王崢媚

1.學(xué)習(xí)進(jìn)階的提出

2005年，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)的報(bào)告《建立州科學(xué)評(píng)價(jià)體系》中提出學(xué)習(xí)進(jìn)階可能是更好地解決評(píng)價(jià)、課程以及教學(xué)連貫性的工具，首次提出：學(xué)習(xí)進(jìn)階是理論研究者、考試命題者、課程編制者、教育決策者對(duì)話的重要渠道，是溝通學(xué)習(xí)研究和學(xué)校課堂實(shí)踐的橋梁，是聯(lián)結(jié)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)與評(píng)價(jià)促進(jìn)一致性的最具潛力的工具。

2007年，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)在報(bào)告《讓科學(xué)走進(jìn)學(xué)校：K-8年級(jí)的科學(xué)教與學(xué)》中，明確指出學(xué)習(xí)進(jìn)階在開發(fā)更具有連續(xù)性的科學(xué)課程和教學(xué)上的潛在價(jià)值。2013年，美國(guó)正式頒布了《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，將學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的成果和思想貫穿其中。

2.學(xué)習(xí)進(jìn)階的定義和內(nèi)涵

到目前為止，學(xué)者們對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)階的定義并沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，國(guó)內(nèi)外不同學(xué)者對(duì)其內(nèi)涵有不同的理解。如美國(guó)《讓科學(xué)走進(jìn)學(xué)校：K-8年級(jí)的科學(xué)教與學(xué)》中對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)階的理解是：學(xué)習(xí)進(jìn)階描述學(xué)生對(duì)于某個(gè)主題連續(xù)的、更加熟練的思考方式，這些思考方式能隨著學(xué)生對(duì)這個(gè)主題的學(xué)習(xí)和探究連續(xù)發(fā)展。我國(guó)的劉恩山教授認(rèn)為：學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列。由此看出，不同學(xué)者關(guān)于學(xué)習(xí)進(jìn)階的表述雖有差異，但對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)階的本質(zhì)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，即學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑和思考方式的描述。

學(xué)習(xí)進(jìn)階的思想認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種不斷積累、發(fā)展的過程。學(xué)生對(duì)核心概念的理解不是一蹴而就的，需要經(jīng)過許多不同的中間階段，在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，依靠恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，學(xué)生對(duì)這一核心概念的理解和運(yùn)用才會(huì)逐漸發(fā)展、不斷成熟。了解學(xué)習(xí)進(jìn)階的內(nèi)涵能幫助我們更好地理解學(xué)習(xí)進(jìn)階，并將其更好地應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教科書的編寫和教學(xué)實(shí)踐。

（1）理解什么是“階”

學(xué)習(xí)進(jìn)階的“階”代表了學(xué)生不同的思考方式，而不是簡(jiǎn)單地以是否獲得某個(gè)知識(shí)來判定。也就是說，到了更高層級(jí)的“階”上，學(xué)生對(duì)同樣內(nèi)容的理解比低層級(jí)“階”時(shí)要更深入，而不是“知道得更多”。

（2）關(guān)注怎樣思考

學(xué)習(xí)進(jìn)階關(guān)注的是學(xué)生怎樣思考，包括“錯(cuò)誤思考”，因?yàn)椤板e(cuò)誤思考”有時(shí)更能體現(xiàn)學(xué)生在特定層級(jí)的思考方式。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，我們更關(guān)注知識(shí)的學(xué)習(xí)，將知識(shí)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜講授給學(xué)生，常常忽視學(xué)生是如何思考這些內(nèi)容的。

（3）以核心概念為主線

學(xué)習(xí)進(jìn)階以核心概念為中心骨架，整合多學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)能力，使之成為統(tǒng)一整體。這種方式打破了以往零散的、簡(jiǎn)單羅列的知識(shí)呈現(xiàn)方式，使學(xué)生能夠圍繞核心概念構(gòu)建知識(shí)體系和模型，并運(yùn)用科學(xué)概念解釋自然現(xiàn)象，提高自身科學(xué)素養(yǎng)。與此同時(shí)，研究者通過觀察分析學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系和模型的過程，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)進(jìn)階中間各層級(jí)的劃分和學(xué)生在各個(gè)水平上的發(fā)展特點(diǎn)的描述提供依據(jù)。

