變易理論在科學(xué)教育中的應(yīng)用及啟示

●張 霄

變易理論在科學(xué)教育中的應(yīng)用及啟示

●張 霄

變易理論是一項植根于現(xiàn)象圖析學(xué)的教學(xué)理論，其涉及的主要內(nèi)容包括：學(xué)習內(nèi)容、重要特征與重要方面、意識結(jié)構(gòu)、識別。本文以科學(xué)教育中“冷凝”概念教學(xué)為例，探討變易理論在科學(xué)教育中的應(yīng)用，并得出相應(yīng)啟示，科學(xué)教師的知識觀應(yīng)當以現(xiàn)象學(xué)的視角反思科學(xué)教育的價值，學(xué)生觀應(yīng)當突出學(xué)生在建構(gòu)知識過程中不可或缺的地位，教學(xué)觀應(yīng)當以“科學(xué)的”方式完成科學(xué)知識教學(xué)。

變易理論；科學(xué)；科學(xué)教育

變易理論 （variation theory）植根于現(xiàn)象圖析學(xué)（phenomenography）研究方式。20世紀90年代，隨著“現(xiàn)象圖析學(xué)之父”，瑞典哥德堡大學(xué)馬飛龍（Marton）教授與香港大學(xué)教育學(xué)院研究團隊的合作，現(xiàn)象圖析學(xué)逐漸由一種中觀層面的教育學(xué)研究方法論轉(zhuǎn)型成為理論取向的，旨在改善教學(xué)實踐的教學(xué)理論——變易理論。變易理論觀點認為，學(xué)習意味著個體以不同的方式體驗（experience）、理解（understand）、感知（perceive）、看待（see）事物。[1]它關(guān)注學(xué)生在學(xué)習過程中表現(xiàn)的差異性行為以及促使學(xué)習活動發(fā)生的必要條件，強調(diào)教師應(yīng)當明確學(xué)生以何種方式對教學(xué)中的知識內(nèi)容進行理解，并嘗試通過合理的教學(xué)策略促進學(xué)生的理解方式更加成熟。變易理論引入我國以來引起了部分學(xué)者的關(guān)注，教育理論與實踐工作者嘗試將變易理論應(yīng)用于語文[2]、生物[3]、體育[4]等具體學(xué)科教學(xué)，并得出相應(yīng)啟示。本文旨在探討變易理論在科學(xué)教育中的應(yīng)用，及其對科學(xué)教育的啟示，以期為豐富我國科學(xué)教育領(lǐng)域的教學(xué)理論帶來裨益。

一、變易理論的主要內(nèi)容

變易理論繼承了現(xiàn)象圖析學(xué)研究方式對于知識的本體論假設(shè)，即認為知識是個體與外部世界交互式作用的產(chǎn)物，以及對于個體學(xué)習的認識論假設(shè)，即人們會通過具有質(zhì)的差異的方式理解同一學(xué)習內(nèi)容。[5]變易理論涉及的主要內(nèi)容包括：學(xué)習內(nèi)容、重要特征與重要方面、意識結(jié)構(gòu)、識別。

（一）學(xué)習內(nèi)容（object of learning）

變易理論將學(xué)習內(nèi)容劃分為具體方面（specific aspect）與一般方面（general aspect）、內(nèi)部視域（internal horizons）與外部視域（external horizons）。其關(guān)注學(xué)習內(nèi)容的動態(tài)本質(zhì)，即在教學(xué)活動中，教師逐步深化對學(xué)習內(nèi)容的理解，學(xué)生在逐步變易的學(xué)習內(nèi)容中達成教師設(shè)定的學(xué)習目標。學(xué)習內(nèi)容的具體方面與一般方面是變易理論關(guān)注的兩項基本內(nèi)容。前者指具體的學(xué)科知識，體現(xiàn)了學(xué)科知識在特定情境中的實際應(yīng)用價值，它蘊含著人類努力探索世界的過程中積累的寶貴經(jīng)驗。后者指能夠超越具體學(xué)科知識的一般能力品質(zhì)，它能夠在一定范圍內(nèi)進行遷移，有助于個體在陌生情景中做出明智的裁決。

