知識結(jié)構(gòu)化：一種必備的學(xué)習(xí)素養(yǎng)

知識是有結(jié)構(gòu)的，知識的結(jié)構(gòu)性在于知識內(nèi)在的邏輯關(guān)系和外在的情境關(guān)聯(lián)。為此，教育部印發(fā)的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》對綜合學(xué)習(xí)提出了明確要求，并倡導(dǎo)大單元整體教學(xué)、跨學(xué)科主題化學(xué)習(xí)和項目化學(xué)習(xí)，力求通過大概念、大單元、大主題來架構(gòu)知識的理解和應(yīng)用，以此將碎片化知識和技能進行結(jié)構(gòu)化的有機統(tǒng)整，真正形成解決問題的必備能力和素養(yǎng)。

回顧我們學(xué)過的任何知識，只要稍加分析和研究，就會發(fā)現(xiàn)知識本身具有諸多構(gòu)成要素，而且各種要素之間都存在必然的聯(lián)系，學(xué)習(xí)知識必須關(guān)注知識本身的構(gòu)成要素以及各要素之間的邏輯建構(gòu)。同時，每一項知識都不是孤立存在的，都會與其他知識發(fā)生關(guān)系，并在相互關(guān)系和作用過程中共同解決問題。也就是說，解決任何問題，單靠某一項知識是很難辦到的，需要諸多相關(guān)知識的融入和參與。從這個意義上說，知識的學(xué)習(xí)必須結(jié)構(gòu)化，知識結(jié)構(gòu)化是知識本身的需要，也是解決現(xiàn)實問題的必然要求。

知識結(jié)構(gòu)化是一種必備的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習(xí)知識需要對知識進行結(jié)構(gòu)化，一定要學(xué)習(xí)有結(jié)構(gòu)的知識。在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，教師要教會學(xué)生對知識的分析和理解，并在深刻理解的基礎(chǔ)上建構(gòu)起知識的內(nèi)在關(guān)系和外在關(guān)聯(lián)，宛如一線串珠，將各種要素及其關(guān)系串聯(lián)起來，形成結(jié)構(gòu)化的知識。

對知識進行結(jié)構(gòu)化有以下三條路徑與可能。

挖掘知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，揭示知識構(gòu)成要素之間的關(guān)系

知識是作為對事物的認(rèn)識和經(jīng)驗而存在的，任何認(rèn)識和經(jīng)驗的發(fā)生都需要思維，而思維的過程就是建立各種關(guān)系的過程。由此可見，任何知識本身都有牽動思維的各種關(guān)系的存在，而這種關(guān)系就是構(gòu)成知識的各種內(nèi)在要素以及各種要素之間的相互作用。這也就是我們平時所說的事物（知識）的內(nèi)涵、屬性及其特征。

只要稍加關(guān)注，我們就會發(fā)現(xiàn)，各種知識（事物）所具有的屬性之間或外部特征之間都有必然的邏輯關(guān)系。學(xué)習(xí)中，只有把握住這種內(nèi)在的邏輯關(guān)系，才能算得上是學(xué)會知識、理解知識，并在此基礎(chǔ)上真正建構(gòu)起知識。教學(xué)中，挖掘知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，一般是針對一節(jié)課上學(xué)習(xí)的知識。就一節(jié)課單獨學(xué)習(xí)某個知識而言，需要對該知識進行內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系的梳理和建構(gòu)。

比如，江蘇教育出版社出版的小學(xué)科學(xué)四年級上冊《我們周圍的空氣》單元第一課，學(xué)生要學(xué)習(xí)的知識是“空氣的性質(zhì)”。教材上要求學(xué)生學(xué)習(xí)的空氣的性質(zhì)主要包括空氣占據(jù)空間、空氣可以被壓縮、空氣有彈性、空氣會流動……如果把這些不同的“性質(zhì)”分開來學(xué)習(xí)，就把“空氣的性質(zhì)”這一知識的學(xué)習(xí)碎片化了。這些不同的“性質(zhì)”在學(xué)習(xí)上就成了一盤散沙，于學(xué)生而言，這樣的學(xué)習(xí)只是記憶而已，不能形成系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，也就不能在解決真實問題的過程中發(fā)生作用。

