學(xué)習(xí)進(jìn)階課件

學(xué)習(xí)進(jìn)階呂國(guó)蕊2007年《將科學(xué)帶入學(xué)校：Ｋ-８年級(jí)的科學(xué)教與學(xué)》中明確指出學(xué)習(xí)進(jìn)階在開(kāi)發(fā)更具有連貫性的科學(xué)課程和教學(xué)上的潛在價(jià)值。2004年《加拿大科學(xué)、數(shù)學(xué)與技術(shù)教育雜志》發(fā)表關(guān)于學(xué)生長(zhǎng)期科學(xué)概念發(fā)展的學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究報(bào)告。2005年美國(guó)國(guó)家理事會(huì)的報(bào)告《建立州科學(xué)評(píng)價(jià)體系中提出學(xué)習(xí)進(jìn)階可能是更好地解決評(píng)價(jià)、課程以及教學(xué)連貫性的工具。學(xué)習(xí)進(jìn)階的提出2013年５月正式頒布的美國(guó)《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》則貫穿著學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的成果和思想，學(xué)習(xí)進(jìn)階是其中不可或缺的關(guān)鍵詞。學(xué)習(xí)進(jìn)階01美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)（NRC）認(rèn)為：學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生連貫且逐漸深入的思維方式的描述。在較大時(shí)間跨度內(nèi)（如6~8年），學(xué)生學(xué)習(xí)和研究某一主題時(shí)，這些思維方式依次進(jìn)階。知識(shí)碎片理論認(rèn)為，學(xué)生的知識(shí)來(lái)源于一些零散的知識(shí)碎片，在特殊物理情境下學(xué)生需要將這些碎片知識(shí)解析、重構(gòu)從而構(gòu)建相對(duì)完整的概念解釋?zhuān)@些解釋又使得勾勒出學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡成為可能。許多學(xué)者在大量測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出學(xué)生的認(rèn)知思維發(fā)展過(guò)程具有“進(jìn)階”的特點(diǎn)，而這種“進(jìn)階”過(guò)程的描述將有利于把握學(xué)生認(rèn)知中的關(guān)鍵問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知構(gòu)建及教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。01040203選擇“大概念”并給予相關(guān)的解釋構(gòu)建基于學(xué)習(xí)者視角的、清晰的“階”用以區(qū)分學(xué)生水平層級(jí)的測(cè)量工具學(xué)習(xí)進(jìn)階的步驟用以促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)階的教學(xué)元素，如典型的教學(xué)現(xiàn)象、教學(xué)任務(wù)等對(duì)誰(shuí)構(gòu)建學(xué)習(xí)進(jìn)階——大概念諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者美國(guó)科學(xué)家費(fèi)曼（Feynman，1918－1988）在回憶他父親對(duì)他的培養(yǎng)時(shí)，曾經(jīng)說(shuō)到這樣一個(gè)故事：有一次一個(gè)孩子問(wèn)我：看見(jiàn)那只鳥(niǎo)了嗎？你知道它是什么鳥(niǎo)嗎？我回答：我一點(diǎn)都不知道。他說(shuō)：那是一只褐色的、會(huì)發(fā)喉音的畫(huà)眉，你父親什么也沒(méi)教你嗎？父親說(shuō)：看那只鳥(niǎo)！它的名字叫斯賓賽鳴鳥(niǎo)。（父親其實(shí)并不知道這只鳥(niǎo)的正確名字）父親又說(shuō)：在意大利它叫XXX；在中國(guó)它叫XXX；在日本它叫XXX；你可以知道用世界上不同的語(yǔ)言如何稱(chēng)呼這種鳥(niǎo)。但是，學(xué)完了這些，你實(shí)際上根本不了解這種鳥(niǎo)，你只知道世界上居住在不同地方的人對(duì)這種鳥(niǎo)有不同的稱(chēng)呼。費(fèi)曼：是！父親：鳥(niǎo)為什么要啄它們的羽毛？