變易理論將學(xué)習內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系分為外部視域和內(nèi)部視域。外部視域即在完整的知識體系內(nèi)對知識內(nèi)容的價值進行評估。變易理論觀點認為，學(xué)習內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)、逐步遞進的整體，內(nèi)容與內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)與外延即學(xué)習內(nèi)容的外部視域。學(xué)習內(nèi)容的內(nèi)部視域與學(xué)習內(nèi)容的本質(zhì)密切相關(guān)，其包括意義與結(jié)構(gòu)兩方面內(nèi)容。結(jié)構(gòu)即學(xué)習內(nèi)容部分與部分之間，部分與整體之間的關(guān)系。在教學(xué)過程中，教師需要通過比較考察學(xué)習內(nèi)容的內(nèi)部視域，進而識別學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面。意義源于學(xué)習內(nèi)容之間形成的知識體系，孤立的學(xué)習內(nèi)容對于學(xué)習者達成具體方面或一般方面的價值訴求沒有任何意義。例如，孤立的數(shù)字“2”對于學(xué)生而言沒有意義，而當數(shù)字“2”置于完整的數(shù)字體系中時，它能夠與其他數(shù)字進行比較、運算，數(shù)字的意義隨即產(chǎn)生。而當數(shù)字“2”置于二進制編碼系統(tǒng)中時，它的意義隨即發(fā)生變化。[6]

（二）重要特征（critical features）與重要方面（critical aspects）

重要特征與重要方面是變易理論中的重要概念，兩者具有相似之處但又不盡相同。重要方面指變易維度（dimensions of variation），而重要特征指變易維度的具體價值。例如，當學(xué)生走進植物園，對一株植物進行描述時，學(xué)生們可能會識別“綠色的葉子”、“紅色的花朵”、“芳香的氣味”。其中“紅色”、“綠色”、“葉子”、“花”、“芳香”即屬于重要特征。而與之相對應(yīng)的“顏色”、“（植物的）器官”、“氣味”概念是重要方面。個體只能夠在明確顏色、氣味等重要方面的前提下，才有可能識別具體的紅、綠、葉子、花等重要特征。因此，個體如果能夠識別某項知識的重要特征，則必然能夠識別相應(yīng)的重要方面。

識別學(xué)習內(nèi)容中的重要方面與重要特征對于教師而言具有兩方面意義。其一是有助于深化教師對于學(xué)習內(nèi)容的理解。變易理論強調(diào)個體在學(xué)習過程中僅能夠關(guān)注學(xué)習內(nèi)容的有限方面，并且由于意識結(jié)構(gòu)的差異不同個體對相同內(nèi)容的關(guān)注點有所不同。教師如果希望學(xué)生使用與教師（或教材）相同的方式理解學(xué)習內(nèi)容，則首先需要幫助學(xué)生識別相同的學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面。其二是有助于教師應(yīng)對學(xué)生的個體差異。變易理論觀點將學(xué)習的結(jié)果視為個體使用更加全面、更加系統(tǒng)的方式（有時甚至是全新的方式）理解學(xué)習內(nèi)容。[7]當學(xué)生未能按照教師的預(yù)期完成學(xué)習時，多數(shù)情況是學(xué)生們忽略了（或根本沒有機會）識別學(xué)習內(nèi)容的重要特征，以至無法獲得針對性訓(xùn)練。

