TIMSS 2011地球科學(xué)八年級(jí)評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)析

廣東省廣州市華南師范大學(xué)（510631） 高燕珊 曾 瑋

國(guó)際教育成就評(píng)價(jià)協(xié)會(huì)（International Association for the Evaluation of Educational Achievement，簡(jiǎn)稱(chēng)IEA）于1995年開(kāi)始組織的國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)趨勢(shì)研究（Trends in International Mathematics and Science，簡(jiǎn)稱(chēng)TIMSS）是當(dāng)前具有重要影響力的國(guó)際學(xué)業(yè)成就評(píng)價(jià)項(xiàng)目。IEA每四年組織一次國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)趨勢(shì)研究，從1995年至2011年IEA已組織了五次國(guó)際研究，由此使得TIMSS的一整套評(píng)價(jià)體系已經(jīng)日趨完善。TIMSS的主要測(cè)試對(duì)象是各參與國(guó)家的小學(xué)四年級(jí)和初中八年級(jí)的學(xué)生。評(píng)價(jià)體系包括了試題測(cè)試和問(wèn)卷調(diào)查兩大部分，關(guān)注的不單是學(xué)生的學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)，更多的是學(xué)生學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)背后的個(gè)人、學(xué)校以及家庭背景這些影響因素。除了測(cè)試和問(wèn)卷調(diào)查之外，TIMSS還進(jìn)行了課程分析、數(shù)學(xué)課堂錄像、觀察和有關(guān)政策的研究[1]。TIMSS測(cè)試的主要目的不是給各參與國(guó)提供國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)業(yè)成就排名的平臺(tái)，而是讓各個(gè)國(guó)家進(jìn)行國(guó)內(nèi)縱向和國(guó)際橫向比較進(jìn)而為課程的改革、教學(xué)政策的轉(zhuǎn)變以及教學(xué)水平的提高等提供有力的依據(jù)[2]。

一、TIMSS 2011八年級(jí)科學(xué)測(cè)試框架

TIMSS 2011科學(xué)測(cè)試框架主要包括了內(nèi)容維度、認(rèn)知維度和科學(xué)探究三部分。其中，內(nèi)容維度規(guī)定了測(cè)試的內(nèi)容，TIMSS 2011八年級(jí)科學(xué)測(cè)試的內(nèi)容為生物、化學(xué)、物理和地球科學(xué)。其中，地球科學(xué)在不同國(guó)家的課程歸屬上有所差異，部分國(guó)家將其作為科學(xué)課程的一個(gè)模塊，部分國(guó)家將其作為地理課程的一部分，而在我國(guó)地球科學(xué)屬于地理課程的內(nèi)容。

雖然，TIMSS2011八年級(jí)科學(xué)測(cè)試的內(nèi)容包含了生物、化學(xué)、物理和地球科學(xué)，但是這些內(nèi)容在整個(gè)測(cè)試內(nèi)容中所占的比例有所差異。而認(rèn)知維度則是對(duì)參加測(cè)試的學(xué)生的認(rèn)知水平即思維過(guò)程水平的要求，包括理解、應(yīng)用和推理三個(gè)水平層次（具體見(jiàn)表1），而這三個(gè)水平層次對(duì)學(xué)生的期望要求各不相同。理解水平對(duì)學(xué)生的期望要求是能識(shí)記一些準(zhǔn)確的科學(xué)概念，掌握一定的詞匯、信息、符號(hào)和單位等，會(huì)準(zhǔn)確地選擇用于實(shí)驗(yàn)或調(diào)查的器材和設(shè)備。應(yīng)用水平對(duì)學(xué)生的期望要求是會(huì)進(jìn)行對(duì)比、分類(lèi)，能用科學(xué)概念或原理解釋和解決實(shí)際問(wèn)題。推理水平對(duì)學(xué)生的期望要求是綜合分析問(wèn)題，研究解決問(wèn)題策略，提出假設(shè)并使用合理的理論支持，將科學(xué)原理進(jìn)行推廣應(yīng)用?？茖W(xué)探究維度對(duì)學(xué)生的期望要求是提出問(wèn)題和假設(shè)，設(shè)計(jì)調(diào)查方案，分析調(diào)查數(shù)據(jù)以及得出結(jié)論或形成一定的解釋。

