“学习进阶”理论视域下的课堂教学设计与实践，本文主要内容关键词为：进阶论文,视域论文,教学设计论文,课堂论文,理论论文，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。
提高学生的科学素养是科学课程的宗旨，以核心概念来组织学习内容是科学课程改革的一大特点。为了使概念的建构有一个循序渐进的合理顺序，使其不断深入，近年来，“学习进阶”成为科学教育研究的新领域。目前，科学教育界对学习进阶的概念界定呈现多样化，比较典型的为“学习进阶是对一段时期内，儿童学习或者探究某主题时，其思维方式的连续且不断精致发展的描述”。本文以浙教版《科学》八年级上册《大气压强》一课为例，尝试应用进阶理论分析该部分内容知识和能力的层次阶段，并通过相应的实践研究，期望对“学习进阶”理论在初中科学课堂教学的应用开发上有一定启发。 一、教材特点与教学现状 （一）教材编写突出主题，弱化了核心概念的产生或复合 浙教版初中科学教材将生命科学、物质科学、地球与空间科学作为一个整体来设计，教材的章节编写采用主题形式将各领域知识进行融合。“大气压强”概念属于物质科学领域，但由于天气变化与大气压有关，因此被安排在八年级上册第二章《天气与气候》第三节《大气压强》，编者试图打通各领域概念“隔阂”，实现从“大气压强”到“天气与气候变化”的概念进阶。 与大气压强相关的核心概念是“压强”，“压强”是物质科学领域“运动和相互作用”的核心概念之一，固体压强、液体压强、大气压强、浮力等概念都由这个核心概念衍生，其中固体压强和液体压强的内容被教材编入七年级下册第三章《运动和力》。 （二）教师缺乏核心概念意识，忽视了学生思维的进阶发展 《初中科学课程标准（2011年版）》对该节的内容目标设计为：通过实验认识大气压的大小和方向，知道大气压的变化及其对生活的影响；活动建议为：用实验估测大气压的大小，显示大气压的方向。《科学教学参考书》中，该部分的教学目标为：1.能列举证明大气压存在的实验现象和生活现象，并能用大气压解释有关现象。2.能说出标准大气压的数值，说出测量大气压的工具：水银气压计和空盒气压计。比较课程标准和教参对该部分内容的要求，发现课程标准侧重于实验在建构这部分概念中的作用，而浙教版《科学》则更侧重于对现象的认识和解释，在大气压这一概念的深度上要求稍低，广度上要求更高。 通过教学调研，发现许多教师普遍存在如下问题：教学形式采用的大量实验缺乏层次性，学习内容缺乏梯度设计，没有按照逻辑顺序呈现，对以核心概念来组织学生的学习认识不足，忽视学生思维的进阶发展，不能生成系统的知识和技能。 二、学习进阶分析 浙教版《科学》八年级上册第二章《大气压强》之第一课时学习进阶全景图见下页图1。
学习进阶并非是每一名学生都遵循的同一认知进程，不同的学生以不同的思维路径抵达终点。构建学习进阶图可以让教学定位一目了然，让学生对核心概念的相关学习更加深入、更加贯通、更有关联性，减少对孤立事实和概念的记忆。 三、学习进阶视域下的“大气压强”教学设计与实践 环节一：重现原有知识经验，推测大气压强的存在 教师用矿泉水瓶演示如图2实验，问：看到了什么？这一现象说明什么？
教师在学生回答的基础上追问：液体压强产生的原因是什么？ （通过简单的演示实验，唤醒学生原有知识经验，巩固液体压强的特点和产生的原因，为后续内容的学习作好铺垫） 教师继续问：有什么办法可以让小孔中的水不流出？ 教师根据学生回答，分别演示用手堵住小孔和盖上盖子，引导学生思考：盖上盖子的效果可以与用手堵的效果相同，那么瓶子的周围有什么存在呢？ （利用具体的演示实验，造成学生视觉上的冲击，引导学生进行抽象思维：在瓶的周围有一种物质像手一样堵住了小孔，使学生感受大气压强的存在，顺利踏上学习的阶梯） 教师引导学生寻找论据，应用科学思维进行推理：地球表面有大气，大气受重力作用且有流动性，则大气应该也有压强。 环节二：证明大气压强的存在 进阶水平1：体会大气压强的存在。 教师用纸杯和纸片演示下页图3至图8所示的系列实验。 （1）演示图3，问：纸片为什么会掉？ （2）演示图4，问：纸片为什么不掉下来？并对纸片进行受力分析。 （3）演示图5，问：纸片为什么不掉下来？对纸片进行受力分析，得出推测：大气对纸有向上的托力。（有学生提出是因为水把纸片吸住，教师用大头针在杯底扎一小孔，空气进入杯中后纸片迅速下落） （4）演示图6和图7，问：纸片也不掉下来，说明什么？ （5）演示图8，瓶吞鸡蛋对比实验。 （采用图3～5系列实验进行铺垫，并辅以实时的纸片受力情况分析，通过层层深入的引导，给学生的思维构建阶梯，让学生逐渐清晰地体会到大气对处于其中的物体会产生压强。再通过图5～8实验的组合，让学生认识到大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用，完善知识结构，实现思维的进阶发展）
教师引导学生思考：为什么纸杯内未装水时纸会掉下，装水后纸就不会掉下？为什么瓶内空气受热后再冷却鸡蛋就掉入其中？ （师生共同分析实验原理，提炼实验中隐藏的科学方法，为下一活动的顺利开展在思维上做好点拨，为更高水平的学习铺好阶梯） 进阶水平2：设计实验证明大气压的存在，应用大气压知识解释现象。 材料：针筒、吸盘、矿泉水瓶、吸管、纸杯（内有矿泉水）、热水等。 学生利用以上材料，通过小组合作，设计证明大气压强存在的实验。 （利用生活用品进行实验，消除科学的神秘感，激发学生的创造性思维，巩固“大气压存在”的概念） 趣味活动：教师组织两个学生比赛用吸管吸相同体积的饮料，看谁吸得快（大个子学生用的吸管被剪了一个小孔）。 活动结果：大个子学生输给小个子学生后，发现吸管上有小孔，认为比赛作弊。 教师请大个子学生解释为什么吸管上有小孔就是作弊。 （由进阶水平1的观察、分析、获取概念，到进阶水平2的设计并完成实验验证、解释实验现象，实现能应用大气压知识对相关事物做出科学性的解释，实现在能力水平方面的提升，在科学方法上的进一步渗透） 进阶水平3：设计定量实验，测量大气压强。 在完成马德堡半球实验的教学之后，教师问：大气压很大，究竟有多大？如果给你一个量程足够大的测力计，你能否在现有材料（进阶水平2中所使用的材料）的基础上，完成对大气压大小的粗略测量？（提示：根据固体压强的计算公式p=F/S） 学生小组讨论：画出粗略测量大气压值的设计图，并说明实验的思路和计算方法。 汇报设计结果如图9或图10。
教师组织学生对设计结果在科学性和测量精确性方面进行评价，介绍科学史上人们对大气压值测量的研究和1个标准大气压值的大小。 （在进阶水平2的铺垫下，通过小组合作模式设计定量实验，提升到运用文字、符号、模型、公式等解释并概括探究过程和结果的进阶） 环节三：拓展延伸 教师引导学生联系液体压强的影响因素，分析大气压值随海拔高度的上升将会发生怎样的变化？ 布置课后探究任务：利用生活中的常见材料设计实验证明大气压随高度的变化而变化。
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