需要進一步思考的問題是，教師如何確保識別的學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面能夠獲得學(xué)生的主體間性認同。一方面教師應(yīng)當自覺地參考已有文獻并主動地與相關(guān)學(xué)科教師合作交流。教師首先要在“同行”之間獲得主體間性認同，“同行”主要包括兩種類型。[8]一種是同一所學(xué)校中的教授相同學(xué)科的教師，他們能夠通過研討會、工作坊等形式對重要特征與重要方面進行討論。另一種是通過閱讀相關(guān)文獻，教師與作者進行跨時空的思想交流。另一方面教師應(yīng)當通過經(jīng)驗性研究，如課前訪談，課堂觀察，課后訪談或課后測試等，調(diào)查學(xué)生對于知識內(nèi)容的理解方式。分析學(xué)生整體的思維習慣及其與學(xué)習目標之間的差距，并以此為據(jù)識別學(xué)習目標的重要特征與重要方面。

（三）意識結(jié)構(gòu)（structure of awareness）

意識結(jié)構(gòu)即個體的意識在某些特定條件下形成的結(jié)構(gòu)體系，它決定著個體理解現(xiàn)實的具體方式。在經(jīng)驗具體事物時，個體之間存在的質(zhì)的差異的理解方式，究其本質(zhì)即意識結(jié)構(gòu)之間的差異。當個體置身于某一特定情境時，會受到已有經(jīng)驗體系的影響，格外關(guān)注情景中的某些能夠與現(xiàn)有意識結(jié)構(gòu)相互作用的內(nèi)容。因此個體通常僅能夠關(guān)注其有限的若干方面，其他方面或被忽略，或被置于意識結(jié)構(gòu)的邊緣。變易理論關(guān)注個體的意識結(jié)構(gòu)與其知識的本體論假設(shè)有關(guān)。變易理論的知識本體論假設(shè)與后現(xiàn)代知識觀高度契合，即反對知識的絕對“客觀性”、“中立性”、“普遍性”，將知識的特征定位于“文化性”、“境域性”、“價值性”。知識觀的轉(zhuǎn)型放棄了人們在認識世界的過程中存在統(tǒng)一的意識結(jié)構(gòu)的基本假設(shè)。強調(diào)知識的產(chǎn)生與文化體系中的價值觀念、生活方式、語言符號乃至人生信仰等特定的（個體或群體）意識結(jié)構(gòu)密不可分。[9]

變易理論觀點認為學(xué)生解決實際問題能力的提升，即意識結(jié)構(gòu)的完善與豐富。[10]例如高中化學(xué)教師提問學(xué)生“請你預(yù)測Li2CO3（一種學(xué)生不熟悉的化學(xué)物質(zhì)）可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)”，學(xué)生們基于自身意識結(jié)構(gòu)予以回答。當進一步追問，“你是如何得出這些結(jié)論的”，教師獲得三種質(zhì)的差異的理解方式，“憑感覺猜測得出”、“通過類比Na2CO3（學(xué)生熟悉的化學(xué)物質(zhì)）的化學(xué)性質(zhì)得出”、“通過元素周期表和元素周期律推導(dǎo)得出”。在上述案例中，學(xué)生們的第三類理解方式顯然對于未來的學(xué)習更加有效，它是教師希望學(xué)生在此類知識內(nèi)容上形成的意識結(jié)構(gòu)。教師的任務(wù)是在學(xué)生的意識結(jié)構(gòu)和學(xué)習目標之間建構(gòu)“相關(guān)結(jié)構(gòu)”（relevance structure），通過合理的教學(xué)策略使學(xué)生先前的意識結(jié)構(gòu)發(fā)生變易，最終達成教師預(yù)先設(shè)定的教學(xué)目標。

