袁優(yōu)紅：小學(xué)科學(xué)特級教師，正高級教師。浙江省中小學(xué)教材學(xué)科審查委員會成員，省名師工作室導(dǎo)師，省民革驕傲人物。獲全國小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)課評比一等獎、全國中小學(xué)公開課大賽特等獎。輔導(dǎo)學(xué)生參加科技實踐活動獲全國一等獎。出版專著《小學(xué)科學(xué)有效性教學(xué)策略探究——上學(xué)生喜歡的科學(xué)課》《新課程背景下小學(xué)科學(xué)有效教學(xué)探索》。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》把學(xué)習(xí)進階作為教學(xué)目標和內(nèi)容描述的理論依據(jù)。學(xué)習(xí)進階也稱學(xué)習(xí)進程，是現(xiàn)今國際教育研究的熱點之一，指學(xué)生在學(xué)習(xí)同一主題概念時所遵循的一系列由簡單到復(fù)雜相互關(guān)聯(lián)的概念序列描述。根據(jù)學(xué)習(xí)進階理論設(shè)計科學(xué)學(xué)習(xí)活動，能使學(xué)生在學(xué)習(xí)某一核心概念的過程中，遵循從簡單到復(fù)雜、從膚淺到深入、從低水平到高水平的學(xué)習(xí)思維發(fā)展序列路徑。它能指導(dǎo)教師在設(shè)計與實施科學(xué)概念建構(gòu)活動中，主動追蹤學(xué)生的認知發(fā)展歷程，做到有跡可循，科學(xué)探究活動具有邏輯性、系列性。下面，結(jié)合本人多年教學(xué)實踐，談?wù)労诵母拍顚W(xué)習(xí)進階路徑設(shè)計與實踐的膚淺體會。

一、厘清科學(xué)概念學(xué)習(xí)進階的起點和終點

維果斯基在“最近發(fā)展區(qū)”理論中指出，教師應(yīng)了解學(xué)生認知現(xiàn)有發(fā)展區(qū)和潛在發(fā)展區(qū)，關(guān)注學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，然后據(jù)此進行教學(xué)設(shè)計。學(xué)習(xí)進階理論運用目的是有效建構(gòu)科學(xué)概念，教學(xué)時，了解和測查學(xué)生已有的認知水平，找準學(xué)習(xí)進階起點，準確把握需要建構(gòu)的科學(xué)概念，正確定位學(xué)習(xí)進階終點，明確實現(xiàn)的目標。這是概念進階學(xué)習(xí)落實的第一步。

（一）學(xué)習(xí)進階起點

學(xué)習(xí)進階起點一般使用問卷、訪談、前測等方法測定，傳統(tǒng)的純粹經(jīng)驗型確定法往往導(dǎo)致與學(xué)生真實起點出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。同時，教師要善于對進階起點獲得的原始信息加以分析，讓進階起點的具象信息整理歸類于科學(xué)概念、科學(xué)探究理解層面的解讀，并解釋因果關(guān)系，為實施“以生為本”的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。例如，四下《我們是怎樣聽到聲音的》一課，我通過問卷調(diào)查和訪談的方法了解學(xué)生學(xué)習(xí)的起點：聲音會在耳朵中傳播;耳朵中有一張膜，耳朵里面有一些結(jié)構(gòu)，但是卻不太清楚，學(xué)生不太愿意表達;耳朵生病了，會失去聽覺，就不能聽到聲音了。

根據(jù)事實分析，我做了學(xué)習(xí)起點整理分析：由于耳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是暗箱型，不容易被直觀觀察，學(xué)生對耳朵傳播聲音的理解是非常淺薄和模糊的，特別是對中耳、外耳部分十分陌生，理解很多是錯誤的，已有的經(jīng)驗大多來自課外書。

（二）學(xué)習(xí)進階終點

對小學(xué)生來說，學(xué)習(xí)進階終點往往就是小學(xué)畢業(yè)時學(xué)生在某概念的學(xué)習(xí)上應(yīng)該達到的學(xué)習(xí)水平。這個學(xué)習(xí)進階水平是基于學(xué)科本質(zhì)、學(xué)生認知水平、課程標準、社會預(yù)期等因素共同厘定的。將期望的學(xué)習(xí)最終目標在教學(xué)前考慮清楚，就能有針對性地規(guī)劃設(shè)計學(xué)習(xí)活動，不拔高也不輕易降低活動要求。例如，《我們是怎樣聽到聲音的》一課，綜合課標、教材和學(xué)生認識等幾方面，明確了本課學(xué)習(xí)終點：對耳朵的結(jié)構(gòu)和功能的探究——建立結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系;學(xué)會用觀察、模擬實驗的方法尋找證據(jù)，科學(xué)解釋耳朵各結(jié)構(gòu)的功能，特別是中耳部分鼓膜的結(jié)構(gòu)和作用;建立“聲音在耳朵的傳播過程是一個連貫的、各結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的過程”的概念。

