PISA對化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的測評

王艷

PISA對化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的測評

王艷

本文結(jié)合具體案例介紹了PISA測評化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的特點，提出PISA試題在化學(xué)出題上，對創(chuàng)設(shè)情境的注重、互動性的問答方式以及開放性的評分方式都是鼓勵學(xué)生應(yīng)用知識、分析解決實際問題的好借鑒。

PISA；化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)

PISA是由經(jīng)濟合作與發(fā)展組織OECD（The Or?ganization for Economic Cooperation and Develop?ment）發(fā)起并實施的一項國際學(xué)生學(xué)業(yè)評價項目，旨在國際層面上衡量OECD成員國15歲的在校學(xué)生，為迎接當(dāng)今不斷變化的現(xiàn)實世界的挑戰(zhàn)，應(yīng)用閱讀、數(shù)學(xué)和科學(xué)領(lǐng)域上的學(xué)業(yè)成就分析問題、解決問題的能力，以及在日常生活情境下對上述領(lǐng)域出現(xiàn)的問題做出較優(yōu)化判斷和決策的能力，為各國的教育決策提供參考[1]。我國教育部考試中心從2006年開始成功實施了PISA中國獨立研究，旨在通過借鑒其先進的測評體系，促進中國考試內(nèi)容和考試形式的改革，對全面推進素質(zhì)教育起到幫助作用[2]。PISA對科學(xué)知識的測評，主要集中在對地理、物理、化學(xué)和生物的知識應(yīng)用上。其中，化學(xué)作為同生活聯(lián)系極為密切的一門學(xué)科，研究PISA對該學(xué)科出題的方式方法將具有代表性。本文通過具體案例分析PISA測評化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的特點，希望對中國國內(nèi)化學(xué)考試有借鑒作用。

1 PISA對化學(xué)知識的測評

PISA科學(xué)測試基于一定的問題情境，考查學(xué)生運用科學(xué)知識解決科學(xué)問題的能力，同時滲透對科學(xué)態(tài)度的考查。PISA科學(xué)測試框架如圖1所示。

圖1 PISA科學(xué)測試框架

PISA科學(xué)測試2006年公布的試題中，與化學(xué)有關(guān)的試題和知識點如表1所示。

2 PISA測評化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的特點

2.1 PISA測試考查的是學(xué)生解決現(xiàn)實問題的能力

現(xiàn)實問題的呈現(xiàn)是需要一定的問題情境的。因此，科學(xué)素養(yǎng)涉及化學(xué)的試題可能會置于環(huán)保、醫(yī)學(xué)與生物技術(shù)等情境下。

表1 在PISA2006年公布的試題中，與化學(xué)有關(guān)的試題和知識

例：臭氧層空洞

背景材料

大氣層猶如空氣的海洋，是維持地球上的生命的一種寶貴的自然資源。然而，基于國家或個人利益的人類活動正在破壞我們這一共同的資源，其中影響最大的是對地球的防護盾——脆弱的臭氧層的破壞。

不同于兩個氧原子組成的氧氣分子，每個臭氧分子由三個氧原子組成。臭氧分子是極為罕見的：大氣中每一百萬個分子中臭氧分子不超過十個。然而，近十億年來，大氣中臭氧分子的存在對保護地球上的生命發(fā)揮了重要的作用。臭氧層所在的位置不同，可以保護或傷害地球上的生命。位于對流層（地球表面至其以上10公里處）的臭氧層是“壞的”，可損傷植物和動物的肺部。而位于平流層中（地球表面以上10公里至40公里處）約90%的臭氧層都是“好的”，它們通過吸收來自太陽輻射的危險的紫外線（UVB），起著有益的作用。

沒有這種有益的臭氧層，太陽輻射中紫外線的增加會使人類某些病的發(fā)病率增加。在過去的幾十年里臭氧層減少了。1974年，有人認(rèn)為氟利昂（CFCs）的增多可能是一個原因。直到1987年，有人提出這種因果關(guān)系并沒有足夠的說服力。然而，1987年9月，來自世界各地的外交官齊聚加拿大的蒙特利爾，同意將氟利昂的使用縮減至最少量。

問題1：上文的背景材料中沒有任何文字提到大氣中的臭氧層是如何形成的。事實上，每天都有一些臭氧層在形成，又有一些臭氧層在消失。圖2的漫畫表明了臭氧的形成過程。

圖2

假設(shè)你有個叔叔試圖理解這幅漫畫的意思，但他從未在學(xué)校接受過科學(xué)教育，也完全搞不明白漫畫的作者想要表達什么意思。他知道大氣中并沒有小人兒，所以他很困惑漫畫中的小人兒究竟代表什么意思。他也不明白O2和O3這些奇怪的符號代表什么意思。他請你解釋給他聽。假設(shè)你叔叔知道：

O是氧的化學(xué)符號；

原子和分子分別是什么。

請為你的叔叔寫一個漫畫解釋。

在你的解釋中，請使用文中第5行和第6行出現(xiàn)的原子和分子這樣的詞。

評析：這題在中國學(xué)生看來很好做，無非就是一個氧分子在光照下拆成兩個氧原子，一個氧分子同另一個氧原子結(jié)合成一個新的臭氧分子。這個最簡單的“化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是分子破裂成原子，原子重新排列組合生成新物質(zhì)的過程”被PISA試題非常巧妙地設(shè)計在一個真實的科學(xué)案例中，并以生動好玩的漫畫形式呈現(xiàn)，不禁讓人拍手叫絕。

