在以科学技术为第一生产力的现代社会中,科学教育在社会活动中占据着不可忽视的地位。然而科学教育的专家们却发现目前很多学生对科学并不感兴趣、认为科学知识和自己的生活没有太大关系的现状,他们认为造成这种情况的主要原因是因为科学课程内容太过繁杂,学生学习到的科学知识只是一个个割裂的事实和支离破碎的概念,并没有得到完整的知识体系。为了解决这些问题,他们认为应该在基础教育阶段为学生提供更有效的、更深刻的学习内容,在浩瀚的科学知识里慎重地选择课程内容,以此来改变学生认为科学与自己生活无关,或者仅仅是由一些零散的理论片段堆积而成的错误观点。科学教育领域就是在这样的大背景下出现了一个重要的概念——学习进阶。“学习进阶”在第一次被提出至今的十余年里,对学习进阶的研究一直从理论研究延续到教学实践,该理念也逐渐在科学教育中显示出了它的优越性及重要性。“浮力”作为科学课程中的一个重要的科学概念,同时又与实际生活密切相关。但无论是学生在学习这部分知识时,还是教师在讲授这一主题的过程中,普遍都觉得这部分知识比较难学、难讲,这是由于“浮力”的相关知识具有内容较抽象、知识点较综合、涉及的科学方法较复杂的特点。因此,本研究以“浮力”为主题,研究内容包括以下三点:1、在已有研究成果的基础上,结合我国小学科学教育标准、中学物理课程标准等,通过分析小学科学教材内容、初中物理教材的内容编排,构建义务教育阶段以“浮力”为主题的学习进阶框架。学生学习浮力是从认识物体的浮沉现象开始的,因此笔者以“物体的浮沉”、“浮力”为两个进阶维度,划分了5个进阶水平,并分别从“学生已经知道的”和“学生需要知道的”两个角度来进阶水平描述。2、以所构建的“浮力”学习进阶框架为基础,开发出义务教育阶段“浮力”主题的学习进阶测试题,其中小学版的测试题包括21个项目,中学版的测试题共含17个项目;并利用项目反应理论(IRT理论)的Rasch模型分析软件Winsteps对测试题的信效度、难度、项目拟合度进行分析。研究结果表明,小学版测试题的信度系数为0.91,中学版测试题的信度系数为0.91,均是非常理想的;在项目难度上,小学版测试题的难度值范围为-1.15~1.46,中学版测试题的难度值范围是-1.63~1.41,难度值分布均匀;在项目拟合度方面,中学版测试题的每个项目的Infit和Outfit MNSQ值均在0.7~1.3范围内,说明项目与模型的拟合度均在可接受范围内;小学版测试题的项目中,3、4、8题的Outfit MNSQ值分别为1.42、1.31与0.67,均稍超出拟合度的可接受范围,与模型的拟合度不是很高,其余项目的MNSQ值均在合理范围内。3、根据第2步的研究结果对测试题中拟合度不高的项目进行修改完善,甚至删除部分项目;并根据义务教育阶段学生在“浮力”主题下的实际进阶水平进一步完善修改“浮力”的学习进阶框架,当然这一步必须是在符合物理学科逻辑的前提下进行的。笔者期望通过以上研究,一方面能为中小学浮力单元的教学提供理论指导;另一方面,可以为教师评价学生“浮力”的学业成就提供科学有效的评价工具。