曾經(jīng)在研課中，對是否要具體講解聽小骨、播放聽覺神經(jīng)結(jié)構(gòu)功能環(huán)節(jié)出現(xiàn)了分歧，最終以學(xué)習(xí)終點沒有此認知要求作為裁定標準，弱化了與課標、學(xué)生認知水平、學(xué)習(xí)進階終點相悖的內(nèi)容，讓教學(xué)更貼合學(xué)生的實際認知水平。在《我們是怎樣聽到聲音的》進階終點——具體概念定位的同時，上位的科學(xué)概念“結(jié)構(gòu)與功能”，期望指向的核心概念也撥云見日，變得明朗起來。

從長遠解釋看，學(xué)習(xí)進階終點是學(xué)科中的大概念學(xué)習(xí)，圍繞大概念的認知發(fā)展過程，構(gòu)建基于學(xué)生認知發(fā)展的學(xué)習(xí)進階。為了教師能從整體上理解本年段概念進階目標，還可以在明確現(xiàn)階段進階終點的情況下，再繼續(xù)往下或往上看更低、高年段學(xué)習(xí)進階的目標要求，凸顯概念進階的邏輯性和系統(tǒng)性。

需要指出的是，在更高層級“階”上的學(xué)生并不是比更低層級“階”上的學(xué)生“知道得更多”，而是他們對內(nèi)容的理解方式存在差異。例如，不同學(xué)段學(xué)生對“能量”的理解是不一樣的。

二、規(guī)劃設(shè)計符合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進階路徑

聚焦核心概念的學(xué)習(xí)可以提升學(xué)習(xí)效率，有了學(xué)習(xí)進階理論指導(dǎo)，就有助于概念學(xué)習(xí)路徑科學(xué)化，有計劃、有層次地促進學(xué)生學(xué)習(xí)進階。

從下圖學(xué)習(xí)進階的模型看，學(xué)習(xí)起點和終點之間有很多的中間階，一個個連續(xù)的中間階將學(xué)習(xí)起點和終點連接起來，形成完整的學(xué)習(xí)路徑。規(guī)劃設(shè)計學(xué)習(xí)進階路徑的關(guān)鍵依據(jù)是學(xué)生的中間水平，教師要分析把握進階的中間水平節(jié)點，讓每一環(huán)節(jié)的設(shè)計都有進階水平作為強有力的支持。進階路徑一般從學(xué)段和課時兩個層級思考規(guī)劃：一是從學(xué)段層面分析和規(guī)劃某科學(xué)概念上升到核心概念的推進路線;二是從課時層面厘清課堂建構(gòu)具體概念結(jié)構(gòu)化進程。

（一）以學(xué)段為進階周期的學(xué)習(xí)進階路徑設(shè)計

教材把學(xué)習(xí)進階理念融入課標，以學(xué)段作為主題的進階周期，一般會遵循由感性直觀到抽象概括、從現(xiàn)象到本質(zhì)的進階路徑。如“植物”概念進階貫穿整個小學(xué)階段，但各個年級有不同的進階目標：1～2年級只是引導(dǎo)學(xué)生觀察，說出周圍常見植物的名稱及其具體特征;3～4年級要引導(dǎo)學(xué)生重點關(guān)注植物各個器官特征與作用，列舉當?shù)氐闹参镔Y源，尤其是與人類生活密切相關(guān)的植物;5～6年級要在了解植物各部分特征的基礎(chǔ)上，對常見植物特征進行概括，進行簡單的二歧分類，意識到植物多樣性，與周圍環(huán)境的密切關(guān)系。顯而易見，同一主題學(xué)習(xí)進階的邏輯性和序列性是客觀存在的，教師教學(xué)設(shè)計先要從大學(xué)段視角分析把握各年級進階目標要求，掌握大進階路徑圖，明確本年級所處的進階位置與目標，幫助學(xué)生從充實感性認知出發(fā)，循序漸進，實現(xiàn)現(xiàn)象到本質(zhì)，建構(gòu)“具體概念—主要概念—核心概念—大概念”的學(xué)習(xí)進階路徑。

（二）以課時為進階周期的學(xué)習(xí)進階路徑設(shè)計

以課時為進階周期的學(xué)習(xí)進階路徑，是教師從相對微觀層面給出相對具體的學(xué)習(xí)路線，把學(xué)生學(xué)習(xí)某一教學(xué)內(nèi)容的過程，劃分成一些階段或步驟，使學(xué)生更清晰地認識到建構(gòu)具體概念的規(guī)律和思維層次，主要有兩類。

