学习进阶

学习进阶吕国蕊2007年《将科学带入学校：Ｋ-８年级的科学教与学》中明确指出学习进阶在开发更具有连贯性的科学课程和教学上的潜在价值。2004年《加拿大科学、数学与技术教育杂志》发表关于学生长期科学概念发展的学习进阶的研究报告。2005年美国国家理事会的报告《建立州科学评价体系中提出学习进阶可能是更好地解决评价、课程以及教学连贯性的工具。学习进阶的提出2013年５月正式颁布的美国《新一代科学教育标准》则贯穿着学习进阶研究的成果和思想，学习进阶是其中不可或缺的关键词。学习进阶01美国国家研究理事会（NRC）认为：学习进阶是对学生连贯且逐渐深入的思维方式的描述。在较大时间跨度内（如6~8年），学生学习和研究某一主题时，这些思维方式依次进阶。知识碎片理论认为，学生的知识来源于一些零散的知识碎片，在特殊物理情境下学生需要将这些碎片知识解析、重构从而构建相对完整的概念解释，而这些解释又使得勾勒出学生学习轨迹成为可能。许多学者在大量测量数据的基础上提出学生的认知思维发展过程具有“进阶”的特点，而这种“进阶”过程的描述将有利于把握学生认知中的关键问题，从而促进学生的认知构建及教学实践活动。01040203选择“大概念”并给予相关的解释构建基于学习者视角的、清晰的“阶”用以区分学生水平层级的测量工具学习进阶的步骤用以促进学习者进阶的教学元素，如典型的教学现象、教学任务等对谁构建学习进阶——大概念诺贝尔物理学奖获得者美国科学家费曼（Feynman，1918－1988）在回忆他父亲对他的培养时，曾经说到这样一个故事：有一次一个孩子问我：看见那只鸟了吗？你知道它是什么鸟吗？我回答：我一点都不知道。他说：那是一只褐色的、会发喉音的画眉，你父亲什么也没教你吗？父亲说：看那只鸟！它的名字叫斯宾赛鸣鸟。（父亲其实并不知道这只鸟的正确名字）父亲又说：在意大利它叫XXX；在中国它叫XXX；在日本它叫XXX；你可以知道用世界上不同的语言如何称呼这种鸟。但是，学完了这些，你实际上根本不了解这种鸟，你只知道世界上居住在不同地方的人对这种鸟有不同的称呼。费曼：是！父亲：鸟为什么要啄它们的羽毛？（提出问题）费曼：可能是它们飞行时把羽毛弄乱了，它们啄羽毛，以便把它们的羽毛理顺。（做出假设）所以，让我们来仔细观察这只鸟，看看它在做什么？（观察事物）那是我们应该考虑的。（我很小就知道，知道某个物体的名字和知道某个物体之间的差别）父亲说：比如说，看吧，这只鸟不停地在啄它的羽毛，它是不是一边走，一边在啄它的羽毛？（观察什么？怎样观察？）父亲又说：好吧，如果是这样，那么它们只需要在飞过以后啄一会儿，当它们落地一段时间以后，就不应该再啄它们的羽毛了。（根据假设进行推理）你知道我问你这个问题的目的吗？（引导深层次思维）父亲说：让我们仔细观察一下，它们是在刚刚落下时啄得最多吗？实际上要看清楚这一点，并不困难，比较一下那些刚刚落下的鸟和已经在地上走来走去的鸟，它们在啄羽毛上看不出差别。（通过观察检验假设）我说：我放弃我的想法，那些鸟啄它们的羽毛，并不是为了整理羽毛。（得出结论）父亲说：因为有虱子在咬它，虱子在吃羽毛上沾着的蛋白的屑屑。虱子的腿上常常有一些柔软的物质，更小的生物会吃它，这些小生物不能完全消化这些物质，就会排泄一些和糖类似的物质，细菌就会在其中生长。（做出解释）最后，父亲说：你要知道，哪里有食物存在，就一定会存在以它为食物而生存的，有生命的生物。（核心概念）费曼说，我现在知道，在那些鸟的脚上，可能存在的并不一定是虱子，在虱子的腿上也不一定有更小的生物，父亲告诉我的，也许在细节上并不准确，但是他却教给我根本上正确的东西。费曼的父亲要他观察的内容，围绕着建立一个核心概念—哪里有食物存在，就一定会存在以它作为食物的，有生命的生物。科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而是应当慎重选择一些重要的科学观念，用恰当、生动的方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解。