基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究-硕士论文

分类号：_ 密 级：_ ：_ 单位代码：_ 硕士专业学位论文 论文题目：基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 学 号：_ 姓 名：_ 专业学位类别：_ 专业学位领域：_ 学 院：_ 指 导 教 师：_ 合 作 导 师：_ 论文提交日期：2016 年 5 月 15 日 陈蓓娜 公开 1 1 6 4 6 1311041068 G633 教育硕士 周勇 学科教学（化学） 教师教育学院 王存宽 万方数据 A Thesis Submitted to Ningbo University for the Masters Degree Research on the Cohesive Teaching Strategies of Scientific Concepts Based on the Learning Progressions Candidate： Chen Beina Supervisors：(Associate) Professor Zhou Yong Faculty of Teachers Education Ningbo University Ningbo 315211， Zhejiang P.R.CHINA Date May 15, 2016 万方数据 独独 创创 性性 声声 明明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了 谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 签名：_ 日期：_ 关于论文使用授权的声明关于论文使用授权的声明 本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论 文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵循此规定）（保密的论文在解密后应遵循此规定） 签名：_ 导师签名：_ 日期：_ 万方数据 宁波大学硕士学位论文 I 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 摘 要 科学课程教学不但要从横向上处理好不同学科知识之间的整合关系，而且 要从纵向上处理好不同学段或年级之间教学目标、内容与方式的衔接关系。由 于小学与初中两个学段的科学课程目标层次与教学方式皆存在较大差异，如何 处理这两个学段之间科学概念教学的纵向衔接问题，一直是困扰一线中小学科 学教师的重要难题。本文以近年来国内外有关学习进阶(Learning Progression） 的研究成果为抓手，按照逆向教学设计原理的基本思路，并围绕学生普遍感到 抽象难学的“微粒”概念，对小学与初中两个学段科学概念教学目标、内容与 方式之间的纵向衔接问题进行了探索研究，并且运用“微粒”概念学习进阶与 逆向教学设计原理，分别设计了初中与小学“微粒”概念衔接教学的学习案 例，并对它们的衔接效果访谈了一线科学教师。在此基础上，从“构建连续性 的初中与小学科学教学目标”、“实现初中与小学科学教学评价的全程化”、 “确保初中与小学科学教学方法的对接与渗透”等方面，对妥善处理初中与小 学科学概念教学的衔接问题提出了若干策略建议，以期为广大一线中小学科学 教师提供有益启示。 关键词：学习进阶， 科学概念， 教学衔接 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 II Research on the Cohesive Teaching Strategies of Scientific Concepts Based on the Learning Progressions Abstract Science Curriculum Teaching not only deals with the integration relations between different subjects well, but also deals with the cohesive relations between different teaching goals, teaching contents and teaching methods from different grades well. Because