學習進階呂國蕊2007年《將科學帶入學校：Ｋ-８年級的科學教與學》中明確指出學習進階在開發更具有連貫性的科學課程和教學上的潛在價值。2004年《加拿大科學、數學與技術教育雜志》發表關于學生長期科學概念發展的學習進階的研究報告。2005年美國國家理事會的報告《建立州科學評價體系中提出學習進階可能是更好地解決評價、課程以及教學連貫性的工具。學習進階的提出2013年５月正式頒布的美國《新一代科學教育標準》則貫穿著學習進階研究的成果和思想，學習進階是其中不可或缺的關鍵詞。學習進階01美國國家研究理事會（NRC）認為：學習進階是對學生連貫且逐漸深入的思維方式的描述。在較大時間跨度內（如6~8年），學生學習和研究某一主題時，這些思維方式依次進階。知識碎片理論認為，學生的知識來源于一些零散的知識碎片，在特殊物理情境下學生需要將這些碎片知識解析、重構從而構建相對完整的概念解釋，而這些解釋又使得勾勒出學生學習軌跡成為可能。許多學者在大量測量數據的基礎上提出學生的認知思維發展過程具有“進階”的特點，而這種“進階”過程的描述將有利于把握學生認知中的關鍵問題，從而促進學生的認知構建及教學實踐活動。01040203選擇“大概念”并給予相關的解釋構建基于學習者視角的、清晰的“階”用以區分學生水平層級的測量工具學習進階的步驟用以促進學習者進階的教學元素，如典型的教學現象、教學任務等對誰構建學習進階——大概念諾貝爾物理學獎獲得者美國科學家費曼（Feynman，1918－1988）在回憶他父親對他的培養時，曾經說到這樣一個故事：有一次一個孩子問我：看見那只鳥了嗎？你知道它是什么鳥嗎？我回答：我一點都不知道。他說：那是一只褐色的、會發喉音的畫眉，你父親什么也沒教你嗎？父親說：看那只鳥！它的名字叫斯賓賽鳴鳥。（父親其實并不知道這只鳥的正確名字）父親又說：在意大利它叫XXX；在中國它叫XXX；在日本它叫XXX；你可以知道用世界上不同的語言如何稱呼這種鳥。但是，學完了這些，你實際上根本不了解這種鳥，你只知道世界上居住在不同地方的人對這種鳥有不同的稱呼。費曼：是！父親：鳥為什么要啄它們的羽毛？

（提出問題）費曼：可能是它們飛行時把羽毛弄亂了，它們啄羽毛，以便把它們的羽毛理順。（做出假設）所以，讓我們來仔細觀察這只鳥，看看它在做什么？（觀察事物）那是我們應該考慮的。（我很小就知道，知道某個物體的名字和知道某個物體之間的差別）父親說：比如說，看吧，這只鳥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：好吧，如果是這樣，那么它們只需要在飛過以后啄一會兒，當它們落地一段時間以后，就不應該再啄它們的羽毛了。（根據假設進行推理）你知道我問你這個問題的目的嗎？（引導深層次思維）父親說：讓我們仔細觀察一下，它們是在剛剛落下時啄得最多嗎？實際上要看清楚這一點，并不困難，比較一下那些剛剛落下的鳥和已經在地上走來走去的鳥，它們在啄羽毛上看不出差別。（通過觀察檢驗假設）我說：我放棄我的想法，那些鳥啄它們的羽毛，并不是為了整理羽毛。（得出結論）父親說：因為有虱子在咬它，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，更小的生物會吃它，這些小生物不能完全消化這些物質，就會排泄一些和糖類似的物質，細菌就會在其中生長。（做出解釋）最后，父親說：你要知道，哪里有食物存在，就一定會存在以它為食物而生存的，有生命的生物。（核心概念）費曼說，我現在知道，在那些鳥的腳上，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，也許在細節上并不準確，但是他卻教給我根本上正確的東西。費曼的父親要他觀察的內容，圍繞著建立一個核心概念—哪里有食物存在，就一定會存在以它作為食物的，有生命的生物。

