國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)W習(xí)進(jìn)階研究的知識(shí)圖譜分析及思考
——基于WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中SSCI、SCI期刊文獻(xiàn)的分析

王梓涵，夏 晶，陳 凱

(1.南京曉莊學(xué)院環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇南京，211171；2.湖南師范大學(xué)附屬黃埔實(shí)驗(yàn)學(xué)校，廣東廣州，510530)

一、研究背景

學(xué)習(xí)進(jìn)階(Learning Progressions，LPs)，也稱學(xué)習(xí)進(jìn)程。2005年美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)(NRC)首次提出學(xué)習(xí)進(jìn)階的概念，認(rèn)為學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在不同學(xué)段跨度內(nèi)學(xué)習(xí)和探究某一主題時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開(kāi)的一系列依次進(jìn)階、逐漸深化的思維方式。[1-3]

我國(guó)近年來(lái)也開(kāi)始關(guān)注學(xué)習(xí)進(jìn)階，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》明確了學(xué)科核心素養(yǎng)的水平進(jìn)階，通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)階分析，確定認(rèn)識(shí)方式發(fā)展進(jìn)階，進(jìn)而闡釋學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)階的內(nèi)涵實(shí)質(zhì)。[4]

由于學(xué)習(xí)進(jìn)階的課程更加簡(jiǎn)潔，因此，隨著時(shí)間的推移，學(xué)習(xí)進(jìn)階可以為理解科學(xué)核心概念和實(shí)踐提供清晰的路徑。[3]在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，教師可以通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)階構(gòu)建一個(gè)框架，評(píng)估學(xué)生對(duì)核心概念的理解水平，并引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到更復(fù)雜的理解水平。[5]學(xué)習(xí)進(jìn)階刻畫(huà)的是學(xué)生的思維發(fā)展過(guò)程，有助于教師從本質(zhì)上厘清布魯納“螺旋式課程”的開(kāi)發(fā)邏輯，最終更有效地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。隨著時(shí)間的推移，學(xué)生的思維變得更加復(fù)雜，但各個(gè)階段的學(xué)習(xí)具有典型的連貫性。

目前學(xué)界已從物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、歷史、音樂(lè)等多個(gè)學(xué)科關(guān)注學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論研究和實(shí)證調(diào)研，并據(jù)此進(jìn)行課例設(shè)計(jì)。例如，在進(jìn)行高一元素化合物單元整體設(shè)計(jì)時(shí)，注重科學(xué)思維的進(jìn)階學(xué)習(xí)，把學(xué)習(xí)分為三個(gè)階段，再針對(duì)這三個(gè)階段分別對(duì)知識(shí)層級(jí)、認(rèn)識(shí)層級(jí)和思維層級(jí)進(jìn)行劃分。第一層級(jí)“初高中知識(shí)的銜接階段”側(cè)重于分類和實(shí)驗(yàn)觀察，是比較基礎(chǔ)的思維方法；第二層級(jí)“具體性質(zhì)認(rèn)識(shí)階段”側(cè)重于化學(xué)用語(yǔ)整理和實(shí)驗(yàn)控制；第三層級(jí)“構(gòu)、位、性學(xué)習(xí)階段”側(cè)重于假說(shuō)、抽象表征、模型方法，這是要求比較高的思維方法。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中，尤其要注重科學(xué)思維的進(jìn)階學(xué)習(xí)。[6]此外，在大中小學(xué)思政課程一體化建設(shè)中，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的科學(xué)開(kāi)發(fā)和合理利用課程資源，既能保持各學(xué)段思想政治教育成果的相互融合和持續(xù)關(guān)聯(lián)，又能建立相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)和概念學(xué)習(xí)的前后張力。[7]但學(xué)習(xí)進(jìn)階終究是“舶來(lái)品”，需要在摸索中對(duì)其理解升華，并進(jìn)行本土化應(yīng)用。

本文借助CiteSpace軟件分析了WOS中科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)W習(xí)進(jìn)階主題的SSCI、SCI期刊文獻(xiàn)，制作知識(shí)圖譜，分析國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的特點(diǎn)，試圖為我國(guó)學(xué)習(xí)進(jìn)階研究提供新思路、新方法、新視角。

二、研究設(shè)計(jì)

本研究的框架選用Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，在主題中以“l(fā)earning progressions”“science education”為檢索詞，設(shè)定“Document type=Article”，共得到93篇期刊論文作為研究樣本，然后運(yùn)用CiteSpace 5.8.R3進(jìn)行計(jì)量分析，繪制知識(shí)圖譜，直觀展示科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)W習(xí)進(jìn)階的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)，并選擇高頻共被引的部分文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)介解讀，如圖1所示。

