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1、作者简介：范文娟 （ 1990- ），女，江苏金坛人，扬州大学化学与化工学院，在读硕士研究生。 基金项目：2014 年江苏省研究生培养创新工程项目 （ 省立省助 ），项目编号：SJZZ_0180。 “学习进程” （ 简称 P L s） 目前为止，还未存在一个 明确的定义。学习进程已在多项研究中均被提到，涉及 课程内容、概念、教学策略等。目前，美国的 NRC专 家们暂时对学习进程做了一个粗略的定义，P L s 主要是 指，在一个适当的时间跨度下，人们学习一个重要的知 识或者调查研究一个重要的实践领域时，人们的思维逐 渐变得更加深入和复杂的假定描述。如果教师能够了解 学生的学习进程水平，将有助于改
2、善教师的教学，从而 有助于学生拓宽学生自己的学习途径，更有利于教师的 因材施教和学生的全面持续发展。 一、学习进程提出的意义 学习进程起源于教育测量与评价的相关研究，在科 学领域中最早提出学习进程的是 S m i t h等人，他们将学 习进程描述为“一系列连续的并日趋复杂的思考某一知 识主题的方式，这些方式在学生的学习过程中有可能适 当地相互追随” 。 1 这样的学习方式遵循学生的认知方 式和身心发展水平，有利于学生循序渐进地学习科学知 识。同时 D u s c h l , S c h w e i n g r u b e r 和 S h o u s e 在 让科学走 进学校：k - 8 年级科
3、学的学与教 一书中将学习进程定 义为：“学习进程是对连续的并逐渐精致的思考某一科 学主题的方式的描述，这些连续的并逐渐精致的思考方 式会在学生学习和研究某一主题相当长的一段时间跨度 里发生。 ” 2 学生的学习方式以及思维方式潜移默化的 改变都体现了学生特有的一种学习进程水平。学生水平 的提高也存在瓶颈区，需要老师的纠正和指导。随后 Re a - Ra m i r e z （2 0 0 8） 认为“学生掌握某一个核心概念 并不是一次性就形成的，在通向核心概念的过程中他们 产生了许多中间概念，因而，这些从教学前概念到形成 核心概念的中间概念的相继轮廓就提供了一个学习路 径” 。 3 当学生对一个
4、核心概念不能理解时，我们是否 可以考察这一核心概念的上一水平概念的掌握情况，突 破学生的认知障碍，从而对症下药。 由此可知，学习进程 （P L s） 不仅有利于教师了解 学生的学习是否已经达标，而且有助于学生知道下一步 该去哪儿，如何做，从而能以最佳方式指导教师和学生 的教与学，最终达到双赢。 二、学习进程的理论基础 学习进程源于威尔逊和同事提出的 “结构 图” （ c o n s t r u c t m a p） 的概念，他们认为每一个水平代表学生 认知水平发展的不同阶段，学生的认知能力是由低水平 逐渐向高水平上升的， 4 这和布鲁纳提出的螺旋式课程 相似。螺旋式课程认为掌握概念会随时间而发
5、展，但是 没有一条清晰的发展路径，并且缺乏实证基础从而没有 验证证据，而这些不足之处学习进程却恰恰可以弥补。 建构主义的学习理论重视学生的先验经验，学生的 脑海里在开始学习之前就已具备了先前概念 （ 又叫前概 念，p r i o r - c o n c e p t），所学的新知识是以这些“前概念” 为基础的。 5 建构主义学习理论描述学习应是一个积极 主动的过程，是学生以有意义的方式去主动建构知识的 过程。我们知道学生的学习是通过在自己理解的基础上 去验证与调整认知的内容及过程，因此，从教材中学习 的知识并不一定是他们唯一的答案，真正的学习一定是 基于生活情境的。 三、基于学习进程 （P L
6、s） 研究化教学以“化 学反应中的能量转化”为例 查阅中学阶段的课程标准我们可以清晰地知道，我 国义务教育阶段的化学课程标准中对化学反应中能量转 化的有关知识没有单独给出专题章节进行学习，但是化 学反应的能量观却已经处处渗透在中学教材的各个方 学习进程理论在化学教学中的应用 范文娟 （扬州大学 化学与化工学院， 江苏 扬州225009） 学习进程 （Learning Progressions ） 是目前美国科学教育研究的热点问题。学习进程 （ PLs ） 依据课程和教学，通过多种先进途径学习某一核心概念，可以有效促进课程、教 学与评价及相互联系与一致性，对化学教学实践和研究具有重要的指导意义。
7、 学习进程；化学教学；指导意义 【 摘要 】 【 关 键 词 】 中图分类号：G 4 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 - 5 8 4 3（ 2 0 1 5 ） 0 1 - 0 1 5 3 - 0 3 【课程与教学改革】 1 5 3 面。比如，化学反应与变化的特征、燃烧反应等。此时 学生大多是通过宏观想象，如发光放热等现象来感知化 学变化中的能量。到了高中阶段，在 普通高中化学课 程标准 中，化学反应中能量转化的相关知识是以必修 和选修两类模块来介绍的。 当然选修要求明显高于必修部分。对于学生的宏 观、微观、符号表征水平的要求逐渐增高。在中学阶段 的化学反应与能量中，学生的学习进程水平
