基于學習進階的層級設計研究

李東陽

摘? ?要：核心素養的發展，物理觀念的形成，必備品格和關鍵能力的培養都是在學習進階的過程中逐步實現的。學習進階有利于學習者知識的框架化，結構化，系統化，更有利于初高中知識的銜接。在教學中要使學習進階理論更有實踐成效，就要根據學習者認識水平和思維特點設計進階路徑和策略，也就是層級設計。根據學習者認知發展規律將層級設計為最高、最低和中間三個層級。能量觀念是中學物理特別重要的物理觀念之一，學習好功能關系是形成能量觀念前提，而對“功“的概念的學習是關鍵。以初中“功”的概念進階學習為例進行層級設計研究，以期促進教學。

關鍵詞：學習進階;層級;核心素養;物理觀念

引言

要形成物理觀念和發展科學思維，必須經過一個漸進的過程，但實際中學習者只關注概念自身的建構和在習題中的應用，而缺少概念的系統化和構架化，呈現出碎片化趨勢，對初高中的知識銜接也造成障礙。如果在教與學中能用學習進階理論指導物理課程學習，將會使物理課程更具結構化、整體化、系統化。有利于提高學習者的核心素養，也有利于初高中銜接教學。本文從學習進階理論的實操性和初高中物理銜接角度入手，結合初中物理“功”的概念學習，在進階層級設計方面做一些探討。

1? 學習進階理論與層級設計的主要內涵

美國國家研究理事會（NRC）在2007年發布的《讓科學走進學校：K-8年級科學學習的學與教》中將學習進階定義為“隨著時間推移，學生對某一學習主題的思考和認識不斷豐富，精致和深入的一種過程” [ 1 ]。主要特點是：①學習進階是基于已有的研究進行開發研究的。②學習進階探索的是學生分析和解決問題的綜合能力。③學習進階框架的搭建是確定好最低層級，最高層級和中間層級。最高層級是學生對目標知識的最高理解層次也就是教學中的預設的目標，最低層級是學生對目標知識的原始認識。④進階框架的中間層級應該能夠銜接學生從最低層級向最高層級的過渡，也就是說中間層級要兼顧兩極以及學生的認知水平。

2? 學習進階層級設計的意義

2.1? 為什么要進行層級設計

學習進階目前雖然具有多種定義，但對其內涵的認識已基本一致，即：學習進階是對學生一系列基于學科知識的、連續的、逐步深入的思維活動進行描述的工具，旨在刻畫學生（課內與課外）科學認知水平的發展過程[ 1 ]。簡單的理解就是：學習進階理論描述的是學生對學科知識連續的、逐步深入的思維活動，描述學生科學認知水平的發展過程。也可理解為：就是學生對核心概念的認知不是一步到位的，而是需要經過不同的“階梯”，這“階梯”的確定是由邏輯鏈條，學習者和知識主體和客體共同決定的。這些“階梯”將學習的起始點和終結點串聯起來。因此學習進階不僅僅是認知發展的思維遞進的線索，也是學習者在認知發展過程中的支撐點和落腳點[ 2 ]。因此這些階梯的搭建就要根據學習者的認識水平和對知識主客體學習要求科學合理的建設，而做為學習指導者就要根據搭建階梯的要求做好頂層設計，層級設計正是頂動層設計的具體表現，層級設計得好，學習進階過程階梯的落腳點就合理、科學、可操作性強，學習者的學習進階之路就更平順，這就是層級設計初心所在。

2.2? 如何進行層級界定

學習進階框架的架設起于最高和最低層級的設定，落于中間層級的精準定位。最高層級應當根據課程文件、核心素養的發展、物理觀念的形成、物理思維的培養的序列來確定。最低層級是基于學習者對學習目標的原始認識、前概念、已知的上游概念、還有學習者的知識結構和學習能力來確定。中間層級基于學習者認知水平，學習能力，思維發展狀況以及學習者的學情的研判來界定。