相反，如果以結(jié)構(gòu)化的視角來關(guān)注這一課的學(xué)習(xí)，我們就可以將空氣的這些“性質(zhì)”很好地結(jié)構(gòu)在一起。例如，學(xué)習(xí)了“空氣占據(jù)空間”（性質(zhì)1），學(xué)生就會明白空氣“無孔不入”，知道空氣能夠“進入”任何空間，學(xué)生自然能夠想到“空氣是流動的”（性質(zhì)2）。同時，學(xué)生依據(jù)“空氣占據(jù)空間”（性質(zhì)1）和“空氣是流動的”（性質(zhì)2）這兩個性質(zhì)，就會想到同樣多的空氣，空間變大了空氣占據(jù)的空間也會變大，空間變小了空氣占據(jù)的空間也會變小，由“空氣占據(jù)的空間可變大變小”很容易推導(dǎo)出“空氣可以被壓縮”（性質(zhì)3）。再通過“空氣是流動的”（性質(zhì)2）和“空氣可以被壓縮”（性質(zhì)3），又可進一步推導(dǎo)出“空氣有彈性”（性質(zhì)4）……由此，學(xué)生可以建構(gòu)起對“空氣的性質(zhì)”的結(jié)構(gòu)性認(rèn)知，這樣通過相關(guān)屬性的聯(lián)系和對接建立起來的“空氣的性質(zhì)”才是有意義和有價值的。

知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)是知識本身的邏輯形式和存在樣態(tài)，也是概念的內(nèi)涵和形成過程。教師的教學(xué)必須遵從于知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，并循著知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)幫助學(xué)生建構(gòu)起概念，才能從根本上揭示問題的本質(zhì)。同時，也讓學(xué)生在概念建構(gòu)的過程中學(xué)會結(jié)構(gòu)化認(rèn)知和系統(tǒng)思維，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼J(rèn)知態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

建立知識的橫向結(jié)構(gòu)，揭示同一領(lǐng)域不同知識的相關(guān)性

知識的橫向結(jié)構(gòu)，指的是具有相同知識屬性的不同的知識表現(xiàn)形式以及這些不同知識表現(xiàn)形式之間的關(guān)系。與體現(xiàn)思維進階過程的知識縱向結(jié)構(gòu)不同，知識的橫向結(jié)構(gòu)能夠充分體現(xiàn)知識應(yīng)用的廣泛性和變通性，彰顯知識存在的合理性和價值。教師的教學(xué)如能關(guān)注知識橫向結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生揭示生活中不同現(xiàn)象和問題的相同屬性和本質(zhì)，必能幫助學(xué)生在認(rèn)識和解決問題上觸類旁通、舉一反三，學(xué)會思維的變通性和靈活性。

同屬一個領(lǐng)域和范疇的知識，因關(guān)注事物的方式和角度不同而具有不同的認(rèn)知傾向和特點，亦呈現(xiàn)出不同的知識樣態(tài)和表現(xiàn)形式。但是，不論哪一個知識，只要同屬一個領(lǐng)域和范疇，就必然與其他知識存在屬性上的聯(lián)系。關(guān)注同一領(lǐng)域知識之間屬性上的關(guān)系及其建構(gòu)，是進行知識結(jié)構(gòu)的一條重要路徑。通過知識橫向結(jié)構(gòu)的建立，可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)走向通透和深刻。

建立知識的橫向結(jié)構(gòu)，一般通過單元整體教學(xué)來實現(xiàn)。也就是說，要將每一部分的教學(xué)內(nèi)容放在整個單元里進行知識的分析和梳理，并從中找到該課文的知識內(nèi)容與單元里其他課文的知識內(nèi)容之間的關(guān)系，以便通過彼此之間的“相關(guān)性”來架構(gòu)整個單元的學(xué)習(xí)，這就使每一課知識的學(xué)習(xí)具有結(jié)構(gòu)性。