of the differences between Science Curriculum teaching goals and teaching methods from primary and junior middle schools, it is always an important problem to both the primary and junior middle school teachers that how to deal with the cohesive relations between different concepts from different grades well. This paper is centered on the concept of particles and researches on the cohesive relations between different concepts from different grades, which is based on the research of learning progression and follows the reverse design principles. This paper adopts the case analysis and interview and tries to build a continuity of teaching goals from elementary school science to junior middle school science. It puts forward some strategies to deal with the cohesive relations between different concepts from different grades from the aspects of building the cohesive teaching goals between primary and secondary school science courses, achieving the overall evaluation of both primary and secondary school science courses and guaranteeing the cohesive relations between different teaching methods, and it can leave a good impression for primary and secondary school science teachers. Key Words：learning progression, scientific concept, teaching coherence 万方数据 宁波大学硕士学位论文 III 目 录 1 绪论. 1 1.1 问题的提出 . 1 1.2 研究目的 . 1 1.3 研究意义 . 2 1.4 研究内容与方法 . 2 1.4.1 相关概念的界定 . 2 1.4.2 研究的内容 . 3 1.4.3 研究的方法 . 3 1.5 文献综述 . 4 1.5.1 关于科学学习进阶的相关研究 . 4 1.5.2 关于科学概念教学衔接的相关研究 . 8 2 课题研究理论基础. 10 2.1 学习进阶理论 . 10 2.1.1 学习进阶的定义 . 10 2.1.2 学习进阶的特点 . 11 2.1.3 学习进阶的构成要素 . 12 2.2 逆向教学设计理论 . 12 2.2.1 逆向教学设计的定义 . 12 2.2.2 逆向教学设计的步骤 . 13 2.3 本章小结 . 16 2.3.1 学习进阶在促进科学概念教学衔接上的优势 . 16 2.3.2 逆向教学设计在促进科学概念教学衔接上的优势 . 17 3 “微粒”概念学习进阶 . 20 3.1 我国科学课程标准对“微粒”概念学习的要求 . 20 3.1.1 全日制义务教育小学科学课程标准 . 20 3.1.2 全日制义务教育初中科学课程标准 . 23 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 IV 3.2 美国新一轮科学教育改革对“微粒”概念学习进阶的探索 . 23 3.2.1 美国K-12 科学教育框架. 23 3.2.2 美国新一代科学教育标准 . 