试论美学理解视角下的科学教学

邵朝友 杨澄宇

摘   要： 科学教学存有三种学习理论视角，分别为概念理解、话语理解与美学理解。相比概念理解与话语理解，美学理解超越了前两者分别指向的认知与社会范畴，体现了人之为人的美学维度。在特征上，基于美学理解的科学教学追求美感经验，开展基于观念的探究。在实务上，基于美学理解的科学教学可采取“明晰关于美感经验的教学目标—确定用于探究的观念—开展基于观念的探究”实施框架。

关键词： 科学教学；概念理解；话语理解；美学理解；美感经验；基于观念的探究

科学教学一直以来强调学科知识体系，理性与认知被置于核心地位。随着科学社会维度的发现，语言和社会逐渐成为科学教学的重要内容。然而据杜威（J.Dewey）的说法，教育即审美，所有课程都有一个美学维度，都能让学生际遇与欣赏最有个性与最值得珍惜的事物。1 如果教育是为了更好地生活，那么，科学教学势必要让学生经历审美过程。就此，已有不少学者从学习理论视角进行探讨，而美学理解是其中一种重要的学习视角。那么，何谓美学理解？基于美学理解的科学教学有何特征？如何开展基于美学理解的科学教学？这三个问题构成本文的探讨主题。

一、科学教学呼唤美学理解

考察发现，当今关于科学教学存有三种典型的学习理论，分别对应概念理解（conceptual understanding）、话语理解（discourse-based understanding）、美学理解（aesthetic understanding）。这三种学习视角各具内涵，下文逐一加以论述。

1.科学教学的三种学习视角

（1）概念理解

概念理解植根于理性主义传统和个人认知心理学。在指向概念理解的视角下，学习被视为一种理性活动，其关键是理解并接受思想。这些思想具有智力和理性的特征，學生必须依据有效证据做出判断，因此，学习被视为某种探究。概念学习聚焦于“学习是什么”，关注知识、结构及其事实，但并不排斥情感或态度，关于“学习需要什么条件”不是它讨论的重点；学习是理性的，概念的改变意味着学习发生，以便确保概念与现实保持一致；所谓科学教育，就是让学生根据可靠的事实精确地表征世界。1

（2）话语理解

话语理解把科学视为文化、社会与脉络的活动，社会文化理论是其典型表征。有研究2 显示，话语理解视角主要由两大部分构成：一是习得科学专题模式，先学习与科学话语、意义、提问类型、证据与逻辑推理相适应的结构化方式，然后学习特定的语义模式，它能联结科学语言并产生意义。二是形成与科学、科学思想、科学共同体相契合的身份认同。这种身份认同包括想象未来的自己，许多学生把自己视为科学学习者、应用者和研究者。在此视角下，知识具有情境性，权力和公平乃关注焦点。科学学习并非为了培养精英，而是培养能在科学共同体内讨论科学的人。在这种科学课堂上，学生围绕共同话题学习并进行提问、话题转变、辩护、假设、批判、理论化、想象等活动。

（3）美学理解

美学理解来自杜威的美学理论，认为教育要让学生生活充满有意义的经验，学习要让学生经历美感经验（aesthetic experience）。美感经验在生活中随处可见，如：生活中一个得到圆满解决的问题，一次声情并茂的演出，一场已经结束的游戏，甚至一次激烈吵架……只要它们善始善终，没有被中途打断，得到圆满的结局，它就是一个经验。3 经验又与期望（anticipation）息息相关。期望融合了智性与情感，能让学生主动思考后续行动，又能对未来各种可能性进行预测。这种预期常常引起一系列心理活动乃至深层次的思考，为学生进一步探究学习提供驱动力。4 这表明，在期望引导下的探究富有事件性、引人入胜。在这些活动中，学生与外界相互作用，这改变了他们对世界的认识，转变了对自己的认识。换言之，美感经验具有转化性，它改变了人与世界的关系；而在事件推进中，完满性使得学生被世界吸引，他们的认知、情感与外界融为一体，此刻他们拓展了知觉与行动，成为完整的人。5 科学教学不是为了培养科学家，而是回到生活本身。幸福生活问题才是人类的根本，生活经验是一切思想的出发点，生活经验最本真的意义就是审美。6