三、結(jié)果與分析

(一)研究熱點(diǎn)分析

通過(guò)CiteSpace對(duì)來(lái)自WOS的93篇國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類分析，分別得到了7個(gè)有效聚類，如圖2所示。在聚類中需要注意Q值和S值，這兩個(gè)數(shù)據(jù)表征著聚類效果的好壞，一般認(rèn)為：Q>0.3意味著聚類結(jié)構(gòu)顯著；S>0.5聚類就是合理的，S>0.7意味著聚類是令人信服的。國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階文獻(xiàn)聚類Q值為0.4431，聚類結(jié)構(gòu)顯著；S值為0.7745，聚類具有可信度。

國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階文獻(xiàn)共得到了七個(gè)聚類標(biāo)簽，分別是education(教育)、#1 classroom(教室)、general public(公眾)、secondary science(中學(xué)科學(xué))、school(學(xué)校)、energy(能源)、astronomy(天文學(xué))，說(shuō)明研究偏重學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)應(yīng)用，重視基于證據(jù)的分析。

科瑞柴克(Krajcik)團(tuán)隊(duì)和桑格(Sanger)團(tuán)隊(duì)等課題組已經(jīng)基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究成果開(kāi)展了較為系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生理解、論證、解釋一系列概念的能力。[8]學(xué)習(xí)進(jìn)階描述了學(xué)生的表現(xiàn)如何隨著時(shí)間的推移而變化，并描述了相對(duì)于特定的起點(diǎn)和終點(diǎn)，思維如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)展，這使得教師可以更精確地對(duì)學(xué)生的需求做出回應(yīng)，并在教學(xué)上幫助他們。[3]

結(jié)合高頻關(guān)鍵詞表和關(guān)鍵詞聚類圖譜，可以初步得出，國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階研究圍繞“具體學(xué)科的一定概念”“教學(xué)對(duì)象”“學(xué)習(xí)的行為”三個(gè)方面展開(kāi)。國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞為探究、推論、觀念轉(zhuǎn)變、概念、思維等，如表1所示，體現(xiàn)了對(duì)獲取學(xué)習(xí)證據(jù)的關(guān)注，而且更多落實(shí)在具體學(xué)科的概念。例如，通過(guò)認(rèn)知診斷模型—規(guī)則空間模型，對(duì)高中生熱化學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)階進(jìn)行測(cè)量，以期使學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階更加精確和詳細(xì)。[9]

表1 高頻關(guān)鍵詞

(二)研究前沿分析

在這93篇國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階文獻(xiàn)中，突現(xiàn)強(qiáng)度最高的詞是education(教育)，達(dá)到2.86，說(shuō)明學(xué)習(xí)進(jìn)階主要應(yīng)用于教育方面；“curriculum(課程)”和“high school student(高中生)”是出現(xiàn)時(shí)間最早的兩個(gè)詞，最早受到科學(xué)教育工作者的關(guān)注?！癱urriculum(課程)”在2009年到2012年大量出現(xiàn)，該階段科學(xué)教育工作者主要關(guān)注學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)對(duì)課程的影響。研究表明學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)可以應(yīng)用于課程中，而且有助于課程設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)進(jìn)階可以幫助學(xué)生逐步發(fā)展概念理解水平，對(duì)于小學(xué)化學(xué)教育來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)進(jìn)階教育可以使職前小學(xué)教師充分參與到化學(xué)推理和設(shè)計(jì)化學(xué)課程中，更易于構(gòu)建和挖掘?qū)W習(xí)者的知識(shí)資源。[10-11]對(duì)于數(shù)學(xué)教育來(lái)說(shuō)，可以將學(xué)習(xí)進(jìn)階作為一種課程研究形式，闡釋課程架構(gòu)和進(jìn)度、教學(xué)順序，評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)的成熟程度，促進(jìn)教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的聯(lián)系理解。[12]學(xué)習(xí)進(jìn)階的設(shè)計(jì)可以改進(jìn)高中課程和教材存在的一些不足之處。[13]“high school student”在2009年到2016年大量出現(xiàn)，表明該階段的科學(xué)教育工作者較關(guān)注高中階段的學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)，即該階段學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的對(duì)象大部分是高中生。“science education(科學(xué)教育)”自2019年開(kāi)始至今，一直受到較大關(guān)注?？梢?jiàn)，近年來(lái)國(guó)外研究注重把學(xué)習(xí)進(jìn)階融入科學(xué)教育，在科學(xué)教育的視角下進(jìn)行學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究，如圖3所示。

