聚焦學習內容變易的教學研究

張紅洋 張坤玲

摘要：學習內容是學生學習的對象，是教學活動的中心.教師要研究學習內容的關鍵屬性，并引導學生對學習內容關鍵屬性的審視和識別，通過變易實現教學目標的達成.以《形變與彈力》學習內容為載體，就如何實現學習內容關鍵屬性的對比、分離、類合和融合4種變易圖式給出實踐策略.

關鍵詞：變易理論；學習內容；關鍵屬性

作者簡介：張紅洋（1973-），男，山西人，副教授，博士，研究生導師，研究方向：課程與教學論、科學教育、物理課程與教學；

張坤玲（1995-）女，重慶人，碩士研究生，研究方向：物理課程與教學論.

我國在新一輪課改中為實現“立德樹人”的教育目標，培養“全面發展的人”，提出“核心素養”的概念，即培養學生具備能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力[1].國內很多學校往往將課堂教學模式、師生關系、基于技術手段等作為課程改革的關注焦點，比如“10+35”模式[2]“271”模式[3]“循環大課堂”模式[4]翻轉課堂教學模式[5]等，試圖推翻傳統的“教師中心”“學科中心”，將課堂還給學生，采取小組合作方式，班級排座以小組形式，學習以小組展開，提倡少講勝于多講，不同種類教學模式之間的相互比較，試圖找出一種統一的、最優化的教學模式適用于所有教學.教學模式的改變固然會對教學質量的提升產生一定的促進作用，然而，若不能關注學習內容并根據學習內容特征采用適切的教學策略開展教學則只能緣木求魚、舍本逐末.教師要從多姿多彩的花式課改中回歸課堂教學的核心，即重視學習內容.本文將以學習內容為重點關注對象，基于變易理論探討課程與教學的若干問題.

1以變易理論為基礎的課堂學習理論

11變易理論

變易理論（Variation Theory）重點關注“學習內容”，指出學習具有指向性，學習不能只談“怎么學”，而不談“學什么”.學習內容是課堂教學的核心和基礎，而學習方式和教學形式應服務于學習內容的需要.學習內容是教與學的必由之路，是學習的必要條件[6].相對而言，其他影響因素都是次要因素，關注點回歸到學習內容上來，只有準確把握學習內容才能保證學習質量，即學習內容應居于教學的第一位.變易理論是由世界著名的教學論專家，瑞典哥德堡大學的馬飛龍教授及其團隊以真實課堂研究得出的理論，對教學具有很強的指導價值.

學習內容具有兩種屬性：專有屬性和一般屬性.專有屬性是指某種希望學生學到的學科知識，一般屬性是指學生如何去應用學到的學科知識，及通過學習這門學科知識培養學生建立及發展某種特定的能力[7].教學活動必須將學習內容與學生學習關聯起來，基于學生經驗、認知基礎和心理特征等，強調理解的深度而不是對內容的竭力覆蓋[8]，并引導學生知曉學習完這些內容后能夠做什么，解決什么樣的問題.簡言之，學習內容指的是文本學習內容與能力發展的統一體.

基于對學習動態生成過程的關注，學生的學習內容具有可變性.變易理論將學習內容分為三種：預期的學習內容、實踐出來的學習內容、體驗到的學習內容[7].學生的經驗與教師的經驗不同，對知識的認識和理解也會有所不同，故教學可能出現不同的學習內容，不能否認教師“教”了并不等于學生“學”了.所以教師要盡可能地讓學生關注預期的學習內容的關鍵屬性，讓學生感受和認識到最核心的學習內容.

12學習內容的確定及關鍵屬性的審辯

確定學習內容，則要識別所學內容的關鍵屬性，關鍵屬性是指因應處理事情的目的（或理解事物的深入程度），能讓我們更好地完成目的（或理解事物）的關鍵地方，又稱之為“關鍵特征”[9].教師和學生識別的關鍵屬性不同，學生學習的難易程度和掌握程度也不同.關鍵屬性既屬于學習內容，也屬于學生認知和經驗范疇，是指學生經驗與學習內容的銜接點，而且最需要突出的是學生很難理解的那些關鍵屬性，學生理解偏差之處常常暗含著對關鍵因素的誤解或者盲區[6].教師若想引導學生學習，則需要關注學習內容關鍵屬性，將教師經驗與學生經驗相結合，增強師生之間的對話和交流，幫助學生識別和掌握關鍵屬性.

未能識別學習內容的關鍵屬性也是物理教師講解初高中銜接內容時感覺吃力的原因，因為教師往往習慣于將自己的經驗和理解加諸于學生身上.如高中《摩擦力》教學中，教師會感覺這個內容很簡單，僅在初中所學摩擦力的條件上加上“相對運動趨勢”幾個字.卻不知學生在初中對摩擦力的理解就只停留在滑動摩擦力上，且認為摩擦力永遠阻礙物體的運動，根本不能理解靜摩擦力的產生條件“相對運動趨勢”，加上剛學完運動一章，對“相對運動”的理解也是一知半解，并未完全內化.老師突然將每種都視為學生已完全理解的基礎上教學，對學生的盲點一帶而過，學生當然不能學明白.所以，教師確定學習內容之前需先確定關鍵屬性，了解學生的知識基礎和認知基礎.

