“学习进阶”的研究及其在物理教学中的应用，本文主要内容关键词为：进阶论文,物理论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
近10年来，学习进阶（Learning Progressions）逐渐成为西方科学教育界的研究热点。美国国家研究理事会（NRC）在2005年关于《建立州科学评价体系》的报告[1]及2007年在《将科学带入学校：K-8年级的科学教与学》的报告[2]中指出了学习进阶是促进课程、教学与评价的一致性，开发具有连贯性的课程与教学的最具有潜力的工具。美国通过学习进阶的研究及成果试图改变以往“广而不深”的科学教育课程，打破课程、教学与评价“各自为政”的局面，这给我国的教育研究与实践带来重要启示。 二、学习进阶的源起 虽然学习进阶是一个新兴的研究领域，但它与教育学习理论有着诸多联系。从20世纪70年代开始，在皮亚杰学派的认知主义学习理论的推动下，科学教育界研究者开始了迷思概念和概念转变的研究。概念转变的研究试图揭示学生的迷思概念及其转变的规律，解释学生的学习发展规律。概念转变与学习进阶的研究有很大联系，如果将概念转变的研究时间单位拉长，并对概念转变的模型进行整合，就能对一段时间内概念转变的模型建构认知模型，这其实就是学习进阶的研究[3]。 学习进阶开始受到广泛的关注是源于教育测量与评价的相关研究。美国国家研究理事会（NRC）曾经在2001年《知道学生所知道（Knowing What Students Know）》的报告中提出，“如果知道学生的学习是如何随时间发展的，评价就可以鉴别学生当前的思维和原有的认知，从而不断促进学生的思维逐步向前发展”[4]。2009年美国国家进步教育评价（NEAP）科学测试框架着眼于对学生学习进步的评价，强调了学习进阶对评价的促进作用。 近年来，美国教育课程改革的呼声很高，课程一致性和连贯性成为最突出的问题。为此，NRC于2011年正式发布《K-12科学教育的框架：实践跨学科概念与核心概念》，明确提出了用学习进阶统整K-12年级科学教育课程的框架，设计适合各阶段学生认知水平的表现期望。2013年5月，以学习进阶为关键词的美国《新一代科学教育标准》正式颁布。 由此，学习进阶在学习、评价、课程等领域的研究中逐渐成为研究热点。 三、学习进阶的理论研究 1.学习进阶的定义 科学教育界对“学习进阶”的定义目前还没有一个统一的界定。美国国家研究理事会（NRC）将学习进阶定义为，“学习进阶是对学生连贯且逐渐深入的思维方式的假定描述。在一个适当的时间跨度下，学生学习和探究某一重要的知识或者实践领域时，思维方式逐渐进阶。”[5]Smith等人认为学习进阶不仅包含对学生思维过程的描述，而且包含在学习进阶中有哪些不同的推理方式以及学生对于某种科学技能（如建模能力）的发展过程[6]。综上，学习进阶是基于现有研究的一种假定性描述，描述了学生在一定的时间跨度下，对某一核心概念的理解以及对某种技能的掌握连贯且逐渐深入的典型发展路径。 2.学习进阶的构成要素 从学习进阶的定义可大致归纳出，一个完整的学习进阶应包含以下要素： （1）进阶变量（Progress Variables）。追踪学生对某一学科核心概念的阶段性发展。 （2）水平层次（Levels of Achievements）。学习进阶发展路径的中间步骤。 （3）学习表现（Learning Performances）。描述处于某个特定水平层次的学生能够达到的成就，包括各中间层次表现和目标表现。 （4）评价（Assessments）。追踪学生的学习随时间推移的发展是否与假定的进阶一致。 3.学习进阶的特点 从Corcoran,Mosher,Rogat,Duncan等人对学习进阶的特点做出的阐述[7，8]可以看出，目前科学教育界对学习进阶的特点达成了一些共识。学习进阶的特点可概括为： （1）基于现有的研究。学习进阶是一种假设性的描述，因此必须系统分析当前大量的理论与实证研究，从而分析不同阶段的学生对核心概念的理解程度，把握学生学习过程中的认知发展规律。 （2）围绕核心概念进行建构。这些核心概念位于学科的中心地位，包括了重要概念、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。 （3）依赖课程与教学，具有实证性。一个学习进阶是否能够代表学生对核心概念知识的典型发展路径，必须在教学实践中进行实证研究。通过实证研究，对已有的学习进阶进行检验、修正、完善。 （4）进阶路径不唯一。由于学生认知发展规律存在个体差异，不同学生对某一核心知识的学习进阶路径可能是不同的。因此，学习进阶只能是力求描述代表大多数学生的典型发展路径。 四、学习进阶在物理教学中的应用与启示 目前，对学习进阶的研究已经从理论向实证研究过渡。以美国为主的一线专家团队已经开发出物理、生物、化学等学科领域相关核心概念的学习进阶，为具体的学科教学和评价提供了指导方向。 我们以Alonzo构建的“力与运动”学习进阶为例[9]，说明学习进阶对中学物理教学和评价的指导意义。Alonzo开发了一套评价学生思维能力的多项选择测试题对中学生关于力与运动的理解进行实证研究，并结合美国国家科学教育标准（NRC，1996年）的要求，构建出如下页表1所示的“力与运动”学习进阶。该学习进阶把学生对“力与运动”的认识分为4个发展水平，每个水平层次都有相应的学习表现，描述该阶段学生对“力与运动”的理解水平。每个水平层次还细化地描述了物体在所受合外力
