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摘 要：核心素养的发展，物理观念的形成，必备品格和关键能力的培养都是在学习进阶的过程中逐步实现的。学习进阶有利于学习者知识的框架化，结构化，系统化，更有利于初高中知识的衔接。在教学中要使学习进阶理论更有实践成效，就要根据学习者认识水平和思维特点设计进阶路径和策略，也就是层级设计。根据学习者认知发展规律将层级设计为最高、最低和中间三個层级。能量观念是中学物理特别重要的物理观念之一，学习好功能关系是形成能量观念前提，而对“功“的概念的学习是关键。以初中“功”的概念进阶学习为例进行层级设计研究，以期促进教学。
关键词：学习进阶;层级;核心素养;物理观念
引言
要形成物理观念和发展科学思维，必须经过一个渐进的过程，但实际中学习者只关注概念自身的建构和在习题中的应用，而缺少概念的系统化和构架化，呈现出碎片化趋势，对初高中的知识衔接也造成障碍。如果在教与学中能用学习进阶理论指导物理课程学习，将会使物理课程更具结构化、整体化、系统化。有利于提高学习者的核心素养，也有利于初高中衔接教学。本文从学习进阶理论的实操性和初高中物理衔接角度入手，结合初中物理“功”的概念学习，在进阶层级设计方面做一些探讨。
1 学习进阶理论与层级设计的主要内涵
美国国家研究理事会（NRC）在2007年发布的《让科学走进学校：K-8年级科学学习的学与教》中将学习进阶定义为“随着时间推移，学生对某一学习主题的思考和认识不断丰富，精致和深入的一种过程” [ 1 ]。主要特点是：①学习进阶是基于已有的研究进行开发研究的。②学习进阶探索的是学生分析和解决问题的综合能力。③学习进阶框架的搭建是确定好最低层级，最高层级和中间层级。最高层级是学生对目标知识的最高理解层次也就是教学中的预设的目标，最低层级是学生对目标知识的原始认识。④进阶框架的中间层级应该能够衔接学生从最低层级向最高层级的过渡，也就是说中间层级要兼顾两极以及学生的认知水平。
2 学习进阶层级设计的意义
2.1 为什么要进行层级设计
学习进阶目前虽然具有多种定义，但对其内涵的认识已基本一致，即：学习进阶是对学生一系列基于学科知识的、连续的、逐步深入的思维活动进行描述的工具，旨在刻画学生（课内与课外）科学认知水平的发展过程[ 1 ]。简单的理解就是：学习进阶理论描述的是学生对学科知识连续的、逐步深入的思维活动，描述学生科学认知水平的发展过程。也可理解为：就是学生对核心概念的认知不是一步到位的，而是需要经过不同的“阶梯”，这“阶梯”的确定是由逻辑链条，学习者和知识主体和客体共同决定的。这些“阶梯”将学习的起始点和终结点串联起来。因此学习进阶不仅仅是认知发展的思维递进的线索，也是学习者在认知发展过程中的支撑点和落脚点[ 2 ]。因此这些阶梯的搭建就要根据学习者的认识水平和对知识主客体学习要求科学合理的建设，而做为学习指导者就要根据搭建阶梯的要求做好顶层设计，层级设计正是顶动层设计的具体表现，层级设计得好，学习进阶过程阶梯的落脚点就合理、科学、可操作性强，学习者的学习进阶之路就更平顺，这就是层级设计初心所在。
2.2 如何进行层级界定
学习进阶框架的架设起于最高和最低层级的设定，落于中间层级的精准定位。最高层级应当根据课程文件、核心素养的发展、物理观念的形成、物理思维的培养的序列来确定。最低层级是基于学习者对学习目标的原始认识、前概念、已知的上游概念、还有学习者的知识结构和学习能力来确定。中间层级基于学习者认知水平，学习能力，思维发展状况以及学习者的学情的研判来界定。
2.3 进阶层级的功能
