李慧　王蓓

本專題“從NGSS解讀美國(guó)科學(xué)教育的新觀點(diǎn)”一文中已詳細(xì)分析了NGSS與以往課程標(biāo)準(zhǔn)的不同觀點(diǎn)，其中第3條“NGSS中的科學(xué)概念需要從幼兒園到12年級(jí)連貫地建構(gòu)”就是與“學(xué)習(xí)進(jìn)程”（Learning Progressions）密切相關(guān)的一處。

2011年發(fā)布的《框架》是NGSS的基礎(chǔ)，其中曾提出：《框架》的設(shè)計(jì)是為了幫助實(shí)現(xiàn)一種科學(xué)與工程教育的構(gòu)想，即學(xué)生通過在校期間多年的學(xué)習(xí)，積極參與科學(xué)與工程實(shí)踐、運(yùn)用跨領(lǐng)域概念，以加深他們對(duì)這些領(lǐng)域核心概念的理解。在如何實(shí)現(xiàn)這種構(gòu)想的問題上，《框架》認(rèn)為（引自《框架》P10—11）：

本框架的制定，部分原因是國(guó)內(nèi)正在形成的一種共識(shí)，即K—12科學(xué)教育需要更大的連貫性。很多時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)往往是一長(zhǎng)串瑣碎和缺乏聯(lián)系的事實(shí)，這加劇了對(duì)美國(guó)科學(xué)課程的批評(píng)——美國(guó)的科學(xué)課程往往是“1英里寬，1英寸深”。這不僅使年輕人疏遠(yuǎn)科學(xué)，而且留給他們的只是知識(shí)的碎片，并不能讓他們體會(huì)科學(xué)的創(chuàng)造性、其內(nèi)在邏輯性、一致性和普遍性。

本框架努力從3個(gè)方面使科學(xué)教育的構(gòu)想更具連貫性。

（1）本框架建立在學(xué)習(xí)是一個(gè)發(fā)展進(jìn)程的概念之上；

（2）本框架著眼于有限的幾個(gè)科學(xué)與工程核心概念；

（3）本框架強(qiáng)調(diào)科學(xué)與工程的學(xué)習(xí)需要將進(jìn)行科學(xué)解釋的知識(shí)與參與科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)所需的實(shí)踐整合起來。

可見從《框架》到NGSS都格外關(guān)注連貫性，即學(xué)習(xí)是一個(gè)發(fā)展進(jìn)程這一科學(xué)原則?！犊蚣堋分贫ㄔ瓌t中也指出“理解隨著時(shí)間而發(fā)展”。其實(shí)，早在美國(guó)1996年科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中，已經(jīng)對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)程有所思考。其中對(duì)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)所分年級(jí)段或多或少已運(yùn)用了學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究成果。不過在這部科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中并沒有將“學(xué)習(xí)進(jìn)程”放在重要的位置上加以描述和強(qiáng)調(diào)。NGSS之所有強(qiáng)調(diào)發(fā)展、強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)進(jìn)程，與本世紀(jì)以來學(xué)習(xí)科學(xué)的理論變革密切相關(guān)。

學(xué)習(xí)進(jìn)程的概念和組成

美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)（NRC）2001年發(fā)表研究報(bào)告《知道學(xué)生所知道》（Knowing What Students Know：The Science and Design of Educational Assessment，National Research Council，2001），在研究認(rèn)知與測(cè)量科學(xué)進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出“教育評(píng)價(jià)要整合學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究”，強(qiáng)調(diào)“評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)要以認(rèn)知和學(xué)習(xí)模型為依據(jù)，學(xué)生相關(guān)領(lǐng)域的認(rèn)知與學(xué)習(xí)模型要基于實(shí)證研究，課程、教學(xué)與評(píng)價(jià)應(yīng)相互一致”，“一旦知道學(xué)生學(xué)習(xí)是如何隨時(shí)問發(fā)展，評(píng)價(jià)就可以鑒別學(xué)生當(dāng)前思維、先行理解、隨即發(fā)展，從而不斷促使學(xué)生的理解逐步向前發(fā)展”。

這份報(bào)告呼吁了人們對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)程的重視，隨后各類研究者開始就各領(lǐng)域的學(xué)習(xí)進(jìn)程進(jìn)行研究，包括科學(xué)概念的學(xué)習(xí)進(jìn)程以及科學(xué)實(shí)踐技能的學(xué)習(xí)進(jìn)程，如Claesgens等從2002年開始，研究學(xué)生化學(xué)核心概念隨時(shí)問變化的模式和特征，Catley K.等對(duì)“進(jìn)化”理論學(xué)習(xí)進(jìn)程的追蹤，Smith C.L.等對(duì)分子原子理論學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究等。