8、要求不断提 高，从简单的宏观现象的感知到宏观、微观、符号相结 合与相互转化的深层次理解。随着时间的推移，学生的 学习进程水平不断发展，同一年级不同学生的发展水平 又不一样：有的低年级就可以达到高年级水平，有的高 年级甚至达不到低年级水平的要求。这就为我们化学老 师的课堂教学带来了一系列问题，学生学习进程水平的 错乱使得教师必须要针对不同水平提出不同教学策略， 才能是每位学生根据自己的水平逐渐与教学目标水平相 吻合，从而更有利因材施教。 化学是一门特殊的学科，化学知识的掌握必须要从 宏观、微观、符号三重表征水平的角度去学习，因此我 以化学反应与能量三重表征的发展水平去了解学生的学 习进程水平，从
9、而有助于老师的教学。 （ 一 ） 教学目标的设计实例 我们以苏教版化学必修 2 中专题二第二单元的化学 反应中的热量为例，设计此单元的教学目标。通过对学 生的学情分析可知学生在初三时已学过燃烧的相关概 念，再结合自己生活经验，已形成了对热量的感官认 知，具备了学习本单元的元认知能力。所以我们可以根 据学生当前的学习进程水平设计如下教学目标： 1. 通过日常生活体验和实验感知化学反应中能量变 化的主要表现形式，能根据反应事实辨别出吸热反应、 放热反应，能看懂热化学方程式，初步了解化学键与反 应能量的关系。 2. 通过实验探究活动感知科学研究的一般流程，了 解科学研究的基本方法。 3. 通过实验探
10、究开发学习化学的兴趣，从而培养与 同伴交流、合作、自我反思、自我评价的学习习惯。 重点难点：吸热反应、放热反应等基本概念的理 解。 对于上述教学目标中的 1 ，依据学生的认知规律和 身心发展规律，知识的学习进程水平是逐步增加的。由 简单到复杂，围绕反应中的能量这一核心概念逐步递 进。 学习进程给教师展示了学生的化学学习所历经的多 种中间环节和各个学习进程水平上的学习表现。因而， 化学教师可以清楚地根据不同进程水平设定适合当前学 生进程水平的的学习目标，随之就可以清晰地知道最终 目标是如何一步一步分解、细化、连贯、逐渐递进深入 的设置于不同的水平阶段，以让学生的思维沿着特定水 平的轨迹渐渐深入、
11、精致和延伸。 （ 二 ） 贴合学生实际认知水平的教学策略实例 我们以苏教版化学的必修 2 中专题二第三单元的化 学能与电能的转化为例加以说明。对此我做了如下图， 以表示学生在理解化学能与电能转化这一核心概念时的 学习进程过程。 如上图所示，我们没有按照教材的顺序来学习知 识，而是按照学习进程水平来一步步学习。学生在学习 化学能转化为电能这一概念时，首先我们通过实验知道 有原电池这种装置，通过宏观观察实验可知原电池会产 生电流，这时学生就会产生疑惑：为什么原电池可以奇 妙地产生电流呢？于是通过学习知道产生电流是因为存 在电子的得失，正因为电子的得失而发生了化学反应， 从而产生了一些宏观上可观察的
12、现象，于是就有了正极 反应和负极反应，整个过程实现了化学能向电能的转 化，我们从宏观、符号和微观三个层面上步步逼近理解 了原电池的概念。 化学是一门特殊的学科，不同水平学生的思维发展 也具有差异性如图 1 所示。在化学教学过程中，如果教 师对学生化学学习过程的每个阶段的表征水平都清晰地 了解，将有利于教师依据学生的不同学习进程设置与学 生实际表征水平相对应的教学目标，设计合适的教学模 式，选择最佳教学方法。同时，在教学过程中，不同学 科的教师之间也要经常性地就学生的学习进程水平互 动交流，合作研究和分享各自教学过程中收集的学生表 征水平的数据。这样，教师就可以依据学生的不同学习 进程水平，有针
13、对性地进行恰当的教学干预，最终使学 生学习进步。例如，要注意的是，学生之间的进程水平 存在差异，教师即使掌握了学生的差距，也未必轻易地 能进行教与学的调整。因为教师没能了解后续教学系 列，即使知道了学生的学习情况，也不能很好地进行后 续改进计划。这种操作难以实施的不足影响教师及时向 学生提供学习指导和反馈，在此，学习进程就能够弥补 这种不足，为教师提供一系列的学习内容。 综上所述，化学 教育经历了 1 0 年新一 轮的改革，积累了许 多宝贵的经验。学习 进程是从西方引进的 一股新热流，具有一 定的借鉴和迁移价值。 学习进程是目前新兴 的研究领域，存在的 很多问题还需要深入细致的实证研究，不是照
14、搬照抄。 学习进程的研究受国家地区的限制很大，应根据实际情 况，设计出一套适用的学生学习进程水平测量工具。当 今，不同领域的学者已意识到学习进程的 （ 下转 1 6 2 页 ） 图片 16 1 5 4 （ 上接 1 5 4页 ） 独特魅力，学习进程将进入一个崭新的 领地，期待学习进程在化学教学中有新的突破，为化学 学科带来强劲的力量。 参考文献： 1义务教育课程标准实验教科书化学九年级下册M.北 京:人民教育出版社,2006. 2普通高中课程标准实验教科书化学必修 2M.北京:人 民教育出版社,2007. 3化学九年级第一学期(试用本)M.上海:上海科学技术 出版社,2007. 4Robert