(三)文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)分析

對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)階發(fā)文量較多的國(guó)外研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2所示。從中我們可以看到，發(fā)文量最多的是密歇根州立大學(xué)，最早發(fā)表有關(guān)學(xué)習(xí)進(jìn)階文獻(xiàn)的三個(gè)學(xué)校是“密歇根州立大學(xué)”“得克薩斯大學(xué)奧斯汀分?！薄榜R薩諸塞大學(xué)”，且排名前七的學(xué)校全部來(lái)自美國(guó)，表明美國(guó)對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)階的相關(guān)研究較為關(guān)注。

表2 國(guó)外發(fā)文量排名前七的機(jī)構(gòu)

(四)文獻(xiàn)共被引分析

對(duì)WOS中93篇學(xué)習(xí)進(jìn)階文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)共被引分析，共得到八個(gè)聚類，如圖4所示，分別是physical chemistry(物理化學(xué))、astronomy(天文學(xué))、secondary science(中學(xué)科學(xué))、interdisciplinary learning(跨學(xué)科學(xué)習(xí))、matter(物質(zhì))、haze pollution(煙霧污染)、simulation(模擬分析)、middle school(中學(xué))，可以將這八個(gè)聚類分成三個(gè)方面。

1.科學(xué)教育領(lǐng)域

包括聚類physical chemistry(物理化學(xué))、astronomy(天文學(xué))、secondary science(中學(xué)科學(xué))、interdisciplinary learning(跨學(xué)科學(xué)習(xí))、simulation(模擬分析)。其中聚類物理化學(xué)聚類主要是對(duì)物理化學(xué)課堂進(jìn)行話語(yǔ)分析，運(yùn)用化學(xué)思維的學(xué)習(xí)進(jìn)階分析學(xué)生論點(diǎn)推理的復(fù)雜性。[14]

從以上聚類可以看出物理、化學(xué)、天文學(xué)、中學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)階研究倍受關(guān)注。部分概念跨域多個(gè)模塊，說(shuō)明跨學(xué)科概念學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的必要性。

2.化學(xué)領(lǐng)域

主要是matter(物質(zhì))、haze pollution(煙霧污染)聚類，表明學(xué)習(xí)進(jìn)階與化學(xué)密切相關(guān)。

化學(xué)教育最核心的原則之一是發(fā)展物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程理解能力，學(xué)習(xí)進(jìn)階可以被用來(lái)評(píng)估學(xué)生對(duì)于物質(zhì)轉(zhuǎn)化和化學(xué)反應(yīng)的理解能力，也可以評(píng)估學(xué)生在理解物質(zhì)方面的進(jìn)階，診斷學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的軌跡。[15-17]由于各國(guó)學(xué)情不同，表征框架的理論基礎(chǔ)以及內(nèi)涵理解差異等，同一核心概念表征框架不具有唯一性，如“物質(zhì)”核心概念，可以用不同的視角進(jìn)行表征。教育研究者基于核心概念建構(gòu)了的進(jìn)階路徑，介紹了學(xué)生理解“物質(zhì)”概念進(jìn)階表征框架、“物質(zhì)”和學(xué)生能力水平進(jìn)階表征框架、“物質(zhì)”結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)進(jìn)階表征框架、“物質(zhì)”核心概念區(qū)塊理論表征框架和“物質(zhì)”概念描述理論表征框架，從課程與教材、教學(xué)、評(píng)價(jià)三個(gè)方面總結(jié)了“物質(zhì)”核心概念進(jìn)階維度對(duì)我國(guó)科學(xué)教育者的啟示。[18]

3.研究學(xué)段

middle school(中學(xué))聚類，表明國(guó)外對(duì)于學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究學(xué)段主要是中學(xué)。其中，教育研究者不僅將學(xué)習(xí)進(jìn)階應(yīng)用于研究學(xué)生，還通過(guò)發(fā)展工程設(shè)計(jì)過(guò)程學(xué)習(xí)進(jìn)階對(duì)中學(xué)理科教師實(shí)施教師專業(yè)發(fā)展計(jì)劃，進(jìn)一步研究中學(xué)理科教師工程設(shè)計(jì)從新手到復(fù)雜水平的過(guò)程，對(duì)中學(xué)生的研究涉及其對(duì)氣候變化觀念的理解、科學(xué)學(xué)科等方面。[19-21]