26 3.3 本章小结 . 27 4 “微粒”概念教学衔接案例设计 . 30 4.1 设计思路 . 30 4.2 案例设计 . 32 4.2.1 案例设计一 . 32 4.2.2 案例设计二 . 36 4.2.3 案例设计三 . 39 4.3 效果调查 . 44 5 结论与策略建议 . 49 5.1 构建连续性的初中与小学科学教学目标 . 49 5.2 实现初中与小学科学教学评价的全程化 . 49 5.3 确保初中与小学科学教学方法的对接与渗透 . 49 5.4 加强对不同学段内容的了解 . 50 5.5 坚持用教材教而不是教教材 . 50 6 反思与展望 . 52 参考文献 . 53 附录A 关于“微粒概念教学衔接策略”访谈提纲（小学版） . 57 附录B 关于“微粒概念教学衔接策略”访谈提纲（初中版） . 58 在学研究成果 . 59 致 谢 . 60 万方数据 宁波大学硕士学位论文 - 1 - 1 绪论 1.1 问题的提出 1993 年，经过两年试行，浙江开始在全省初中阶段实施科学合科课程。 2001 年，综合科学课程正式纳入我国基础教育课程体系，课程名称由原来的 “自然”更名为“科学课程” 1。同年，教育部颁布了全日制义务教育科学 （3-6 年级）课程标准（实验稿）。作为综合课程的科学课程，在实施过程 中也难以避免地存在着一些问题。综合科学课程教学不但要从横向上处理好 不同学科知识之间的整合关系，而且要从纵向上处理好不同学段或年级之间 教学目标、内容与方式的衔接关系。由于小学与初中两个学段的科学课程目 标层次与教学方式皆存在较大差异，如何处理这两个学段之间科学概念教学 的纵向衔接问题，一直是困扰一线中小学科学教师的重要难题。 笔者在初中科学教学实习时发现，不少学生尽管在小学时对科学充满兴 趣，然而到了初中却出现了畏难情绪，尤其是面对较为抽象的科学概念学习 时，如物质的构成单元等，这种情况更加明显。究其原因，发现不少学 生的前概念是零散的、模糊的，难以为初中科学学习提供有效支持。由于在 理解上存在困难，学生们往往采取死记硬背的方式，以期在纸笔测试中获取 好成绩，但是，这并不是我们所乐见的。如何使小学科学真正为初中科学的 学习提供强有力的支持，而不是可有可无的摆设？如何帮助初中科学教师在 教学上避免重复劳动，把有限的课堂教学时间用在刀刃上？解决初中与小学 之间的科学概念教学衔接问题迫在眉睫。 近年来，“学习进阶”(Learning Progression）成为西方科学教育领域的一 个研究热点。“学习进阶”是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循 的连贯的、典型的学习路径的描述，一般呈现为围绕核心概念展开的一系列 由简单到复杂、相互关联的概念序列。它符合学生的认知发展规律，可以很 好地改善学段之间的教学脱节问题，这为笔者研究中小学科学概念教学衔接 提供了新的思路。本研究以“微粒”为例，基于学习进阶研究初中、小学科 学概念教学衔接策略。 1.2 研究目的 本研究的目的在于： 1 张二庆.初中科学课程实施的个案研究新课改中科学课程实施的特征与影响因素D.吉林：东北师范大学，2014:53. 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 2 小学与初中两个学段之间科学概念教学的纵向衔接问题，一直是一个棘 手问题，亟待解决。本研究期望基于学习进阶，按照逆向教学设计原理的基 本思路，以学生普遍感到抽象难学的“微粒”概念教学为例，通过教学案例 设计与分析，为一线教师如何循序渐进教授科学概念提供可操作的建议和策 略。 1.3 研究意义 基于学习进阶，研究我国初中和小学科学概念教学的纵向衔接问题，一 方面能够在一定程度上填补目前科学教学衔接中被疏忽的部分，另一方面能 够丰富、深化科学衔接教学体系，具有深远意义。 1.本研究通过文献梳理对学习进阶、科学概念和教学衔接提出了较为清晰 的认识，这为寻找小学、初中科学概念教学中存在的脱节点以及丰富、完善 衔接策略提供了新的研究视角。 2.学习进阶本身就是一种教学连贯性的表现，本研究以“微粒”教学为 例，基于学习进阶指导教学衔接，然后根据逆向教学设计理论设计单元课 程，将学习进阶的思想具体化，为一线中小学科学教师制定适合的教学目标 与评价方法，寻找恰当的教学方法，设计合理的教学流程提供依据与借鉴， 帮助促进教学的连贯一致性。 3.我国新课程改革与国际科学教育改革有着密切的联系，引入学习进阶， 为科学课程标准及教科书的修订提供科学可靠的依据，帮助改善初中与小学 科学概念教学所存在的脱节问题。 