15、s， L.， Wilson， M.&Draney， K.TheSEPUP Assessment System：an Overview. BEAR Report Series R. Berkeley： University of California,1997.6. 5刘恩山.中学生物学教学论M.第 2 版.北京:高等教育 出版社.2003.46-52. 6 S h a w nY . S t e v e n, C e s a r D e l l g a d oJ o s e p hS . K r a j - c i k .D v e l o p i n gaH y p o t h e t i c
16、 a lMu l t iD i m e n s i o a lL e a r n i n g P r o g r e s s i o nf o r t h e Na t u r eo f Ma t t e r J . J o u r n a l o f r e s e a r c hi n s c i e n c e t e a c h i n g, 2 0 1 0 , 4 7 ( 6 ) : 6 8 9 - 6 7 0 . 度、加速度、重力场强度、角速度、向心力、一维碰 撞、二维碰撞 7 个知识点。动量流强度、胡可定律、牛 顿定律的应用 3 个知识点属于“应用”要求层次。 6 在教材难度模型
17、下该部分内容课程深度的赋值情况 如表 2 所示。 表 2人教版教材与 KPK 教材力学部分的深度表 由表 2 和表 3 可得两版本教材在课程深度和课程广 度方面的统计情况。课程时间的数值不会单方面的影响 课程综合难度的结果，根据我国 普通高中物理课程标 准 解读可得本文所选取章节内容的建议课时数为 2 3 . 5 ，而德国的巴登 -符腾堡州课程标准中对所选部分 内容的建议课时数为 2 0 。结合以上统计结果，总结出 力学部分的难度因素数据，并将各难度因素数据代入课 程难度定量模型 N= a S T +（1 - a ） G T 中 （其中 取 0 . 5），可得两版本教材各自的难度值见表 3 。
18、 表 3 力学部分内容难度因素数据及难度表 四、结论 根据以上量化对比研究，经比较分析可得到以下结 论： 1. 人教版教材的课程可比深度和可比广度均小于 KPK 物理教材，但在总深度和广度方面却大于 KPK 教 材。分析其原因主要在于 K P K物理教材的开发理念是 让学生用类比和迁移的方法学习物理学，从而实现是物 理课程的精简化，即减少了相应的课时数。人教版在了 解、经历和理解、设计、领悟深度层面上高于 K P K教 材 （ 见图 1），是由于对质点、从 （ 利用 ） v - t 图象分析 加速度、万有引力定律等知识点提出了较高的要求。 2. 从上面对课程内容难度量化的结果可以看出，不 包括
19、教材中习题的情况下，KPK 物理的课程难度高于 人教版 （取 a=0.5 ）。从编排的角度来看，人教版教材 注重知识点的相互联系，有较强的理论性、系统性，而 K P K物理教材的特点是与生活紧密联系。 3. 通过对两版本教材难度的定量对比分析，可知教 材的内容难度不可避免地要受到课程深度、广度及时间 的综合制约。在教材编写者设计和编制教材时，为了更 好地控制其知识内容难度，需要有效地协调好可比深度 与可比广度之间的关系。在选择和处理教材内容上面， 应该更全面地考虑课程深度、广度与时间之间的相互关 系，灵活处理教学内容。 参考文献： 1史宁中,孔凡哲,李淑文.课程难度模型:我国义务教育 几何课程
20、难度的对比J.东北师大学报,2005,06:152-156. 2杨承印,韩俊卿.义务教育新课标教科书课程难度定量 分析J.教育科学,2007,01:32-35. 3中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准 （实 验 ） S.北京:人民教育出版社,2003.6-7,12-16. 4人民教育出版社、 课程教材研究所物理课程教材研发 中心.普通高中物理课程标准实验教科书 物理必修 1M.北 京:人民教育出版社,2011. 5人民教育出版社、 课程教材研究所物理课程教材研发 中心.普通高中物理课程标准实验教科书 物理必修 2M.北 京:人民教育出版社,2011. 6F.Herrmann 著.戚华改编.德国卡尔斯鲁厄物理课程中 文版 新物理课程(高中版).上海:上海教育出版社,2009. 了解、 经历 认识、 操作反应 理解、 设计领悟 应用 总深度 162236882 1430211277 深度 人教版 KPK 教材 样本 课程深度 (S) 课程广度 (G) 课程时间 (T) 可比深度 (S/T) 可比广度 (G/T) 难度(N) 人教版824123.53.4891.7452.617 KPK 教材7739203.8501.9502.900 图 1 各层次深度的比较 1 6 2