当进阶层级设定完成，就有了学习进阶过程的“阶层”意识，形成原始的学习进阶的框架。有了这种框架，便有了教与学的清晰的“台阶”，后续技术工作只要在台阶的梯度上做适度调整，在框架里做升阶和降阶，做好衔接技术工作。因此，不只解决了教与学发展的路径，还为教与学提供了实实在在的支撑点和踏脚点，学习者在学习过程中只要拾“阶”而上，水到渠成。
3 以“功”的概念学习为例的学习进阶层级设计
“功”是沪科版八年级第十章第3节的课程内容。物理学中的“功”的概念是一个比较抽象的概念，特别是初中生对“功”的概念构建是有困难的，到了高中功能关系是一个重难点，而能量的观念是物理学中物别重要的物理观念，因此在初中教学设计和教学实践中做好“功”的概念的衔接教学和学习显得特别重要。在“功”的概念学习进阶中，进阶的层级怎么设计，层级如何界定，各个“台阶”的度如何精准定位都至关重要。下面就以“功”的概念学习为例进行层级设计。
3.1 最低层级的界定
初中课程对功的概念建立是依托生活和生产实际，学生只能在表象上理解功是人或机械用力的一种表现，是在做事情，做工作，即使更进一步也只知道功是力作用的“成效”。学生的逻辑推理方式只有简单的因果推理。处于这一层级的学习者往往把功与生活中劳动工作简单的联系起来，认为平时的工作就是做功。因此，按照概念认知过程，将初中生对“功”的认知框架在这一层级显化为如图1形式。
这一层级的学习者受生活经验影响较多，思维处于感性阶段，认为只要有用力就有做功，对功的条件判定还不确定，更无法将功与能的关系联系上。
3.2 最高层级的界定
能量观念是建立在功能关系上，不但要正确理解功能关系，而且要深度理解功是能量转化的量度，做功的过程伴随能量转化的过程，功是过程量，能量是状态量，通过过程的积累实现状态的变化，有了这个功能关系的上游概念，学生才会逐步形成能量观念。力的观念和能量观念是高中物理两条主线，在高中阶段一定要学会用能量观念解决实际问题。所以发展对“功”的概念深度理解，对初高中知识衔接显得特别重要。处于这一层级的学习者要进阶到：①做功过程是伴随能量转化的过程;②功是能量转化的量度;③功是力对空间的积累效应;④正负功的意义;⑤正负功反映能量的流动方向。按照初中学生认知水平，“功”的概念建立的最高层级可以描述为如图2所示。
处于该层级的学习者已建立起能量观念，理解功能关系，初步能用能量观念应用于解决实际问题，初步具备了高中学生必备的学习能力，也是初高中物理衔接教学的实效性体现。
3.3 中间层级的界定
中间层级的界定不仅要参照最高和最低两极，还要依据初中学生认知水平、学习情况，教学实践情况等进行综合考量。从进阶起点到进阶终点，中间层级的界定显得尤为重要，只有确定好中间层级，学习者认知发展路径才有更具体、有效的支撑点，才能顺利从起点达到预设的学习目标，才能顺利完成进阶任务。根据以上参照标准，这一层级“功”的概念进阶应表现为如图3所示。
综上层级设计情况，“功”的概念学习和能量观念建立的学习进阶框架简化为（如图4）所示。
培养核心素养，形成物理观念是一个发现，实践，发展的过程，是在经过系统学习物理课程和接受物理教育过程中逐步形成的。在课堂教学中通过进阶层级的设计，采用有效的教学策略，帮助学生拾“阶”而上，形成知识系统，实现知识的无缝对接，学习者从初中升到高中时不会觉得初高中知识的梯度太大，甚至觉得断层，不会觉得高中物理难学而失去信心。因此，从衔接的角度看，学习进阶层级设计站位更高，实践证明效果更好，更有利于中学阶段物理知识系统化学习，有利于发展核心素养和形成物理观念。特别是对初高中衔接接学意义更为深远。
参考文献：
[1] 魏昕. 中学物理能量学习进阶研究[M]. 南宁： 广西教育出版社， 2016.
