[摘要] 通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)理論的梳理，探討了基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論進(jìn)行教學(xué)的新視角，構(gòu)建了ALID模型以及如何進(jìn)行基于變構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)模型的實(shí)踐教學(xué)研究。筆者在河北省遵化市一所學(xué)校進(jìn)行為期一學(xué)期的基于變構(gòu)理論教學(xué)設(shè)計(jì)模型的生物實(shí)驗(yàn)課程研究，通過(guò)班級(jí)成績(jī)前測(cè)和方差的齊同性分析，最終選取實(shí)驗(yàn)組七（1）和對(duì)照組七（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)組采用基于變構(gòu)模型的教學(xué)模式，控制組采用傳統(tǒng)的線性教學(xué)形式，其他變量相同。通過(guò)對(duì)七（1）班和七（2）班學(xué)生期末生物成績(jī)的獨(dú)立樣本的T檢驗(yàn)分析，數(shù)據(jù)表明基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論教學(xué)模式的七（1）班在教學(xué)效果上明顯高于普通教學(xué)形式的七（2）班；并結(jié)合案例討論了ALID模型應(yīng)用的方法和注意事項(xiàng)，旨在為教學(xué)工作者理解和運(yùn)用提供基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的新視角和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞] 變構(gòu)模型；教學(xué)設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)科學(xué)；ALID模型

[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 李海峰（1978—），男，河北唐山人。助教，碩士，主要從事教學(xué)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)理論與方法研究。E-mail：tangshanlhf@163.com。

一、引 言

“促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)”是教學(xué)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，是集諸多教學(xué)要素系統(tǒng)化的目的。教學(xué)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是在析清“人類是如何學(xué)習(xí)”這一基本問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效組織，通過(guò)對(duì)這一問(wèn)題的理解和把握來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容、教師、學(xué)習(xí)者和媒體等教學(xué)要素的組織。關(guān)于學(xué)習(xí)含義的理解有諸多不同，主要分為如下幾大學(xué)派：第一，以機(jī)能為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)理論代表有愛德華·桑代克、伯勒斯·弗雷德里克·斯納金、克拉克·倫納德·赫爾等。桑代克倡導(dǎo)聯(lián)結(jié)主義，通過(guò)選擇和連接進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)是漸進(jìn)的而不是頓悟的；斯納金是激進(jìn)行為主義的代表，通過(guò)應(yīng)答行為與操作行為結(jié)合強(qiáng)化獎(jiǎng)懲等措施進(jìn)行教學(xué)研究；赫爾則通過(guò)探究驅(qū)力、線索、反應(yīng)和強(qiáng)化來(lái)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。第二，以聯(lián)想為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)理論代表巴普洛夫，他認(rèn)為學(xué)習(xí)的發(fā)生是通過(guò)條件反射而形成的，提出了預(yù)期學(xué)習(xí)理論觀點(diǎn)。第三，以認(rèn)知為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)理論代表為皮亞杰、喬納森，他們認(rèn)為學(xué)習(xí)的發(fā)生基礎(chǔ)是基于學(xué)習(xí)者原有知識(shí)，通過(guò)同化、順應(yīng)等進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)和發(fā)展。第四，以神經(jīng)生理學(xué)為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)理論代表為唐納德·奧爾丁·赫布和羅伯特·C·波爾斯，他們從腦組織、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)化論的角度研究生物體與學(xué)習(xí)的相互影響及學(xué)習(xí)理論。[1]

從四大學(xué)習(xí)理論派別的發(fā)展來(lái)看，前兩種學(xué)習(xí)流派過(guò)于機(jī)械化、簡(jiǎn)單化，忽視了人類的身心發(fā)展；認(rèn)知學(xué)派較前兩種理論有了較大的發(fā)展，但是同化、順應(yīng)的理論具有明顯的局限性，而且很難由學(xué)習(xí)者自己獨(dú)立發(fā)生；第四種學(xué)習(xí)理論從生物體的層面考慮了器官與學(xué)習(xí)的聯(lián)系。然而安德烈·焦?fàn)柈?dāng)認(rèn)為，學(xué)習(xí)是從學(xué)習(xí)者的概念出發(fā)進(jìn)行學(xué)習(xí)的，學(xué)習(xí)者的概念是他們用以理解的唯一工具；只有學(xué)習(xí)者本人才能轉(zhuǎn)化他們自己的知識(shí)；學(xué)習(xí)者不能在沒有他者存在的情況下學(xué)習(xí)。[2]這一觀點(diǎn)的提出對(duì)于“什么是學(xué)習(xí)”和“如何促進(jìn)學(xué)習(xí)”提出了新的視角，筆者結(jié)合這一學(xué)習(xí)理論探究了如何進(jìn)行基于變構(gòu)模型的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，并對(duì)該變構(gòu)學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)模型（Allosteric Learning Instructional Design ，ALID）進(jìn)行了實(shí)證研究。

