“學習進階”理論的歷史淵源及對物理教學中的應用啟示

劉安巍+付強??

摘要：“學習進階”理論一直是國內外學者關注的重點話題之一。在科學課程中的應用尤為廣泛。但關于“學習進階”理論的落地生根，卻一直處于虛無縹緲的境地。真正落實到教學實踐中也成為這一研究領域的難點。現從“學習進階”理論誕生的歷史淵源把握其在物理教學中的價值和規律，揭示“學習進階”理論對物理教學的啟示與展望。

關鍵詞：學習進階；物理教學；應用啟示

一、 關于核心詞匯“學習進階”的來源

早在20世紀90年代，美國雖然已經認識到他們當時現行的科學教育“廣而不深”，知識點龐雜無序，學生的考試評價不能很好地反應出學生的掌握程度和能力水平。因此，美國教育界始終積極探索，試圖找到解決這一問題的方法。2005年和2007年由美國國家研究理事會（National Research Council，NRC）提出的兩份報告中首次提出“學習進階（Learning Progressions）”并認為“學習進階是理論研究者、考試命題者、課程編織者、教育決策者對話的重要渠道，是溝通學習研究和學校課堂實踐的橋梁，是聯結課程標準、教學與評價，促進一致性的最具潛力的工具”。自2008年以來，美國國家科學教育研究學會（National Association for Research in Science Teaching，NARST）大會每年都會設置“學習進階”的專題報告。

二、 學習進階在物理教學中的研究

（一） 國外研究現狀

“學習進階”理論應用的先河是美國，各國學者還在研究紛爭是，美國就已經率先從理論和實踐兩方面展開運用。也就是從宏觀和微觀兩個方面同時進行，宏觀是從大體上提出一套教育方案，學習進階概念剛剛提出的時候，一些理論的發展者就討論如何落實相關的工作，美國國家研究理事會（National Research Council， NRC）發出報告《認識學生的認識》（NRC， 2001）探究了如何應用學習進階來提高學生的學習效果。又如在2013年頒布的《新一代科學教育標準》已經充分體現其研究的先河。

最早，Leher and Schauble研究認為，在初級中學的課堂上應該建立關于科學課程的數據模型和結構層級理論基礎。國際教育成就評價協會（The International Association for the Evaluation of Educational Achievement，簡稱IEA）發起了一個名為TIMSS的國際教育評價研究和評測活動，其含義為國際數學與科學趨勢研究項目。例如對新加坡的K12科學教育框架進行研究。最后測評表明，新加坡的K12科學教育框架很少真正落實學習進階的含義，更多的是談論年級之間的銜接問題。而美國的整個科學教育框架內涵更加充實，不光反映了年級之間的銜接問題，并且更加深入地探討了初級中學和高級中學的認知上發展的過度問題。這些應用都是從學生學習的整個縱向出發，沒有詳細的細化到一堂科學課或者一個科學話題。

哥倫比亞大學繼續教學改進的中心，出版的關于教育政策研究協會的《科學課程中的學習進階——一個以證據為基礎的改革方法》雜志上，列舉了學習進階在浮力（Buoyancy）、原子分子理論（Atomic Molecular Theory）、碳循環（Tracing Carbon in Ecosystem）三部分知識應用，以及詳細的介紹。密歇根州立大學的Lindsey Mohan和Charles W.Anderson出版了關于碳循環學習進階的論文。力學、能量循環也是美國關于學習進階應用的熱點話題，并取得了豐碩的成果。

（二） 國內研究現狀

我國對“學習進階”理論的應用現狀從火熱狀態趨于平淡發展，概念理論基本借鑒美國學者的定義。碳循環學習進階還有能量學習進階的研究都是從外國借鑒，沒有開辟新的領域。但是在教學設計與課堂教學實踐方面有顯著的成就。對學習進階理論的認識也基本相同。

