堂，启发学生的思维。如在《地球的绕日运动》一课引入《流浪地球》片段——地球停止自转前人们为什么要转移到地下城？抓住学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，充分暴露学生的“前概念”，从而有的放矢地教学。再如，在《机械能》一课中可引入“高空抛物”“最美司机”“牙签弩”等情景，引发学生对动能和势能的直观认识。

2. 大胆假设，发散思维

假设是在问题的基础上做出的推测，如在《力的存在》一课中，引入“隔空打物”新闻视频，引导学生进行有根据的大胆猜想——你认为大师是如何做到的？并追问，你的依据是什么？让学生用已有知识和经验对所观察的现象做出科学的假设性解释，从而培养学生发散的思维能力。

3. 研讨交流，活跃思维

实验的成功与否，制订正确的研究方案是关键。如在《土壤的成分》一课中，大胆放手让学生以小组为单位，利用家庭可以用的器材及给定的一些器材制订土壤中某一成分的验证。而在课堂中则由小组长代表小组进行展示，其他小组对他们设计的方案和操作过程进行讨论与评价，从而引导学生制订出更合理、科学的研究方案，激发学生的思维。

4. 课后拓展，拓宽思维

学生学习相关科学知识后，教师可以布置一些趣味性的小制作、小实验，也可以引导学生以小组为单位参加实践活动或撰写科技小论文，把所学知识灵活运用到生活实际中去。如学习种子萌发的条件后让学生回家种植一盘豆芽菜；学习光和颜色后，让学生制作一个有趣的变色陀螺等，从而拓宽学生思维，培养学生的创新能力。

（二）反思科学知识，揭示概念本质

对科学概念的本质，要让学生知道该知识点的来龙去脉，为什么要提出来，从哪一个方面提出来的，知道这个知识点之后用来解决什么样的问题。对此，我们可以从科学史、结构原型、数学推理等方面强化学生理解。

1. 联系科学发展史

初中科学教材中有关科学发展史的内容有很多，有显性的发展史知识（书本有介绍提及的发展史），如原子结构的建立、细胞的发现、板块学说、牛顿第一定律等，也有隐性的发展史（书本无提及的发展史），如制碱（碳酸钠）工业、炼铜工艺、永动机等。科学发展史能让我们认识古人发展研究的历程，从而深入理解所学的知识内容。因此，在日常教学活动中我们应重视科学发展史的渗透，充分开发显性的科学发展史知识，努力挖掘隐性的科学发展史，揭示所学知识本质。

2. 联系现实原型

在学习一些物体结构时，学生通常会出现顺序错乱的情况。如，在学习消化系统时，学生不能按顺序说出消化道，对消化腺的分布也不是特别清晰，从而形成假性理解。归根结底是学生缺乏充分的体悟或视觉刺激，对于抽象的概念不能上升到理性理解的高度。物体的结构其实是复杂的，尤其是人体的一些“暗箱”结构，这就需要呈现物体的原型或模型进行教学，通过一些有趣的模仿活动，让学生看到并感受其存在的实体与功能，这样比理论说教效果更好。

3. 联系数学原理

科学知识中许多物理量的计算与推导、化学方程式的计算等都需运用数学原理，而学生数学基础薄弱就容易导致假性理解。如阿基米德原理的应用，通过阿基米德实验得出的是F浮=G排液，而F浮=ρgV排是G排液的推导公式，但许多同学习惯于应用后者而渐渐遗忘了原始结论，导致在一些没告知液体密度题型时无从下手。再如，浓溶液配稀溶液问题，很大一部分同学会采用V浓×A浓%=V稀×A稀%来解题从而出错。因此，在日常教学中，教师应引导学生学会推导相关公式或原理，剖析其原理，揭露其原型，从而突显概念本质。

（三）剖析解题思路，突显解题方法

在习题教学过程中，我们常常只注重解题过程的讲解，介绍怎样解，而很少去分析为什么这样解，满足于学生对解题方法的模仿、套用，却忽视了学生对解法的生成，导致往往换个情景，学生又无从下手。因此，我们应注重学生逆向思维的培养与模型建构，双管齐下突破解题思路。

1. 引导逆向思维，程序化解题

初中科学中有许多的定律与原理，学生难免将各种公式与原理混用，从而使解题思路混乱。解决这一问题的有效途径是引导学生逆向思维。首先要学生知道习题要“求什么？”，要学生说出“用什么公式或原理”，然后根据公式或原理说出已有物理量或条件和未知的量，关键解决“未知的量”又如何求解。在这一程序引导下就能理清解题的思路，从而找到解题的突破口。