二、變構(gòu)理論學(xué)習(xí)觀

（一）變構(gòu)理論隱喻

變構(gòu)模型是學(xué)習(xí)科學(xué)視域下的一種新理念，是在分析和彌補(bǔ)從機(jī)能主義到認(rèn)知主義缺陷的基礎(chǔ)上，結(jié)合生物層面的理論而創(chuàng)造的一種新學(xué)習(xí)觀，它源自生物中“變構(gòu)蛋白”的特定結(jié)構(gòu)和功能的一種隱喻。這些生物酶是生命的基礎(chǔ)，其形態(tài)變化及由此而導(dǎo)致的功能變化取決于它賴以生存的環(huán)境條件。[3]這一隱喻得出了極具啟發(fā)性價(jià)值的兩個(gè)結(jié)論：首先，學(xué)習(xí)者的思想（即概念體）是由學(xué)習(xí)者能夠啟用和調(diào)動(dòng)的關(guān)聯(lián)決定的；其次，教育者只能通過(guò)操作教學(xué)環(huán)境等外部條件來(lái)干預(yù)學(xué)習(xí)者的概念體，從而促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)。

（二）變構(gòu)理論學(xué)習(xí)觀

變構(gòu)模型的學(xué)習(xí)觀主要包括以下幾個(gè)命題：第一，學(xué)習(xí)就是轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)者的概念。學(xué)習(xí)者的概念不僅是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)，還是學(xué)習(xí)活動(dòng)的結(jié)果，也是學(xué)習(xí)過(guò)程所使用的工具本身，學(xué)習(xí)就意味著從一種概念的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)入到另一種概念的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。[4]第二，概念體由五要素構(gòu)成：P（問(wèn)題）、C（參考框架）、O（心智運(yùn)算）、R（語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)）、S（意義符）。個(gè)體的一個(gè)概念總是首先對(duì)應(yīng)一個(gè)質(zhì)問(wèn)，質(zhì)問(wèn)又與相應(yīng)的（模糊性）問(wèn)題而存在，概念的煉制通常使其得到明確，同時(shí)其他相互作用的四個(gè)參數(shù)對(duì)學(xué)習(xí)概念起著決定性的作用。第三，概念體既是學(xué)習(xí)者的工具，又是他們的“智力牢籠”。學(xué)習(xí)者只能利用自己的概念對(duì)信息進(jìn)行處理、編碼和解碼；相反已存在的概念體會(huì)阻礙新概念的加入，尤其當(dāng)新知識(shí)與已知概念相對(duì)質(zhì)時(shí)，因?yàn)閷W(xué)習(xí)者認(rèn)知、接受新概念時(shí)，總是用已有的概念進(jìn)行解釋，在這一解釋過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)誤解、對(duì)質(zhì)，從而阻滯了對(duì)新知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。

三、變構(gòu)學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)（ALID）模型構(gòu)建與依據(jù)

依據(jù)變構(gòu)學(xué)習(xí)理論的基本觀點(diǎn)和教學(xué)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，筆者提出并構(gòu)建了變構(gòu)學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)模型。

（一）ALID模型構(gòu)建的理論依據(jù)

變構(gòu)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)就是要使學(xué)習(xí)者原有的概念體發(fā)生變化，然而對(duì)于教師而言，學(xué)習(xí)者的概念體并不能人為地直接進(jìn)行操控，只能像變構(gòu)蛋白一樣通過(guò)控制外部環(huán)境來(lái)影響和改變它。顯然，基于變構(gòu)模型理論的教學(xué)設(shè)計(jì)必須注意以下幾點(diǎn)：第一，確定學(xué)習(xí)者的概念體，這是利用和對(duì)質(zhì)概念體的前提，同時(shí)也是確定學(xué)習(xí)出發(fā)點(diǎn)的依據(jù)。第二，創(chuàng)設(shè)情境，旨在影響和變構(gòu)概念體。概念體的變構(gòu)分為直接建構(gòu)和對(duì)質(zhì)變構(gòu)，即在特定的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)自身的概念體進(jìn)行同化和順應(yīng)新知識(shí)，但是大多數(shù)情況下概念體的變構(gòu)是通過(guò)學(xué)習(xí)者與自身概念體的對(duì)質(zhì)、解構(gòu)和建構(gòu)等不同階段來(lái)實(shí)現(xiàn)概念體的重組的。學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)充分利用現(xiàn)代媒體技術(shù)、人際互動(dòng)等創(chuàng)設(shè)啟動(dòng)情境，激起學(xué)生的對(duì)質(zhì)和動(dòng)機(jī)。教學(xué)設(shè)計(jì)旨在使學(xué)習(xí)更有效、更高效、更吸引人。[5]主要包括分析、設(shè)計(jì)、制定、開發(fā)、實(shí)施、評(píng)價(jià)、修改教學(xué)問(wèn)題解決方案的全過(guò)程，亦即應(yīng)用系統(tǒng)方法對(duì)教學(xué)過(guò)程的諸要素、環(huán)節(jié)及其相互關(guān)系進(jìn)行科學(xué)的分析、描述、計(jì)劃或規(guī)定，為所需的教學(xué)活動(dòng)制定具體可行、可操作的程序或方案。[6]變構(gòu)理論教學(xué)設(shè)計(jì)模型旨在基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論運(yùn)用系統(tǒng)方法進(jìn)行教學(xué)過(guò)程諸要素的組織與規(guī)劃，為踐行教學(xué)活動(dòng)制定出具體可行、可操作的程序或方案。