---周光召什么是大概念（bigideas)2005年，美国科学促进会(AAAS)提出大概念是“能将众多的科学知识联为一致整体的科学学习的核心”。大概念包括共通概念和学科核心概念：共通概念侧重于跨学科内容的组织核心概念多用来整合某一学科内的知识。共通概念（crosscuttingconcepts)共通概念是涉及科学、数学和技术等各个领域的最基本的概念，这些概念超越了学科界限，反映出不同学科的内在统一性，并且相对稳定，对于各种文化观念都普遍适用。美国大学理事会认为，共通概念“不仅对科学学习意义深远，而且还影响着数学、技术和工程等的学习”，有助于学生建立对所有学科的整体认识。科学教育文件中的共通概念美国新《框架》中提出了7个共通概念，分别是“模式”“因果关系：机制与解释”“尺度、比例和数量”“系统和系统模型”“能量与物质”“结构与功能”“变化、连续性和稳定”。我国《初中科学课程标准》在课程目标中提出“逐步加深对下列自然科学中统一的概念与原理的理解：物质、运动与相互作用，能量，信息，系统、结构与功能，演化，平衡，守恒。”学科核心概念（disciplinarycoreideas）学科核心概念是组织整合某个学科自身内容的少数关键概念，如美国新《框架》确定了13个核心概念：物质科学4个，生命科学4个，地球与空间科学3个，工程、技术和科学的应用2个。学科核心概念由若干重要概念构成，其中包括重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科结构的主干部分。物质科学的四个核心概念（美国新标准2013）物质的结构和特性：物质的宏观状态和特征性质取决于物质的类型、组合和以分子、原子为单位的粒子的运动。相互作用、稳定性和变化：由相互作用产生的力构成一切物质结构和转变的基础，这些力的平衡或不平衡性决定了稳定性和系统内部的变化。能量及其转变：系统内部和系统之间的能量转换永远不会改变能的总量，但能量往往会耗散；系统所得的能量决定了任何过程会发生什么。波作为能量和信息携带者：我们对波的性能的理解再加上适当的仪器，让我们能利用波，特别是将电磁波化为声波，来对自然进行各种规模的、远远超过我们直接感知的探测。要构建学习进阶，首先要明确什么是“阶”。学习进阶并不只是解决学习者认知发展路径的问题，它解决的是学习者认知发展过程中用以“踏脚”的具体的“脚踏点”。构建什么样的学习进阶学习进阶的对象是学科中的大概念学习，围绕大概念的认知发展过程构建基于学生认知发展的学习进阶。•概念进阶：对某一核心概念的连续且有层级的发展路径的描述。（1）同一阶段不同概念间的进阶（2）不同阶段相同概念的进阶分为两种类型：概念进阶是进一步展开学习进阶研究的基础。“阶”的确定•“阶”是学生认知过程中的各个“脚踏点”，正是一个个连续的“阶”将学习的起点和终点连接起来。“阶”的产生从本质上是由于学生的许多迷思概念，迷思概念的研究对于确立“阶”有重要理论意义。例题：小昕在体育馆拍球。球离开她的手，通过A点向下运动，碰到地板后通过B点向上运动，达到最高点C。（1）球在通过A点向下运动的过程中，作用在球上的力有哪些？A．没有力作用在球上B．只有小昕提供的力依然作用在球上C．只有重力作用在球上D．重力和小昕提供的力都作用在球上A2.31%B3.18%C55.49%D36.71%其它2.31%正确答案：C1（1）人数百分比部分迷思概念A82.31%认为力必须发生在接触的物体间或认为物体受到的力来自有生命的物体B113.18%认为弹力在离开物体后还存在，即认为力是维持物体运动的原因，且没有考虑到重力C19255.49%正确答案D12736.71%认为力是维持物体运动的原因其他2.31%学生未认真作答合计346100.00%“力和运动”核心概念进阶图（初步）学习进阶促进有效的认知构建，更有利于学生形成完整的、系统的概念学习进阶促进课标、教材的连续性，使之更有利于符合学生的认知规律学习进阶为教育测评与教学决策提供参照，有利于教学的监控和实施基于学习进阶的启示谢谢大家，敬请批评指正