表1 TIMSS 2011八年級(jí)科學(xué)測(cè)評(píng)內(nèi)容維度和認(rèn)知維度百分比[3]

二、TIMSS 2011八年級(jí)地球科學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容

TIMSS地球科學(xué)測(cè)試內(nèi)容涵蓋了地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)。主要考查的主題包括了地球的結(jié)構(gòu)和物理特性；地球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程、周期和歷史；地球的資源、利用和保護(hù)；宇宙和太陽(yáng)系中的地球。不同的測(cè)試主題都有相應(yīng)的認(rèn)知水平的要求[4]，以下是各主題對(duì)學(xué)生相應(yīng)的認(rèn)知水平要求。

1. 地球的結(jié)構(gòu)和物理特性

（1）利用可觀測(cè)到的現(xiàn)象如地震和火山等描述地殼、地幔和地核的結(jié)構(gòu)和物理特性；描述巖石、礦物和土壤的特性和用途；描述土壤的形成。

（2）比較地球表面上不同水相的組成、物理狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)和分布。

（3）認(rèn)識(shí)到地球上的大氣是不同氣體混合組成，大氣中含量多的主要?dú)怏w是什么；敘述大氣狀況隨著高度變化而變化的現(xiàn)象。

具體的評(píng)價(jià)案例如案例1所示。

[案例1]（測(cè)試題S032650Z[5]）：Tamora 計(jì)劃攀爬地球上最高的一座山。她了解到在她向上攀爬的過(guò)程中大氣狀況是會(huì)隨著山體的海拔高度的變化而不斷變化的。

在下面的表格中，寫(xiě)出Tamora在爬山過(guò)程中將會(huì)發(fā)生變化的兩種大氣狀況，并且寫(xiě)出Tamora想要在這兩種大氣狀況下適應(yīng)和生存必須攜帶的物品。

大氣狀況的變化 Tamora需要攜帶的物品1.2.

這道題屬于應(yīng)用水平層次，考查的主題內(nèi)容是地球的結(jié)構(gòu)和物理特征。要求學(xué)生了解大氣狀況（包括氣溫、氣壓、降水等），會(huì)隨著山體高度的變化而變化的原理，并且在這個(gè)原理基礎(chǔ)上，能做出怎樣適應(yīng)這種變化而應(yīng)該攜帶的一些衣物或者是工具的正確決定。也就是考查學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)原理應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中的能力。

2. 地球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程、周期和歷史

（1）描述巖石循環(huán)轉(zhuǎn)換的一般過(guò)程；識(shí)別或者描述發(fā)生在數(shù)百萬(wàn)年前的地質(zhì)事件如侵蝕、火山活動(dòng)、山地形成和板塊運(yùn)動(dòng)；解釋化石和化石燃料的形成。

（2）用圖描述地球的水循環(huán)過(guò)程；描述風(fēng)和海洋水的運(yùn)動(dòng)在地球水循環(huán)過(guò)程以及地球表面淡水更新中的角色作用。

（3）根據(jù)地理緯度和和海拔比較季節(jié)性氣候；識(shí)別或描述長(zhǎng)短期氣候變化如冰河時(shí)代、全球變暖、火山爆發(fā)、洋流變化等的原因；解釋氣候數(shù)據(jù)或氣候圖，將全球或局部地區(qū)的氣溫、大氣氣壓、降水、風(fēng)速和風(fēng)向這些因素與不斷變化的天氣與氣候聯(lián)系起來(lái)。

具體的評(píng)價(jià)案例如案例2所示。

[案例2](測(cè)試題S032654[6])：下圖展示了山的兩側(cè)不同高度主要的風(fēng)向、降水、平均大氣溫度的情況，你覺(jué)得在哪個(gè)地區(qū)最有可能發(fā)現(xiàn)叢林？

A. 地區(qū)① B. 地區(qū)② C. 地區(qū)③ D. 地區(qū)④

這道題屬于推理水平層次的題目，考查的主題內(nèi)容是地球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程、周期和歷史。這道題除了考查學(xué)生的讀圖分析能力，還考查學(xué)生的推理能力。要求學(xué)生通過(guò)觀察圖中所呈現(xiàn)的信息（氣溫?cái)?shù)據(jù)、降水、風(fēng)向）來(lái)分析①②③④地區(qū)的水熱狀況，再結(jié)合樹(shù)木生長(zhǎng)需具備的水熱條件從而推測(cè)山體中樹(shù)林可能在①②③④地區(qū)中的哪一個(gè)地區(qū)。

