包括皇家化学学会成员在内的一组科学家最近提议,舔冰棍之类的体验应该成为科学课程的一部分。这个想法是,通过舔冰棍并观察它如何融化,孩子们可以更好地了解融化,从而了解化学和物理。

在学校舔冰棍可能会留下美好的回忆但这并不是学习科学的秘诀

但是舔棒棒糖、揉面团、玩影子、挖土等体验真的能帮助学生学习科学吗?在课堂上部署示例和演示可能有助于加深理解,但这并不是获取知识的捷径。

通过体验学习的理念历史悠久。它或许与20世纪早期教育家约翰·杜威的工作最为密切相关。杜威和当时的其他教育家担心,强调死记硬背会导致“惰性知识”:学生无法应用于现实世界的事实。

舔棒棒糖这样的经历至少会让人难忘——尤其是如果你以前从未这样做过。舔棒棒糖或在课堂上看着它融化会引发心理学家所说的情景记忆:对生活中某个事件的记忆。

经验与理解

然而,对事件有记忆和拥有知识之间是有区别的。例如,亲身经历过法国大革命和知道发生了什么之间是有区别的。

后者涉及一种不同类型的记忆——语义记忆。这些记忆基于对事物运作方式及其含义的理解。当你使用“重”这样的词时,这种类型的记忆就会发挥作用,而与特定的重物无关。这种理解对于科学学习和我们的语言使用都至关重要。

如果你停下来思考一下,你会发现你的大部分知识都无法明确地与某一种特定的经验联系起来。学习通常不是一个一次性的过程——例如,想想一个园丁需要多少经验才能“知道”植物如何生长和茁壮成长。

这些语义记忆来源于大量经验的融合,有时也来源于对不同事物的比较和对比:两种植物之间的差异,或冰棍和冰淇淋之间的差异。

学习融化的过程也类似。我们不会只演示一次融化过程,然后砰的一声(或吱吱声),学生们就学会了。

背景的重要性

理解科学或其他任何事物也不仅仅是记住经验。学习者需要理解遭遇,将注意力集中在相似和不同的过程上,并体验多种例子。

为了从中获益最多,学习者需要足够的先验知识来理解他们在课堂上观察某件事时发生了什么。这就是为什么让学生完全自己去发现事物是一个有缺陷的策略的原因之一。

这也是为什么依赖一次性经验行不通的另一个原因。学生需要定期重新审视想法,每次都带来更多的知识和理解。

如果对科学没有基本的了解,学习者就有可能无法将课堂观察与更广泛的背景联系起来。例如,了解融化远不止知道棒棒糖会融化——它还涉及了解为什么会融化以及在什么情况下会融化。它还涉及了解其他日常物质在更高的温度下也会融化。

这种基础理解对于防止学生产生科学误解也很重要。在棒棒糖的例子中,学生可能会过度概括表面特征,例如棒棒糖融化的速度或粘性,将这些视为一般融化的特征。

简而言之,理解科学或其他任何东西不仅仅是记住事物。它还涉及理解经验与什么相关、它属于哪个类别以及它与其他概念有何不同。

个人学习

冰棍故事中另一个值得注意的观点是,促进“个人层面”的学习很有价值。对此也有研究。

想象一下,有人要求你记住一串随机单词,例如“音乐、花椰菜、舞蹈、塑料瓶、小鲨鱼”。一项研究记忆的研究发现,如果问人们“你喜欢这个吗?”,他们能更好地回忆起这些单词,而不是回答“这个单词是否包含字母‘e’?”等较为平淡的信息处理问题。我们对自己的物品的记忆也比对一般物品的记忆更好。

所以,是的——有证据表明,如果我们个人投入其中,我们可能会更好地记住这些经历。然而,值得注意的是,这样的实验是相当短期的。在日常生活中,我们可以真正享受和参与个人层面的事情(比如一本书或一次谈话),但在几周或几个月内就会忘记细节。

这也是人们写日记的原因之一。我们生活中的记忆是短暂的,很容易随着时间的流逝而消失。有时,这些记忆会被扭曲,甚至完全是虚构的——虚假的记忆。将科学研究建立在这种记忆的基础上是有风险的。

如果我们希望学生积累科学知识并能够在未来运用它,那么至关重要的是要注重建立对概念及其结构的深入理解的策略,而不是依赖噱头或一次性的经验。

上述这些还不包括为每个小学生储存一根冰棍、在课堂上分发,或者课后清理等实用性问题。