1.4 研究内容与方法 1.4.1 相关概念的界定 1.4.1.1 学习进阶 到目前为止，科学教育界对“学习进阶”的定义还没有统一的界定。 本研究中，笔者将学习进阶定义如下：学习进阶描述了学生随着年龄的 增长，在不同的年级持续学习某一核心概念时所应遵循的一条循序渐进的学 习轨迹，呈现了重要科学素养（如，科学核心概念、实践能力等）变量在位 于 K-12 年级的时间跨度里持续发展的过程。笔者将在下一章中对此做详细论 述。 万方数据 宁波大学硕士学位论文 - 3 - 1.4.1.2 科学概念 科学概念(scientific concept)在心理学大辞典（上卷）中被定义为“在 科学研究中经过假设和检验逐渐形成的、反映事物本质属性的概念，一般可 以在教学条件下获得” 1。 笔者在本研究中将“科学概念”限定在狭义的范围内，即科学概念是指 在初中、小学科学课程中所提到的各种知识，这些知识有别于我们的日常经 验，它们是通过科学的反复论证得到的，例如金属由原子直接构成。学生基 于对这些科学概念的建构，以科学概念表征科学知识，从而组建科学知识。 1.4.1.3 教学衔接 不同学者对教学衔接有不同的理解，笔者通过多方查阅文献资料，发现 基本可以分为横向衔接与纵向衔接。科学课程教学的横向衔接侧重于从横向 上处理好不同学科知识之间的整合关系，纵向衔接则是指从纵向上处理好不 同学段或年级之间教学目标、内容与方式的衔接关系。本研究将教学衔接界 定在后者，即小学和初中教学的一致性、连贯性，包括同一科学概念在不同 年级段之间的教学连续性，旨在减少不同年级段学生在学习科学概念过程中 产生断层，避免出现过大的跳跃性。 1.4.2 研究的内容 1.基于学习进阶，找出当前我国初中、小学科学课程中关于微粒概念教学 脱节之所在； 2.基于学习进阶，运用逆向教学设计原理设计微粒概念教学衔接案例并进 行有效性分析； 3.根据案例分析结果，探讨初中、小学科学概念教学衔接的有效策略。 1.4.3 研究的方法 1.文献研究法；大量搜集与本研究有关的各种文献资料，并进行归类整 理。首先，能够在获取有关材料和数据的同时，熟悉已有的同类研究，了解 已有的思想观点；第二，可以明晰目前学习进阶的发展以及应用状况。第 三，有利于厘清本研究的研究思路，并确定此研究的价值所在。 2.案例研究法；本研究以学生普遍感到抽象难学的“微粒”为例，寻找并 分析其在初中、小学教学衔接中出现的脱节点，然后，基于学习进阶及逆向 教学设计原理，设计初中、小学微粒概念教学衔接的案例。 1 林崇德，黄希庭主编.心理学大词典M.上海：上海教育出版社，2003:678. 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 4 3.访谈研究法；将设计好的案例与一线初中、小学科学教师进行探讨，收 集他们对该案例效果的看法以及对初中、小学科学概念教学衔接策略的建 议。 1.5 文献综述 1.5.1 关于科学学习进阶的相关研究 1.5.1.1 国外研究现状 与学习进阶相关的思想最早可以追溯到美国著名教育家、心理学家布鲁 纳提出的螺旋式课程。“螺旋式教学”倡导在一阶段内只学习某一知识的一 部分，在后续的教学中逐步加深，以实现不断发展的目标 1。而后，从皮亚杰 的“发生认识论”和维果斯基的“最近发展区”都已预示着，对学生发展阶 段的系统研究能对教与学带来关键性变革 2。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，就能建构一段时间内的 概念转变认知模型，这其实就是学习进阶的研究 3。 美国国家研究协会NRC（National Research Council）在其2001年度报告 中指出“新的知识与已有的知识是相互关联的，更深刻的理解力以早期的理 解为基础。学习可以被描述或描绘成在通往更丰富的知识、高阶的技能和深 刻理解力方向上的进展” 4，开始倡导有关于学习进阶的开发。此外，该委员 会认为课程，教学与评价三者应“拧成一股绳子”，倡导课程、教学与评价 的连贯性。2005年，该委员会再次强调课程设置应体现一致连贯性，指出学 习进阶能够在很大程度上满足这一点，学习进阶是一种用于实现所期望学习 效果的新工具 5。与此同时，NRC（National Research Council） 成立专门小组 开始研究、开发部分核心概念的学习进阶。2007年NRC（National Research 1 董雄杰. 谈高中数学新课程的“螺旋式上升”理念J.