（四）識別（discernment）

在變易理論中，識別即學(xué)習者對具體學(xué)習內(nèi)容的重要方面和變易維度（dimension of variation）的認知。[11]變易維度是指將學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面進行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的組織后，形成的關(guān)于學(xué)習內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化模型。學(xué)習是一種識別的功能，識別是一種變易的功能。[12]個體對于任何物體的識別，通?；谖矬w之間差異的比較。在教學(xué)過程中，系統(tǒng)的變易某些特定方面，保持某些特定方面不變，能夠幫助學(xué)生識別“某物”（something）的全新一面，獲得新的意義。例如，想教會兒童識別紅色，教師可以為兒童展示不同顏色的塑料小球，“紅色”作為重要特征保持不變，變易重要方面的其他內(nèi)容，即除紅色以外的其他顏色?！扒颉弊鳛轭伾妮d體不屬于學(xué)習內(nèi)容的重要特征，需要保持不變。通過變易內(nèi)容與重要特征的不斷比較，兒童能夠在顏色體系中識別“紅色”的概念。

上述對于學(xué)習內(nèi)容的重要方面與重要特征的識別過程類似于科學(xué)實驗中對于自變量、因變量與無關(guān)變量的確定。較之科學(xué)實驗更為復(fù)雜的是，變易理論中的識別不僅強調(diào)個體對于變易內(nèi)容與非變易內(nèi)容的識別能力，更加強調(diào)個體主動進行識別的理論自覺以及個體間（教師與教師、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生）通過識別獲得的對于重要特征和重要特征的主體間性認同。變易理論涉及的主要內(nèi)容及其關(guān)系如圖1所示。

圖1 變易理論主要內(nèi)容

二、變易理論在科學(xué)教育中的應(yīng)用——以“冷凝”概念教學(xué)為例

變易理論強調(diào)的識別學(xué)習內(nèi)容的重要特征和重要方面，在很大程度上類似于科學(xué)實驗中對于自變量、因變量和無關(guān)變量的確定。特別是在科學(xué)教育中，變易理論能夠指導(dǎo)教師將龐雜的學(xué)習內(nèi)容，解構(gòu)成為基本的教學(xué)單元。通過單元之間的變易與比較，突出學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面，進而對學(xué)生的理解方式做出針對性指導(dǎo)。因此變易理論可以被視為“教學(xué)藝術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ)”。本文以科學(xué)教育中的“冷凝”概念教學(xué)為例，討論變易理論在科學(xué)教育中的應(yīng)用。[13]

案例：變易理論視域下“冷凝”概念的教學(xué)

冷凝即水蒸氣遇冷凝結(jié)為小水珠的過程，是一種極為常見的物理現(xiàn)象。然而，在傳統(tǒng)教學(xué)中，科學(xué)教師在講授這一概念時，通常將冷凝現(xiàn)象直接指向溫度，忽略了對其他可能影響因素的識別與檢驗，使得學(xué)生的學(xué)習困難重重。傳統(tǒng)教學(xué)方式如表1所示。

表1 冷凝與溫度的關(guān)系

通過調(diào)查學(xué)生以及課堂觀察教師發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生認為可樂罐表面形成小水珠的原因不一定與溫度有關(guān)，有可能與可樂罐中是否有液體或可樂罐表面是否接觸空氣有關(guān)。通過教師與學(xué)生的互動，教師識別出冷凝概念的重要特征：溫度、液體和空氣。在變易理論的指導(dǎo)下，教師重新設(shè)計教學(xué)，通過對學(xué)習內(nèi)容進行變易和比較，讓學(xué)生能夠自覺地識別泠凝概念的重要特征?；谡{(diào)查的教學(xué)方式如表2，3所示。

表2 冷凝與液體的關(guān)系

表3 冷凝與空氣的關(guān)系

上述過程雖然在理論層面滿足了學(xué)生對于重要特征的識別，但仍然存在一個問題亟待解決。教師從教的學(xué)校中缺乏真空泵等設(shè)備，無法創(chuàng)造無空氣的環(huán)境，供學(xué)生識別空氣對于冷凝現(xiàn)象的影響。因此，對于“空氣”這一重要特征，教師需要進行實驗改進對其進行檢驗。教師通過面巾紙、塑料薄膜等材料，設(shè)計可用于實際教學(xué)情境的實驗，檢驗上述影響因素。實際教學(xué)方式如表4所示。

