科學(xué)素養(yǎng)測評在PISA測試中的特點(diǎn)研究
——基于PISA2015科學(xué)閱卷編碼的理性思考

夏旸

科學(xué)素養(yǎng)測評在PISA測試中的特點(diǎn)研究
——基于PISA2015科學(xué)閱卷編碼的理性思考

夏旸

本文從PISA的科學(xué)素養(yǎng)測評、PISA2015科學(xué)試題特點(diǎn)、閱卷編碼人性化等幾個層面進(jìn)行分析，了解PISA中的科學(xué)素養(yǎng)測評和國內(nèi)教育有關(guān)科學(xué)考試的不同之處，在比較中找到中外科學(xué)教育的不同理念，明確我國科學(xué)教育的方向。

科學(xué)素養(yǎng)；PISA測評；科學(xué)探究；科學(xué)世界觀

PISA（Programme for International Student As?sessment）（國際學(xué)生評估項(xiàng)目的縮寫），是一項(xiàng)由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Cooperation and Development，OECD）統(tǒng)籌的學(xué)生能力國際評估計(jì)劃。PISA主要測試接近完成基礎(chǔ)教育的15歲學(xué)生是否具有現(xiàn)實(shí)生活和終身學(xué)習(xí)所必需的知識、技能等基本素養(yǎng)，并由此分析學(xué)生成績與教育背景、學(xué)校因素以及情感態(tài)度價值觀之間的關(guān)系。PISA作為一種國際性測評，它的權(quán)威性是世界上首屈一指的。

中國部分省市（北京、上海、廣東、江蘇）于2015年4月參加了PISA2015的正式測試。PISA2015的主測試領(lǐng)域是科學(xué)素養(yǎng)測試，關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)，國際經(jīng)濟(jì)合作組織（OECD）認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)是運(yùn)用科學(xué)知識，確定問題和作出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進(jìn)行理解和作出決定的能力。PISA2015科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)能力緯度測試包括以下三個方面：“解釋科學(xué)現(xiàn)象、對科學(xué)探究進(jìn)行設(shè)計(jì)與評價、對數(shù)據(jù)和證據(jù)的科學(xué)解釋”。[1]筆者有幸參與了PISA2015試測（2014年）和正測（2015年）科學(xué)素養(yǎng)方面的閱卷編碼工作。通過兩次閱卷編碼工作，深刻體會到PISA2015科學(xué)素養(yǎng)測評具有的以下幾個特點(diǎn)：

1 試題生活情境化、內(nèi)容綜合化

科學(xué)來源于生活，并服務(wù)于生活。對于自然科學(xué)，學(xué)生早已在學(xué)習(xí)以前，就通過與其身處的自然環(huán)境以及無所不在的信息來源的相互作用，形成了自己對許多自然現(xiàn)象的簡單理解，他們都帶著自己特殊的生活經(jīng)歷、體驗(yàn)、感受和情感?？茖W(xué)的教學(xué)就是要將這些簡單的理解進(jìn)行歸納、分析、拓展、應(yīng)用、提升，有時還要進(jìn)行糾偏。PISA2015測評中每道題目都是學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中可能遇到的問題，例如臺風(fēng)、海嘯、地震、海洋生物、大氣、陽光、溫室效應(yīng)、細(xì)菌、冰山、衣服、化妝品等，從一個個真實(shí)的生活場景中提煉科學(xué)問題，不局限于教材和書本知識，還包括生活中的知識和技能，主要以較為開放的形式設(shè)問，綜合多學(xué)科知識考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)實(shí)生活中的能力考查，體現(xiàn)社會對其未來成員的要求。而反思我國在科學(xué)教育的現(xiàn)狀是：在絕大多數(shù)地區(qū)實(shí)行的分科教學(xué)體制下，在科學(xué)學(xué)習(xí)初期，孩子們的興趣相當(dāng)濃厚，因?yàn)樗麄兛梢詮闹邪l(fā)現(xiàn)生活中有趣的點(diǎn)滴、可以解決一知半解的疑惑。但是隨著學(xué)習(xí)的深入，脫離生活實(shí)際的科學(xué)教學(xué)使學(xué)生興趣下降，本來快樂的科學(xué)學(xué)習(xí)成為一種負(fù)擔(dān)，單調(diào)、枯燥和乏味的應(yīng)試教育、脫離實(shí)際的孤立科學(xué)知識一點(diǎn)點(diǎn)地磨滅了原有的學(xué)習(xí)熱情。

2 將數(shù)學(xué)與科學(xué)知識緊密結(jié)合

PISA2015測評中，在對數(shù)據(jù)和證據(jù)的科學(xué)解釋方面，大量題目需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)知識，尤其是對數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)模型的分析與判斷。例如：PISA2015公開樣題中“溫室的科學(xué)（見圖1、圖2），吸煙（見圖3）”[2]均要求對數(shù)學(xué)圖象進(jìn)行分析并作出合理的判斷與解釋。除此以外，通過模擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)（見“三、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)一定程度上解決了科學(xué)探究的考查問題”）得到的大量數(shù)據(jù)的二維表格以及其他可視化圖形（如餅狀圖、條形圖、折線圖、散點(diǎn)圖等），也是常見的數(shù)據(jù)分析素材，再運(yùn)用邏輯推理和想象提出假設(shè)，對所收集到的事例進(jìn)行合理的解釋和判斷。