3. 地球的資源、利用和保護(hù)

（1）舉例說(shuō)出哪些是可再生和不可再生資源；討論不同能源資源的優(yōu)缺點(diǎn)；描述資源保護(hù)和廢棄物管理（如循環(huán)）的方法；敘述某些環(huán)境問(wèn)題的成因和影響（如污染、全球變暖、森林砍伐和土地沙漠化等）；呈現(xiàn)可以用來(lái)解決這些環(huán)境問(wèn)題的科學(xué)、技術(shù)和人類(lèi)行為的方式方法。

（2）解釋常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和土地利用方式（如農(nóng)業(yè)、林業(yè)和礦業(yè)等）對(duì)土地資源的影響；描述如何獲取淡水資源（如凈化、海水淡化等）；解釋節(jié)約用水的重要性。

具體的評(píng)價(jià)案例如案例3所示。

[案例3](測(cè)試題S032463[7])：土壤的形成和變化可以是由自然過(guò)程也可以是人類(lèi)活動(dòng)的影響造成。下列選項(xiàng)中屬于導(dǎo)致土壤變化的自然原因的是？

A.農(nóng)藥的使用導(dǎo)致土壤養(yǎng)分缺失

B.伐木導(dǎo)致土壤沙漠化

C.大壩建設(shè)導(dǎo)致洪水

D.暴雨導(dǎo)致土壤營(yíng)養(yǎng)成分的流失

這道題屬于理解水平層次，考查的主題內(nèi)容是地球的資源、利用和保護(hù)。要求學(xué)生對(duì)自然資源的形成和變化的兩大影響因素——自然因素和人為因素有所了解，并且能夠辨別哪些是自然因素、哪些是人為因素。

4. 宇宙和太陽(yáng)系中的地球

（1）根據(jù)天體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、距離和地球、月球和太陽(yáng)系內(nèi)外其他天體的大小解釋地球上的現(xiàn)象（如晝夜現(xiàn)象、年、南北半球季節(jié)差異，潮汐，月相，日食等）。

（2）比較和對(duì)比地球和月球以及其他行星的差異（如大氣組成成分、溫度、水資源、與太陽(yáng)的距離、公轉(zhuǎn)周期、支持生命存在的能力）；認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)系中引力作用的影響（如潮汐、保持行星和月球在其軌道上、牽引我們?cè)诘厍虮砻嫔希?/p>

具體的評(píng)價(jià)案例如案例4所示。

[案例4](測(cè)試題S042215[8])：以下哪個(gè)圖正確地表示了月食時(shí)太陽(yáng)、地球和月球的位置？

這道題屬于應(yīng)用水平層次，考查的主題內(nèi)容是宇宙和太陽(yáng)系中的地球。要求學(xué)生知道日食和月食以及日食和月食時(shí)地球、月球、太陽(yáng)的相對(duì)位置，運(yùn)用月食和日食推測(cè)地球、月球和太陽(yáng)的位置或根據(jù)地球、月球和太陽(yáng)的位置推測(cè)月食和日食。

三、TIMSS 2011地球科學(xué)八年級(jí)評(píng)價(jià)內(nèi)容的特征

1. 凸顯主題的基礎(chǔ)性

TIMSS 2011地球科學(xué)評(píng)價(jià)有四個(gè)主題，但是這些主題的選取并不是隨意的。因?yàn)樵诓糠謬?guó)家地球科學(xué)內(nèi)容是隸屬于科學(xué)課程的一個(gè)模塊，而在部分國(guó)家又是隸屬于地理課程，也就是說(shuō)目前地球科學(xué)課程并沒(méi)有統(tǒng)一的主題。考慮到各個(gè)國(guó)家在課程設(shè)置上的這種差異性，所以TIMSS 2011選取了被公認(rèn)為對(duì)于八年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)要了解自己所居住的星球以及這個(gè)星球在宇宙中的位置非常重要的四個(gè)主題，即地球的結(jié)構(gòu)和物理特性；地球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程、周期和歷史；地球的資源、利用和保護(hù)；宇宙和太陽(yáng)系中的地球。這些主題是學(xué)生了解自己所居住的星球中最基礎(chǔ)的知識(shí)，因此TIMSS2011地球科學(xué)在主題選取上體現(xiàn)出了一定的基礎(chǔ)性。