（提出問(wèn)題）費(fèi)曼：可能是它們飛行時(shí)把羽毛弄亂了，它們啄羽毛，以便把它們的羽毛理順。（做出假設(shè)）所以，讓我們來(lái)仔細(xì)觀察這只鳥(niǎo)，看看它在做什么？（觀察事物）那是我們應(yīng)該考慮的。（我很小就知道，知道某個(gè)物體的名字和知道某個(gè)物體之間的差別）父親說(shuō)：比如說(shuō)，看吧，這只鳥(niǎo)不停地在啄它的羽毛，它是不是一邊走，一邊在啄它的羽毛？（觀察什么？怎樣觀察？）父親又說(shuō)：好吧，如果是這樣，那么它們只需要在飛過(guò)以后啄一會(huì)兒，當(dāng)它們落地一段時(shí)間以后，就不應(yīng)該再啄它們的羽毛了。（根據(jù)假設(shè)進(jìn)行推理）你知道我問(wèn)你這個(gè)問(wèn)題的目的嗎？（引導(dǎo)深層次思維）父親說(shuō)：讓我們仔細(xì)觀察一下，它們是在剛剛落下時(shí)啄得最多嗎？實(shí)際上要看清楚這一點(diǎn)，并不困難，比較一下那些剛剛落下的鳥(niǎo)和已經(jīng)在地上走來(lái)走去的鳥(niǎo)，它們?cè)谧挠鹈峡床怀霾顒e。（通過(guò)觀察檢驗(yàn)假設(shè)）我說(shuō)：我放棄我的想法，那些鳥(niǎo)啄它們的羽毛，并不是為了整理羽毛。（得出結(jié)論）父親說(shuō)：因?yàn)橛惺釉谝?，虱子在吃羽毛上沾著的蛋白的屑屑。虱子的腿上常常有一些柔軟的物質(zhì)，更小的生物會(huì)吃它，這些小生物不能完全消化這些物質(zhì)，就會(huì)排泄一些和糖類(lèi)似的物質(zhì)，細(xì)菌就會(huì)在其中生長(zhǎng)。（做出解釋?zhuān)┳詈螅赣H說(shuō)：你要知道，哪里有食物存在，就一定會(huì)存在以它為食物而生存的，有生命的生物。（核心概念）費(fèi)曼說(shuō)，我現(xiàn)在知道，在那些鳥(niǎo)的腳上，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，父親告訴我的，也許在細(xì)節(jié)上并不準(zhǔn)確，但是他卻教給我根本上正確的東西。費(fèi)曼的父親要他觀察的內(nèi)容，圍繞著建立一個(gè)核心概念—哪里有食物存在，就一定會(huì)存在以它作為食物的，有生命的生物。

科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí)，而是應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念，用恰當(dāng)、生動(dòng)的方法，幫助孩子們建立一個(gè)完整的對(duì)世界的理解。---周光召什么是大概念（bigideas)2005年，美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)(AAAS)提出大概念是“能將眾多的科學(xué)知識(shí)聯(lián)為一致整體的科學(xué)學(xué)習(xí)的核心”。大概念包括共通概念和學(xué)科核心概念：共通概念側(cè)重于跨學(xué)科內(nèi)容的組織核心概念多用來(lái)整合某一學(xué)科內(nèi)的知識(shí)。共通概念（crosscuttingconcepts)共通概念是涉及科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域的最基本的概念，這些概念超越了學(xué)科界限，反映出不同學(xué)科的內(nèi)在統(tǒng)一性，并且相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)于各種文化觀念都普遍適用。美國(guó)大學(xué)理事會(huì)認(rèn)為，共通概念“不僅對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)意義深遠(yuǎn)，而且還影響著數(shù)學(xué)、技術(shù)和工程等的學(xué)習(xí)”，有助于學(xué)生建立對(duì)所有學(xué)科的整體認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)教育文件中的共通概念美國(guó)新《框架》中提出了7個(gè)共通概念，分別是“模式”“因果關(guān)系：機(jī)制與解釋”“尺度、比例和數(shù)量”“系統(tǒng)和系統(tǒng)模型”“能量與物質(zhì)”“結(jié)構(gòu)與功能”“變化、連續(xù)性和穩(wěn)定”。我國(guó)《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)中提出“逐步加深對(duì)下列自然科學(xué)中統(tǒng)一的概念與原理的理解：物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用，能量，信息，系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)與功能，演化，平衡，守恒。”學(xué)科核心概念（disciplinary