為了認識某個事物，就必須注意到這個事物與其他事物之間的差異.為了注意這個事物與其他事物在某個屬性上的差異，這個屬性就必須在某個維度上發生變化.在所有其他屬性都保持不變的情況下，這個差異才能被識別出來[10].也就是說，識別關鍵屬性的前提是審辯，審辯的前提是變易，體驗關鍵屬性的變與不變的圖式.

如何實現變易和審辯，變易理論提出了對比、類合、分離和融合四種變與不變的圖式，圖式不同，對應的內容不同：

（1）對比，將不同事物、物理概念或物理現象特征或維度進行對比，讓學生直觀感受到它們之間的不同，即變中求異，此處的“異”就是關鍵屬性；（2）分離，注意不同事物、物理概念或物理現象的某個特征在某個或某些維度上的變化，識別出這個特征，此處的“這個特征”就是關鍵屬性；（3）類合，注意從整體上辨別不同事物、物理概念或物理現象在某些維度上的變化，識別出這個不變的維度，此處的“這個維度”就是關鍵屬性；（4）融合，將不同事物、物理概念或物理現象在多個維度進行同時變化，讓學生識別出幾個維度之間的關系及各個維度與學習內容整體的關系，此處的“識別”就是關鍵屬性.教師在教學過程中，為了讓學生達到預期的學習效果，應該針對不同的內容應用四種圖式引導學生學會識別關鍵屬性，而不是直接告訴學生.

2以變易理論為基礎的課堂案例分析

本文以第12屆全國高中物理教師教學大賽中昆明市第八中學白老師所講的《形變與彈力》課題為例，闡釋變易理論如何有效指導教學實踐.基于變易理論的教學流程圖如圖1所示.

21課題

課題選自人教版必修一第三章第二節《形變與彈力》.

22預期學習內容

學習內容的確定主要包括三個要素：（1）要認識的事物；（2）要認識的事物建立意義；（3）建立特定的意義而必須識別并審辨該事物的關鍵屬性[9].該項學習內容的專有屬性是讓學生明白形變的分類，什么是彈性限度，彈力的條件和定義；會分析判斷生活中哪些力屬于彈力；對彈力的簡單運用；一般屬性是讓學生經歷實驗探究過程，體會實驗探究方法，使其養成科學思維的習慣；培養學生將學習內容運用于生活能力，培養學生學習新內容時抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的能力等.

學習內容的專有屬性是“形變與彈力”，課堂上教師嘗試處理以下數項關鍵屬性：

A區分彈性形變與塑性形變，二者區別在于形變之后能否恢復原狀；

B彈性有限度，什么是彈性限度；

C產生彈力的條件及定義，彈力的條件這個關鍵屬性之下又包含了3個關鍵屬性，即兩個物體表面粗糙、相互接觸且擠壓、發生彈性形變.

D對彈力的綜合應用，學生自己判斷總結出生活中常見的“推”“拉”“提”“壓”產生的力及支持力皆屬于彈力.

預期學習內容的一般屬性是通過實驗培養學生的實驗探究能力、觀察能力、歸納、能力，綜合運用已有知識和經驗解決相關物理問題等.

23基于變易理論的課堂活動分析與研究

活動一：運用“分離”圖式引導學生識別關鍵屬性A.為了讓學生理解什么是彈性形變和塑性形變，讓學生動手操作事先準備的各種實驗器材（橡皮泥、橡皮筋、彈簧、橡皮擦、細繩等），引導學生體驗并發現雖然所有物體都可以發生形變，形變有大有小，但將形變恢復情況的差異性分離出來，學生不難發現橡皮泥形變之后不能恢復原狀，其他物體形變之后能恢復原狀.通過這種分離的審辨和變易讓學生建構起形變不同種類，其具體的變易圖式見表1所示.

活動二：運用“對比”圖式引導學生認識關鍵屬性B.教師引導學生找出長短一樣的橡皮筋，用不同的力拉其中一根橡皮筋，并與另一根橡皮筋進行長度比較，發現用較小力拉時不會斷裂且不影響其長度；而用很大的力拉時，橡皮筋會斷裂，對比發現斷裂的橡皮筋和另一根橡皮筋長度不同，即不能恢復原來的狀態了，也就是說斷裂的這根橡皮筋發生的不是彈性形變了.通過對比不同橡皮筋的形變差異性，讓學生審辨得出彈性是有限度的，建構其對彈性限度的深刻理解.該教學活動的變易圖式見表2.