（二）變構(gòu)理論教學(xué)設(shè)計(jì)模型的內(nèi)容

根據(jù)概念變構(gòu)模型理論，并結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)理念構(gòu)建了基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)模型（如圖1所示），模型體現(xiàn)了概念體在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的核心地位，突出學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)者概念體變構(gòu)的重要作用。

基于變構(gòu)理論的ALID模型包括分析階段、解構(gòu)與建構(gòu)階段和評(píng)價(jià)階段三部分。分析階段主要包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)者特征分析和確定學(xué)習(xí)起點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)習(xí)結(jié)果的最終預(yù)期目的，也是教學(xué)工作者通過(guò)創(chuàng)設(shè)與操控學(xué)習(xí)環(huán)境欲使學(xué)習(xí)者的概念體發(fā)生變化的最終理想形態(tài)。學(xué)習(xí)目標(biāo)的分析是利用學(xué)習(xí)者自身概念體的前提，也是與其對(duì)質(zhì)的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)目標(biāo)的分析主要包括學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織形式以及與其相關(guān)的支持性概念，即既要理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，又要探究為學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者概念體進(jìn)行變構(gòu)的支持性概念。學(xué)習(xí)者特征主要包括概念體、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)者本身概念體的分析主要涉及概念體的五要素：P（問(wèn)題）、C（參考框架）、O（心智運(yùn)算）、R（語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)）、S（意義符），獲取學(xué)習(xí)者概念體的策略主要包括問(wèn)卷、談話、畫圖等形式。學(xué)習(xí)者的概念體是學(xué)習(xí)者對(duì)現(xiàn)實(shí)世界和所獲信息進(jìn)行解釋的唯一工具，同時(shí)確定和把握學(xué)習(xí)者概念體是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的前提之一，它關(guān)系到后續(xù)概念體變構(gòu)的成敗。認(rèn)知能力和認(rèn)知風(fēng)格是進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)的基礎(chǔ)，根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)者的身心發(fā)展差異進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì)安排；學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)主要分析學(xué)者當(dāng)前對(duì)本學(xué)科內(nèi)容的動(dòng)機(jī)強(qiáng)弱以及原因。通過(guò)學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特征分析來(lái)確定學(xué)習(xí)起點(diǎn)，還應(yīng)注意學(xué)習(xí)的起點(diǎn)是共性與個(gè)性的統(tǒng)一體，即將全體學(xué)習(xí)者的基本水平與單個(gè)學(xué)習(xí)者的個(gè)人起點(diǎn)水平對(duì)立統(tǒng)一起來(lái)。