2.科学教学需要美学理解：基于三种学习视角的比较

三种理论各具特色，可进一步从“知识的界定、课程的核心概念、什么激发学习、学习如何发生、教师的角色、学生的角色”六个论题呈现它们之间的特征。7

通过比较，本文认为，科学教学除了概念理解、话语理解，还需要美学理解，其原因在于：

第一，教育目的在于培养会生活的人。概念理解坚持理性与逻辑的立场，概念与学科知识是课程核心概念。话语理解认为，知识被界定为分布于社群，体现为与他者进行语言交流与行动参与，语言与参与是课程核心概念。美学理解则将知识界定为在物质或社会的层面参与日常世界的行动，观念与经验是课程核心概念。相比之下，美学理解充分体现出美作为人性的一部分，更加重视人的生活，观念与经验和人的日常行动更为相关。这把人置于教育的中心，体现了人文主义的教育目的。

第二，学习是全身心的投入。概念理解认为，学习是通过新旧知识的相互适应、认知失衡或认知不一致等发生的，教师需要帮助学生确认并改变错误概念，学生需要认识并取代错误概念。话语理解则凸显语言与学生身份的作用，强调教师帮助学生采纳社群与分享讨论的方式，学生需要尽可能与同伴、教师、社区人员共同建构知识。相比之下，美学理解把经历美感经验作为科学教学的指导，要求教师帮助学生重看世界、发现日常世界的美与真理，重视学生积极论证观念的潜力。学习得到全身心的投入，促进了深度学习。

第三，期望能激发强烈动机与深度参与。概念理解以问题、认知失衡来激发学习，话语理解以参与愿望与身份认同来激发学习，美学理解则把可能性的期望与尝试观念的愿望作为激发学习的动机。相比之下，期望和观念更具深层次的情感作用，能更好地激发学习动机，持续而富有深度地推动学生学习。

二、美学理解视角下科学教学的特征

如何开展基于美学理解的科学教学？有必要先明晰基于美学理解的科学教学有何特征。这包括两个方面：

1.追求美感经验

美学理解的价值确定，意味着美学理解成为科学教学的选择，其核心在于美感经验成为科学教学的目标。在这样的课堂上，教师首先需要思考教学内容对学生意味着什么，即所学内容对于他们的生活有何助益，这实际就是教学目标。这样的教学目标不止于科学认知或科学语言，而是融合了认知、知觉与情感，并可以用于生活实践。为此，教师需要钻研并解读科学课程标准和相关文本，进而在考虑学生学情基础上确定所欲实现的美感经验。这样的美感经验包含“学期、单元、课时”三个层面，为教学与评价提供依据。

2.基于观念的探究

基于美学理解的科学教学意图让学生经历美感经验，这需要期望的参与，它是推动该历程的动力。那么，期望由何产生？这涉及了杜威的观念（idea），用以推进期望对学习事件的引导。这里的观念乃是一种可能性，与概念有所不同。概念表示一个精确的界定，意味着能准确地加以应用，概念定位的学习目标建构精确、有意义的表征。与之不同，观念是那种能吸引学生、改变他们想法的东西，观念定位的学习目标帮助学生在观念引导下，运用观念生活、与之共存于世界。观念是推动学习的激动人心的能量，帮助学生富有活力地进行思维想象。相反，概念通常表现为认知现象，而不是表现为行为、情感和情感综合体现象，通常被作為静态的表征，而不是作为事件或参与世界方式。1 因此，要通过学习发展学生审美能力，在很大程度上取决于教学围绕的是观念而不是概念。当然，概念与观念也存在着联系，概念几乎都来自观念，或者说观念是抽象化概念的原型或来源。

观念具有三个特征，能解释为何它能推动期望。观念的第一个特征是学科性，即观念指向与期望相关的学科内容。2 学校与教学中存在许多传统想法，如学生盼望与同伴进行课外闲聊，就不是观念。观念的第二个特征是可行性，即它能促发行动，观念只有在行动中才有意义和价值。杜威认为观念是将来可能经验的期望生产器3，而期望如同计划导向行动。4 一旦观念形成，将会通过行动测试它的可能性，如果不具有可行性，观念则仅仅是想象。观念的第三个特征是情感性，观念的情感关联着期望的情感，后者源于参与特定观念，持续推动并统一经验走向完满。5 这种情感伴随观念展开过程，直接创造了期望的情感，使学生产生持续兴趣，进而融合经验中的知识技能与情感态度，在感情和价值上认同学科。总之，美感经验的产生过程需要经验的连续与累积，需要期望来维持学习兴趣、统一经验，需要观念来制造学习冲突与推进学习事件，进而形成意义。