階梯遞進型。一節(jié)課聚焦一個主題，由淺入深，通過學(xué)生體驗探究，層層深入，獲取信息與證據(jù)，從而建構(gòu)對概念的認知，活動之間是遞進關(guān)系。例如，制作雨量器活動中，先讓學(xué)生觀察了解雨量器和雨量器測量降雨的場景，對雨量器有一個感性的認知;接著讓學(xué)生觀察不同形狀的容器，并挑選能夠制作雨量器的容器;再設(shè)計制作雨量器，用制作好的雨量器測量雨量。再如，《光的傳播會遇到阻礙嗎》一課，先以皮影的游戲，由現(xiàn)象聚焦問題：光的傳播會遇到阻礙嗎？接著學(xué)生探究光穿過紙、玻璃、書這些有結(jié)構(gòu)材料會怎樣，再用激光筆照射充滿煙霧的透明水槽，借助一些媒介物體，用眼睛清晰地看到光線是怎樣在透明物體中傳播的，建構(gòu)光在傳播中遇到透明物體或半透明物體時，能穿過物體或部分穿過物體繼續(xù)傳播的概念。設(shè)計的進階活動環(huán)節(jié)與學(xué)生認知學(xué)習(xí)的中間階對應(yīng)起來，由淺入深，由表及里，讓學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計有了認知依據(jù)。

主題集合型。一節(jié)課圍繞主題，從不同角度尋找證據(jù)與解釋，建構(gòu)對主題建構(gòu)的進階路徑，活動之間一般是并列關(guān)系。例如，在觀察水的活動中，學(xué)生用觀察、實驗、比較、閱讀資料等方法完善對水的認知。如一些整理總結(jié)課，用主題聚焦型的學(xué)習(xí)路徑幫助學(xué)生厘清思路，明確概念。如，左圖對顯微鏡認知整理的進階路徑。

以學(xué)段或課時作為周期的進階路徑，都要遵循由現(xiàn)象到本質(zhì)、由感性到抽象、由原理到創(chuàng)意設(shè)計制作的思維過程，體現(xiàn)科學(xué)實踐的邏輯思維，圍繞科學(xué)概念由不完整到逐步完整的過程。需要指出的是，學(xué)習(xí)進階的路徑不是唯一的，在學(xué)習(xí)過程中，多種進階路徑的出現(xiàn)都是可能的，不同的學(xué)習(xí)進階會產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)效應(yīng)，這與科學(xué)家研究的思路多樣性是一樣的。

三、為學(xué)習(xí)進階搭建學(xué)習(xí)支架，促進學(xué)生拾級而上

在進階過程中，學(xué)生在認知情感、技能方法、科學(xué)思維、對科學(xué)本質(zhì)理解等方面會遇到障礙和困難，適時適當為學(xué)生搭建進階支架提供學(xué)習(xí)支持，促進學(xué)生從相對低階水平向高階水平發(fā)展，是進階的關(guān)鍵。

（一）創(chuàng)設(shè)情境

做好驅(qū)動型問題或任務(wù)的設(shè)計，引發(fā)學(xué)生認知沖突，指向有關(guān)聯(lián)認知的進階。例如，《我們是怎樣聽到聲音的》一課，設(shè)置三個驅(qū)動型問題：聲音在耳朵中傳播路線是怎樣的？耳朵各部分的結(jié)構(gòu)有什么功能？我們是怎樣聽到聲音的？（在課前、課中、課后三次貫穿出現(xiàn)）三個問題從了解學(xué)生學(xué)習(xí)進階起點開始，引導(dǎo)學(xué)生從耳朵的外部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向?qū)Χ涔δ艿恼J知，三次怎樣聽到聲音的解答意味著學(xué)生認知的不斷進階，不斷完善。驅(qū)動型問題其實就是進階思維路線圖，體現(xiàn)了引發(fā)學(xué)生認知沖突、解決沖突、實現(xiàn)認知平衡的過程，讓一節(jié)課的脈絡(luò)變得清晰可見。

（二）學(xué)習(xí)單的支持運用

學(xué)習(xí)單的運用能有效破解學(xué)習(xí)進階障礙，并擴大學(xué)生自主探究的空間。在學(xué)習(xí)小電動機轉(zhuǎn)動秘密的進階活動中，一位教師按照學(xué)生認知進階設(shè)計了有結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)單，促進學(xué)生逐級進階。