2. 重視對(duì)理解和應(yīng)用水平的評(píng)價(jià)

TIMSS 2011地球科學(xué)測(cè)試題目總共有15道題，考查的各主題內(nèi)容和認(rèn)知維度所占比例見(jiàn)表2。從表2可以看出TIMSS 2011地球科學(xué)測(cè)試各主題內(nèi)容的考核相對(duì)均勻，其中地球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程、周期和歷史的考核所占比例相對(duì)比較大。而對(duì)認(rèn)知維度的考查主要是理解和應(yīng)用水平，其中屬于理解水平層次的題目所占比例是47%，屬于應(yīng)用水平層次的題目所占比例是40%，而屬于推理水平層次的題目所占比例是13%，由此可見(jiàn)，TIMSS 2011地球科學(xué)測(cè)試比較注重對(duì)學(xué)生理解和應(yīng)用能力進(jìn)行考查。這和地球科學(xué)本身的學(xué)科性質(zhì)有關(guān)，地球科學(xué)涉及到地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)等學(xué)科的知識(shí)，這些知識(shí)對(duì)于八年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)比較深?yuàn)W，所以對(duì)八年級(jí)學(xué)生的地球科學(xué)知識(shí)和能力考查要求應(yīng)該不能太高。另外，這也和TIMSS的評(píng)價(jià)目的有關(guān)，TIMSS八年級(jí)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的目的是檢查八年級(jí)學(xué)生完成學(xué)校所學(xué)課程的情況，所以TIMSS比較注重于對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和能力的考查。

表2 TIMSS 2011地球科學(xué)內(nèi)容主題和認(rèn)知維度百分比

3. 與測(cè)評(píng)框架標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

TIMSS科學(xué)測(cè)評(píng)框架詳細(xì)地說(shuō)明了對(duì)學(xué)生測(cè)試所考查的內(nèi)容和對(duì)學(xué)生思維過(guò)程水平的要求，TIMSS 2011的科學(xué)測(cè)評(píng)框架也不例外。地球科學(xué)測(cè)評(píng)框架規(guī)定了對(duì)學(xué)生考查的主題內(nèi)容，每個(gè)主題都對(duì)學(xué)生提出了不同的期望要求。TIMSS 2011科學(xué)測(cè)試框架相當(dāng)于一個(gè)嚴(yán)密而細(xì)致的考試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每個(gè)知識(shí)所考查的要求都有詳細(xì)的說(shuō)明。TIMSS 2011測(cè)試的試題緊靠測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，試題所涉及的內(nèi)容都處在框架要求的范圍之內(nèi)，而測(cè)試的要求也完全按照測(cè)試框架所要求達(dá)到的水平。例如，測(cè)試題S032160：潮汐的主要形成原因是什么？考查的是潮汐的主要成因，這道題考查的內(nèi)容屬于宇宙和太陽(yáng)系中的地球這一主題。測(cè)試框架中對(duì)這部分知識(shí)的要求是根據(jù)天體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、距離和地球、月球以及太陽(yáng)系內(nèi)外其他天體的大小解釋地球上的現(xiàn)象（如晝夜現(xiàn)象、年、南北半球季節(jié)差異，潮汐、月相、日食等）這一要求是統(tǒng)一的。

四、TIMSS評(píng)價(jià)對(duì)我國(guó)地理學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的啟示

TIMSS 2011八年級(jí)地球科學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容對(duì)我國(guó)中學(xué)地理課程學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)具有深遠(yuǎn)的啟示意義。要完善我國(guó)當(dāng)前的中學(xué)地理學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，在理念上，主要是明確我國(guó)的地理學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)；在實(shí)踐上，則應(yīng)在評(píng)價(jià)的內(nèi)容維度和認(rèn)知維度進(jìn)行一些改變。