三、美学理解视角下科学教学的实施

在美学理解的视角下，科学教师的重要职责之一是研制鲜活的观念，以便产生美感经验的催化剂。为此，本文主要从“怎么教”的角度建构了教学实施框架（见图1）。

1.明晰关于美感经验的教学目标

传统上，教学目标往往用行为来表示预设的学习结果，指向于知识技能类目标，似乎美感经验会自动生成，无需多虑。但我们完全可以预设，如果美感经验的诉求不能或者微弱地得以体现，实践中它极有可能被教师忽略。那么，是否可以事先预设地描述出美感经验？但事实上，美感经验不能完全预设，又很难明确规定，具有很大开放性。因为教学目标中的知识与技能部分比较具体，美感经验部分则无法精确地规定与描述。

基于此，可以对教学目标进行两方面处理：一是对其进行“模糊”的描述。这避免了预设目标的不足，也避免了盲目教学的弊端。二是借鉴艾斯纳（E.W.Eisner）的表现性目标（expressive objectives）1以活动来叙写教学目标，其理由在于美感经验强调经验的完整性，通常产生于情境性问题解决。综上所述，本文建议采取如下叙写方式：以单元为基本教学单位，描述出教学单元关键活动的完整活动过程，尽可能体现知觉与认知的方式；具体地描述出知识技能方面的要求，相对模糊地描述情感方面的表现。如某单元教学目标可表述为：（1）观看视频后，完成探究活动：提出假设、设计实验方案、操作实验仪器、收集与处理数据、得到结论；（2）理解加速度的内涵，在生活中有意识地应用加速度，表现出对科学探究的好奇与兴趣。

2.确定用于探究的观念

为落实教学目标，需要确定用于探究的观念，这包括两个方面的行动：

（1）寻找观念

观念的寻找可利用概念起源或背景信息，从概念寻找观念。日常教学中，我们经常可以看到许多教师喜欢讲授概念，而不是让学生参与观念寻找之中。概念一般具有固定的内涵，而观念意味着可能性，需要学生进行尝试。因此，教师完全可以从概念入手寻找原始的观念。就此而言，科学教师需要重点关注科学史，因为科学的发展有其脉络，它们将展现出科学概念的起源或背景。例如，“牛顿运动定律”是中学物理非常重要的教学内容，教师引导学生欣赏牛顿运动定律不只是围绕这些定律，也要引导学生了解定律的起源。该起源与下述问题息息相关——为什么它们那么重要？它们怎样影响了科学与世界？这个问题就是有益于科学教学的一种强有力的观念。教师可采用如下富有吸引力的声明：关于运动，牛顿产生了一些简单的想法。他的想法诞生了一种伟大惊人的力量——这种力量对世界进行解释、预测与控制到骇人的程度。自从牛顿运动定律提出那天起，世界显示出完全不同的面貌。1 接着，教师可介绍当时人们对科学与世界的看法，进而引导学生参与讨论牛顿思想如何改变了科学观与世界观。该案例表明，教师从“牛顿运动定律”的起源中挖掘出观念“为什么牛顿运动定律那么重要”，以此学生可以通过该观念开展学习。

（2）强化观念的探究期望

教师需要在观念中增加期望，让学生代入情感地探究。教师需要把学科内容与学生经验联系起来，学生也把学科内容融入平常生活之中，并且充分感受学科内容对生活带来的影响。为了引出个体经验，教师还需要更深入地激发出学生期望。期望是行动的激发器，正如悬念推动了剧情，期望推动学生依据自身经验采取行动。那么，如何创设期望？就此可以借鉴艺术家的做法。例如，一位戏剧家细心选择字词、图像、场景与行动系列。这些因素以一定方式加以组合，形成悬念和情节线索。教师也可如此来处理教学内容，以形成期望和个人经验。例如，一位科学教师以如下语言进行单元开场白：我们本周学习任务是，学习并理解为何说每种动物都是一种真正有趣的设计（design）？因为每种动物……在特定环境中为了生存和发展而被设计。而且当你学会从适应环境角度出发来观察动物时，将会发现每种动物都是有趣的创造物。2 在此，“设计”一词很有讲究，表面上它带有进化创世的味道，但更生动地道出动物的结构、功能与环境的关系，能激发学生深层次的经验与情感。

