基于核心素養學習進階的科學教學設計研究

吳桓

【摘要】在當前的社會條件下，教育行業也得到了迅速的發展和變革，核心素養的發展是當代教育變革的主題。在進行教學的過程

中，需要運用科學的方法對教學進行設計。在進行實際設計的過程中，提升教師的教學專業能力是非常重要的一個部分。當前從事基礎教育事業的教師，一般都有著較為豐富的學科知識基礎，對于他們而言，提升教學設計能力是提升教教學專業能力的重點。本文主要針對當前核心素養學習進階的科學設計進行了一定的研究，并對其實際應用及所取得的成效進行了相應的探討。

【關鍵詞】核心素養；學習進階；科學教學設計

【中圖分類號】G633.98 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）36-0119-01

引言

在進行該研究的過程中，主要分為三個階段對科學核心的概念和關鍵能力的學習進階等進行了一定的研究，從而構建出一些關鍵能力的學習進階，在此基礎上對而且進行有效的整體，并將其應用到實際的教學之中。在進行學習進階構建的同時，也提出了基于學習進階的科學教學設計模型，并對其進行了實際應用，在教學實驗中以及教師培訓、學生培訓等一些方面都取得了十分良好的效果。

一、用學習進階規劃核心素養的發展

在科學教育領域，核心素養具有十分重要的作用，這也是教育領域的一場變革。而學習進階則是對學生進行某一個階段學習學習情況、思維方式等方面的描述。在當前科學教育研究的過程中，發揮著十分重要的作用。從我國當前的一些學習階段的科學課程設計的現狀來看，其中不論是對學段銜接的考量，還是對其中學業標準的發展，學習進階的研究方法都發揮了十分重要的作用。從學習進階的發展歷程來看，學習進階的研究主要經過了以下三個階段：

（1）第一階段。主要是圍繞了核心概念以及關鍵能力的理論部分來開展研究，以此確定學科的核心概念。而且在概念轉變的基礎上，需要對力學等一些領域的核心概念進行科學的探索。在進行這一階段的探索中，需要收集較多的文獻，這樣可以為后續的課程設計提供一些實際的參考依據。

（2）第二階段。在第二階段中，主要是以跨年級測評為基礎的學習進階研究，研究團隊主要參考了一些國外研究者的理論依據，并開展了實際的研究，對其中一些較為科學的概念以及關鍵能力的學習進階進行了更進一步的研究，并取得了有效的研究成果。

（3）第三階段。這一階段是面向核心概念的一個學習階段，需要對其中的一些知識進行整合，并在理論的基礎上，對其中一些科學的概念進行理解。在該模型中，提出了較為科學的概念，并對機械運動等一些概念進行了描述，使用了大樣本的方法對不同年級、不同階段學生學習表現的數據進行了收集，在對所預期的表現進行驗證。例如：密歇根大學桑格就涉及了生態圖與科學解釋能力的學習進階，在實際應用的過程中，取得了較為良好的效果。

科學概念理解設計模型

發展層級 層級描述

經驗（Experience） 學生具有尚未相互關聯的日常經驗和零散事實

映射（Mapping） 學生能構建事物具體特征與抽象術語之間的映射關系

關聯（Relation） 學生能構建抽象術語和事物數個可觀測的具體特征之間的關系

系統（System） 學生能從系統層面上協調多要素結構中各變量的自變與共變關系

整合（Integration） 學生能由核心概念統整對某一科學觀念（例如物質觀念、能量觀念等）的理解，并構建科學觀念和庫爾學科概念（例如系統、尺度等）之間的聯系

在當前科學教育研究的過程中，促進學生科學核心素養的整合發展，是當前科學教育實踐的共同組成部分。而一般在進行學生學習路徑的同時，需要對科學核心概念的理解進行有效整合。而整合的方法是依據國外一些相關研究學者所研究的成果進行設計，并對教學的系統進行了一定的改進。

二、基于核心素養學習進階的科學設計應用及成效

在進行實際教學的過程中，需要應用到學習進階的設計，而團隊融合的學習也非常重要。在教育技術領域，一般都以比較經典的框架模型來構建學習進階，其中最為原始的模型是ADDIE的模型。通過一些比較科學的設計理論，相關研究人員對學習目標驅動設計模型進行了更進一部的完善。主要是以學科普示的設計模型對其進行教學系統的設計，并開發出基于學習進階的教學系統設計模型。

例1：在學習初中物理的過程中，就有著“力和運動的學習進階”這一部分的內容，這對于物理教學有著很大的促進作用，可以在很大程度上提高學生的思維邏輯能力，形成科學嚴謹的態度，從而培養學生的物理學科素養。

例2：在對初中生物進行教學設計的過程中，就有“遺傳學的學習進階”，這一部分的知識點較多，通過科學的設計，可以構建基礎知識模型，引導學生進行自主的探索，并對其進行有效的整合，可以使學生能夠更加深入地理解各個部分之間的聯系，這樣可以使學生形成科學嚴謹的思考習慣和獨立思考的能力。

從上述的分析中，可以非常清楚地看到，在本團隊中主要是以學習進階的成果作為基礎，從教學實驗、師生培養以及教師培訓這幾個方面對其進行檢驗，一次構建相應的模型。在該實驗中將教師分為2組，對6個平行班進行同步的教學，其中的所有的教師都需要參加學校所組織的培訓，培訓的時間大約為5個小時，通過培訓的結果可以發現在其中進行培訓的教師對于能量理解和科學解釋這兩個方面有著更好的發展。在這6個平行班的教學中，學生學習的積極性和主動性更高，通過測驗的結果顯示，接受科學教育的6個平行班的總成績比其它平行班平均成績高出5.2%，平均成績高出6.34%，在數理化這幾門課的教學中，表現尤為突出。通過對比分析可以發現，學生核心素養的發展是由多個因素交互作用的結果，一般是在某一主題下融合多個關鍵力的培養，而對于關鍵力的培養需要在不同的主體以不同的側重點進行反映。在當前的教育實踐中，學習進階的研究具有十分廣闊的發展空間。

三、結語

從前面的敘述中可以非常清楚地看到，學習進階研究主要是提出了一系列的源于學生方面的科學理解和關鍵能力發展模型，而且在進行實際研究的過程中，也在對這些模型進行不斷的改進，并對學生的發展進行了初步的規劃。但是真正的科學學習過程較為復雜，而學生核心素養的發展也受到很多因素的影響，對于教學的設計也需要進行科學的規劃。從現有的教學現狀來看，學習進階研究還有著很大的發展空間，在科學教育的過程中有著十分重要的意義。

參考文獻

[1]歐陽贄.基于學生核心素養的小學科學教學設計與實施[J].課程教育研究，2017（29）.

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