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变易理论与高中物理教学的关系
高中课程改革推进近十年以来，物理教学在新的教学理念、教学方式的驱动之下取得了长足的进步，与此同时，我们也注意到，课程改革驱动下的高中物理教学改革步履多少有些蹒跚，这其中的原因有二，一是由于应试压力的存在，我们在课程改革中还无法回避因高考等评价制度带来的掣肘，因此有人说我们是“戴着镣铐在跳舞”;另一个原因正主要是来自于教师自身，在缺少理论支撑的情形下，只靠着自己的教学经验以及对课程改革理念的直观理解，难免会出现对于同一个对象如科学探究，出现不同理解的情形。前者作为一个大环境，普通一线教师一般难以作出改变，而后者则可以通过自身的努力，去努力吸收一些新的知识，从而达到对新课程理解的新的高度与深度。笔者本文就尝试以变易理论作为载体，谈谈其对高中物理教学改革的启示。
一、变易理论与高中物理教学的关系
何为变易理论?相信一般教师都不太清楚，但这个理论一旦触及，我们会发现其对我们的教学的启发会是很大。因为变易理论本身就是关于学习的理论，其讨论的是如何帮助学生学习的问题。而这一点看起来属于教学的一部分，但在实际教学中却常常不在教师的关注范围之内，就高中物理学习而言，我们关心得更多的其实是学生如何形成并提高解题能力，而解题能力并不是学习的全部。因此有学者说我们实施的重点是“教”，而非“教学”——教学生学习。而变易理论的诞生似乎正是针对这种现象，在变易理论看来，人们在生活学习中为了认识某个事物或某个事物的某一属性，就必须去寻找发现这个事物或这个事物的属性，与其它事物或其它事物的属性不同的地方。也就是说，只有在研究对象或研究对象的某个属性与其它事物或其它事物的某个属性唯一不同(其余的都相同)的情况下，学习者就能通过这种差异认识这一事物或属性。
而高中物理学习正存在着这样的教学思路。一般高中物理老师都知道，高中学生是比较害怕学物理的，其中一个重要原因，就是学生因为生活经验欠缺，以及从事物的属性中难以分辨出不同而造成的。比如说高中学生普遍感觉力学部分知识难学，看似简单的匀加速运动不少同学也要花上很长时间才能真正理解。而碰撞知识中的动量与能量守恒、理想气体状态方程的建立，则更是让不少学生伤透了脑筋。用变易理论的观点来分析学生在学习中遇到的困难，我们就能发现不少学生在建构物理概念、理解物理规律时，没有在看似相同的情境中寻找不同的习惯，因而也就难以真正把握这些概念或规律的真实含义。比如说上面提到的匀加速运动，什么样的运动是匀加速运动?其与其它运动尤其是学生比较熟悉的匀速直线运动有什么区别?这些问题其实学生并没有进行缜密的思维与表象构建，因此他们头脑中的匀加速直线运动可能就是个抽象概念，而缺少形象的图景支撑。
二、利用变易理论促进物理教学的策略
通过上述分析，我们可以看出变易理论对于提高高中物理教学水平，促进整体教学效果有着较为明显作用，原因就在于高中生物理学习中的困难往往能够通过变易理论来解释。那么，具体地利用变易理论来促进物理教学又应该如何进行呢?
根据变易理论的观点，学习者在识别学习对象与其它对象之间的区别时，一般是在通过控制其它因素不变的情况下，改变学习对象的待研究属性，这个时候待研究属性就会明显地显示出来。从这个角度我们可以发现，变易理论促进学生学习的关键，就在于通过变易来实现研究对象的属性显现出来，然后由学习者去识别。诸如上面所提到的匀加速直线运动的例子，如果我们在教学中能够给学生提供一个对比的例子(可以通过实物展示或动画演示)，先呈现三个做匀加速直线运动的物体，然后其中一个改做匀加速直线运动，则其就会凸显出来，且由于速度变化原因，其与另外两个的差别会越来越大。如果我们能够借助于辅助软件，显示出三个物体运动的速度变化情况，那学生就可以通过数值的变化来感受匀加速直线运动与匀速直线运动的不同，从而对匀加速直线运动产生一个直观的感觉，其思维当中也就多了一个鲜活的对象。在以后的习题解答或问题解决中，学生就可以顺利地调用这一物理图景，从而实现问题的顺利解决。
从以上例子的分析我们可以看出，利用变易理论来提高高中物理教学水平，提高学生学习物理能力的关键在于，将物理概念与规律等学习对象置于一个背景当中，这个背景材料必须与研究对象具有密切的联系，同时又有质的区别。这种区别一般不是一目了然的，而是需要教师通过教学设计，并在具体的教学过程中通过一定的方法手段凸显出来，由于这种变化的存在，研究对象就显得与众不同，从而就可以在学生的注意当中变成学生的研究对象。在此基础上，通过变易理论研究学习对象本身，其中一个重点的研究内容就是学习对象的部分与整体的关系。变易理论认为，在研究过程中，当学习对象的整体轮廓出现之后，部分以及部分之间的意义就会变得清晰起来。我们仍然以上面提及的匀加速直线运动为例，当学生在其它的情境中接触到匀加速直线运动之后，那么学生头脑中就会自然反映出初速度、加速度、运动时间、末速度、运动距离等物理量，以及它们之间的关系，从而对于简单问题的解决提供了基础。
三、利用变易理论促进物理学习水平提高
物理难学并不是体现在简单物理问题的解决之上，而是体现在复杂情境下的物理问题解决的上面。根据我们对学生的了解，学生在复杂情境下的物理问题解决中，往往会出现无法从题目中提取或分辨出哪些信息是有用的，哪些信息是起干扰作用的，甚至会将无关问题解决的信息当成有用信息加以分析。这说明学生在复杂情境中，缺少变易的能力，因而也就无法识别有用的信息。
既然如此，我们就可以在日常的物理教学中，通过有针对性的训练，来帮学生形成较强的变易基础，从而生成较强的识别能力。例如，在高中力学中一道难度在中上等之列的题目，即“小猫爬杆”的题目：质量为M的小猫跳上一个悬挂在天花板上的质量为m的木杆，跳上瞬间悬线断开。小猫在爬动过程中相对于地面高度不变。要求杆子下落时的加速度。在这个题目的情境中，我们要引领学生通过题目去创建情境，想像一个具体的物理图景。并从中识别出小猫高度不变为有效条件，从而根据物体平衡匀加速直线运动等作出解释。
事实证明，在变易理论的指导下设计这样的过程，可以培养学生的物理学习能力。
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