表4 冷凝與溫度、空氣、液體的關(guān)系

上述過程可以歸納為，教師通過與學(xué)生的交流互動識別冷凝實驗的重要特征。通過學(xué)習內(nèi)容的變易與比較，使學(xué)生對其加以自覺地識別。最終使學(xué)生理解溫度和空氣能夠影響小水珠的形成，而可樂罐中有無液體對其沒有影響。即小水珠形成的原因是空氣中的水蒸氣遇到冷的可樂罐。由于可樂罐和液體不屬于重要特征，因此可以替換為其他情景，例如冬天玻璃上的霧氣等。

上述案例充分體現(xiàn)了變易理論對于科學(xué)教育的指導(dǎo)意義。首先，變易理論將科學(xué)知識視為內(nèi)在理性與外部世界交互式作用的產(chǎn)物。換言之，知識是一定時空范圍內(nèi)，達成主體間性共識的觀念體系。科學(xué)教育旨在轉(zhuǎn)變或修正學(xué)生對于外部世界的理解方式，使之與當下主流的科學(xué)觀念相契合。因此，科學(xué)教師在完成教學(xué)前的首要任務(wù)即了解學(xué)生們當下理解外部世界的方式。變易理論確定學(xué)習內(nèi)容重要特征的過程，類似于確定教學(xué)重難點。但與傳統(tǒng)的重難點確立不同的是，由于變易理論源于經(jīng)驗性研究方法論——現(xiàn)象圖析學(xué)，因此其強調(diào)通過經(jīng)驗性調(diào)查的方式，如訪談、問卷等，對學(xué)生的前概念以及理解學(xué)習內(nèi)容的方式進行描述與分類。進而分析學(xué)生所處的狀態(tài)與教學(xué)目標之間的差距，針對性的確定教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計教學(xué)流程。例如在上述案例中，傳統(tǒng)教學(xué)中教師通常將學(xué)習內(nèi)容的重要特征限定于溫度對冷凝現(xiàn)象的影響，教師所有的教學(xué)設(shè)計如實驗、理論分析等，均旨在說明冷凝現(xiàn)象的實質(zhì)即溫度的變化。然而，學(xué)生們基于自身的理解方式，提出可樂罐內(nèi)的液體以及接觸空氣可能是引起冷凝現(xiàn)象的重要特征。通過調(diào)查獲得學(xué)生們對學(xué)習內(nèi)容的理解后，教師能夠更加具有針對性的設(shè)計教學(xué)，通過變易與比較，突出學(xué)習內(nèi)容的重要方面與重要特征。以連續(xù)的實驗自然地解答學(xué)生們的疑惑。

其次，比較與變易是變易理論突出學(xué)習內(nèi)容重要特征的兩項基本方法。比較旨在確定學(xué)習內(nèi)容的變易維度。即基于學(xué)習內(nèi)容之間的相互比較，將其按照一定的邏輯順序進行歸類，學(xué)習內(nèi)容的重要特征隸屬于其中的一種特殊類型。變易即通過改變學(xué)習內(nèi)容中的一些方面，同時將學(xué)部分內(nèi)容保持不變，識別變易維度整體的變化。最終通過比較突出學(xué)習內(nèi)容的重要特征。變易理論的變易與比較過程類似于科學(xué)實驗中確定自變量、因變量以及無關(guān)變量，即在對無關(guān)變量進行控制的前提下，通過改變自變量，探討自變量與因變量之間的關(guān)系。實際上，變易理論的“實驗特征”與其對于科學(xué)知識的本體論假設(shè)密切相關(guān)。“與生產(chǎn)實踐一樣，科學(xué)實驗也是人類基本的社會實踐形式……科學(xué)實驗是直接的、現(xiàn)實的主體和客體相互作用的活動，即在主體積極支配下的對象——工具活動。”[14]科學(xué)實驗強調(diào)的主體與客體的交互式作用與變易理論對于知識的本體論假設(shè)如出一轍。同時科學(xué)實驗強調(diào)主體的積極支配作用，變易理論旨在通過比較與變易的方式對個體理解學(xué)習內(nèi)容的方式進行轉(zhuǎn)變，因此需要個體的積極參與，在理性思考的前提下自覺地轉(zhuǎn)變自身觀念體系。