[2]何春生， 郭玉英. 基于学习进阶的课堂教学设计与实践——以“功”为例[J]. 物理教师， 2016 （10）：23-31.
关键词：学习进阶;层级;核心素养;物理观念
引言
要形成物理观念和发展科学思维，必须经过一个渐进的过程，但实际中学习者只关注概念自身的建构和在习题中的应用，而缺少概念的系统化和构架化，呈现出碎片化趋势，对初高中的知识衔接也造成障碍。如果在教与学中能用学习进阶理论指导物理课程学习，将会使物理课程更具结构化、整体化、系统化。有利于提高学习者的核心素养，也有利于初高中衔接教学。本文从学习进阶理论的实操性和初高中物理衔接角度入手，结合初中物理“功”的概念学习，在进阶层级设计方面做一些探讨。
1 学习进阶理论与层级设计的主要内涵
美国国家研究理事会（NRC）在2007年发布的《让科学走进学校：K-8年级科学学习的学与教》中将学习进阶定义为“随着时间推移，学生对某一学习主题的思考和认识不断丰富，精致和深入的一种过程” [ 1 ]。主要特点是：①学习进阶是基于已有的研究进行开发研究的。②学习进阶探索的是学生分析和解决问题的综合能力。③学习进阶框架的搭建是确定好最低层级，最高层级和中间层级。最高层级是学生对目标知识的最高理解层次也就是教学中的预设的目标，最低层级是学生对目标知识的原始认识。④进阶框架的中间层级应该能够衔接学生从最低层级向最高层级的过渡，也就是说中间层级要兼顾两极以及学生的认知水平。
2 学习进阶层级设计的意义
2.1 为什么要进行层级设计
学习进阶目前虽然具有多种定义，但对其内涵的认识已基本一致，即：学习进阶是对学生一系列基于学科知识的、连续的、逐步深入的思维活动进行描述的工具，旨在刻画学生（课内与课外）科学认知水平的发展过程[ 1 ]。简单的理解就是：学习进阶理论描述的是学生对学科知识连续的、逐步深入的思维活动，描述学生科学认知水平的发展过程。也可理解为：就是学生对核心概念的认知不是一步到位的，而是需要经过不同的“阶梯”，这“阶梯”的确定是由逻辑链条，学习者和知识主体和客体共同决定的。这些“阶梯”将学习的起始点和终结点串联起来。因此学习进阶不仅仅是认知发展的思维递进的线索，也是学习者在认知发展过程中的支撑点和落脚点[ 2 ]。因此这些阶梯的搭建就要根据学习者的认识水平和对知识主客体学习要求科学合理的建设，而做为学习指导者就要根据搭建阶梯的要求做好顶层设计，层级设计正是顶动层设计的具体表现，层级设计得好，学习进阶过程阶梯的落脚点就合理、科学、可操作性强，学习者的学习进阶之路就更平顺，这就是层级设计初心所在。
2.2 如何进行层级界定
学习进阶框架的架设起于最高和最低层级的设定，落于中间层级的精准定位。最高层级应当根据课程文件、核心素养的发展、物理观念的形成、物理思维的培养的序列来确定。最低层级是基于学习者对学习目标的原始认识、前概念、已知的上游概念、还有学习者的知识结构和学习能力来确定。中间层级基于学习者认知水平，学习能力，思维发展状况以及学习者的学情的研判来界定。
2.3 进阶层级的功能
当进阶层级设定完成，就有了学习进阶过程的“阶层”意识，形成原始的学习进阶的框架。有了这种框架，便有了教与学的清晰的“台阶”，后续技术工作只要在台阶的梯度上做适度调整，在框架里做升阶和降阶，做好衔接技术工作。因此，不只解决了教与学发展的路径，还为教与学提供了实实在在的支撑点和踏脚点，学习者在学习过程中只要拾“阶”而上，水到渠成。