3.开展基于观念的探究

获得观念后，就可以用它来开展探究活动了。基于观念的探究涉及诸多内容，但离不开以下关键行动。

（1）运用与扩展知觉

日常生活中，我们趋向依赖于认知，习惯瞬间辨识物体，把它们纳入某个类别。但我们可以超越认知，可从其他艺术视角来知觉一个物体，这为获得美感经验提供可能。科学教学可以观念形式来拓展知觉，运用隐喻和引导学生重新观看世界是拓展知觉的两种常用方式。

如同观念，隐喻乃关于可能性，即可能的联系、表征或解释。通常认为，隐喻能使得学习变为：可能成为什么、欣赏新的思考方式、新的视野和行动。因此，隐喻让学生介入观念的经验之中。杜威就曾借用了皮尔斯（Peirce）的逆推法（abduction），把隐喻置于学习的中心位置。这是因为，科学知识的诞生在于原初人类运用隐喻才产生了假设，即可能成立的知识，然后通过演绎和归纳来验证假设。3 教学的隐喻能促进学生运用知识于日常生活经验，拓展知觉范围。例如，当教师把腐蚀比喻为物体康复力量与破坏力量之间的斗争，学生将会更容易运用此隐喻发现他们日常生活之中的腐蚀现象。在教学中，教师除了提供隐喻，还要告诉学生腐蚀现象随处可见，要善于发现日常生活中的腐蚀现象。如此一来，隐喻拓展了学生知觉。

拓展知觉的另一方式是重新观看世界（Re-seeing）。这往往能以新奇眼光打量世界，但这需要教师有意识地加以引导。一种常用策略是教师引导学生将世界陌生化。教师在引导学生时，可鼓励学生以“陌生人”的角度看待自己，不安于传统与现状；不用熟悉的眼光看自己的环境；更不要习惯于舒适的旧仪式，思考是否含有不可预知的世界；鼓励勇于习惯于不稳定性、复杂性和变动性；以探究与惊奇方式观看自己的生活世界；注意以前忽视的细节和类型；注意学校、社区的仪式和习俗；看到他人所看不到的东西；将过去习以为常的东西视为不寻常。1 在实践中，教师可采取三种陌生化办法：一是给学生提供重新看世界的机会，帮助学生明晰生活中可用所学知识做出解释的现象或事件，唤醒他们重看世界的热情。二是提供变化中的世界，促进学生思考真实世界中的现象和事件，逐渐形成重新看世界的习惯。三是利用学生自身的经验，要求学生提供并分享与教学内容相关的经验，就所分享经验开展案例研究。

（2）促进科学价值认同

毋庸置疑，教师是学生重要的模仿对象，为促进学生美感经验的产生，教师可以率先阐述对美感经验的认识或相关事件，对教学内容體现一种激情、表露一种兴趣。与此同时，教师可鼓励学生与他人分享自己的经验，当学生分享美感经验、表达直接对学科内容的喜好时，教师要加以引导与鉴赏。

富有激情地诠释教学内容可让学生更好地认同学科价值，除此之外，教师还可提供其他支持，它们必须指向学生的行动、知觉和价值观。常见的支持有：通过对话，学生讨论如何运用动机、扩大知觉，以及与教学内容相关的有价值的经验；学生为他人撰写关于所学内容的价值；推荐校内外科学研究协会或团队，促进学生加入科学研究协会或团队。如：在开展“生物适应性”教学中，教师首先示范自己对动物适应性的理解，然后指导学生观看生物的适应性；接着学生以小组为单位通过适应性的视角来观察动物；最后学生尝试应用适应性概念于日常生活，并相互讨论各自应用适应性概念观看动物的经验。2

On Science Teaching from the Theory of Aesthetic Understanding

SHAO  Chaoyou1， YANG  Chengyu2

（1. College of Education， Wenzhou University， Wenzhou Zhejiang， 325027;

2. College of Teacher Education， East China Normal University， Shanghai， 200062）

Abstract： There are three learning theories for science teaching， including conceptual understanding， discourse-based understanding， and aesthetic understanding. Compared with the first two theories， the third theory surpasses them in the oriented scopes of cognition and society， embodying aesthetic dimension of human. In terms of characteristics， the science teaching based on aesthetic understanding theory pursues aesthetic experience， and carries out idea-based inquiry. In terms of practice， it can be implemented through a three-phase framework， which includes defining clear teaching objectives about aesthetic experience， determining ideas for inquiry， and carrying out idea-based inquiry.

Key words： science teaching， conceptual understanding， discourse-based understanding， aesthetic understanding， idea-based inquiry