2. 重视模型教学，提高解题效率

在习题教学中构建理想化的科学模型是一种重要的科学思想，也是一種重要的解题方法。建构模型不仅能强化知识的理解，还能帮助学生抓住知识要点，理清解题思路，寻找突破口。如在凸透镜成像规律中，可以运用实践与理论相结合的形式，先通过动手实验得出相关规律，然后运用模型法进行作图研究强化理解（如下图）。这样，学生通过光学作图更深理解了凸透镜成像的规律，从本质上掌握其成像原理，那么在遇到实际问题时就可以构建简图进行解题。

（四）完善认知结构，满足学生需求

完善认知结构不仅是回忆、再现所学知识，还要将前后所学知识进行梳理、拓展以及重新建构，更重要的是促进知识迁移、能力发展及情感态度与价值观的培养，从而提升学生的科学素养。

1. 加强知识梳理

可以将概念图运用到科学教学中，尤其是在科学复习中，由学生绘制概念图，培养学生主动参与知识的回顾与提炼，有效整合新旧知识，从而达到灵活迁移知识的目的。如汽化知识绘制图，可以是框图式、树状图、表格式等，以简单明了诠释了本课的主要内容，呈现蒸发与沸腾的区别。概念图根据制作者自己的思考特征和制作目标而灵活绘制，能体现一个学生的思考能力与思考水平，尤其在章节复习时思维导图的绘制能提升学生对知识点间的串联构建，促进学生对所学知识的深度思考。

2. 重视变式训练

加强变式训练旨在使学生通过一个题会做一类题，总结做这类题型的规律与技巧，充分把陈述性知识内化为自己的认知结构，从而形成良好的知识体系及掌握更优的方法技能，高效解决新的问题。如例题：小明发现无论怎样调节平衡螺母，指针总略偏向分度盘右侧，于是他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量，如图所示。则鸡蛋的质量_________61g（选填“大于”“等于”或“小于”）。这一天平分析题，在分析完原题后可变式“如果不加米粒，所测结果怎样？”“如果不加米粒，调平前左倾，所测结果怎样？”再引导学生总结规律解题的实质是调平引起的质量偏大偏小问题。

3. 注重实验体验

可以说科学课是一门实验课，科学知识本身是基于大量实验而获得的。因此，在日常教学中我们应该重视学生实验的实践操作体验，尤其在相关的习题教学的难点突破上更应注重实验的经历。如电动机机械功率计算问题、浓溶液配稀溶液计算问题及电路故障分析等，只有让学生亲自经历实验探究的过程，学生才能做到过目不忘，才能在获得知识的同时，提升解决问题的能力。

（五）加强小组合作，优化习题教学

习题教学要切忌教师一言堂，应充分引导学生与学生之间相互交流，因为学生之间的最近发展区最为贴近。在老师有组织的小组合作下，可以促进学生之间的“教学相长”，提升学生个体间的思维碰撞，提高学生自我剖析能力，发展学生自我认知的动态生成。笔者认为高效的小组合作流程应如下图。

首先，引导学生自查，学生拿到批改过的习题后，能对错题的原因进行分析、分类，从而充分激发学生自我分析评价的功能。其次，组织学生互问，学生相互交流各自的疑难点，解决各种无法独立解决的问题，切实提高学生的互助合作能力。再次，指导学生解题，收集互问后还不能解决的问题或学生的普遍性问题，应先提问学生的解题思路，大家一起幫助该生找出错因，从而得到正解。当然，教师要透过题中的表面现象，善于抓住问题的本质特征进行开放、发散式讲解。最后，教师总结此类题型运用的原理与解题规律，如何分析寻找突破口，使学生真正掌握该题型的解题方法。

四、 结论

真正的理解不一定是在听的过程中产生的，而需要学生“经历”知识产生的过程，学生只有积极主动地去发现问题、分析问题、解决问题，从中领悟学习科学的一般方法和规律，才能感受由此过程、结果而产生的愉悦和情趣，发现自我价值和创造潜能。作为教师，应努力引导学生对知识本质进行建构与理解，努力引领学生多维度、多层次建构知识的丰富内涵，从而促进学生对知识的完整理解与运用。

参考文献：

［1］徐颖翠.假性理解归因分析及其策略［J］.教海拾贝，2015（20）：65.

［2］J·H弗拉维尔，P·H米勒，S·A米勒.认知发展［M］.上海：华东师范大学出版社，2002.

［3］郭道胜.课堂教学中有效“思维策略”的运用探析［J］.中小学教师培训，2015（3）：36-39.