例如，江蘇教育出版社出版的小學(xué)科學(xué)五年級下冊《簡單機械》單元，包括《撬重物的竅門》《擰螺絲的學(xué)問》《升旗的方法》《斜坡的啟示》四篇課文。也就是說，杠桿、斜面、滑輪和輪軸都是機械，但它們的功能和應(yīng)用不同，呈現(xiàn)出來的形狀和結(jié)構(gòu)也各不相同。一般的教學(xué)，多將每種機械分開來講解，每種機械的知識呈現(xiàn)出一種相對孤立的狀態(tài)。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，也多是將每一課的內(nèi)容作為一個獨立的單位進行學(xué)習(xí)，結(jié)果學(xué)到的知識和技能都是碎片化的，很難吃透其中的精髓和要義。其實，只要認(rèn)真研究這一單元內(nèi)容，就會發(fā)現(xiàn)，四篇課文的知識和內(nèi)容都是相互關(guān)聯(lián)的，都被一種屬性串聯(lián)起來，那就是“杠桿原理”。利用“杠桿原理”把這個單元的四篇課文所學(xué)知識內(nèi)容有機地串聯(lián)起來，就形成了相互關(guān)聯(lián)的有結(jié)構(gòu)的知識。

厘清知識的情境結(jié)構(gòu)，揭示知識在解決問題中的作用

知識是鑲嵌在情境中的，同時，任何情境都是有結(jié)構(gòu)的。教師在教學(xué)中若能厘清情境，尤其是生活情境的結(jié)構(gòu)，必能將鑲嵌其中的知識進行結(jié)構(gòu)化，并在此基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)思維，形成對相關(guān)知識的有機統(tǒng)整和綜合應(yīng)用，有效解決真實情境中的問題。

知識的情境結(jié)構(gòu)，是指某項知識在參與解決具體問題時與其他知識發(fā)生關(guān)系，以及該知識在多種關(guān)系中所處的地位、角色和作用。通常來說，解決一個具體問題，單靠某一項知識是很難完成的，需要不同領(lǐng)域和學(xué)科知識的介入和參與。可以說，解決具體問題的過程，就是不同領(lǐng)域和學(xué)科知識的結(jié)構(gòu)化應(yīng)用過程。也就是說，解決具體問題是一個系統(tǒng)工程，在這個系統(tǒng)里，每一項知識都分處于不同的位置，并與其他知識建立起相互支撐和協(xié)作的關(guān)系，才能發(fā)揮出應(yīng)有的功能和作用，從而切實解決現(xiàn)實生活中的問題。由此可見，知識的結(jié)構(gòu)化需要在問題解決中形成，知識的應(yīng)用是知識結(jié)構(gòu)化的有效途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)化設(shè)計行動方案，并在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)解決問題的能力和素養(yǎng)。

例如，學(xué)習(xí)了“磁鐵的性質(zhì)”，教師可以布置學(xué)生“自制一個指南針”。制作指南針的過程，就是“磁鐵的性質(zhì)”和制作指南針?biāo)杵渌嚓P(guān)知識進行有機結(jié)構(gòu)化的過程。唯有同其他知識進行有機對接和應(yīng)用，“磁鐵的性質(zhì)”這一知識才能發(fā)揮其作用，并在作用中彰顯其獨特的功能和價值。再比如，學(xué)習(xí)了“二氧化碳可以滅火”知識，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行真實環(huán)境下的滅火。但在很多情況下僅靠二氧化碳滅火是很難奏效的，有時需要多種方法的綜合應(yīng)用，比如利用二氧化碳滅火的同時（隔絕氧氣），還可以用水滅火（降溫），移除火源周圍的物品（斷絕可燃物）……如此一來，這就通過“滅火”這一問題解決，將“二氧化碳可以滅火”這一知識和其他知識進行有效組織和結(jié)構(gòu)化，更好地解決現(xiàn)實問題。

培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)絕不是不重視知識的學(xué)習(xí)，但知識的學(xué)習(xí)拒絕碎片化和孤立化，我們需要有結(jié)構(gòu)的知識的學(xué)習(xí)。唯其如此，知識的學(xué)習(xí)才是有意義的，我們也才可以在有意義的知識學(xué)習(xí)和建構(gòu)中，直面現(xiàn)實問題的解決。

（作者系江蘇省無錫市教育科學(xué)研究院規(guī)劃辦公室主任）

《中國教育報》2023年04月20日第7版