小電動機轉(zhuǎn)動秘密學(xué)習(xí)單

小電動機的轉(zhuǎn)動與構(gòu)造

活動一：讓小電動機轉(zhuǎn)起來。利用一節(jié)電池、兩根導(dǎo)線和一個小電動機，讓小電動機轉(zhuǎn)起來。

用手觸摸一下轉(zhuǎn)子，觀察一下你們的小電動機轉(zhuǎn)動的方向是（? ? ? ? ）。

A.順時針? ? ? ? ?B.逆時針

試試看，能不能改變一下你們小電動機的轉(zhuǎn)動方向？你們的方法是：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

小組討論一下，這個實驗說明：小電動機的轉(zhuǎn)動方向與? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 有關(guān)。

活動二：觀察小電動機的構(gòu)造。

拆開小電動機，結(jié)合下面的圖示（略），認識小電動機各部分的名稱，數(shù)一數(shù)各有幾個部件。

外殼上有? ? ? ? ? ? ? 塊磁鐵。

轉(zhuǎn)子上有? ? ? ? 個鐵芯，? ? ? ?個線圈，? ? ? ? ?片換向器，也就是有? ? ? ? ?個電磁鐵。

后蓋上有? ? ? ? ? ? ? ? ? ?片電刷。

小組討論一下，口頭說出你們的猜測：小電動機通電后為什么會轉(zhuǎn)起來？

學(xué)生以學(xué)習(xí)單作為學(xué)習(xí)進階支架，從整體小電動機轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象觀察入手，到小電動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察，再推測小電動機轉(zhuǎn)動的秘密，建立起階與階之間的關(guān)聯(lián)，向科學(xué)概念建構(gòu)目標推進。以學(xué)習(xí)單作為進階支架，還能有效避免課堂教師過多講授的現(xiàn)象，還給學(xué)生自主充分的探究時間和空間。學(xué)生可以對照學(xué)習(xí)單支架，根據(jù)自己認知節(jié)奏和興趣開展自主探究。

（三）以推理論證思維貫穿學(xué)習(xí)進階過程

有些課，我們不妨讓學(xué)生用各種方法收集證據(jù)，從證據(jù)建構(gòu)概念的角度來實現(xiàn)學(xué)習(xí)進階，這樣，科學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)會更加凸顯。例如，上《比較不同的土壤》一課，把單純比較土壤的滲水性、黏性等特點的活動，變成創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生論證“兩棵鳳仙花生長不一樣，是否與土壤滲水性、黏性、顆粒等特點有關(guān)”的假設(shè)。學(xué)生圍繞主題，自己想辦法尋找兩種土壤的滲水性、顆粒大小、黏性等方面的不同，作為證據(jù)去解釋鳳仙花適合怎樣的土壤生長。這樣的進階教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和挑戰(zhàn)性，探究的主題更加明確，讓活動更有科學(xué)實踐的韻味，同時也習(xí)得了科學(xué)論證思維方法。

四、以學(xué)習(xí)進階理念實施教學(xué)的評價反思，逆向反思概念建構(gòu)過程

基于學(xué)習(xí)進階的小學(xué)科學(xué)教學(xué)評價，以清晰明確的進階終點作為參照，在課前就確定出評估的證據(jù)，明確應(yīng)該建構(gòu)的科學(xué)概念水平。教學(xué)結(jié)束，主動進行逆向反思評估，能促進師生像評估員一樣思考：1.師生的教學(xué)和學(xué)習(xí)是否已經(jīng)達到預(yù)期？2.教學(xué)的得失在哪里？每節(jié)課逆向反思評價設(shè)計表如下：

教師以反思評價表為依據(jù)，以進階目標為參照，反思學(xué)習(xí)進階過程，從而有效調(diào)整學(xué)習(xí)進階進程設(shè)計，建立以大概念引領(lǐng)的學(xué)習(xí)認知模型，促進教師教學(xué)設(shè)計水平不斷提高。

科學(xué)概念學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)進階理論為依據(jù)，能促進學(xué)習(xí)建構(gòu)符合學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律，其實是從學(xué)習(xí)進階理論高度解決“我在哪里？我要到哪里去？我怎么去？我怎么評價是否到了那里？”教學(xué)設(shè)計中的老大難問題，是推進真實學(xué)習(xí)、改進課堂、核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標落地的有效舉措。以大量的案例積累，跟蹤觀察學(xué)生對科學(xué)概念掌握程度來分析學(xué)習(xí)進階過程，建立進階認知模型，是今后繼續(xù)深入開展小學(xué)科學(xué)核心概念學(xué)習(xí)進階路徑的設(shè)計與實施的重點內(nèi)容。