2007年NRC的報(bào)告《將科學(xué)帶進(jìn)學(xué)?！罚═aking Science to School：Learning and Teaching Science m Grades K— 8.N ationalResearch Council，2007）中對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)程給出了明確的定義：科學(xué)中的學(xué)習(xí)進(jìn)程是基于實(shí)證的，可以檢驗(yàn)的假設(shè)，這些假設(shè)主要是關(guān)于學(xué)生在正確的指導(dǎo)下，理解核心科學(xué)概念、運(yùn)用核心科學(xué)概念的能力、解釋和相關(guān)的科學(xué)實(shí)踐怎樣一直成長(zhǎng)、變得日益成熟。這些假設(shè)描述了學(xué)生掌握核心概念可能要遵循的路徑；兒童逐級(jí)深入地學(xué)習(xí)和研究某個(gè)主題的一系列步驟。這些步驟相互銜接，循序漸進(jìn)，完成所有步驟需要很長(zhǎng)時(shí)間（例如6～8年）。學(xué)習(xí)進(jìn)程一般具有5個(gè)組成部分。

（1）目標(biāo)：由社會(huì)期望和對(duì)學(xué)科中心概念和主題的分析而確定的學(xué)習(xí)目標(biāo)或明確目標(biāo)。

（2）變量：能識(shí)別隨時(shí)問而發(fā)展的理解和技能的關(guān)鍵維度的進(jìn)程變量。

（3）水平：能確定大多數(shù)兒童可能期望通過能獲得所期望的能力的路徑的概念/技能發(fā)展的重要中間階段的成就水平或進(jìn)程階段。

（4）預(yù)期表現(xiàn)：學(xué)習(xí)表現(xiàn)是兒童的理解和技能在進(jìn)程的每個(gè)階段應(yīng)是怎樣的操作性定義，這使評(píng)估和活動(dòng)的進(jìn)展得以具體化，這將能定位學(xué)生在他們的進(jìn)程中所處的位置。

（5）評(píng)測(cè)：測(cè)量學(xué)生對(duì)關(guān)鍵概念或?qū)嵺`的理解的評(píng)測(cè)能追蹤學(xué)生隨時(shí)間的發(fā)展進(jìn)程。

《框架》中的學(xué)習(xí)進(jìn)程

學(xué)習(xí)進(jìn)程的思想在《框架》中表現(xiàn)的非常鮮明，強(qiáng)調(diào)在K—12年級(jí)學(xué)習(xí)期間以一種連貫的、符合學(xué)習(xí)進(jìn)展邏輯性的方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力。《框架》為每一實(shí)踐和概念開發(fā)出可能的學(xué)習(xí)進(jìn)展草圖。

《框架》為每個(gè)分解概念提供了年級(jí)段“終點(diǎn)（endpoints）”，這些終點(diǎn)描述了學(xué)生在2年級(jí)、5年級(jí)、8年級(jí)和12年級(jí)結(jié)束是分別應(yīng)該達(dá)到的。同時(shí)，也表明了在K—12年級(jí)的范圍內(nèi)應(yīng)該如何建構(gòu)的。

《框架》還指出這些終點(diǎn)在各年級(jí)會(huì)沿著共同的趨勢(shì)前進(jìn)：在K—2年級(jí)，選擇學(xué)生可以直接體驗(yàn)并研究的現(xiàn)象；3—5年級(jí)則包含了學(xué)生很少有直接經(jīng)驗(yàn)的無形的宏觀物體，當(dāng)介紹微觀物體時(shí)，不會(huì)強(qiáng)調(diào)理解它們的大小，但可用實(shí)物模型和模擬等將微觀物體與學(xué)生可以調(diào)查和解釋的現(xiàn)象相聯(lián)系；6—8年級(jí)則轉(zhuǎn)到對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行原則水平的解釋，以及對(duì)生命進(jìn)程和生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)胞水平的解釋；在9 12年級(jí)則需要轉(zhuǎn)移到亞原子和亞細(xì)胞的解釋上了。同樣，《框架》也對(duì)科學(xué)與工程實(shí)踐的進(jìn)展給出了類似的模式。這些都體現(xiàn)了學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究成果和思想。

