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近年来，儿童科学教育的重要性已经提到了前所未有的高度，受到世界各国的重视，弄清楚儿童科学概念的学习进程（Learning Progression）是开展科学教育的关键和有效途径。2007年，美国国家研究理事会的报告《将科学带入学校》对学习进程给出了明确的定义：学习进程是关于学习路径的假设，这些假设是基于实证的、可以检验的，主要关于学生在正确的指导下，对主要的科学概念的理解和解释，以及科学实践能力如何一直成长、变得日益成熟。学习进程有三种主要模式：爬梯式、拼图式和训练式。