共被引頻次高的文獻(xiàn)多為物質(zhì)科學(xué)主題，說(shuō)明物質(zhì)科學(xué)在研究學(xué)習(xí)進(jìn)階的領(lǐng)域內(nèi)具有重要影響。Towardsalearningprogressionofenergy一文主要提出了一項(xiàng)關(guān)于能量學(xué)習(xí)進(jìn)階的實(shí)證研究，討論了現(xiàn)有研究背景下研究者的發(fā)現(xiàn)對(duì)學(xué)生理解能量的影響，確定了朝著能量學(xué)習(xí)進(jìn)階的步驟。[22]對(duì)于化學(xué)這門學(xué)科來(lái)說(shuō)，能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一，而且能量觀是化學(xué)學(xué)科的核心觀念，既是化學(xué)學(xué)科研究要考慮的重要問(wèn)題，也是自然科學(xué)的共通問(wèn)題，針對(duì)性的學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中發(fā)展能量觀。[23]

Rethinkingchemistry：alearningprogressiononchemicalthinking介紹的化學(xué)思維學(xué)習(xí)進(jìn)階項(xiàng)目(CTLP)始于2012年，是波士頓大學(xué)科學(xué)伙伴關(guān)系項(xiàng)目和亞利桑那大學(xué)的“化學(xué)思維”課程項(xiàng)目的結(jié)合體，側(cè)重于研究如何建構(gòu)化學(xué)思維的學(xué)習(xí)進(jìn)階。這篇文章將化學(xué)思維定義為發(fā)展化學(xué)知識(shí)的思考及相應(yīng)的實(shí)踐與應(yīng)用，梳理出六條化學(xué)思維進(jìn)階線索，每條線索都聚焦于以下幾個(gè)化學(xué)基本問(wèn)題。第一，關(guān)于化學(xué)學(xué)科定位的問(wèn)題，如“這種材料由什么制成？”第二，關(guān)于結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系問(wèn)題，如“材料的性質(zhì)與其組成和結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？”第三，化學(xué)因果關(guān)系問(wèn)題，如“為什么材料會(huì)發(fā)生改變？”第四，化學(xué)機(jī)理問(wèn)題，如“這些變化如何發(fā)生？”第五，化學(xué)控制問(wèn)題，如“如何才能控制這些變化？”第六，利益—成本—風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，如“這些變化的后果是什么？”這些基本問(wèn)題確定了化學(xué)思維隨著學(xué)科訓(xùn)練而進(jìn)階的過(guò)程變量。[24]

Developingahypotheticalmulti-dimensionlearningprogressionforthenatureofmater一文描述了特定年級(jí)學(xué)生在物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)主題學(xué)習(xí)過(guò)程中開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)進(jìn)階模型，從原子結(jié)構(gòu)和靜電力兩個(gè)方面來(lái)構(gòu)建越來(lái)越復(fù)雜的學(xué)習(xí)層次。[25]

通過(guò)梳理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，共被引頻次高的文獻(xiàn)多為實(shí)證性論文。此外，學(xué)習(xí)進(jìn)階主題的綜述性論文信息量大，具有高度總結(jié)、分類梳理的作用，因此被引頻次高。

這些文獻(xiàn)多發(fā)表于2009—2013年，為2013年美國(guó)發(fā)布《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》滲透學(xué)習(xí)進(jìn)階的概念編排順序和理念強(qiáng)化提供充分的實(shí)證依據(jù)。

表3 國(guó)外學(xué)習(xí)進(jìn)階研究高被引文獻(xiàn)

四、研究反思

(一)應(yīng)推動(dòng)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階的本土化研究

中外科學(xué)課程體系存在較大差異，我國(guó)大部分地區(qū)的初中科學(xué)課程均分科開(kāi)設(shè)，孤立地學(xué)習(xí)各科知識(shí)，難以建立起不同學(xué)科內(nèi)容之間的聯(lián)系[23]。我國(guó)需要在摸索中加深對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)階的理解，促進(jìn)應(yīng)用本土化。首先，要引領(lǐng)同區(qū)域或同教育集團(tuán)的教師對(duì)不同階段、不同學(xué)科課程用學(xué)習(xí)進(jìn)階的思路聯(lián)合備課，關(guān)注核心概念如何“爬樓梯”。其次，要精心設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)工具，發(fā)現(xiàn)學(xué)生連續(xù)的、內(nèi)在的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程。最后，需要考慮同階段不同分科課程的特點(diǎn)，進(jìn)行相互滲透、綜合設(shè)計(jì)，充分考慮初中或高中階段各學(xué)科科學(xué)知識(shí)的互補(bǔ)、銜接、綜合，重視科學(xué)概念在學(xué)習(xí)進(jìn)程中出現(xiàn)的位置，避免不同學(xué)科課程中概念呈現(xiàn)的先后錯(cuò)位，保證大概念的貫通和進(jìn)階，以順應(yīng)科學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)律。例如，物理學(xué)對(duì)原子和分子的認(rèn)識(shí)，是化學(xué)中原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)等方面概念形成的前提，但側(cè)重點(diǎn)有不同?；瘜W(xué)中對(duì)能量吸收或釋放的理解，使學(xué)習(xí)者更容易理解生物學(xué)科中植物的光合作用和呼吸作用之間的能量轉(zhuǎn)變關(guān)系。