最后，科學(xué)教育的特殊之處在于，教師需要在實際條件（通常指外部條件）的限制下對學(xué)習內(nèi)容的教學(xué)進行選擇與改進。因此，在確定科學(xué)教育學(xué)習內(nèi)容的過程中，需要從理論與實踐兩個維度考察學(xué)習內(nèi)容的恰適性。在上述案例中，教師需要檢驗小水珠的形成原因是否與可樂罐外部與空氣接觸有關(guān)。然而實際的實驗條件無法通過直接操作，如創(chuàng)造真空環(huán)境等方式，對其進行比較與變易。此時，科學(xué)教師需要基于實際情況，對突出重要特征的方式進行改進，即選擇便于實施的方法比較學(xué)習內(nèi)容的重要特征。需要指出的是，教學(xué)方式的改進需要建立在教師識別學(xué)習內(nèi)容的重要特征以及明確需要變易和非變易內(nèi)容的基礎(chǔ)之上，從實踐角度對比較和變易的內(nèi)容進行再思考，使之能夠在現(xiàn)實條件下順利實現(xiàn)。因此，變易理論旨在指導(dǎo)教師明確學(xué)習內(nèi)容的重要特征，基于學(xué)生的具體理解方式對教學(xué)策略進行不斷改進，而非單純的使用特近生活的、有趣的，甚至是獵奇的方式完成教學(xué)。

三、變易理論對我國科學(xué)教育的啟示

（一）知識觀：以現(xiàn)象學(xué)的視角反思科學(xué)教育的價值

變易理論關(guān)于知識的本體論假設(shè)與后現(xiàn)代知識觀如出一轍，即將知識的客觀性、中立性、權(quán)威性，轉(zhuǎn)型為文化性、情景性、建構(gòu)性。后現(xiàn)代知識觀將先前科學(xué)知識的穩(wěn)固基礎(chǔ) （如中立的觀察與純粹的理性）軟化，削弱了其權(quán)威地位。因此，科學(xué)教師應(yīng)當重新思考科學(xué)教育的終極價值訴求?，F(xiàn)象學(xué)觀點認為“自然的存在科學(xué)不是最終的存在科學(xué)。需要有一門絕對意義上的關(guān)于存在之物的科學(xué)……其基礎(chǔ)是在一般的認識批判中所獲得的關(guān)于認識的本質(zhì)和認識對象，及其各種基本形式的本質(zhì)的明察，這種基本形式是指認識和認識對象之間各種基本的相互關(guān)系。”[15]現(xiàn)象學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展在一定程度上消弭了近代科學(xué)失去其權(quán)威性地位引起的精神恐慌。一方面，科學(xué)教師應(yīng)當接受科學(xué)知識并非絕然真理，學(xué)生并非以“虔誠的”態(tài)度全然接受科學(xué)知識中的“金科玉律”?？茖W(xué)教師的任務(wù)在于引導(dǎo)學(xué)生以獨立個體的態(tài)度完成與知識建構(gòu)者之間超越時空的思想“對話”。另一方面，科學(xué)教師應(yīng)當對科學(xué)知識的“實用價值”進行反思。誠然，知識能夠在很大程度上改善人類的生存環(huán)境，但實用價值不應(yīng)當成為科學(xué)知識是否成立的唯一考量標準。教師可以從現(xiàn)象學(xué)的視角反思科學(xué)知識純粹的意義與價值，而非單純突出其在特定情境中的具體功用價值。