變構(gòu)模型學(xué)習(xí)理論最重要的環(huán)節(jié)就是解構(gòu)和建構(gòu)階段。在這一階段中，環(huán)境創(chuàng)設(shè)、資源設(shè)計(jì)和教學(xué)策略安排為學(xué)習(xí)者概念體的變構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也決定著概念體的變構(gòu)成敗。根據(jù)概念體的性質(zhì)，即概念體的可利用性和障礙性進(jìn)行不同教學(xué)形式的選擇。如果學(xué)習(xí)者自身概念體能夠直接同化和順應(yīng)外在知識(shí)，教師將會(huì)選擇“利用”的教學(xué)流程；相反則會(huì)進(jìn)入到概念體“對(duì)質(zhì)”的教學(xué)流程之中。（1）“利用”模式。在“利用”教學(xué)模式中，學(xué)習(xí)得以順利進(jìn)行的前提條件是學(xué)習(xí)者已有概念體不存在錯(cuò)誤，同時(shí)概念體的知識(shí)結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織形態(tài)處于一致或類似的狀態(tài)。此時(shí)可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)啟動(dòng)環(huán)境激發(fā)學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)，為學(xué)習(xí)者的概念體變構(gòu)提供信息資源，并運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略提供逐步的幫助和指導(dǎo)來(lái)完成概念體的建構(gòu)。在這一過(guò)程中，學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)建的成功與否直接影響著學(xué)習(xí)者原有概念體的變構(gòu)；學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建必須與學(xué)習(xí)者原有概念體產(chǎn)生共振才能激發(fā)學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)；學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建必須以學(xué)習(xí)內(nèi)容為基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)者原有概念體與學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)合創(chuàng)設(shè)條件。（2）“對(duì)質(zhì)”模式。這一模式應(yīng)用的目的旨在排除、撼動(dòng)、駁斥學(xué)習(xí)者原有概念體中的錯(cuò)誤，將學(xué)習(xí)者的錯(cuò)誤概念清除出去，要達(dá)到這一目的必須要和學(xué)習(xí)者的概念反著來(lái)。基于這種理論觀點(diǎn)的學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)，教師要制造導(dǎo)致思想對(duì)立的情境，這種對(duì)立可以是學(xué)生本身的，也可以是學(xué)生小組內(nèi)部的。學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)要突出真實(shí)感、真切感和共振性，以最大限度地開發(fā)和利用各種學(xué)生真切感受到的認(rèn)知沖突。教學(xué)策略由于對(duì)質(zhì)的形式不同也存在著差異，在自我對(duì)質(zhì)中，教師可以通過(guò)提供數(shù)據(jù)資料、實(shí)物接觸、現(xiàn)實(shí)接觸、實(shí)驗(yàn)觀察等形式實(shí)現(xiàn)；在協(xié)作對(duì)質(zhì)中，教師可通過(guò)組織辯論、小組討論以及論壇、聊天室、博客、微博等形式展開。（3）評(píng)價(jià)階段。動(dòng)態(tài)性是評(píng)價(jià)的主要特征，因?yàn)樵诮虒W(xué)預(yù)設(shè)、進(jìn)行中、結(jié)束等階段，教師都在實(shí)時(shí)地進(jìn)行監(jiān)控與評(píng)價(jià)，同時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行教學(xué)策略的調(diào)節(jié)。

四、基于ALID模型的實(shí)證研究

（一）研究設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)對(duì)學(xué)生教材的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選取、資料的查找和研究的論證，在2012年2月確定了基于變構(gòu)模型學(xué)習(xí)理論的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程，即基于ALID模型的應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)。

1. 課題選取

研究的目的源于探索基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法。實(shí)驗(yàn)方法為準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法。實(shí)驗(yàn)對(duì)象源自七年級(jí)的教學(xué)班級(jí)，選取兩個(gè)班級(jí)的生物學(xué)科進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，即實(shí)驗(yàn)班和控制班。實(shí)驗(yàn)班采用基于變構(gòu)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，控制班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，其他變量相同，同時(shí)對(duì)教材的教學(xué)預(yù)設(shè)分別進(jìn)行了兩種模式的教學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)，便于授課教師進(jìn)行教學(xué)。

2. 建立假設(shè)與確定變量

研究假設(shè)：對(duì)于七年級(jí)的生物教學(xué)，基于變構(gòu)理論教學(xué)設(shè)計(jì)模式的學(xué)習(xí)效果優(yōu)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。在這項(xiàng)假設(shè)中，條件因素C=學(xué)生進(jìn)行七年級(jí)的生物課程學(xué)習(xí)；自變量X=兩種教學(xué)模式（即變構(gòu)理論的學(xué)習(xí)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式）；因變量Y=學(xué)生的生物學(xué)習(xí)效果；干擾變量為被試者的主觀態(tài)度、習(xí)慣、動(dòng)機(jī)、準(zhǔn)備狀態(tài)、目標(biāo)定時(shí)，為避免或減少這些干擾因素對(duì)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的影響，筆者每周一都進(jìn)行課堂調(diào)研及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)排解，并將其記錄下來(lái)作為最終數(shù)據(jù)分析的參考。此外兩個(gè)班級(jí)采用同一位教師、同樣的媒體進(jìn)行授課，避免這些差異影響最終數(shù)據(jù)的效度。

3. 選取實(shí)驗(yàn)對(duì)象

首先對(duì)河北省遵化市地北頭鎮(zhèn)中學(xué)的七年級(jí)所有班級(jí)進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)模式的生物教學(xué)，在第八周時(shí)進(jìn)行七年級(jí)所有班級(jí)的生物測(cè)試，這次測(cè)試以第八周的月考試題作為對(duì)學(xué)生生物學(xué)習(xí)效果的前測(cè)；接著對(duì)各班進(jìn)行生物成績(jī)平均分和方差齊同性的分析，并檢查他們的成績(jī)是否服從正態(tài)分布或接近正態(tài)分布。通過(guò)篩選最終確定了兩個(gè)班級(jí)，分別是七（1）班為實(shí)驗(yàn)班和七（2）班為控制班。