2005年，美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)提出大概念是能將眾多的科學(xué)知識(shí)聯(lián)為一致整體的科學(xué)學(xué)習(xí)的核心。大概念包括共通概念和學(xué)科核心概念，其中共通概念側(cè)重于跨學(xué)科內(nèi)容的組織，學(xué)科核心概念多用來整合某一學(xué)科內(nèi)的知識(shí)。學(xué)科核心概念由若干重要概念構(gòu)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(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景，是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分。美國(guó)《K-12科學(xué)教育框架》確定了13個(gè)核心概念，其中物質(zhì)科學(xué)4個(gè)，生命科學(xué)4個(gè)，地球與空間科學(xué)3個(gè)，工程、技術(shù)和科學(xué)的應(yīng)用2個(gè)。我國(guó)2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域選擇了6個(gè)主要概念，在生命科學(xué)領(lǐng)域選擇了6個(gè)主要概念，在地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域選擇了3個(gè)主要概念，在技術(shù)與工程領(lǐng)域選擇了3個(gè)主要概念，這18個(gè)主要概念構(gòu)成了小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

大單元結(jié)構(gòu)

教科版小學(xué)《科學(xué)》教科書（下文簡(jiǎn)稱“本教材”）采用的是科學(xué)概念和科學(xué)探究雙螺旋（科學(xué)態(tài)度和科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境為輔線）協(xié)同發(fā)展的編寫理念模型，具體表現(xiàn)為大單元的組織形式和四個(gè)板塊的呈現(xiàn)方式。

1.大單元的組織形式

采用大單元的組織形式能夠體現(xiàn)科學(xué)概念的連貫性和綜合性，挖掘?qū)W生在科學(xué)探究中的思維和認(rèn)知發(fā)展過程，將新課標(biāo)中的每一個(gè)具體知識(shí)條目以最優(yōu)的方式組織到一起。這種組織形式能夠在一段較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，以具體有趣的學(xué)習(xí)情境，將散落在不同主題下的具體知識(shí)圍繞一個(gè)更為核心的概念重新編織。這種大單元結(jié)構(gòu)，更有利于整合科學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生用同一個(gè)概念解決不同情境中的問題，用逐漸發(fā)展的概念解決越來越復(fù)雜的問題，有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解。

2.四個(gè)板塊的呈現(xiàn)方式

本教材中的每一課一般由聚焦、探索、研討和拓展四個(gè)板塊組成。四個(gè)板塊的呈現(xiàn)方式是借鑒學(xué)習(xí)周期的策略，將探究活動(dòng)的組織過程顯性化，使師生不必再去識(shí)別過程，而是把注意力轉(zhuǎn)移到理解活動(dòng)的意義以及注重它們的聯(lián)結(jié)上。

“聚焦”板塊一般以陳述句的形式描述問題情境，以疑問句的形式提出1～2個(gè)學(xué)生可以探究的科學(xué)問題，以具有承上啟下作用的語句將其與前一課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系，體現(xiàn)課程的連貫性。

“探索”板塊包括預(yù)測(cè)和測(cè)查前概念、制訂探究計(jì)劃、收集信息、組織和呈現(xiàn)證據(jù)以及形成初步解釋等環(huán)節(jié)。這一板塊通常以陳述句的形式出現(xiàn)，列出可供師生選擇的觀察（或?qū)嶒?yàn)）方法、有關(guān)資料（或數(shù)據(jù)）、所需的實(shí)驗(yàn)材料（或工具）等。

“研討”板塊呈現(xiàn)的主要是學(xué)生交流、討論、論證時(shí)所應(yīng)圍繞的關(guān)鍵問題，一般以疑問句的形式引導(dǎo)學(xué)生抓住核心，陳述自己的觀點(diǎn)，運(yùn)用證據(jù)支撐自己的解釋，并在個(gè)人論證的基礎(chǔ)上展開集體論證以達(dá)成共識(shí)。

