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近年来,学习进阶(Learning Progressions简称LPs)受到科学教育界的广泛关注,并被认为是描述学生认知核心概念发展轨迹和纵向整合科学课程内容的有效工具。远在大洋彼岸的学者们对学习进阶理论已进行了大量的实证研究,随着研究成果不断推陈出新,其最终成为美国2013年颁布的最新科学课程标准——《下一代科学教育标准》(Next Generation Science Standards简称NGSS)的理论基石。于此同时,国内广大科学教育研究者和一线教师对学习进阶理论研究也充满热情,并进行了相应的教学实践。大量研究表明,学习进阶理论通过刻画学生对科学概念认知轨迹和思维模式,强调核心概念重要地位,对科学课程内容的整合、衔接以及螺旋上升有重要意义。 鉴于此,本研究以学习进阶理论为依托,采用文献梳理法、问卷调查法和内容分析法,以“内容标准细目”为分析工具,对浙江省中小学所使用的科学教材中“能量”主题内容进行教材分析。研究通过探讨浙江省中小学不同版本科学教材间的衔接情况,发现问题并得出结论与建议,最终基于“能量”学习进阶对“光学”内容进行教学设计。研究中所表述的“衔接性”是指文本内容是符合学生认知发展轨迹的,兼具继续性和顺序性,即文本内容是进阶发展的。 研究论述大致可划分为以下三部分: 第一部分:论文前两章,是本研究的理论部分。具体包括研究背景与问题的提出、研究目的和意义、国内外文献综述以及与研究相关核心概念的界定等。这为后续科学课标分析、教材分析以及教学设计奠定理论基础,使研究进程有据可循。 第二部分:论文三至七章,是本研究的主体部分。第三章:研究主要对研究的设计与方法进行概述,具体包括研究问题、研究内容、研究工具等说明与阐释。第四章:编制“能量”检测题,调查并验证小学、初中生对“能量”主题内容理解的水平层次是否符合已有研究成果,并予以修正。第五章:基于“能量”学习进阶对各国(地区)所颁布的科学课标文件(美国的《下一代科学标准(NGSS)》、大陆现行的《科学课程标准(2011版)》及台湾的《自然与生活科技学习领域》)中“能量”主题内容要求进行差异性分析,形成“内容标准细目”,以为教材内容分析提供客观参照。第六章:基于“能量”学习进阶,参照“内容标准细目”对教科版《科学》(小学)、浙教版《科学》(初中)两版本科学教材进行内容分析,形成进阶分析工具——“教材内容细目”;并依据“教材内容细目”对“能量”主题内容的衔接情况进行分析。最终得出在“能量的形式”维度,除教材间“声能”内容的衔接良好外,“机械能”、“内能”、“电能”、“磁能”内容的衔接一般,而“光能”衔接最差;在“能量的来源”维度,两版本教材虽具备顺序性,但继续性不良,衔接较差;在“能量的传递与转化”和“能量的退降和守恒”维度,教材中没有重复性内容,且未能形成认知轨迹,故无衔接可言。第七章:依据以上“能量”主题内容分析结果,择取衔接最差的“光学”内容,对两版本科学教材中具有共同内容(光的直线传播、光的反射和光的色散)的知识要点进行衔接改进、设计并以案例形式呈现。 第三部分:论文第八章,是本研究的结语部分。主要涉及到对小学、初中生认知“能量”水平检测结果、美国、大陆及台湾科学课标文件中“能量”主题内容标准的差异分析结果以及两版本科学教材“能量”主题内容分析的结论与反思,也包括对教材中“能量”主题内容衔接改进与设计的建议,亦包括本研究过程中的不足和对后续研究的展望。 研究希冀通过应用当前“能量”主题学习进阶成果,对浙江省义务教育阶段科学教材“能量”主题进行分析,并发现与省思其中的衔接问题,以期能对不同学科不同教材间的衔接研究起到抛砖引玉的效果。