4. 教材內(nèi)容設(shè)計(jì)

教師講授的教材為七年級(jí)下冊(cè)的《生物》，前八周采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在第八周后對(duì)七（1）班采用基于變構(gòu)模型的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)七（2）班繼續(xù)延續(xù)前八周的教學(xué)設(shè)計(jì)形式?；谧儤?gòu)理論的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)，并運(yùn)用學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)影響和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，如與現(xiàn)實(shí)對(duì)質(zhì)、與同伴對(duì)質(zhì)、與自己對(duì)質(zhì)等，學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)僅僅圍繞P（問(wèn)題）、C（參考框架）、O（心智運(yùn)算）、R（語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)）、S（意義符）這些概念體的要素進(jìn)行。教師通過(guò)獲取學(xué)習(xí)者概念體，然后創(chuàng)設(shè)環(huán)境來(lái)解構(gòu)和變構(gòu)學(xué)習(xí)者的概念體，基于這一理念進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與組織。

（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)研究所采用的數(shù)據(jù)分析軟件是IBM SPSS Statistics 18，分析數(shù)據(jù)包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)。

1. 前測(cè)成績(jī)比較

對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者的前測(cè)成績(jī)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果顯示：實(shí)驗(yàn)班的前測(cè)平均成績(jī)?yōu)?9.37，控制班的前測(cè)平均成績(jī)?yōu)?9.28。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班的前測(cè)成績(jī)比較結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)班與控制班前測(cè)成績(jī)差異顯著性概率P=0.973>0.05，故兩者不存在顯著性差異。

2. 后測(cè)成績(jī)比較

對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者的后測(cè)成績(jī)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，通過(guò)F=0.072和P=0.791可以確定，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的方差具有齊性，不必進(jìn)行置信度的區(qū)間調(diào)整。檢驗(yàn)結(jié)果顯示：實(shí)驗(yàn)班的后測(cè)平均成績(jī)?yōu)?9.29，控制班的后測(cè)平均成績(jī)?yōu)?0.21。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班的后測(cè)成績(jī)比較結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)班比控制班的平均成績(jī)高9.08，實(shí)驗(yàn)班與控制班后測(cè)成績(jī)差異顯著性概率P=0.013<0.05，故兩者存在顯著性差異，即基于變構(gòu)理論教學(xué)設(shè)計(jì)模式的實(shí)驗(yàn)班在教學(xué)效果上明顯高于基于傳統(tǒng)教學(xué)模式的控制班。

（三）實(shí)驗(yàn)討論與案例剖析

基于變構(gòu)理論教學(xué)模式進(jìn)行的生物教學(xué)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí)形式，這表明該學(xué)習(xí)理論能夠有效地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究過(guò)程中，基于變構(gòu)理論的教學(xué)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜、互動(dòng)的過(guò)程，筆者從變構(gòu)理論視角出發(fā)，基于ALID模型圍繞四個(gè)維度詳細(xì)論述如何在實(shí)踐中進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵點(diǎn)，并例舉相關(guān)案例進(jìn)行解讀。

1. 概念體的獲取與確定

概念體是變構(gòu)模型的核心觀念，因?yàn)楦拍铙w是學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)、理解外界的唯一工具，是新知識(shí)的解釋系統(tǒng)，沒有相關(guān)概念體的存在學(xué)習(xí)將無(wú)從談起。顯然，確定學(xué)習(xí)者的概念體是教學(xué)得以成功實(shí)施的前提，是教學(xué)設(shè)計(jì)的前提。在教學(xué)中，通常采用問(wèn)卷、談話、畫圖、文字描述、錄音和視頻等手段獲取關(guān)于學(xué)習(xí)者的概念體。問(wèn)卷法適合學(xué)期開學(xué)時(shí)的測(cè)評(píng)，如果在每一節(jié)課開始時(shí)都進(jìn)行測(cè)試會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間的分配造成影響，同時(shí)測(cè)評(píng)的結(jié)果并不能及時(shí)準(zhǔn)確分析，也不能及時(shí)確定教學(xué)內(nèi)容和策略。談話法也可稱為問(wèn)答法，即在上課或在教學(xué)過(guò)程中隨時(shí)通過(guò)問(wèn)答的形式獲取學(xué)習(xí)者的概念體，這種方式靈活、多變，但是教師所詢問(wèn)的問(wèn)題并不能完全揭示出學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的全部概念體，因?yàn)檫@些內(nèi)容往往是教師所關(guān)注的，通常帶有主觀性，這一局限性容易忽視學(xué)習(xí)者起支持作用的概念體，為以后概念體的成功解構(gòu)和建構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面影響。畫圖法是學(xué)生概念體自我表征的一種有效形式，與文字描述方法相結(jié)合效果更為突出。在時(shí)間充裕的情況下，學(xué)習(xí)者能夠盡顯其所掌握的全部相關(guān)概念。因此教師可以規(guī)定讓學(xué)生通過(guò)概念圖、思維導(dǎo)圖等形式來(lái)描述概念體，這種方式可以彌補(bǔ)談話法、問(wèn)卷法所隱含的教師主觀性缺陷。錄音和視頻手段能夠?qū)崟r(shí)記錄學(xué)習(xí)者概念表達(dá)的任何瞬間，為研究者留有足夠的時(shí)間去深入研究他們概念體表達(dá)的內(nèi)容、形式。研究表明，學(xué)習(xí)者概念體的表述并不是一件易事，需要根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行環(huán)境設(shè)計(jì)，即創(chuàng)造激發(fā)性的啟動(dòng)環(huán)境，激發(fā)學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)，使學(xué)習(xí)者愿意、積極地盡顯相關(guān)的概念體。