coreideas）學(xué)科核心概念是組織整合某個(gè)學(xué)科自身內(nèi)容的少數(shù)關(guān)鍵概念，如美國(guó)新《框架》確定了13個(gè)核心概念：物質(zhì)科學(xué)4個(gè)，生命科學(xué)4個(gè)，地球與空間科學(xué)3個(gè)，工程、技術(shù)和科學(xué)的應(yīng)用2個(gè)。學(xué)科核心概念由若干重要概念構(gòu)成，其中包括重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋?zhuān)@些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景，是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分。物質(zhì)科學(xué)的四個(gè)核心概念（美國(guó)新標(biāo)準(zhǔn)2013）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性：物質(zhì)的宏觀狀態(tài)和特征性質(zhì)取決于物質(zhì)的類(lèi)型、組合和以分子、原子為單位的粒子的運(yùn)動(dòng)。相互作用、穩(wěn)定性和變化：由相互作用產(chǎn)生的力構(gòu)成一切物質(zhì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)，這些力的平衡或不平衡性決定了穩(wěn)定性和系統(tǒng)內(nèi)部的變化。能量及其轉(zhuǎn)變：系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的能量轉(zhuǎn)換永遠(yuǎn)不會(huì)改變能的總量，但能量往往會(huì)耗散；系統(tǒng)所得的能量決定了任何過(guò)程會(huì)發(fā)生什么。波作為能量和信息攜帶者：我們對(duì)波的性能的理解再加上適當(dāng)?shù)膬x器，讓我們能利用波，特別是將電磁波化為聲波，來(lái)對(duì)自然進(jìn)行各種規(guī)模的、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們直接感知的探測(cè)。

要構(gòu)建學(xué)習(xí)進(jìn)階，首先要明確什么是“階”。學(xué)習(xí)進(jìn)階并不只是解決學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展路徑的問(wèn)題，它解決的是學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展過(guò)程中用以“踏腳”的具體的“腳踏點(diǎn)”。構(gòu)建什么樣的學(xué)習(xí)進(jìn)階學(xué)習(xí)進(jìn)階的對(duì)象是學(xué)科中的大概念學(xué)習(xí)，圍繞大概念的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程構(gòu)建基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的學(xué)習(xí)進(jìn)階。概念進(jìn)階：對(duì)某一核心概念的連續(xù)且有層

級(jí)的發(fā)展路徑的描述。（1）同一階段不同概念間的進(jìn)階（2）不同階段相同概念的進(jìn)階分為兩種類(lèi)型：概念進(jìn)階是進(jìn)一步展開(kāi)學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的基礎(chǔ)?！半A”的確定“階”是學(xué)生認(rèn)知過(guò)程中的各個(gè)“腳踏點(diǎn)”，正是一個(gè)個(gè)連續(xù)的“階”將學(xué)習(xí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)連接起來(lái)。“階”的產(chǎn)生從本質(zhì)上是由于學(xué)生的許多迷思概念，迷思概念的研究對(duì)于確立“階”有重要理論意義。例題：小昕在體育館拍球。球離開(kāi)她的手，通過(guò)A點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，碰到地板后通過(guò)B點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最高點(diǎn)C。（1）球在通過(guò)A點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，作用在球上的力有哪些？A．沒(méi)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%正確答案：C1（1）人數(shù)百分比部分迷思概念A(yù)82.31%認(rèn)為力必須發(fā)生在接觸的物體間或認(rèn)為物體受到的力來(lái)自有生命的物體B113.18%認(rèn)為彈力在離開(kāi)物體后還存在，即認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，且沒(méi)有考慮到重力C19255.49%

正確答案D12736.71%認(rèn)為