NGSS中的學(xué)習(xí)進(jìn)程

遵循《框架》的視野，NGSS旨在提高K 12科學(xué)教育的連貫性。豐富了本文開始時(shí)提到的3點(diǎn)：

首先，它建立在學(xué)習(xí)是一個(gè)發(fā)展的學(xué)習(xí)進(jìn)程這一概念的基礎(chǔ)上。這樣設(shè)計(jì)來幫助孩子們從他們看到周圍世界的好奇心和他們最初關(guān)于這個(gè)世界是怎樣運(yùn)轉(zhuǎn)的概念開始，不斷地建立和修改自己的知識(shí)和能力，我們的目標(biāo)是引導(dǎo)他們的知識(shí)向著更科學(xué)為基礎(chǔ)的和連貫的自然科學(xué)和工程技術(shù)，同時(shí)可以應(yīng)用他們追求的方法和結(jié)果。

其次，該框架著重于學(xué)科內(nèi)和學(xué)科間數(shù)量有限的科學(xué)和工程的核心概念。該委員會(huì)做出了這個(gè)選擇，以避免淺顯得覆蓋大量的主題，把更多的時(shí)間留給教師和學(xué)生更深入探索每個(gè)概念。減少要掌握的細(xì)節(jié)的總數(shù)，是為了給學(xué)生更多的時(shí)間參與科學(xué)調(diào)查和論證，更深度的理解現(xiàn)有的核心概念。劃定關(guān)于每個(gè)核心概念在每個(gè)年級(jí)段要學(xué)什么，可以幫助分清什么是最重要需要花時(shí)間的，避免學(xué)習(xí)一些沒有概念基礎(chǔ)的細(xì)節(jié)擴(kuò)充。

第三，框架強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)科學(xué)和工程技術(shù)包括了科學(xué)探究知識(shí)和從事科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)所需的實(shí)踐知識(shí)的綜合。因此，該框架旨在展示在K—12科學(xué)教育中設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)是怎樣使知識(shí)和實(shí)踐交織的。

學(xué)科核心概念的進(jìn)程

為了更簡(jiǎn)略地看到學(xué)習(xí)進(jìn)程所描述的進(jìn)展，NGSS的附錄E給出了各個(gè)學(xué)科核心概念的進(jìn)程，即對(duì)每個(gè)年級(jí)段的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)。

表1以地球空間科學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)程為例，不難發(fā)現(xiàn)一些學(xué)科核心概念的分解概念有較大的重疊。讀者可以注意到在那些概念中并不總是進(jìn)行清晰的劃分，所以許多學(xué)習(xí)進(jìn)程不止在一個(gè)分概念中分解。這些表格的目的是簡(jiǎn)短得描述K—12年級(jí)每個(gè)年級(jí)段各學(xué)科的核心概念。因此，這一學(xué)習(xí)進(jìn)程僅作為參考。

科學(xué)與工程實(shí)踐的進(jìn)程

除了對(duì)學(xué)科核心概念進(jìn)程的關(guān)注，NGSS的附錄F中還給出了科學(xué)與工程實(shí)踐的進(jìn)程，以指導(dǎo)教學(xué)如何逐步幫助學(xué)生獲得科學(xué)與工程實(shí)踐能力。表2以科學(xué)與工程實(shí)踐中“提出為和明確要解決的困難”為例，總結(jié)了學(xué)生在每個(gè)年級(jí)段結(jié)束前應(yīng)該能夠達(dá)到的能力。

跨領(lǐng)域概念的學(xué)習(xí)進(jìn)程

對(duì)于更為抽象的跨領(lǐng)域概念，從理論和實(shí)踐兩方面而言都更需要經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)來獲得。NGSS的附錄G中對(duì)所提及的7條跨領(lǐng)域概念注意給出學(xué)習(xí)進(jìn)程，以說明如何在K12年級(jí)期間逐步建構(gòu)對(duì)跨領(lǐng)域概念的理解。表3以“原因與結(jié)果”為例說明跨領(lǐng)域概念的學(xué)習(xí)進(jìn)程。

綜上所述，《框架》和NGSS都把發(fā)展作為衡量教育成敗的標(biāo)準(zhǔn)，而學(xué)習(xí)進(jìn)程則是度量發(fā)展的有效策略。

學(xué)習(xí)進(jìn)程作為使科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)從決策導(dǎo)向到實(shí)證導(dǎo)向，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，在NGSS制定過程中有一次得到了發(fā)展。但學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究，尤其是具體內(nèi)容的細(xì)致分析與實(shí)證研究仍然是科學(xué)教育研究中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，NGSS的發(fā)布，將使學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究與教學(xué)實(shí)踐結(jié)合地越來越緊密，更好的體現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)程研究的教育意義與價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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