在《血液循環(huán)系統(tǒng)》一課的教學(xué)中，教師首先通過(guò)談話、填圖的形式對(duì)學(xué)習(xí)者關(guān)于血液循環(huán)體統(tǒng)的概念知識(shí)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試可以明確學(xué)習(xí)者概念體中的錯(cuò)誤概念、空缺概念，為變構(gòu)他們的概念體做好充分準(zhǔn)備。通過(guò)測(cè)試表明，學(xué)習(xí)者對(duì)血液循環(huán)的方向存在著明顯的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，把握住學(xué)生概念體的這些問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)，將有利于進(jìn)行學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)工具的設(shè)計(jì)與提供。

2. 通過(guò)概念體進(jìn)行學(xué)習(xí)

學(xué)生是從他的概念出發(fā)進(jìn)行學(xué)習(xí)的，學(xué)習(xí)者的概念是他們用以理解的唯一工具。學(xué)習(xí)過(guò)程本質(zhì)上就在于學(xué)習(xí)者究竟如何解決本身概念體與學(xué)習(xí)內(nèi)容的差距問(wèn)題，即學(xué)習(xí)者如何在已有概念體的基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)差距內(nèi)容的編碼和解碼。利用概念體學(xué)習(xí)的前提條件是必須理解已有概念體的特征參數(shù)，即問(wèn)題、參考框架、心智運(yùn)算、意義符和語(yǔ)義網(wǎng)。研究表明，學(xué)習(xí)者對(duì)外界進(jìn)行解釋、編碼的過(guò)程實(shí)際是不斷對(duì)自己已有概念體進(jìn)行質(zhì)疑的過(guò)程。例如學(xué)生在對(duì)人的血液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)不斷提出一系列問(wèn)題，“肺循環(huán)的過(guò)程是怎樣的”、“左心房、左心室和右心房、右心室的血液是如何循環(huán)的”、“心臟和肺循環(huán)的關(guān)系和影響怎樣”等。提問(wèn)的同時(shí)，學(xué)生通過(guò)心智運(yùn)算會(huì)在自己已有的概念體中迅速地搜尋參考框架、意義符，探索所有相關(guān)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。在這一過(guò)程中需要注意一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，也是確保教學(xué)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即在確定學(xué)習(xí)者已有概念體之后必須對(duì)其進(jìn)行相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，防止學(xué)習(xí)內(nèi)容超出學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”或承載能力。進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)需要注意的是學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者概念體的參考系數(shù)的一致性或相似性，即教師是否是在分析了概念體已有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織與安排的，是否存在著與新授內(nèi)容相關(guān)的參考框架。簡(jiǎn)言之，是否能夠利用已有概念體將新知識(shí)納入到學(xué)習(xí)者的概念結(jié)構(gòu)中。研究表明，通過(guò)概念體進(jìn)行學(xué)習(xí)的有效策略包括補(bǔ)充思維導(dǎo)圖和概念圖、虛擬實(shí)驗(yàn)解剖、接觸實(shí)物等。補(bǔ)充思維導(dǎo)圖和概念圖旨在引導(dǎo)學(xué)生完成從已有概念體到學(xué)習(xí)內(nèi)容之間差距的概念結(jié)構(gòu)，這是一種非常有效的同化和順應(yīng)方式；此外通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)物接觸、媒體等手段能夠解決學(xué)習(xí)者提出的各種質(zhì)問(wèn)，即通過(guò)學(xué)習(xí)者的觀察、探索、質(zhì)疑進(jìn)行學(xué)習(xí)者概念的建構(gòu)和解構(gòu)。在《血液循環(huán)系統(tǒng)》教學(xué)中，通過(guò)向?qū)W生提供血液循環(huán)的半成品概念圖，即空缺其中重要的位置和方向，讓學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行填充和通過(guò)資料進(jìn)行查詢。