课程教材教学研究，2012，（9）：11-13. 2 姚建欣,郭玉英.为学生认知发展建模:学习进阶十年研究回顾及展望J.教育学报，2014（5）：35-42. 3 王磊，黄鸣春科学教育的新兴研究领域：学习进阶研究J课程教材教法，2014（1）：112-118. 4 National Research Council. Knowing what students know: The science and design of educational assessment. Washington, DC: The National Academies Press, 2001: 115. 5 National Research Council. Systems for state science assessments. Committee on test design for K-12 science achievement R. M.R. Shouse (Eds). Washington, D. C: The National Academies Press, 2005：48. 万方数据 宁波大学硕士学位论文 - 5 - Council）报告将科学引入学校课程再次强调学习进阶是开发更连贯的科 学标准、评价、课程与教学的重要工具 1。 目前国外学者构建和呈现的学习进阶有两类 2：第一类学习进阶用学生的 预期表现来描述学习进阶中相互关联的多个成就水平，即学习进阶的每一个 中间水平描述的是学生成功完成某学段的学习任务以后所出现的典型表现； 第二类方法基于已有研究以及课程文件/社会预期，通过概念陈述呈现各学段 学生其核心概念的逐步发展过程，如科学素养的导航图一书中所展示的 就是这类方法的研究成果。 通过十余年的研究与反复论证，国外科学教育界对学习进阶的研究己从 最初的论证、设计阶段迈向了应用与实践阶段。2011年7月，K-12科学教育 框架：实践、跨学科概念和核心概念（以下简称K-12框架）正式亮 相 ，这是美国自学习进阶研究以来的一个重大成果。我们可以从该框架中看 到，它把学生从幼儿园起至高中毕业这12个年级分成四个学段，在每一个学 段中给出许多科学核心概念，不同学段有所不同，却也会有重复，例如“物 质的结构与性质”在每一个学段都出现了，但是对学生的要求是逐级递增 的，从宏观到微观，循序渐进，同时给出了评价建议，便于教师调控教学 3。 2013年4月，美国正式颁布新一代科学教育标准，该标准围绕核心概念组 织科学知识，并对每个核心概念给出了学习进阶，处处体现出K-12框架 的思想，呈现了 “科学与工程实践”、“科学核心概念”、“跨学科概念” 三个维度在不同学段对学生的不同要求，并在整合三个维度的基础上就每一 学段提出 “预期表现”，阐明学生在完成某一学段的学习后所应达到的理解 程度与能力水平，为学习评价提供了参照标准 4。此外，随着研究的发展，学 习进阶的研究范围也变得越来越大，而不仅仅是单一的概念研究。 在 有 关 “ 微 粒 ” 概 念 学 习 进 阶 方 面 ， 约 瑟 夫 克 莱 西 克 （ Joseph Krajcik）教授曾参与设计了美国新一代科学教育标准，作为物质科学设 计组首席专家对学习进阶有着独到的研究，图 1.1 即为约瑟夫克莱西克 （Joseph Krajcik）教授描述的“物质结构的学习进阶”。 1 National Research Council. Taking science to school: Learning and teaching science in grades K-8 R. A. Duschl, H. A. Schweingruber 华东师范大学，2011:5. 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 14 具体步骤如下： 1.确定预期的学习目标（确立目标） 在这一步骤中，我们要充分考虑课程的目标、已有的课程内容标准并回 顾课程本身的预期目标以及学生的自身情况，明确学生通过学习所能够达到 的水平。但是假如课程内容过多，我们无法进行面面俱到的讲解，那该怎么 办呢？答案两个字选择。笔者在实习中也发现，面对课标、教材中提到 的所有知识内容，新手教师往往选择一视同仁地讲解，生怕有所疏忽；而有 经验的教师则是有的放矢。事实上，后者的做法更有利于帮助学生明确目 标，抓住重点，加深对重要知识的理解。 课程内容的优先选择依据一个套环结构，如图 2.2 所示，在图中我们看到 三个圆，每一个圆中都标明了课程内容，它能帮助我们为学生选择最为合适 的教学内容。 