“拓展”板塊為學(xué)生提供一系列的活動(dòng)建議，幫助他們?cè)谡n外進(jìn)一步探究，將課堂所學(xué)擴(kuò)展運(yùn)用到生活中，或與其他學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)相交融。

在實(shí)際教學(xué)中，這四個(gè)板塊并不是截然分開、機(jī)械使用的。板塊劃分的目的在于強(qiáng)調(diào)它們?cè)谔骄炕顒?dòng)中的功能和在意義聯(lián)結(jié)中的作用。四個(gè)板塊呈現(xiàn)的是一個(gè)既符合科學(xué)家的工作特點(diǎn)，又符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)過程，目的是讓學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)問題解決的系列科學(xué)實(shí)踐。這個(gè)實(shí)踐過程與學(xué)生轉(zhuǎn)變他們的原有認(rèn)識(shí)相關(guān)，與促進(jìn)他們對(duì)科學(xué)的理解相關(guān)，與發(fā)展他們的認(rèn)識(shí)能力相關(guān)，而且是以科學(xué)概念和科學(xué)探究共生的方式發(fā)生的。

3.情境式教學(xué)方式

在本教材中，采用大單元的組織形式以情境化的方式來展開教學(xué)，標(biāo)題就是以主題命名的，如《動(dòng)物的一生》單元，以養(yǎng)蠶作為一個(gè)具體的學(xué)習(xí)情境，飼養(yǎng)、觀察、記錄、交流、展示等活動(dòng)貫穿始終。學(xué)生在養(yǎng)蠶的過程中，觀察、記錄、整理資料、提取有效信息形成結(jié)論，逐漸理解動(dòng)物的生命活動(dòng)和生命周期現(xiàn)象，自身能力隨之得到提高。

整個(gè)單元以養(yǎng)蠶這個(gè)具體的學(xué)習(xí)情境展開，從蠶的一生延伸到昆蟲的一生，再到更多動(dòng)物的一生;由個(gè)別到一般、由個(gè)性到共性，構(gòu)建動(dòng)物生命周期的模型，引導(dǎo)學(xué)生用結(jié)構(gòu)與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)世界。

以大單元進(jìn)行教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法不同。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生學(xué)到的是碎片式的知識(shí)，大都是對(duì)事實(shí)性信息進(jìn)行記憶和背誦，缺乏對(duì)這些信息的深層理解。大單元結(jié)構(gòu)可以幫助學(xué)生形成連貫而完整的知識(shí)體系，這也對(duì)本教材的編寫者提出了更高要求。編寫者在單元的設(shè)計(jì)中，需要先了解學(xué)生的已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，借助學(xué)習(xí)進(jìn)階的思想和相關(guān)研究成果，確定概念的發(fā)展水平，尋找更適合學(xué)生的概念構(gòu)建路徑。

這種大單元的組織形式實(shí)現(xiàn)了新課標(biāo)的分學(xué)段目標(biāo)，體現(xiàn)了新課標(biāo)的主要概念隨著學(xué)生認(rèn)知的上升而不斷豐富和提高，即能夠基于學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，使主要概念在單元（主題）中不斷出現(xiàn)，每個(gè)單元都注意它們的相互支持和相互作用。如《動(dòng)物的一生》單元對(duì)應(yīng)的大概念有“動(dòng)物能適應(yīng)環(huán)境，通過獲取植物和其他動(dòng)物的養(yǎng)分來維持生存”“植物和動(dòng)物都能繁殖后代，使它們得以世代相傳”，這兩個(gè)主要概念，在其他相關(guān)單元也會(huì)有所體現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)，使得學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中能夠綜合理解主要概念，而不僅僅是理解單個(gè)的概念，這對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成是非常重要的。

大單元結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)進(jìn)階的交融

小學(xué)科學(xué)課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力具有重要的價(jià)值。新課標(biāo)提出了四維度課程目標(biāo)：科學(xué)知識(shí)，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度，科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境。同時(shí)，在課程內(nèi)容方面，以四大領(lǐng)域的18個(gè)主要科學(xué)概念界定了1～2年級(jí)、3～4年級(jí)、5～6年級(jí)這三個(gè)不同學(xué)段的課程內(nèi)容。