3. 對(duì)質(zhì)與概念體

學(xué)習(xí)絕對(duì)不是累加式的機(jī)制，而且只有在一些特殊情況下才可能實(shí)現(xiàn)同化和順應(yīng)，更多的情況則是突破學(xué)生原有概念的“智力牢籠”，與原有概念體對(duì)著干。學(xué)習(xí)者的概念體是對(duì)現(xiàn)實(shí)和所接受信息進(jìn)行解碼的唯一工具，不能完全被移除，然而教學(xué)設(shè)計(jì)者必須通過(guò)分析學(xué)習(xí)者已有的概念體確定其中的錯(cuò)誤之處（即教學(xué)設(shè)計(jì)就是要通過(guò)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)影響和對(duì)質(zhì)這些概念），最終通過(guò)解構(gòu)和重構(gòu)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。研究表明與學(xué)習(xí)者原有觀念進(jìn)行對(duì)質(zhì)是一件十分困難的事情，有一部分學(xué)生由于害怕自己認(rèn)為正確的觀點(diǎn)得到質(zhì)疑、挑戰(zhàn)而常常處于默不作聲或置之不理；有一部分學(xué)生在小組討論對(duì)質(zhì)時(shí)情緒異常激動(dòng)，他們?yōu)榱司S護(hù)自己的觀點(diǎn)時(shí)常爭(zhēng)論得面紅耳赤，有時(shí)甚至走到了理智的邊緣，這完全源于自尊心和對(duì)自己觀點(diǎn)的堅(jiān)持。學(xué)習(xí)者原有概念體的改變并不會(huì)易如反掌，一方面來(lái)自于學(xué)習(xí)者情感方面的維持，另一方面來(lái)自于與之保持較強(qiáng)一致性的概念體網(wǎng)絡(luò)，只有當(dāng)學(xué)習(xí)者的概念體完全無(wú)力維持他的觀點(diǎn)并且認(rèn)識(shí)到確鑿的事實(shí)時(shí)，才會(huì)放棄原有觀點(diǎn)，并通過(guò)解構(gòu)和建構(gòu)來(lái)接受新知識(shí)，新知識(shí)也只有在先擁知識(shí)失效的情況下才會(huì)真正安置下來(lái)。在《血液循環(huán)系統(tǒng)》教學(xué)中，采用小組討論與班級(jí)答辯相結(jié)合的形式進(jìn)行對(duì)質(zhì)活動(dòng)，即組內(nèi)自我對(duì)質(zhì)、小組對(duì)質(zhì)和全班的人際交流。在對(duì)質(zhì)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)具有懷疑的問(wèn)題表現(xiàn)出較高的興趣。教師應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控小組和班級(jí)學(xué)生的討論狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)小組興趣較低，應(yīng)及時(shí)通過(guò)設(shè)疑、制造矛盾等方式挑起學(xué)生的對(duì)質(zhì)熱情。

實(shí)驗(yàn)表明，與學(xué)習(xí)者的概念體進(jìn)行對(duì)質(zhì)的有效策略包括實(shí)物與現(xiàn)實(shí)接觸、自我表述與評(píng)析、辯論等。最有效、最直接的莫過(guò)于通過(guò)實(shí)物的接觸來(lái)駁斥學(xué)習(xí)者已有概念體的錯(cuò)誤，這種對(duì)質(zhì)是學(xué)習(xí)者通過(guò)實(shí)物真實(shí)感觸的自我對(duì)質(zhì)，比較溫和且易于接受。此類方法也可以通過(guò)多媒體手段實(shí)現(xiàn)。自我表述與評(píng)析是通過(guò)學(xué)習(xí)者不斷進(jìn)行自我質(zhì)疑實(shí)現(xiàn)的，但這種方式對(duì)于改變學(xué)習(xí)者的概念體效果并不明顯。因?yàn)閷W(xué)習(xí)者很難挑戰(zhàn)自己的錯(cuò)誤概念，然而這種弊端可以通過(guò)設(shè)計(jì)基于資源的學(xué)習(xí)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者通過(guò)對(duì)自己的質(zhì)疑和資源搜索不斷地解構(gòu)錯(cuò)誤觀點(diǎn)，同時(shí)建構(gòu)正確的概念體。辯論是一種較為強(qiáng)烈的對(duì)質(zhì)，辯論的雙方或個(gè)體會(huì)調(diào)用所有與其觀點(diǎn)相關(guān)的論據(jù)來(lái)駁倒對(duì)方。這一過(guò)程既是對(duì)學(xué)習(xí)者原有概念體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、正確性的檢驗(yàn)，同時(shí)也是驗(yàn)證概念體對(duì)于事實(shí)完整性、穩(wěn)定性的一種方式。當(dāng)學(xué)習(xí)者已有概念體不能解釋對(duì)方質(zhì)疑或者所提出的概念被對(duì)方反駁成功時(shí)，這時(shí)就會(huì)引起概念體的“空位”和“認(rèn)知沖突”，因此學(xué)習(xí)者不得不重新審視自己的概念體，通過(guò)解構(gòu)和建構(gòu)實(shí)行概念體的變化。辯論是激烈的、痛苦的，但是對(duì)于學(xué)習(xí)者的概念變構(gòu)是印象深刻的。在教學(xué)過(guò)程中，教師需要根據(jù)辯論的激烈程度進(jìn)行辯論過(guò)程的控制和調(diào)節(jié)，避免辯論過(guò)于激烈或平淡。為了避免面對(duì)面辯論過(guò)于激烈，可以借助現(xiàn)代技術(shù)手段通過(guò)聊天室、論壇、微博、博客和其他即時(shí)通信工具進(jìn)行中性辯解。