(二)探索不同學(xué)段銜接過(guò)程中的科學(xué)概念和科學(xué)思維進(jìn)階

豐富多彩的學(xué)習(xí)進(jìn)階理論與實(shí)證研究成果，啟發(fā)科學(xué)教師積極理解、合理運(yùn)用學(xué)習(xí)進(jìn)階理念，針對(duì)不同學(xué)段的學(xué)情和學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn)，在實(shí)踐中研究創(chuàng)新各學(xué)段教學(xué)內(nèi)容的銜接教學(xué)設(shè)計(jì)。目前的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究主要著眼于小學(xué)或初高中一定學(xué)段的概念認(rèn)知，但由于小學(xué)、初中、高中教育是相互獨(dú)立而又存在聯(lián)系的三個(gè)學(xué)段，各學(xué)段銜接期的概念學(xué)習(xí)實(shí)際情況常存在脫節(jié)現(xiàn)象，需要教師，既要反思前一階段科學(xué)概念學(xué)習(xí)的缺陷，又要考慮后一學(xué)段的可持續(xù)發(fā)展需求，深化同主題概念間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)適度的跨越和進(jìn)步。[26-27]

“科學(xué)思維”是科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包含獲取化學(xué)事實(shí)的手段、認(rèn)識(shí)物質(zhì)的方法、分析化學(xué)現(xiàn)象的視角、認(rèn)識(shí)和表征化學(xué)變化的方式、解決化學(xué)與跨學(xué)科問(wèn)題的思路，以及系統(tǒng)思維的應(yīng)用等要點(diǎn)。需要整體考慮科學(xué)思維在小學(xué)面對(duì)物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容有何基礎(chǔ)、進(jìn)入高中階段該如何發(fā)展、大學(xué)階段會(huì)獲得怎樣的提升等問(wèn)題。在學(xué)科育人的大背景下，課程思政不止關(guān)注思想品德的指引，對(duì)于科學(xué)課程來(lái)說(shuō)，科學(xué)思維本身就是很好的思政目標(biāo)和內(nèi)容，而且在不同學(xué)段，科學(xué)思維的進(jìn)階規(guī)律值得成為課程思政教學(xué)的重要依據(jù)。

(三)用混合方法研究科學(xué)課程學(xué)習(xí)進(jìn)階

學(xué)習(xí)進(jìn)階研究既需要基于定量的測(cè)評(píng)或調(diào)查，也需要在設(shè)計(jì)的研究范式背景下，關(guān)注實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的實(shí)然表現(xiàn)歷程，以提供更清晰的進(jìn)階路徑。同時(shí)，要結(jié)合質(zhì)性研究發(fā)掘科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階的特性，發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象背后的原因。科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)設(shè)計(jì)可以基于solo分類理論，呈現(xiàn)不同層級(jí)的學(xué)習(xí)預(yù)期水平，建構(gòu)學(xué)習(xí)進(jìn)階的模型，當(dāng)建構(gòu)的學(xué)習(xí)進(jìn)階模型在實(shí)際教學(xué)中對(duì)評(píng)價(jià)有較高要求時(shí)，solo分類理論能夠?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)“應(yīng)達(dá)到什么目標(biāo)”“目前處于哪種水平”及“該如何發(fā)展”提供理論支撐。[28]通過(guò)借鑒solo分類理論，對(duì)科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階進(jìn)行水平劃分，可行性強(qiáng)，但仍需進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化。

(四)學(xué)習(xí)進(jìn)階需要長(zhǎng)期對(duì)個(gè)案進(jìn)行跟蹤研究

學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在不同學(xué)段跨度內(nèi)學(xué)習(xí)和探究某一主題時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，每個(gè)階段利用學(xué)習(xí)進(jìn)階想要達(dá)到的學(xué)習(xí)要求都是不同的，關(guān)注教學(xué)實(shí)驗(yàn)的短期效果研究可能具有片面性及偶然性。因此，建議用更長(zhǎng)的周期對(duì)個(gè)案進(jìn)行跟蹤研究，長(zhǎng)期跟蹤研究無(wú)論是在時(shí)間上，還是在學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的應(yīng)用上，都更具連貫性。