3 計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)一定程度上解決了科學(xué)探究的考查問題

PISA2015測評中，在對科學(xué)探究進(jìn)行設(shè)計(jì)與評價方面，大量采用如圖4[3]所示方式——計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生是否能夠使用科學(xué)的方法——一般為控制變量法，模擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用以解決科學(xué)探究過程中較為復(fù)雜的研究問題。此類試題一般用于進(jìn)行某項(xiàng)研究時，如果發(fā)生變化的變量不止一個，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就不能簡單地歸因于某一個變量。如何避免外部的變量對研究結(jié)果產(chǎn)生影響，需要在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時進(jìn)行一系列的控制行為，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和觀察數(shù)據(jù)時采取一些步驟來避免這種干擾。通常一個模擬實(shí)驗(yàn)可能做出十幾組甚至幾十組數(shù)據(jù)，往往有用的數(shù)據(jù)只是其中的三五組數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的取舍，對于我國的學(xué)生也是不小的挑戰(zhàn)！

圖1 CO2排放量隨著年代的變化

圖2 地球大氣層平均氣溫隨著年代的變化

圖3

圖4

4“科學(xué)世界觀”的考查巧妙地蘊(yùn)藏在試題中

關(guān)于科學(xué)世界觀，在《科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)》一書中提到：到八年級結(jié)束，學(xué)生們應(yīng)該知道“①當(dāng)類似的調(diào)查取得不同的結(jié)果時，科學(xué)面臨的挑戰(zhàn)是要判斷這種差異是無足輕重的，還是意義非凡的。這需要做進(jìn)一步的研究才能確定。即使結(jié)果相似，科學(xué)家們?nèi)砸貜?fù)進(jìn)行許多次實(shí)驗(yàn)后，才能確定結(jié)果正確與否。②當(dāng)新的信息挑戰(zhàn)現(xiàn)行的理論時，當(dāng)新的理論使人們對先前的觀察有新的認(rèn)識時，科學(xué)知識都將被修正。③有些陳舊的科學(xué)知識，至今仍有應(yīng)用價值。④有些事物不能用科學(xué)的方法來有效地考察?！盵4]我國傳統(tǒng)的“應(yīng)試教育”方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和方式過于僵化、呆板，沒有質(zhì)疑、創(chuàng)新和批判精神。碰到多個實(shí)驗(yàn)往往使用“控制變量”、“多次測量取平均值”、“減小誤差”等字眼；碰到多組數(shù)據(jù)往往使用“控制變量”、“對比”、“對照”、“比較”等字眼，完全不顧及題目的原意。另外，抄襲原題、簡單拼湊題目作為回答也屢見不鮮，“模式化答題”相當(dāng)嚴(yán)重。

5 閱卷編碼的人性化

PISA閱卷編碼是“嚴(yán)格按照評分指南執(zhí)行，要對學(xué)生的能力作出最佳估計(jì)”。[5]首先，嚴(yán)格按照評分指南執(zhí)行，保證了閱卷的公平、一致與有效性，其次，如何“對學(xué)生的能力作出最佳估計(jì)”則充分體現(xiàn)人性化特點(diǎn)：根據(jù)學(xué)生在多大程度上能夠證明自己回答問題的能力，給出相應(yīng)的等級編碼，例如“無罪假設(shè)”、“有利推斷”、“忽略微差錯”、“發(fā)現(xiàn)閃光點(diǎn)”等理念，讓我們更加深刻地體會到PISA所倡導(dǎo)的先進(jìn)教育思想，對科學(xué)素養(yǎng)的評價更準(zhǔn)確、更客觀。例如：“有利推斷”、“忽略微差錯”的閱卷原則，主要是判斷該學(xué)生是否具有正確的、合理的思路，在不違反主要原則的基礎(chǔ)上，推斷學(xué)生的回答，重點(diǎn)去看學(xué)生是否具有相關(guān)的科學(xué)素養(yǎng)。不會計(jì)較例如語言表達(dá)方式、“錯別字”等小瑕疵，甚至可用拼音代替不會書寫的漢字。而在我們的國內(nèi)考評中，關(guān)鍵字必須書寫正確，甚至糾纏于將“增大”寫為“變大”、“大一些”能否給分這樣的問題。

“他山之石，可以攻玉”，PISA為我們帶來了全新的考試評價啟迪，我們在研究這種測評對教育的影響時，充分考慮我國的實(shí)際國情，發(fā)揚(yáng)我國基礎(chǔ)教育的歷史傳統(tǒng)優(yōu)勢，找出我們的劣勢和缺陷，對未來的教育決策提供借鑒，其意義同樣是巨大的。

[1][2][3]OECD.PISA 2015 Draft Science Framework[EB/OL].http:// www.oecd.org/pisa/pisaproducts/pisa2015draftframeworks.htm.7,23, 32,35.March 2013.

[4]美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會.科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)[M].北京：科學(xué)普及出版社，2001：7.

[5]陸璟.PISA測評的理論與實(shí)踐[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2013：57.

Research on Characteristics in Scientific Literacy Assessment in PISA: Based on the Rational Thinking of Marking Codes in Science in PISA2015

XIA Yang

This paper analyzed the PISA scientific literacy assessment,PISA characteristics of 2015 scientific papers,marking codes humanization and so on several aspects,to understand the difference between the PISA science tests in the relevant scientific literacy assessment and national education,found in the different ideas between Chinese and foreign science education,clear the direction of science education in our country.

Scientific Literacy;PISA Assessment;Scientific Inquiry:Scientific World View

G405

A

1005-8427（2016）03-0048-4

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

夏 旸，男，深圳市南山區(qū)第二外國語學(xué)校（廣東深圳 113003）