我国化学学习进阶研究的回顾与展望　　

　　学习进阶（Learning Progressions）是对学生在一段时间跨度内学习和探究某主题时，依次进阶、逐级深化的思维方式的描述。[1]自2004年提出以来，学习进阶便引起了教育研究者和实践者的广泛关注。在研究层面，学习进阶目前已有大量实证和理论研究成果，“建模+实证”研究模式逐渐成为当代科学教育的核心研究范式；在实践层面，学习进阶研究成果已经应用于课程设计，作为内容选取组织和学业质量要求设定的重要依据，例如美国将学习进阶作为《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards，简称NGSS）的核心编写依据，我国新修订的《普通高中化学课程标准（2017年版）》[2]、《义务教育科学课程标准（2022年版）》[3]等也基于学习进阶实现了课程内容的分段设计和学业质量的分级评价。可见，通过对核心科学概念和关键科学能力发展脉络的连贯描述，学习进阶的研究成果为科学课程系统化的规划和评价设计提供了认知依据，为落实“整合发展”这一21世纪科学教育理念奠定了基础。[4-5]

　　本文旨在梳理我国近20年化学学科学习进阶研究文献，呈现学习进阶的主要研究主题、理论框架及相关研究成果，以期为后续开展基于学习进阶的课程设计、教学、评价等提供参考。

　　一、化学学习进阶研究概貌

　　为描绘我国化学学习进阶研究概貌，总结我国化学学习进阶研究特色，以“化学”“学习进阶”为检索词，“篇关摘”为检索项，在中国知网（CNKI）数据库中进行文献检索，同时考虑到CNKI中存在北京师范大学等高校学位论文未被纳入的情况，使用“木铎搜索”对这部分论文进行了补充检索。此外，为提供更为准确的研究概述，在剔除非化学领域的学习进阶研究后，进一步依据如下两个标准筛选文献：（1）具有研究的理论框架；（2）研究有实证数据的支持。截至2023年4月，在CNKI检索到在核心期刊上发表的学术期刊类文章共25篇，其他期刊6篇，硕士学位论文70篇，博士学位论文6篇；利用“木铎搜索”检索到北京师范大学学位论文23篇，总计130篇。以这130篇研究成果为文献综述对象，按研究内容主题将其分为化学学科核心概念、跨学科核心概念、科学实践、化学学科核心素养与其他5个维度，见下页表1。

　　通过对学习进阶定义的探讨和对我国近20年来化学学习进阶文献的梳理，可以发现，除了确定研究内容主题之外，学习进阶研究的另一个关键问题是“什么在进阶”，即如何解释学习进阶水平差异的特征。学习进阶可以是具体知识的进阶、关键能力的进阶，甚至是核心素养等整合式的进阶。揭示学习进阶的内涵实质需要理论和方法的支撑。例如，孙影基于Chem Query评价系统围绕“化学变化”进行了学习进阶研究[6]，鲁静等人基于SOLO分类理论开发了“金属及其化合物”主题的学习进阶[7]，李小峰围绕知识复杂度从“成分与辨识”“性质与应用”“变化与转化”3个维度构建了1-9年级“物质”概念的学习进阶[8]，李亚楠基于认知诊断理论和规则空间模型构建了“化学平衡”概念的学习进阶[9]等。

　　

　　本研究希望找到既基于学科核心知识，又关注学生学科思维和能力发展的研究，而不仅仅是将具体的知识复杂度、整合度或一般的认知发展规律作为学习进阶理论的研究。梳理发现，有部分学习进阶研究运用化学认识方式及学科能力理论，将一般认知发展理论与特定学科内容的学习特点相整合，将学科本体的应然要求与学生学习和思维的实然表现相结合，有利于揭示知识、思维、能力、素养的内在关系和转化机制，值得学习进阶研究者的关注和重视。本文主要聚焦这类研究展开综述，具体介绍化学认识方式和学科能力理论，以及基于化学认识方式及学科能力理论的学习进阶研究，阐释不同学习进阶研究主题的认识模型和学习进阶研究成果。

　　二、化学认识方式及学科能力的理论框架

　　（一）化学认识方式

　　2008年开始，王磊教授的研究团队针对不同的学习主题（研究对象/认识域）建构认识模型，基于认识模型进一步提出主题认识域下的认识发展层级模型[10-15]，明确了核心知识与认识角度、认识方式发展的关系，外显了核心知识对促进学生认识方式发展的功能价值，并开展“高端备课”教学改进实践研究，形成了促进化学认识方式发展的教学理论和方法。

　　从学习进阶研究的视域来看，这些基于化学认识方式的学科认识发展研究贡献了一种合适的、有价值的学习进阶的理论和研究范式。同时也为学习进阶的研究提供了新的进阶变量，即在学生的学习进阶发生时，除了具体知识内容的增加外，更重要的进阶变量是学生内在的认识方式的发展（包括认识角度、认识思路和认识方式类型）。基于认识方式的学科认识发展成为了学习进阶中划分水平和阐释水平特征的重要依据，由此形成了一种本土的、有意义的理论假设、测评检验与教学改进实践相结合的学习进阶研究和应用模式。

　　（二）学科能力模型

　　学科能力和核心素养的相关研究近年来成为国内外科学教育领域共同关注的研究热点。王磊团队提出由学科核心知识及活动经验、学科认识方式、学科能力活动及表现、研究对象及问题情境四个维度构成的学科能力模型（见下页图1）。

　　学科能力的发展及表现存在不同水平和进阶，主要的进阶变量包括内涵基础变量（基础知识、活动经验和认识方式等）、问题情境变量和学科能力活动任务变量（见下页图2）[16]。

　　三、基于化学认识方式及学科能力的学习进阶研究成果