蔡藝戀

摘 要：研究學習進階以便更好地理解學習進階。以化學概念“氧化還原反應”為例，在學習、理解、領會學習進階的理論基礎上，通過研究化學教材、化學課程標準，進而提出化學中“得氧失氧”“化合價升降”“電子轉移（或偏移）”學習進階的預期進階水平以及達成預期學習進階水平的路徑。研究學習進階在化學教學中的應用，對于課堂教學的指導，以及學生學業(yè)成就的評價都有積極的作用。

關鍵詞：化學學習進階；氧化還原反應；電子轉移

一、學習進階概述

2011年7月，美國國家研究委員會（NRC）發(fā)布《K一12年級科學教育框架：實踐、跨科學概念和核心概念》，這個文件的發(fā)布標志著美國新一輪的教育改革開始了，此次改革明確提出按照學習進階（Learning Progression）的理念來促進學生掌握核心概念。美國希望通過研究學習進階來改變以往“廣而不深”的課程體系，打破課程、教學與評價不一致的局面，因此，學習進階成為近年來美國科學教育領域的研究熱點。學習進階是學習者在學習某一主題的過程中，從未接受教學，到開始學習，最后至完成此學習階段，學習者對于主題內概念的想法與理解程度，逐漸精致化并趨于成熟的發(fā)展過程，是在一段時間內，學生對于某一核心概念的學習進展情況和進步發(fā)展歷程。

二、學習進階的應用舉例——以化學概念“氧化還原反應”為例

基于學習進階的理論研究，以“氧化還原反應”這個核心概念為例，探討學習進階預期水平。

第一階段：人教版九年級化學上冊中經(jīng)常這樣來定義氧化反應和還原反應。在上冊第二單元課時1《空氣》和課時2《氧氣》中通過三個實驗：紅磷與空氣反應，硫與氧氣反應，鐵與氧氣反應，在這三個反應中有一個共同特點：它們都是物質與氧發(fā)生的反應。這類反應屬于氧化反應。氧氣在氧化反應中提供氧，它具有氧化性。第六單元課時1《金剛石、石墨和C60》中，通過木炭與氧化銅反應，生成銅和二氧化碳。在這個反應里，氧化銅失去氧而變成單質銅。這種含氧化合物里的氧被奪去的反應叫做還原反應。木炭是使氧化銅還原為銅的物質，它具有還原性。在九年級化學中我們把氧化還原反應分成兩部分來進行教學，主要從得氧和失氧的角度來傳授這個知識點。

第二階段：蘇教版必修1專題1第一單元第一節(jié)《物質的分類與轉化》中，通過鐵在硫酸銅溶液中的反應，生成硫酸亞鐵和銅。在這個反應中，F(xiàn)e轉化為Fe2+，鐵元素的化合價升高；Cu2+轉化為Cu，銅元素的化合價降低。像這樣有元素化合價發(fā)生變化的反應稱為氧化還原反應。在這部分知識的教學中，知識水平要求：學生能夠分析所給的化學反應屬于氧化還原反應還是非氧化還原反應。

例如，請分析以下四個反應屬于四種基本反應類型中的哪一種，并判斷是否是氧化還原反應。

1.2Na+Cl2=2NaCl

2.CaCO3=CaO+CO2↑

3.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

4.HCl+NaOH=NaCl+H2O

第三階段：蘇教版必修1專題2第一單元第三節(jié)《氧化還原反應》中以2Na+Cl2=2NaCl為例，鈉原子失去一個電子形成穩(wěn)定的電子結構，鈉元素的化合價由0升高到+1；同時，氯分子中的氯原子得到鈉原子失去的一個電子，也形成穩(wěn)定的電子層結構，氯元素的化合價由0降低到-1。在反應過程中，鈉原子與氯原子之間發(fā)生了電子轉移，導致鈉元素與氯元素的化合價發(fā)生改變。得出定義：有電子轉移的化學反應為氧化還原反應。即氧化還原反應的本質。在氧化還原反應中，失去電子的物質是還原劑，還原劑發(fā)生氧化反應，表現(xiàn)出還原性；得到電子的物質是氧化劑，氧化劑發(fā)生還原反應，表現(xiàn)出氧化性。在這部分知識的教學中，知識水平要求：能夠完成雙線橋法分析電子轉移情況，并能指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。

例如，分析下列反應中電子轉移的方向和數(shù)目，并指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。

1.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

2.MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O

從教材安排上來看，氧化還原反應根據(jù)學習進階，先從宏觀角度得氧失氧來分析；再從表面的元素化合價的改變來分析；最后從微觀角度電子轉移來分析。在后面的教材中不斷地應用到氧化還原反應，比如，在必修2的電化學部分各電極的反應尤為突出。這樣的安排可以順應學生的認知，教學效果更好。

三、學習進階在化學教學中應用的思考

學習進階在西方科學教育領域已成為一個研究熱點?；瘜W學習進階的研究、應用與實踐也應該得到重視，我們應該認識到學習進階在化學教學中的應用價值。

1.學習進階對于課堂教學具有指導作用

教師可以圍繞核心概念展開教學，建構核心概念的學習進階能為學生提供掌握核心概念的學習路徑，通過掌握進階維度所涉及的更廣闊的核心概念逐步理解化學學科的基本知識框架。學習進階中的進階水平及相應的學生學業(yè)表現(xiàn)清晰地描述了學生知識發(fā)展的一般性路徑，能使教師通過學習進階預測學生的前進方向，判斷學生目前所處的具體位置，以便為學生學習知識建立切實可行的行動指南。學習進階中的水平層次往往代表學生在理解概念時容易出現(xiàn)錯誤理解的地方，教師可以根據(jù)學習進階來關注學生的學習難點，以便選擇合適的教學方法幫助學生更順利地到達更高的概念理解水平。

2.學習進階有利于改善學生學業(yè)成就的評價

我國對于學生學業(yè)成就的評價方式主要是通過考試，而這種形式很難了解到學生學習過程的具體情況，即評價方式是終結性評價而不是形成性評價。這種形式只能判斷學生達到學習目標與否，很難對學生的思維過程進行評價。此時，教師可以通過比較學生的學習表現(xiàn)與學習進階中的進階水平，就可以很清楚地了解學生處在起點與最終要到達的目標之間的那個位置，追蹤學生的核心概念發(fā)展水平，這樣可以評價學生的學習過程，實現(xiàn)形成性評價。形成性評價使學生“從被動接受評價轉變?yōu)樵u價的主體和積極參與者”，這正是教育的目的所在。

參考文獻：

姚建欣，郭玉英.為學生認知發(fā)展建模：學習進階十年研究回顧及展望[J].教育學報，2014（5）.

編輯 溫雪蓮