图图 2.2 课程内容层次优选示意图课程内容层次优选示意图 1 1 观察这幅图，我们发现三个圆构成一个套环结构，这表明每一个圆所代 表的知识内容之间存在着包含关系。最大的圆涵盖了学生应当宽泛了解的知 识。这部分的知识量很大，我们只要求学生能够大致了解即可，教师对学生 的评价也十分简单，普通的对话交流即可；中间的圆所反映的是在我们人为 的筛选之后，保留下来的特定重点知识、技能。对于这些知识的掌握应达到 1美Gant Wiggins, Jay McTighe.，么加利译.理解力培养与课程设计：一种教学和评价的新实践M.，北京：中国轻工业出版社，2003：16-17. 万方数据 宁波大学硕士学位论文 - 15 - 何种程度，我们对学生提出了一定的要求，即学生在学习了之后能够应用于 生活实际中。最小的圆包括的知识内容最少，也最核心，需要持久的理解。 我们对课程内容进行了分类，那么在实际教学过程中又该如何操作呢？ 我们可以从四个方面来看： （1）关键性的概念、原则。这些知识存在内在逻辑，它们超越了那些孤 立而散乱存在的事实或技能。学生在真正习得了这部分内容，融会贯通之 后，可以举一反三，进行知识迁移。这些知识是实现理解的基础，是整个课 程内容的核心。 （2）学科本身的研究过程与方法。每一门学科都有其自身独特的学习方 法，习得了这些方法，有利于学生知道有关知识是如何产生、被评价并加以 运用的。例如，科学是一门以实验为基础的学科，科学探究即为它本身的研 究过程与方法，学生在学习科学时，必须要掌握科学探究的过程步骤，我们 鼓励学生“像科学家那样思考”，就是为了让学生经历科学知识发现的过 程，掌握科学方法，在加深学生学习印象，激发学生学习兴趣的同时，促使 学生从一个被动的知识接收者向积极的知识建构者发生转变。 （3）学生容易形成误解的一些重要概念是教师们必须选择和挖掘的问 题，那些知识相对来说比较抽象，不容易理解，这正是需要我们进行深入探 讨与理解的。在教育学界，不少专家学者对“迷思概念”进行过研究与探 讨，为什么会出现迷思概念？误解是怎样产生的？哪些知识容易出现误解？ 我们不能把学生的误解简单的看做是无知的表现，误解通常是建立在一定数 量的知识基础之上的，学生对所学内容进行了似是而非，实则错误的理解， 误解有时候比无知更可怕，学生以为理解了，这种想法一旦根深蒂固，很难 被纠正，因此，作为教师必须在教学的一开始，尽可能的对学生容易产生误 解的知识点做详细深入的教授。 （4）在设计教与学的时候，我们应当具备问题意识，当然，每一位教师 在课堂教学中都会向学生提问，但是，对于这些所提的问题，教师们是否做 过认真的分析与安排，还是随意提问的呢？有专家学者做过调查，发现部分 教师的整堂课几乎都处于“提问回答”这样的过程之中，对所提问题作 出统计，发现真正有价值的问题不多。问题能够引起学生的思考，甚至激发 学生的学习兴趣，但是，并非所有的提问都具备这样的作用，只有那些能够 导出学科核心内容的，并且吸引学生注意的，激发学生潜能的问题才是通向 理解的途径，才是教师们需要寻找的，而这些问题本身所包含的的内容也是 需要学生们花时间实现真正理解的。 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 16 2.如何证明实现了预期的学习目标（评价） 在这一步骤中，确定一系列的标准或方法，以此来评价学生的学习是否 达到了预期目标，检验我们的教学效果。在确定这些用于评价的各项标准或 方法时，我们应当以教学目标为依据，因为教学目标告诉我们通过教学，学 生所应达到的各种程度；然后在课堂实践环节采用多种评价方式对学生进行 具体评价，这样我们能够随时了解学生对所学内容的掌握到了何种程度，进 而反思是否需要调节教学方法，指导我们的各个教学环节，使教学能够沿着 我们所期望的方向前进。学生的理解是一个过程，因此评价应当渗透于各个 教学环节中，而不是简单地通过教学结束后的考试加以证明学生的理解程 度，课后的纸笔测验只是评价的一种手段，而不是评价的全部。 3.学习活动安排及教学指导（教学设计） 在这一步骤中提出明确的课堂教学流程或具体操作步骤，它包括了教学 方法的选择，教学内容的安排。这是逆向教学设计的第三个步骤，也是从这 个步骤开始，需要教师们考虑具体的教学策略。当然，教学活动等的选择并 不是随意的，在逆向设计中，教师们应当勇于跳出依据教材内容选择教学方 法的圈子，而更多地依据评价方式，来选择具体的教学活动。 这种设计方式与许多教师的习惯相反，但是，立足于目标，突出评价， 帮助学生实现真正的理解恰恰是逆向教学设计的精髓所在。