“学习进阶”理论视域下的课堂教学设计与实践.pdf

摘要：为了使概念的建构有一个循序渐进的合理顺序，“学习进阶”成为科学教育研究的新
领域。在学习进阶理论下开展教学，有助于教师依据学生思维的进阶发展，设计进阶发展的
学习活动，帮助学生构建科学核心概念体系，培养科学素养。

关键词：学习进阶；科学核心概念；大气压强；课例研究
提高学生的科学素养是科学课程的宗旨，以核心概念来组织学习内容是科学课程改革的
一大特点。为了使概念的建构有一个循序渐进的合理顺序，使其不断深入，近年来，“学习进
阶”成为科学教育研究的新领域。目前，科学教育界对学习进阶的概念界定呈现多样化，比
较典型的为“学习进阶是对一段时期内，儿童学习或者探究某主题时，其思维方式的连续且
不断精致发展的描述”[1]。本文以浙教版《科学》八年级上册《大气压强》一课为例，尝试
应用进阶理论分析该部分内容知识和能力的层次阶段，并通过相应的实践研究，期望对“学
习进阶”理论在初中科学课堂教学的应用开发上有一定启发。
一、教材特点与教学现状
（一）教材编写突出主题弱化了核心概念的产生或复合
浙教版初中科学教材将生命科学、物质科学、地球与空间科学作为一个整体来设计，教
材的章节编写采用主题形式将各领域知识进行融合。“大气压强”概念属于物质科学领域，但
由于天气变化与大气压有关，因此被安排在八年级上册第二章《天气与气候》第三节《大气
的压强》，编者试图打通各领域概念“隔阂”，实现从“大气压强”到“天气与气候变化”的
概念进阶。
与大气压强相关的核心概念是“压强”，“压强”是物质科学领域“运动和相互作用”的
核心概念之一，固体压强、液体压强、大气压强、浮力等概念都由这个核心概念衍生，其中
固体压强和液体压强的内容被教材编入七年级下册第三章《运动和力》。
（二）教师缺乏核心概念意识忽视了学生思维的进阶发展
《初中科学课程标准（2011年版）》对该节的内容目标设计为：通过实验认识大气压的
大小和方向，知道大气压的变化及其对生活的影响；活动建议为：用实验估测大气压的大小，
显示大气压的方向。《科学教学参考书》中，该部分的教学目标为：1.能列举证明大气压存在
的实验现象和生活现象，并能用大气压解释有关现象。2.能说出标准大气压的数值，说出测
量大气压的工具：水银气压计和空盒气压计。比较课程标准和教参对该部分内容的要求，发
现课程标准侧重于实验在建构这部分概念中的作用，而浙教版《科学》则更侧重于对现象的
认识和解释，在大气压这一概念的深度上要求稍低，广度上要求更高。
通过教学调研，发现许多教师普遍存在如下问题：教学形式采用的大量实验缺乏层次性，
学习内容缺乏梯度设计，没有按照逻辑顺序呈现，对以核心概念来组织学生的学习认识不足，
忽视学生思维的进阶发展，不能生成系统的知识和技能。
二、学习进阶分析
浙教版《科学》八年级上册第二章《大气压强》之第一课时学习进阶全景图见图1。
学习进阶并非是每一名学生都遵循的同一认知进程，不同的学生以不同的思维路径抵达
终点。构建学习进阶图可以让教学定位一目了然，让学生对核心概念的相关学习更加深入、
更加贯通、更有关联性，减少对孤立事实和概念的记忆。
三、学习进阶视域下的“大气压强”教学设计与实践
环节一：重现原有知识经验推测大气压强的存在
教师用矿泉水瓶演示如图2实验，问：看到了什么？这一现象说明什么？
教师在学生回答的基础上追问：液体压强产生的原因是什么？
（通过简单的演示实验，唤醒学生原有知识经验，巩固液体压强的特点和产生的原因，
为后续内容的学习作好铺垫）
教师继续问：有什么办法可以让小孔中的水不流出？
教师根据学生回答，分别演示用手堵住小孔和盖上盖子，引导学生思考：盖上盖子的效
果可以与用手堵的效果相同，那么瓶子的周围有什么存在呢？
（利用具体的演示实验，造成学生视觉上的冲击，引导学生进行抽象思维：在瓶的周围
有一种物质像手一样堵住了小孔，使学生感受大气压强的存在，顺利踏上学习的阶梯）
教师引导学生寻找论据，应用科学思维进行推理：地球表面有大气，大气受重力作用且
有流动性，则大气应该也有压强。
环节二：证明大气压强的存在
进阶水平1：体会大气压强的存在。
教师用纸杯和纸片演示图3至图8所示的系列实验。
（1）演示图3，问：纸片为什么会掉？
（2）演示图4，问：纸片为什么不掉下来？并对纸片进行受力分析。
（3）演示图5，问：纸片为什么不掉下来？对纸片进行受力分析，得出推测：大气对纸
有向上的托力。（有学生提出是因为水把纸片吸住，教师用大头针在杯底扎一小孔，空气进入
杯中后纸片迅速下落）
（4）演示图6和图7，问：纸片也不掉下来，说明什么？
（5）演示图8，瓶吞鸡蛋对比实验。
（采用图3～5系列实验进行铺垫，并辅以实时的纸片受力情况分析，通过层层深入的引
导，给学生的思维构建阶梯，让学生逐渐清晰地体会到大气对处于