2.3? 進階層級的功能

當進階層級設定完成，就有了學習進階過程的“階層”意識，形成原始的學習進階的框架。有了這種框架，便有了教與學的清晰的“臺階”，后續技術工作只要在臺階的梯度上做適度調整，在框架里做升階和降階，做好銜接技術工作。因此，不只解決了教與學發展的路徑，還為教與學提供了實實在在的支撐點和踏腳點，學習者在學習過程中只要拾“階”而上，水到渠成。

3? 以“功”的概念學習為例的學習進階層級設計

“功”是滬科版八年級第十章第3節的課程內容。物理學中的“功”的概念是一個比較抽象的概念，特別是初中生對“功”的概念構建是有困難的，到了高中功能關系是一個重難點，而能量的觀念是物理學中物別重要的物理觀念，因此在初中教學設計和教學實踐中做好“功”的概念的銜接教學和學習顯得特別重要。在“功”的概念學習進階中，進階的層級怎么設計，層級如何界定，各個“臺階”的度如何精準定位都至關重要。下面就以“功”的概念學習為例進行層級設計。

3.1? 最低層級的界定

初中課程對功的概念建立是依托生活和生產實際，學生只能在表象上理解功是人或機械用力的一種表現，是在做事情，做工作，即使更進一步也只知道功是力作用的“成效”。學生的邏輯推理方式只有簡單的因果推理。處于這一層級的學習者往往把功與生活中勞動工作簡單的聯系起來，認為平時的工作就是做功。因此，按照概念認知過程，將初中生對“功”的認知框架在這一層級顯化為如圖1形式。

這一層級的學習者受生活經驗影響較多，思維處于感性階段，認為只要有用力就有做功，對功的條件判定還不確定，更無法將功與能的關系聯系上。

3.2? 最高層級的界定

能量觀念是建立在功能關系上，不但要正確理解功能關系，而且要深度理解功是能量轉化的量度，做功的過程伴隨能量轉化的過程，功是過程量，能量是狀態量，通過過程的積累實現狀態的變化，有了這個功能關系的上游概念，學生才會逐步形成能量觀念。力的觀念和能量觀念是高中物理兩條主線，在高中階段一定要學會用能量觀念解決實際問題。所以發展對“功”的概念深度理解，對初高中知識銜接顯得特別重要。處于這一層級的學習者要進階到：①做功過程是伴隨能量轉化的過程;②功是能量轉化的量度;③功是力對空間的積累效應;④正負功的意義;⑤正負功反映能量的流動方向。按照初中學生認知水平，“功”的概念建立的最高層級可以描述為如圖2所示。

處于該層級的學習者已建立起能量觀念，理解功能關系，初步能用能量觀念應用于解決實際問題，初步具備了高中學生必備的學習能力，也是初高中物理銜接教學的實效性體現。

3.3? 中間層級的界定

中間層級的界定不僅要參照最高和最低兩極，還要依據初中學生認知水平、學習情況，教學實踐情況等進行綜合考量。從進階起點到進階終點，中間層級的界定顯得尤為重要，只有確定好中間層級，學習者認知發展路徑才有更具體、有效的支撐點，才能順利從起點達到預設的學習目標，才能順利完成進階任務。根據以上參照標準，這一層級“功”的概念進階應表現為如圖3所示。

綜上層級設計情況，“功”的概念學習和能量觀念建立的學習進階框架簡化為（如圖4）所示。

培養核心素養，形成物理觀念是一個發現，實踐，發展的過程，是在經過系統學習物理課程和接受物理教育過程中逐步形成的。在課堂教學中通過進階層級的設計，采用有效的教學策略，幫助學生拾“階”而上，形成知識系統，實現知識的無縫對接，學習者從初中升到高中時不會覺得初高中知識的梯度太大，甚至覺得斷層，不會覺得高中物理難學而失去信心。因此，從銜接的角度看，學習進階層級設計站位更高，實踐證明效果更好，更有利于中學階段物理知識系統化學習，有利于發展核心素養和形成物理觀念。特別是對初高中銜接接學意義更為深遠。

參考文獻：

[1] 魏昕. 中學物理能量學習進階研究[M]. 南寧： 廣西教育出版社， 2016.

[2]何春生， 郭玉英. 基于學習進階的課堂教學設計與實踐——以“功”為例[J]. 物理教師， 2016 （10）：23-31.