因为直到明确了 预期目标及如何对学生进行有效评价的方式，才真正可能进行具体的教学实 施并对学生进行有效的学习指导。 2.3 本章小结 通过对学习进阶理论和逆向教学设计理论的分析，笔者发现在学习进阶 指导下运用逆向教学设计原理来设计科学教学，能够使科学课程无论是在教 学目标、内容、方式还是评价等方面的纵向衔接上更加紧密、连贯。 2.3.1 学习进阶在促进科学概念教学衔接上的优势 学习进阶描述了重要科学素养（如，科学核心概念、实践能力等）变量 在位于 K-12 年级的时间里持续发展的线性过程，即学生随着年龄的增长，在 不同的年级持续学习某一核心概念时所应遵循的一条循序渐进的学习轨迹， 有利于促使学生对科学概念的学习与科学各项能力（如科学探究能力）的提 高保持连续性。 1.学习进阶促进学生完善认知结构，形成完整概念 万方数据 宁波大学硕士学位论文 - 17 - “温故而知新”，学生作为能动的人，在面对新的科学概念之前，并非 一无所知，源于生活的经验能够帮助学生对此有感性认识，但是，这些认识 缺乏系统性，是碎片化的，片面的，很难作为新知识的前概念来帮助理解新 的概念。学习进阶围绕科学核心概念，形成由易到难的梯度，并且使之贯穿 于整个科学学习的过程之中，促使学生能够随时将前后概念进行联系，保持 学习的连贯性。 2.指导科学课程标准的编制，促进教学连贯性 美国在检视自己科学课程标准和教材的时候，发现不同学段课标和教材 的设置缺乏连贯性，正因为如此，导致不少学生对某些大概念的学习出现断 层，难以建构自身完整的概念网络体系。在这样的问题驱使下，美国于 2013 年 4 月颁布新一代科学教育标准，该标准处处体现了学习进阶的思想， 是继K-12 框架之后的又一大学习进阶应用。它在学习进阶研究成果的基 础上围绕科学核心概念组织内容，将学生从幼儿园到高中毕业所需掌握的科 学核心概念加以筛选和确认，然后在不同的年级段重复出现，只是每次的要 求有所不同，以此来实现不同学段科学课程的连贯统一。基于学习进阶的课 标设计，能够从学习进阶所倡导的科学核心概念出发，整体把握，统筹安 排，构建完整学习路线，避免不同学段之间科学概念学习跨度过大的问题。 课程标准是指导教师教学的有效工具，统一连贯的科学课程标准极大程度上 促进不同学段科学教师教学的统一连贯。 2.3.2 逆向教学设计在促进科学概念教学衔接上的优势 立足于目标，突出评价的逆向教学设计能够很好地将学习进阶思想运用 于具体科学课程单元的设计之中，进而促使科学概念教学的统一连贯性。 1.立足于目标；出色的教学依靠出色的设计，而出色的设计依靠明确的目 标，目标是教学的起点，也是教学的骨架。没有目标，教学只能是对教材的 照本宣科，教师不知道教多少内容，不知道教到何种程度，学生不知道为什 么学，怎样学，课堂活动容易趋向于一盘散沙。逆向设计对课程设计者提出 要求，在课程设计的伊始，首先而且必须要明确目标，而目标的制定需要考 虑多方面因素，例如：这门课程的核心内容，亟待解决的关键问题，以及学 生通过这门课的学习所能够掌握的知识以及应当具备的能力，可以达到的水 平等等。逆向设计理论在这一步骤中给设计者提出的建议是可以从“根本性 理解目标是什么？”、“支撑性的基本性问题有哪些？”、“对于本单元， 学生将理解什么？”、“本单元的基本问题和单元问题是什么？”这四个关 万方数据 基于学习进阶的科学概念教学衔接策略研究 18 键性问题入手，来进行考虑和选择 1。将这四个问题进行划分，我们发现其中 前两个问题是一组，用于确定本学科的根本观点及根本性问题，它不是学生 在某一堂课中需要立即理解的知识，而是学生就某一内容在通过了由易到难 一系列的学习过程后，所能达到的程度。例如，要求学生理解健康的生活， 我们可以从合理搭配食物，参加体育锻炼的作用等方面设置课程，最终指向 健康生活。这些东西提供了特定学习单元的宏观知识背景，用于辐射整个单 元的相关概念，这一点，我们可以在学习进阶的学科核心概念中进行寻找； 后两个问题为一组，用于确定本单元所要实现的特定理解和需要解决的相应 问题，以此指导学生的学习，它更为具体，对于课堂教学而言，更有针对 性。这可以从学习进阶中的预期表现寻找依据。从而较好地落实学习进阶中 一系列概念层次于实际课堂教学中。因此，当教师清楚了学生各个阶段的科 学学习目标，教学将在明确的轨道上展开，有序而完整。 2.突出评价；学习进阶给出了最高水平，也描述了从起点到终点的各个中 间水平。那么作为教师，在实际教学中，如何去判断学生是否达到了相应的 水平或者说如何判断学生正处于何种