活動三：運用“類合”圖式促進學生建構關鍵屬性C.利用“跳板彈起運動員”和“小車向右運動壓縮彈簧”這兩個例子，讓學生運用已有經驗“哪里有壓迫，哪里就有反抗”，分析“誰直接壓迫了誰，發生了什么；靠什么反抗，反抗誰？”，后來又演示了“彈簧收縮”的例子，在這三個類似的場景中，拋開受力物體種類不同、力的作用效果不完全相同等無關屬性以外，學生發現在不同的場景中關于這個力不變的特征都是：兩個物體接觸且擠壓，發生彈性形變，要恢復彈性形變.通過類合的方式，得出了彈力的定義.該活動的變易圖式見表3所示.

活動四：運用“融合”圖式幫助學生理解關鍵屬性D.學生建立起彈力概念后，則需要根據彈力的定義識別彈力，舉出生活中常見彈力的例子，以檢測學生是否真正理解彈力定義的內涵.學生得出推力、拉力、壓力、支持力究其本質都屬于彈力，只是作用效果不同，只要滿足彈力本質屬性的則都屬于彈力.而簡單地接觸物體，按壓橡皮泥以后的力（理想情況）都不屬于彈力.通過融合的方式，讓學生同時識別幾個關鍵屬性，了解關鍵屬性與整體的關系.該活動的變易圖式見表4.

上述四個教學活動基于對不同學習內容的變易，重視對學習內容的深度理解，培養了學生的多種能力.活動一培養了學生分析問題要抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的能力；活動二培養了學生的對比分析能力和觀察能力；活動三培養了學生的歸納總結能力；活動四培養了學生運用知識解決或解釋生活問題的能力.總之，通過四種變易變式的教學活動，實現了學生對預期學習內容的專有屬性和一般屬性的學習目標的達成.

3教學建議

31教師要關注學生的學習內容

教師要回歸到學習內容的關注，既注重教材核心內容本身的學習，也照顧到學生能力發展目標的實現.學習效果的好壞程度取決于教師能否識別學生學習內容的關鍵屬性，能否帶領學生自己識別出學習內容的關鍵屬性，只有在找到關鍵屬性的基礎上教學，學生才能夠真正將知識內化為能力，實現最終“培養全面發展的人”的終極教育目標.所以教師要關注變易理論中提出的學習內容：教材文本內容+能力.

32教師要提高識別學習內容關鍵屬性的能力

學習內容的確定繞不開關鍵屬性的識別，如何提高教師識別學生學習內容關鍵屬性的能力提出如下建議：

第一，注重查閱文獻資料及加強教師間相互交流.

教師可以通過查閱文獻、閱讀期刊等，學習別人對課程的探究，了解相同課程內容的關鍵屬性是什么，學生的盲區是什么.但需要教師結合自己學生的特點，辯證地看待他人的研究，取其精華.

重視物理教研組研討活動，每位教師基于自己的經驗交流學生在各個知識點理解方面出現的問題，以及如何應對這些問題.教師尤其是從事多年物理教育的教師，一定對這些學習內容的關鍵屬性有更深的了解，在這個過程中教師要學會向同事學習，積累經驗，敏銳察覺教學內容的關鍵屬性.

第二，加強專業知識的學習及自身探索.

教師在教學中對物理知識進行了更加深入和系統的學習，對物理知識的關鍵屬性有了基本理解，能夠把握知識的本質以及知識與知識之間的區別與聯系.此外，教學理論知識的學習，尤其是將心理學的知識運用到教學中，能夠幫助教師理解學生學習的心理特點，如何把已有經驗運用于新知識的學習，這將有助于教師識別相關內容的關鍵屬性.

教師尤其是新手教師在教學過程中要學會探索和總結，在課前課后對學生進行小范圍的前測、訪談和后測，訪談能快速鎖定教師經驗和學生經驗之間的差異，尋找出學習內容的關鍵屬性；課中要仔細觀察學生的反應，找出不易察覺的關鍵屬性；課程完成以后對該課程進行細致的、全方位的總結和反思.在新一輪的課程中，便能結合自身經驗和學生經驗更好地把握知識的關鍵屬性.但教師也應注意洞察關鍵屬性變化之處，不能將一次研究結論作終身使用.

33教師要重視引導學生識別學習內容的關鍵屬性

教師能夠識別學習內容關鍵屬性還不足夠，更重要的是引導學生找出學習內容的關鍵屬性.利用變易理論的四種圖式進行教學，幫助學生找到學習內容的關鍵因素，更有利于學生理解學習內容的本質.只有理解了核心內容，區分了核心內容與其他非核心內容之間關系，才能夠更好地運用知識去解決問題，進行知識之間的遷移，使學習達到更高的境界.所以，教師要認真領會變易理論，靈活運用于課堂教學.

“與其糾纏于哲學層面來比較‘主義間的高下的爭論，倒不如努力透過實證研究去找出能導致有效學習的教學策略，會對教育界有幫助.[11]”變易理論是一套運用實證研究得出的具有可操作性、有前景和生命力的理論，幫助教師更好地把控教學.變易理論只是給大家指引的教學研究的方向，具體的操作需要教師根據學生情況和教學內容，靈活處理，巧妙應對.

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