新課標(biāo)的科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)，一是將科學(xué)知識(shí)分解成物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域;二是基于不同年齡學(xué)生思維發(fā)展的特點(diǎn)和科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，分段設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

生命科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)知識(shí)的總目標(biāo)是：了解生物體的主要特征，知道生物體的生命活動(dòng)和生命周期;認(rèn)識(shí)人體和健康，以及生物體與環(huán)境的相互作用。

新課標(biāo)對(duì)四大領(lǐng)域都給出了相應(yīng)的主要概念，小學(xué)階段六年的學(xué)習(xí)都是在幫助學(xué)生建立這些主要概念，主要概念之下有一些支持性、細(xì)節(jié)性的概念幫助學(xué)生理解主要概念。對(duì)主要概念的理解是貫穿在六年的教學(xué)之中的。在生命科學(xué)領(lǐng)域，教師需要幫助學(xué)生形成以下六個(gè)主要概念：

地球上生活著不同種類的生物。

植物能適應(yīng)環(huán)境，可制造和獲取養(yǎng)分來維持自身的生存。

動(dòng)物能適應(yīng)環(huán)境，通過獲取植物和其他動(dòng)物的養(yǎng)分來維持生存。

人體由多個(gè)系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)分工配合，共同維持生命活動(dòng)。

植物和動(dòng)物都能繁殖后代，使它們得以世代相傳。

動(dòng)植物之間、動(dòng)植物與環(huán)境之間存在著相互依存的關(guān)系。

新課標(biāo)進(jìn)一步將這六個(gè)主要概念分學(xué)段給出了細(xì)節(jié)性的要求：其中1～2年級(jí)要求學(xué)生“認(rèn)識(shí)周邊常見的動(dòng)物和植物，能簡(jiǎn)單描述其外部主要特征”;3～4年級(jí)要求學(xué)生“初步了解植物體和動(dòng)物體的主要組成部分，知道動(dòng)植物的生命周期;初步了解動(dòng)物和植物都能產(chǎn)生后代，使其世代相傳;能根據(jù)有關(guān)特征對(duì)生物進(jìn)行簡(jiǎn)單分類;初步認(rèn)識(shí)人體的主要生命活動(dòng)”;5～6年級(jí)要求學(xué)生“初步認(rèn)識(shí)人體的主要生命活動(dòng)和人體健康;初步了解動(dòng)物與植物之間的相互關(guān)系;了解生物的生存條件和生物的多樣性”。也就是說，在本教材的編寫中，編者要按照分階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)安排教學(xué)內(nèi)容，上一階段的教學(xué)內(nèi)容要為下一階段打好基礎(chǔ)。

根據(jù)新課標(biāo)的要求，在生命科學(xué)領(lǐng)域，通過六年的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)建立起上述六個(gè)主要概念，能夠從個(gè)體的外部形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)、繁殖，以及個(gè)體與周圍環(huán)境（生物環(huán)境和無機(jī)環(huán)境）的關(guān)系等方面逐步構(gòu)建對(duì)生命的初步認(rèn)識(shí)。本教材中生命科學(xué)領(lǐng)域有10個(gè)以“大單元”的組織形式來呈現(xiàn)的單元（見表1）。

在本教材中，對(duì)主要概念的學(xué)習(xí)，不是一蹴而就的，而是通過學(xué)習(xí)進(jìn)階的方式，螺旋上升式地進(jìn)行設(shè)計(jì)，每一個(gè)階段都有一個(gè)不是簡(jiǎn)單重復(fù)的新的要求。