科學教育不應該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實，而是應當慎重選擇一些重要的科學觀念，用恰當、生動的方法，幫助孩子們建立一個完整的對世界的理解。---周光召什么是大概念（bigideas)2005年，美國科學促進會(AAAS)提出大概念是“能將眾多的科學知識聯為一致整體的科學學習的核心”。大概念包括共通概念和學科核心概念：共通概念側重于跨學科內容的組織核心概念多用來整合某一學科內的知識。共通概念（crosscuttingconcepts)共通概念是涉及科學、數學和技術等各個領域的最基本的概念，這些概念超越了學科界限，反映出不同學科的內在統一性，并且相對穩定，對于各種文化觀念都普遍適用。美國大學理事會認為，共通概念“不僅對科學學習意義深遠，而且還影響著數學、技術和工程等的學習”，有助于學生建立對所有學科的整體認識。科學教育文件中的共通概念美國新《框架》中提出了7個共通概念，分別是“模式”“因果關系：機制與解釋”“尺度、比例和數量”“系統和系統模型”“能量與物質”“結構與功能”“變化、連續性和穩定”。我國《初中科學課程標準》在課程目標中提出“逐步加深對下列自然科學中統一的概念與原理的理解：物質、運動與相互作用，能量，信息，系統、結構與功能，演化，平衡，守恒。”學科核心概念（disciplinary

coreideas）學科核心概念是組織整合某個學科自身內容的少數關鍵概念，如美國新《框架》確定了13個核心概念：物質科學4個，生命科學4個，地球與空間科學3個，工程、技術和科學的應用2個。學科核心概念由若干重要概念構成，其中包括重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋，這些內容能夠展現當代學科圖景，是學科結構的主干部分。物質科學的四個核心概念（美國新標準2013）物質的結構和特性：物質的宏觀狀態和特征性質取決于物質的類型、組合和以分子、原子為單位的粒子的運動。相互作用、穩定性和變化：由相互作用產生的力構成一切物質結構和轉變的基礎，這些力的平衡或不平衡性決定了穩定性和系統內部的變化。能量及其轉變：系統內部和系統之間的能量轉換永遠不會改變能的總量，但能量往往會耗散；系統所得的能量決定了任何過程會發生什么。波作為能量和信息攜帶者：我們對波的性能的理解再加上適當的儀器，讓我們能利用波，特別是將電磁波化為聲波，來對自然進行各種規模的、遠遠超過我們直接感知的探測。

要構建學習進階，首先要明確什么是“階”。學習進階并不只是解決學習者認知發展路徑的問題，它解決的是學習者認知發展過程中用以“踏腳”的具體的“腳踏點”。構建什么樣的學習進階學習進階的對象是學科中的大概念學習，圍繞大概念的認知發展過程構建基于學生認知發展的學習進階。概念進階：對某一核心概念的連續且有層

級的發展路徑的描述。（1）同一階段不同概念間的進階（2）不同階段相同概念的進階分為兩種類型：概念進階是進一步展開學習進階研究的基礎。“階”的確定“階”是學生認知過程中的各個“腳踏點”，正是一個個連續的“階”將學習的起點和終點連接起來。“階”的產生從本質上是由于學生的許多迷思概念，迷思概念的研究對于確立“階”有重要理論意義。例題：小昕在體育館拍球。球離開她的手，通過A點向下運動，碰到地板后通過B點向上運動，達到最高點C。（1）球在通過A點向下運動的過程中，作用在球上的力有哪些？A．沒有力作用在球上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）人數百分比部分迷思概念A82.31%認為力必須發生在接觸的物體間或認為物體受到的力來自有生命的物體B113.18%認為彈力在離開物體后還存在，即認為力是維持物體運動的原因，且沒有考慮到重力C19255.49%

正確答案D12736.71%認為