此外，中國的常規(guī)試題是出題朝著答案出，給你的信息均有效，你要用不上某項信息會覺得奇怪。思維的鏈條很多是斷的，沒法討論事情。但PI?SA試題經(jīng)常給你海量的信息，由你去做判斷。談話的邏輯性經(jīng)常發(fā)生，對你進行開放式訓(xùn)練，猶如走圍棋，千步無同局，多了很多的反思性思考（reflec?tive thinking）。

2.2 使用開放性評分方法評價學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)

PISA試題的評分并不是直接給出一個具體的分?jǐn)?shù)，而是要求評分者給出一個編碼。編碼評分為評分者提供了很大便利。這種方法將學(xué)生的回答界定為“滿分”、“部分得分”或“零分”，而不是“正確”或“錯誤”。這主要是考慮到，學(xué)生的回答反映了學(xué)生的認(rèn)知，其中很多回答是沒有對錯之分的。對于比較復(fù)雜的題目，由于這些題目考查的是學(xué)生在較高層次上的思維水平，因此往往能鑒別出學(xué)生更多的思維類型[3]。在這種情況下，PISA還發(fā)展出雙位編碼評分方式，即用1個2位數(shù)代碼表示某一個思維層次或者類別上的答案類型。編碼的第1位表示思維的層次，反映在得分上即是否得滿分、部分得分或者零分（零分有可能是錯誤的回答，也可能是與題目無關(guān)的回答，或者是沒有作答）；編碼的第2位表示在同一個思維層次上的不同思維類型，亦即，得分相同的學(xué)生，可能思考問題的方式、解決問題的方法有所不同，即便是不得分的學(xué)生，也可能存在不同的錯誤概念。

正如上題1的評分說明：

滿分：

編碼31：以下3條都提及：

第1條：一個氧分子或氧分子（每個氧分子由兩個氧原子組成）被拆成氧原子。

第2條：氧分子的拆分是在光照下進行的。

第3條：氧分子和其他的氧原子結(jié)合成新的臭氧分子。

部分得分：

編碼21：只答對第1和第2條；編碼22：只答對第1和第3條；編碼23：只答對第2和第3條；編碼11：只答對第1條；編碼12：只答對第2條；編碼13：只答對第3條。

零分：

編碼01：沒有答對3條中的任意1條。

編碼99：沒做。

評價：部分得分中，分明很簡單的“若只答對3條中的1條或2條就只得部分分?jǐn)?shù)”，PISA用給得分編碼的方式非常明確地標(biāo)識出答題者們不同的思維類型。

從PISA的評分方法可以看出，PISA的評分理念是先進的。區(qū)別于中國閱卷時專注找出學(xué)生回答不對的地方給予扣分，PISA更看重學(xué)生的閃光點，通過分析學(xué)生的思維方式，找出其中可以給分的方面，是一種鼓勵式的評分體系。這種評分理念，不管是對于閱卷的教師，還是對于被評價的學(xué)生，都會產(chǎn)生積極正面的影響，這一點也是我們國內(nèi)學(xué)業(yè)評價值得借鑒的。

2.3 使用電子文本測試工具

有別于國內(nèi)通用的打印文本測試類型，PISA測試采用機答。機答不僅大幅度避免了打印紙張的浪費，更可利用Flash等作圖軟件將冗繁的文字表述直接以生動的模擬動畫呈現(xiàn)，極大地增添了可讀性和趣味性。其隨之帶來的交互性、復(fù)合性和可拓展性在如今的信息化時代顯然更具優(yōu)勢[4]。

3 總結(jié)

PISA的科學(xué)試題通過鼓勵式的評分理念和對話式的試題情境，以生動鮮活的圖形和動畫為載體，考查學(xué)生掌握知識并應(yīng)用知識的能力，注重考試對學(xué)生發(fā)展的導(dǎo)向性。我國的化學(xué)教學(xué)，宗旨是提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，對于學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的評價也應(yīng)該有利于提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。從這個意義上講，PISA的測試?yán)砟钆c方法技術(shù)都值得借鑒。

[1]王蕾.能力測試題庫的建構(gòu)——來自PISA的啟示[J].中國考試，2007（12）:12-18.

[2]王蕾.從PISA試測研究實踐的視角看我國大規(guī)模教育評價改革[J].中國考試，2009（5）:17-25.

[3]付雷.PISA國際學(xué)生評價項目對生物科學(xué)素養(yǎng)的測評[J].生物學(xué)通報，2011，46（8）:53-56.

[4]王蕾.電子文本閱讀測——以PISA探索為例[J].中國考試，2011（12）：36-41.

（責(zé)任編輯 吳四伍）

Evaluation of Program for International Student Assessment in Chemical Science Literacy

WANG Yan

This article introduces the characteristic of the evaluation of scientific literacy of chemistry in the program for international student assessment（PISA）based on the specific case.And it proposed that PISA in designing questions,creating situations,paying attention to the way of interactive-interlocution,and opening the scoring method is the good example to encourage students to use knowledge to analyze and solve practical problems.

PISA;Chemical Science Literacy

G405

A

1005-8427(2014)10-0061-4

本文系國家教育體制改革領(lǐng)導(dǎo)小組研究項目“研提OECD組織PISA測試項目經(jīng)驗啟示”的研究成果之一。

王艷，女，北京市第四中學(xué)，教師，博士（北京 100034）