3 以“功”的概念学习为例的学习进阶层级设计
“功”是沪科版八年级第十章第3节的课程内容。物理学中的“功”的概念是一个比较抽象的概念，特别是初中生对“功”的概念构建是有困难的，到了高中功能关系是一个重难点，而能量的观念是物理学中物别重要的物理观念，因此在初中教学设计和教学实践中做好“功”的概念的衔接教学和学习显得特别重要。在“功”的概念学习进阶中，进阶的层级怎么设计，层级如何界定，各个“台阶”的度如何精准定位都至关重要。下面就以“功”的概念学习为例进行层级设计。
3.1 最低层级的界定
初中课程对功的概念建立是依托生活和生产实际，学生只能在表象上理解功是人或机械用力的一种表现，是在做事情，做工作，即使更进一步也只知道功是力作用的“成效”。学生的逻辑推理方式只有简单的因果推理。处于这一层级的学习者往往把功与生活中劳动工作简单的联系起来，认为平时的工作就是做功。因此，按照概念认知过程，将初中生对“功”的认知框架在这一层级显化为如图1形式。
这一层级的学习者受生活经验影响较多，思维处于感性阶段，认为只要有用力就有做功，对功的条件判定还不确定，更无法将功与能的关系联系上。
3.2 最高层级的界定
能量观念是建立在功能关系上，不但要正确理解功能关系，而且要深度理解功是能量转化的量度，做功的过程伴随能量转化的过程，功是过程量，能量是状态量，通过过程的积累实现状态的变化，有了这个功能关系的上游概念，学生才会逐步形成能量观念。力的观念和能量观念是高中物理两条主线，在高中阶段一定要学会用能量观念解决实际问题。所以发展对“功”的概念深度理解，对初高中知识衔接显得特别重要。处于这一层级的学习者要进阶到：①做功过程是伴随能量转化的过程;②功是能量转化的量度;③功是力对空间的积累效应;④正负功的意义;⑤正负功反映能量的流动方向。按照初中学生认知水平，“功”的概念建立的最高层级可以描述为如图2所示。
处于该层级的学习者已建立起能量观念，理解功能关系，初步能用能量观念应用于解决实际问题，初步具备了高中学生必备的学习能力，也是初高中物理衔接教学的实效性体现。
3.3 中间层级的界定
中间层级的界定不仅要参照最高和最低两极，还要依据初中学生认知水平、学习情况，教学实践情况等进行综合考量。从进阶起点到进阶终点，中间层级的界定显得尤为重要，只有确定好中间层级，学习者认知发展路径才有更具体、有效的支撑点，才能顺利从起点达到预设的学习目标，才能顺利完成进阶任务。根据以上参照标准，这一层级“功”的概念进阶应表现为如图3所示。
综上层级设计情况，“功”的概念学习和能量观念建立的学习进阶框架简化为（如图4）所示。
培养核心素养，形成物理观念是一个发现，实践，发展的过程，是在经过系统学习物理课程和接受物理教育过程中逐步形成的。在课堂教学中通过进阶层级的设计，采用有效的教学策略，帮助学生拾“阶”而上，形成知识系统，实现知识的无缝对接，学习者从初中升到高中时不会觉得初高中知识的梯度太大，甚至觉得断层，不会觉得高中物理难学而失去信心。因此，从衔接的角度看，学习进阶层级设计站位更高，实践证明效果更好，更有利于中学阶段物理知识系统化学习，有利于发展核心素养和形成物理观念。特别是对初高中衔接接学意义更为深远。
参考文献：
[1] 魏昕. 中学物理能量学习进阶研究[M]. 南宁： 广西教育出版社， 2016.
[2]何春生， 郭玉英. 基于学习进阶的课堂教学设计与实践——以“功”为例[J]. 物理教师， 2016 （10）：23-31.