不同阶段“学习进阶”的研究

高可飒　郑渊方

【摘要】以与电路相关的学习表现为“学习进阶”的研究变量，按照初中阶段、高中阶段中的成就水平，对相应的学习表现进行整理，并结合安德森等人的认知过程类别划分标准，对学习表现进行分类.根据统计结果分析不同阶段的学习表现进阶特征和电路主题爬坡式进阶模式，并以高中阶段为例，进行进一步的解释说明，以期给教师提供一定的教学参考.

【关键词】学习进阶;学习表现;电路主题

学习进阶最早是由美国在2007年提出，学习进阶是对学生进行长期学习的过程中其思维方式越来越复杂的描述[1].

理清不同学习主题学习进阶的主要内容，结合课标要求，教材编排体系特点、学生实际、聚焦主题分版块并进行研究.教师通过对不同阶段学习进阶的研究，不仅可以有效把握学生在每个阶段的情况，而且能够根据学生的情况更好地进行因材施教[2].

本文基于课程标准，以电路主题作为研究的进阶变量，对电路主题的相关学习表现进行整理和分类，并以高中阶段对电路主题的学习的内容为例，进一步解释说明高中阶段应达到的水平.

1 电路主题下不同成就水平的学习表现统计

从初中物理课程标准和高中物理课程标准中选取相应的课程内容作为学习内容.为了更准确地描述学习表现的进阶水平的分级，采用了安德森等人在《布卢姆教育目标分类学 分类学视野下的学与教及其测评》一书中使用的认知过程类别.并在《义务教育物理课程标准（2011年版）》[3]和《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修改）》[4]中找出与电路主题有关的“课程内容”，作为相对应两个阶段学习的主要内容.并根据安德森等人的认知过程类别划分标准，对学习表现进行分类.为了便于统计，将电路主题又细分为不同的小主题.

为了更准确地描述学习表现的类别，在这里并没有统计每个学习表现类别的数量，因为数量的多少并不能体现其表现水平的高低，因此在这里使用不同类别的学习表现类型所占的比例来说明表现水平的高低.

在认知过程中，学习表现所占的比重越大则其级别越高，相对应的水平也就越高[5].电路主题下的统计结果如图1所示.

从图1可以看出，初中阶段以举例、分类等较高水平的认知过程为主;高中阶段中更高水平的应用类学习表现（执行、归因）占比明显增多.从学习表现类别占比变化上看，从初中阶段到高中阶段，学习表现的水平不断提高，符合“学习进阶”理念.

2 电路主题下“学习进阶”模式分析

为了研究电路主题的“学习进阶”模式，采取了坐标图示的方式来进行分析（如图2所示）

電路方面的内容，主要涉及初中和高中两个阶段.从图2可以看出，电路主题的“学习进阶”的模式类似为爬坡式.

2.1 横向分析

从横向来看，对电路主题下同一个小主题进行学习，从初中到高中阶段，对知识的掌握程度不断深入.

在初中阶段，在明确电路的组成需要电源、开关、用电器之外，理解电路中电压、电流和电阻的基本含义，并会对它们进行简单的应用; 再到高中阶段，对于组成电路的每一个元器件都如数家珍.

虽然对电路的学习跨度相对较长，但是符合我们对于知识的认知发展水平，其思维也在这个过程中不断得到锻炼.也体现了基本核心知识的不断进阶，从记忆到理解再到应用，其所对应的认知水平也是不断提高的.学生对核心概念的理解不是突然形成的，万丈高楼平地起，学生对概念的掌握需要一个循序渐进的过程，是一个由简单到复杂的过程，对相应知识理解也是逐步掌握.

随着学习活动的进行，学习内容不断深入，对应学习的表现水平也不断提高.与此相对应的教师的教也要符合的学生的进阶发展水平，使教师的教和学生的学达到一种相得益彰的效果.

2.2 纵向分析

从纵向来看，在初中阶段，以理解基本概念和进行简单的实验为主，并能够进行简单的知识总结.在这一部分首先理解基本元器件的概念和含义，其次是会看、会画简单的电路图，最后能够运用欧姆定律和简单的焦耳定律.并且在这一阶段，让学生在学习的过程中逐步体会到串并联电路中电流、电压是按照什么进行分配的.

高中阶段是在初中学习的基础上不断深化对知识的学习，首先是对电流的产生及其本质的理解，其次是对更加复杂电路的分析，能够对闭合电路欧姆定律和焦耳定律有更加深入的理解，最后，能够对微观条件下电流的定向移动有更深入的认识.可以发现学习表现水平相较于初中阶段有明显的提高[6].

从学习电路主题的主要内容来看，每个阶段进行学习，基本都是由小概念到大概念来进行的.