（二）學(xué)生觀：突出學(xué)生在建構(gòu)知識過程中不可或缺的地位

變易理論強調(diào)教師在確定學(xué)習內(nèi)容的過程中，需要與學(xué)生獲得主體間性認同。教師需要通過經(jīng)驗性研究，獲得學(xué)生們對于學(xué)習內(nèi)容的理解方式，進而以此為據(jù)確定學(xué)習內(nèi)容與教學(xué)策略。變易理論的這一特征表明，學(xué)生在科學(xué)知識的建構(gòu)過程中有著不可或缺的地位。一方面，后現(xiàn)代知識觀將科學(xué)知識視為人類建構(gòu)而成的用于描述、解釋、預(yù)測自然現(xiàn)象的研究范式，它是人類通過內(nèi)部意識和外部世界的交互式作用建構(gòu)而成的觀念體系。因此，在知識建構(gòu)的過程中，學(xué)生應(yīng)當被視為具有獨立思考能力的個體。教師的任務(wù)即引導(dǎo)學(xué)生最大程度的體驗知識建構(gòu)的必然（至少是帶有明顯傾向性的）歷程，為學(xué)生創(chuàng)造與知識建構(gòu)者之間有可能產(chǎn)生“共鳴”的一切機會。另一方面，變易理論觀點認為學(xué)習是個體理解方式的轉(zhuǎn)變與完善，即完成學(xué)習后的個體能夠以更加系統(tǒng)、更加準確的方式理解具體現(xiàn)實。因此，在實施教學(xué)以前，教師首先應(yīng)當明確把握學(xué)生目前習慣使用的理解方式與意識結(jié)構(gòu)，進而分析學(xué)生與教學(xué)目標之間的差距。教師需要以此為據(jù)為學(xué)生準備恰適的學(xué)習內(nèi)容，通過學(xué)習內(nèi)容之間的比較與變易，突出學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面，進而引導(dǎo)學(xué)生以教師希望的理解方式進行學(xué)習，培養(yǎng)學(xué)生形成更加完善的意識結(jié)構(gòu)。

（三）教學(xué)觀：以“科學(xué)的”方式完成科學(xué)知識教學(xué)

如上所述，變易理論突出學(xué)習內(nèi)容的重要特征的基本方式是比較與變易，即通過比較變易前后的差異，輔助學(xué)生識別學(xué)習內(nèi)容的重要方面與重要特征，進而完成學(xué)習。實際上，變易理論強調(diào)的比較與變易在很大程度上與控制變量、差異比較、系統(tǒng)分析等科學(xué)方法的基本理念相契合。誠然，變易理論是能夠指導(dǎo)各類學(xué)科教學(xué)實踐的教學(xué)理論，甚至包括舞蹈、戲劇等。但相較而言，變易理論的方法論假設(shè)與科學(xué)，特別是自然科學(xué)的方法論假設(shè)極度類似。因此，變易理論對于科學(xué)教育的指導(dǎo)更為直接，它能夠指導(dǎo)教師以“屬于科學(xué)的方式”完成科學(xué)知識的教學(xué)。一方面，通過學(xué)習內(nèi)容的重要特征與重要方面的變易與比較，學(xué)生能夠理解、學(xué)習相應(yīng)的科學(xué)知識內(nèi)容，即變易理論所謂的學(xué)習內(nèi)容的具體方面。另一方面，通過變易與比較的方式進行學(xué)習，學(xué)生能夠直接體驗科學(xué)方法在科學(xué)知識學(xué)習過程中的功能與價值，有助于在科學(xué)知識的教學(xué)過程中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，即變易理論所謂的學(xué)習內(nèi)容的一般方面。由此可見，變易理論能夠指導(dǎo)科學(xué)教師以“科學(xué)的”方式完成科學(xué)知識教學(xué)。

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（責任編輯：金傳寶）

張 霄/首都師范大學(xué)教育學(xué)院在讀博士，研究方向為科學(xué)教育