以“植物能適應(yīng)環(huán)境，可制造和獲取養(yǎng)分來維持自身的生存”這個(gè)主要概念為例，新課標(biāo)將它的下級(jí)概念分為“植物具有獲取和制造養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)”“植物的一生會(huì)經(jīng)歷不同的發(fā)展階段，其外部形態(tài)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化”“植物能夠適應(yīng)其所在的環(huán)境”，其中“植物具有獲取和制造養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)”又可以按學(xué)段分成更為具體的學(xué)段要求：1～2年級(jí)是“說出植物需要水和陽(yáng)光以維持生存和生長(zhǎng)”;3～4年級(jí)是“描述植物一般由根、莖、葉、花、果實(shí)和種子組成，這些部分具有幫助植物維持自身生存的相應(yīng)功能”;5～6年級(jí)是“知道植物可以吸收陽(yáng)光、空氣和水分，并在綠色葉片中制造其生存所需的養(yǎng)分”。在本教材中，1～2年級(jí)的《植物》單元，3～4年級(jí)的《植物的生長(zhǎng)變化》單元，5～6年級(jí)的《生物與環(huán)境》單元分別落實(shí)新課標(biāo)中該主要概念的分段學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生逐步建立這個(gè)主要概念。

《植物的生長(zhǎng)變化》單元安排在四年級(jí)下冊(cè)。在這個(gè)單元中，學(xué)生將親歷栽培植物的活動(dòng)，觀察綠色開花植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程，認(rèn)識(shí)植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等植物器官，理解植物的各器官在植物生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖后代的過程中發(fā)揮的作用。這個(gè)單元與《植物》單元、《生物與環(huán)境》單元構(gòu)成了學(xué)習(xí)進(jìn)階。完成三個(gè)階段的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生就能逐步建立“植物能適應(yīng)環(huán)境，可制造和獲取養(yǎng)分來維持自身的生存”的概念。在本教材中，生命科學(xué)領(lǐng)域包含植物、動(dòng)物、人體三條支線（見表2）。

這三條支線既相互獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)。隨著學(xué)段的提升，學(xué)生的認(rèn)識(shí)也逐漸加深，初步形成生物體的結(jié)構(gòu)與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點(diǎn)，形成熱愛大自然、愛護(hù)生物的情感。

事實(shí)上，每個(gè)大單元都承載著不止一個(gè)主要概念，生命科學(xué)領(lǐng)域的主要概念，也不止在一個(gè)大單元中體現(xiàn)（見表3），它們相互交融，使學(xué)生在整個(gè)小學(xué)階段的科學(xué)學(xué)習(xí)中，逐漸能夠深入地、綜合地理解這些主要概念。

在大單元的每一課設(shè)計(jì)中，都盡可能體現(xiàn)不同學(xué)科的研究方法。在生命科學(xué)領(lǐng)域，重點(diǎn)體現(xiàn)了觀察、比較、分類和描述等方法，以探究式學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式，著重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，引導(dǎo)他們用系統(tǒng)的思想去認(rèn)識(shí)生物（見表4）。

探究式學(xué)習(xí)方式在大單元結(jié)構(gòu)中貫穿始終，能幫助學(xué)生獲得類似科學(xué)家工作的相關(guān)體驗(yàn)，從而更深刻地理解主要概念，理解科學(xué)家工作的方法和看待世界的方式，認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)。本教材中幾乎每一課的設(shè)計(jì)都是從提出問題開始，通過收集事實(shí)、獲得證據(jù)、集體論證，形成貫穿于某一主題學(xué)習(xí)的連續(xù)的科學(xué)思維，使學(xué)生理解每個(gè)步驟之間的關(guān)系，形成探究思維。隨著年級(jí)的升高，本教材根據(jù)不同單元主題，增加了科學(xué)探究的復(fù)雜程度和豐富性，使學(xué)生的科學(xué)探究水平逐步提高，這也是學(xué)習(xí)進(jìn)階的體現(xiàn)。

在大單元結(jié)構(gòu)中，學(xué)生能夠通過對(duì)某一主要概念的連續(xù)且有層級(jí)的進(jìn)階式學(xué)習(xí)，最終對(duì)知識(shí)有深入的理解并能遷移應(yīng)用。大單元結(jié)構(gòu)也更有利于學(xué)生形成完整的、系統(tǒng)的概念，更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。大單元結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)進(jìn)階的交融最終能夠幫助學(xué)生真正成為科學(xué)學(xué)習(xí)的主要參與者，開展屬于他們的“自己的研究”，這也是近年來我們?cè)谛W(xué)科學(xué)教材建設(shè)中一直努力探索并期望做到的。