学生在对电路主题的相关内容进行学习的过程中，其先主要认识电路的基本要素：电流、电压和电阻.接着在认识的基础之上，又学习电路的组成方式、串并联电路、电路的特性、欧姆定律、焦耳定律和电源电动势的相关内容.其学习过程符合学生的认识结构的发展水平，也使学生的学习更加得心应手.

学生在初中和高中这两个阶段的学习过程中，每一个阶段都会接触到这些知识，体现着知识的进阶.同样的，在这两个阶段中知识难度及学生对相应知识的理解程度也在不断发生着改变.

由此可见，学生在整个学习的过程中不断体现着学习进阶.在学习进阶的过程中，学生的各项能力得到锻炼与提高.

因此，在进行教学时，可依据学生在学习电路主题时应达到的知识水平对学生进行相关知识的测验，以便于用来确定学生处于电路主题学习的哪个层级，基于学生的水平，进行相应的教学设计.

3 对高中阶段教学的启发

在高中阶段，对电路方面的更深层次的认识是在基于电场知识基础之上的，物体带电的本质是电荷的转移.

电荷能够在它的周围产生电场，在电场之中，电荷与电荷之间会相互作用.接通电路的那一瞬间，在整个电路中会迅速建立电场，处于电路中的电荷将在电场的作用下开始定向运动并形成电流，局部电路中的变化往往会对整个电路中的电流和电压的分配造成影响，牵一发而动全身.

通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比.对导体电阻来说主要是受其长度、横截面积和材料的影响.

串联分压并联分流，并且在串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各部分电阻的倒数之和.当电流通过导体时会产生热量，它与电流的平方成正比、与导体的阻值和通电时间成正比.

电功率能实现电路中能量转化的定量分析，其大小等于电势差与电流的乘积.电功率与通电时间的乘积即为消耗电能的总量.

基于此，在这部分学习的过程中，应要求学生在掌握电流的宏观意义的基础之上进一步掌握电流的微观意义，并要求学生理解无论是哪一部分电路的变化，都会对整个电路造成影响.

应尽量地掌握欧姆定律，掌握串并联电路电阻的特点，会计算电功率.用电场的概念继续加深学生对电流的产生及其本质的理解.

处于高中阶段的学生可以掌握焦耳定律并对电阻定律有所了解.

因此，高中阶段教师在进行相关教学的时候，首先，自身要对知识有更加深入的理解和自己的见解，其次，在了解班级学生基本掌握情况的基础之上，对相关知识的教授深浅度要有更加精准的把控，最后，在选取相关的教学方式时，结合学生已有的发展水平和学生已经掌握的情况，设计相应的教学设计方案，并且要符合学生对知识学习的进阶过程.

例如 对一些概念（如电流等概念）的讲解，学生在这个阶段已经对电流等概念的宏观概念有所了解，那么学生在已有的相关知识的背景之下，可以直接从其微观本质进行解释说明，学生在接收这部分知识的过程中，对于新的知识接受度将会更高，并且对知识的把握也会更加全面.

这类知识虽“旧”，但依旧有新的内容传授，从而达到一种旧而新授的目的，學生在已有知识的帮助之下，将会对新的内容抱有更大的接受度，并愿意主动去向更深层次探寻.

从知道核心概念一般定义到更加深入的理解，也符合学生的认知发展水平.学生随着学习的不断深入，其对电路主题下相关知识的认知也就更加全面，学生自己的知识网络也会更加具体形象.学生对核心概念的理解也会更加丰富，在学习其他方面的知识时也会应用得得心应手.

对于教师而言，明确学生知识掌握水平处于哪个阶段，对于所传授知识的难易程度会有更加清楚的把握，基于学生的学习进阶水平选择更加适合的教学方法，将更有助于其教学.长此以往，学生的学习会更加轻松，教师的教学也会更加得心应手，促进彼此的成长.

4 结语

本文通过对电路主题下不同阶段学习表现的统计分析，描述了学生在该水平应达成的知识理解程度、技能掌握情况，有助于确认学生位于学习进阶的哪个水平.

在从初中阶段到高中阶段学习电路主题的过程中，学生对电路主题内容的理解和思考也将逐步完善.

在文章最后以高中阶段为例，对电路主题下该阶段应掌握的知识进行的相应的解释说明，期望为教师在该阶段的教学提供相应的帮助，并能够使教师的教学朝着已定的目标稳步推进.

参考文献：

[1]Brown， Thomas. Taking Science to School： Learning and Teaching Science in Grades K-8[J].Science Scope，2008，31（6）.

[2]张颖之.理科课程设计新理念：“学习进阶”的本质、要素与理论溯源[J]. 课程.教材.教法，2016，36（06）：115-120.

[3]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[4]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修改））[M].北京：人民教育出版社，2018.

[5]李亮.大气主题的分学段“学习进阶”研究[J]. 地理教学，2021，（05）：20-24.

[6]范增.我国高中物理核心概念及其学习进阶研究[D].西南大学，2013.