4. 學(xué)習(xí)環(huán)境與概念體

教師或教學(xué)工作者不能直接操縱學(xué)習(xí)者內(nèi)在的概念，只能通過(guò)外在的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)影響學(xué)習(xí)者的概念體。學(xué)習(xí)環(huán)境在學(xué)習(xí)者的概念變構(gòu)過(guò)程中具有重要的作用。首先，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有效的學(xué)習(xí)環(huán)境以展現(xiàn)學(xué)習(xí)者的概念體，獲取和確定概念體的結(jié)構(gòu)組織，為變構(gòu)學(xué)習(xí)者內(nèi)在概念體提供依據(jù)。其次，為與學(xué)習(xí)者原有概念體的對(duì)質(zhì)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，主要通過(guò)實(shí)踐參與、實(shí)物接觸、媒體虛擬等手段為自我對(duì)質(zhì)、展開辯論提供有效的支持。學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)不僅僅在于概念體中的要素，而在于要素之間的組織關(guān)系，學(xué)習(xí)環(huán)境要針對(duì)不穩(wěn)定的觀念要素聯(lián)系或錯(cuò)誤概念及其聯(lián)系創(chuàng)設(shè)一種不協(xié)調(diào)的外在情境，啟動(dòng)學(xué)習(xí)者自我質(zhì)疑，尋求答案的動(dòng)機(jī)。第三，學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)為學(xué)習(xí)者不同變構(gòu)過(guò)程提供適當(dāng)?shù)男畔⒅С郑ㄔ诟拍铙w的表達(dá)階段和變構(gòu)階段。在表達(dá)階段主要以問(wèn)答、填圖與畫圖等形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些形式可以通過(guò)多媒體形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在變構(gòu)階段主要通過(guò)實(shí)物提供、現(xiàn)實(shí)接觸、數(shù)字媒體資源來(lái)實(shí)現(xiàn)，旨在為利用學(xué)習(xí)者概念體或?qū)|(zhì)學(xué)習(xí)者的概念體提供事實(shí)參照，促進(jìn)概念變構(gòu)效率。根據(jù)《血液循環(huán)系統(tǒng)》一課的特點(diǎn)，主要采用了基于網(wǎng)站的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)，網(wǎng)站的內(nèi)容包括血液循環(huán)系統(tǒng)的Flash動(dòng)畫、在線聊天室等這幾項(xiàng)功能，目的在于向?qū)W習(xí)者提供自我對(duì)質(zhì)、群組對(duì)質(zhì)的條件，促進(jìn)學(xué)習(xí)者識(shí)別已有概念體，變構(gòu)錯(cuò)誤概念體，建構(gòu)新的概念體。

五、結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)ALID模型的提出、構(gòu)建與實(shí)證研究，旨在從變構(gòu)學(xué)習(xí)理論的維度探索學(xué)習(xí)的發(fā)生機(jī)制和如何通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。在變構(gòu)模型的教學(xué)設(shè)計(jì)中最為重要的一點(diǎn)是獲取、確定學(xué)習(xí)者原有概念體，這是學(xué)習(xí)者概念變構(gòu)的前提；同時(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)是基于學(xué)習(xí)者原有概念體和學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)的。在對(duì)概念體的理解上一定要把握其雙重身份，即可利用性和矛盾性，根據(jù)其不同的特性進(jìn)行環(huán)境、資源和教學(xué)策略的設(shè)計(jì)。ALID模型是通過(guò)一學(xué)期的生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合概念變構(gòu)學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上得出來(lái)的，其局限性在于不同學(xué)科的性質(zhì)造成對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)、資源安排和教學(xué)策略的差異性需求，這也是以后需要進(jìn)一步探討和研究的。

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