國內很多學者討論了關于核心素養學習進階的科學教學設計，用其規劃核心素養的發展，基于學習進階的科學教學設計的模型等。與核心素養、學習進階與核心概念也是國內研究的熱點話題。

鄭曼瑤、張軍朋《“學習進階”的研究及其在物理教學中的應用》中詳細地列舉了“力與運動”的學習進階模型，從進階變量、水平層次、學習表現、評價四個方面進行了教學設計和教學構想。翟小銘、郭玉英、李敏《構建學習進階：本質問題與教學實踐策略》通過透明“起點”，線性組織的方法，論證了高中物理必修一第一章運動的描述的核心概念的學習進階方法。從教師和學生兩個層面進行了解讀與展望。張羽燕作為基礎教學的一線教師通過教學設計預案分析，在《基于科學建模的概念學習進階教學——以“浮力”教學為例》中以實驗教學為基礎對“浮力”學習進階進行了教學設計。是學習進階理論在課堂教學中邁出的重要一步。也是最貼近中學物理課堂教學的突破。也有關于中學電與磁學習進階的研究等就不一一列舉。

三、 新課程背景下學習進階在物理教學中的應用啟示

無論是國內還是國外，“學習進階”理論都在實際應用階段存在較大空洞。無論是美國出臺的NGSS，還是我國相關的課程標準文件都沒有很好地將學習進階理論微觀化。學生是學習的主體，脫離學生進行宏觀設計顯然達不到理論提出的真正的意義。

如何將“學習進階”理論落地生根，真正地運用到課堂教學中，是目前國內許多團隊致力解決的問題。建構了一系列概念理解和關鍵能力的學習進階的基礎上，取得了兩項進展：一是對科學理解和關鍵能力兩方面學習進階的整合探索，二是提出并實踐檢驗了基于學習進階的教學系統設計模型。并對學習進階的內涵逐漸細化到一個主題或一節課給予了高度的期望。同時，以教學設計為依據最終落實到微觀教學是我國應用學習進階的一大趨勢，在面對教育的實踐中，學習進階發展的前景非常廣闊。endprint

“學習進階”理論在教學設計上基本普遍認可的模型包括，科瑞柴克提出的學習目標驅動設計模型和佩萊格里諾的構造中心設計模型。教育學基礎包括杜威的經驗連續性概念和泰勒的學習經驗組織原則。心理學基礎包括皮亞杰的認知發展理論、柏曼生理發展理論、誒里克森的人格理論以及維果斯基的最近發展區等。從這些思想基礎為基點，在物理課堂上靈活地對其加以應用。也不能生搬硬套已有的理論步驟。從這些理論依據出發我們可以發現，“學習進階”理論是為課程標準制定提供明確方向，為課堂教學的有序性進行評價的工具，是學生發展的路徑。與此同時，啟示在教學標準編訂、課程編制、教師教學和學生學習過程把握核心概念。學習進階就是一個關于學生認知發展的模型，需要從事教育工作者不斷地聯系本國國情不斷改進和發展，而不是一味學習西方，要真正做到取其精華去其糟粕。更要良好的結合我國傳統教育法，我國教育著作《學記》就記載有循序漸進教學法，跟學習進階有很多的相似之處。

物理學科是一門較難的基礎學科，具有知識點復雜、邏輯性嚴密等特點，這就要求我們在物理教學過程中，從學生的認知模式、心理特點出發，由簡單概念到較難概念再到復雜概念逐步進階，循序漸進地掌握核心知識，而不是一蹴而就地羅列課本知識灌輸給學生。

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[5] 張玉峰，郭玉英.圍繞學科核心概念建構物理概念的若十思考[J]課程·教材·教法，2015（5）.

[6] 鄭曼瑤，張軍朋.“學習進階”的研究及其在物理教學中的應用[N].物理通報，2014，（12）.

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作者簡介：

劉安巍，付強，黑龍江省哈爾濱市，哈爾濱師范大學。endprint