1. 評(píng)價(jià)主題的選取要凸顯基礎(chǔ)性

雖然目前世界上并沒(méi)有形成統(tǒng)一的地球科學(xué)評(píng)價(jià)的主題，但是TIMSS 2011在地球科學(xué)評(píng)價(jià)主題的選取上有一定的理論依據(jù)，也就是選取八年級(jí)的學(xué)生所應(yīng)當(dāng)掌握的最基礎(chǔ)和最重要的主題內(nèi)容。而中學(xué)地理學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)的目的是對(duì)學(xué)生的地理學(xué)習(xí)情況的檢測(cè)，它不是特意選拔高水平人才的地理學(xué)科競(jìng)賽，它只是一個(gè)類(lèi)似于TIMSS的學(xué)業(yè)水平測(cè)試，所以不應(yīng)具有學(xué)科競(jìng)賽的甄別和選拔功能。因此，TIMSS 2011地球科學(xué)評(píng)價(jià)給我國(guó)中學(xué)地理學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)的主題選取帶來(lái)一個(gè)重要的啟示，就是我國(guó)中學(xué)地理學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)在主題的選取上應(yīng)當(dāng)注重基礎(chǔ)性，而不是選取一些偏離基礎(chǔ)性的專(zhuān)門(mén)用來(lái)考倒學(xué)生的地理主題。

2. 延續(xù)對(duì)學(xué)生的知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的評(píng)價(jià)

地理知識(shí)的理解與應(yīng)用是我國(guó)地理課程三維目標(biāo)中的“知識(shí)與技能”評(píng)價(jià)的一個(gè)要點(diǎn)，這一要點(diǎn)反應(yīng)的是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)后在地理知識(shí)和應(yīng)用能力方面所應(yīng)達(dá)到的能力。我國(guó)中學(xué)地理學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)歷來(lái)注重對(duì)學(xué)生的地理知識(shí)的理解能力和解決實(shí)際問(wèn)題中運(yùn)用已學(xué)知識(shí)的能力的評(píng)價(jià)，而且也是我國(guó)中學(xué)地理評(píng)價(jià)的一個(gè)重點(diǎn)模塊。而TIMSS 2011地球科學(xué)評(píng)價(jià)同樣也將對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用作為對(duì)學(xué)生能力評(píng)價(jià)的重點(diǎn)，這正是TIMSS 2011地球科學(xué)評(píng)價(jià)與我國(guó)中學(xué)地理學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)之間的共同的評(píng)價(jià)理念。知識(shí)的理解與應(yīng)用始終是學(xué)生學(xué)習(xí)地理課程后應(yīng)當(dāng)形成的一種最基本的能力，也是學(xué)生在未來(lái)生活中解決實(shí)際問(wèn)題必須具備的能力。所以，今后無(wú)論地理學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)如何改革，我們都應(yīng)當(dāng)延續(xù)對(duì)這一基礎(chǔ)能力的評(píng)價(jià)。

3. 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確

我國(guó)的地理學(xué)業(yè)水平測(cè)試也有一定的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，也就是考試大綱，但是我國(guó)的考試大綱相對(duì)比較宏觀，一般只列出考試的知識(shí)要點(diǎn)。例如《廣東省2013年高考文科綜合（地理）考試大綱》對(duì)“宇宙中的地球”這一模塊考查的知識(shí)內(nèi)容是“地球所處的宇宙環(huán)境”、“太陽(yáng)對(duì)地球的影響”、“地球的地理意義”、“地球的圈層結(jié)構(gòu)及各圈層結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)”這四個(gè)部分，但是考試大綱中對(duì)這四個(gè)部分內(nèi)容的具體能力水平要求并沒(méi)有詳細(xì)的說(shuō)明，這樣就容易導(dǎo)致在試題設(shè)計(jì)中出現(xiàn)與考試大綱不相統(tǒng)一的超出學(xué)生能力水平的偏、難等試題的后果。而TIMSS 2011地球科學(xué)評(píng)價(jià)框架詳細(xì)說(shuō)明考查的知識(shí)內(nèi)容，并且說(shuō)明了對(duì)應(yīng)的這些知識(shí)內(nèi)容應(yīng)考查學(xué)生怎樣的能力，所以是一個(gè)比較細(xì)致的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)這一方面，我國(guó)的中學(xué)地理學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)可以借鑒TIMSS的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)的制定方面應(yīng)該更具體和明確，試題的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

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