PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)對中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的啟示

錢紅　史立平

摘 要：根據(jù)PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)的內(nèi)容，本文利用PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)的情景性、生活性及梯度性等特點(diǎn)，分析探討PISA評價(jià)方式對我國中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的啟示，使我國中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)效率得以提升，在此基礎(chǔ)上提升老師的學(xué)術(shù)實(shí)力和學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，這樣一來，就能促進(jìn)我國中學(xué)生物教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PISA;科學(xué)素養(yǎng);中學(xué)生物學(xué);課堂教學(xué)

近年來，PISA已發(fā)展成國際上最有影響力的學(xué)生評價(jià)，國際間教育水平比較的尺子就是PISA相關(guān)項(xiàng)目的測試成績，OECD公布學(xué)生的測試成績以及各國的教育水平的層次，旨在為各國教育水平的提升提供一定的參考。除OECD成員國外，我國上海等地區(qū)也參加了該項(xiàng)目，并且取得了不錯(cuò)的成績。該評價(jià)方式對我國新課程理念下的中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)具有重要的參考和借鑒價(jià)值，所以本文將會(huì)以國際廣泛公認(rèn)的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)提出要求，分析PISA評價(jià)方式對中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的啟示，旨在提高我國中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)效率，并且，促進(jìn)我國中學(xué)生物教育的發(fā)展。

一、 問題的提出

PISA（Programfor International student assessment）是由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織OECD（The Organizationfor Economic Cooperationand Development）常年在國際上舉行盛大的評估項(xiàng)目，15周歲的在校學(xué)生有資格參與評選。在這項(xiàng)評選項(xiàng)目中，將通過各個(gè)方向評價(jià)他們的科學(xué)素養(yǎng)，閱讀能力和數(shù)學(xué)能力，旨在了解學(xué)生是否能利用所學(xué)知識來解決未來生活中出現(xiàn)的實(shí)際問題的能力，該活動(dòng)的周期是三年，并且每次的測評關(guān)注點(diǎn)都在不斷地變化，該活動(dòng)首次舉辦是在2000年。

二、 PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)內(nèi)容

（一） PISA科學(xué)素養(yǎng)的評價(jià)內(nèi)容

PISA科學(xué)素養(yǎng)的評價(jià)內(nèi)容包括：科學(xué)知識、能力、態(tài)度、情境4個(gè)方面的內(nèi)容，其結(jié)構(gòu)框架（見表1）。

國家認(rèn)知性科學(xué)的解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)環(huán)境意識

1. 知識維度：在PISA的理論中，概念的本體是非常難以具現(xiàn)化的，大眾化的想法和深入實(shí)物本體本質(zhì)的思考方式是人類對難以具象化的概念進(jìn)行實(shí)踐的有效方式，因此掌握概念對學(xué)生來說很重要。在PISA的測試中科學(xué)概念占有很大的比例。

2. 能力維度：PISA認(rèn)為能力是完成一項(xiàng)目標(biāo)或者任務(wù)所體現(xiàn)出來的綜合素質(zhì)，其更多包含的是對得出科學(xué)論據(jù)的認(rèn)識、解釋以及在此之上采取行動(dòng)的能力。

3. 情景維度：PISA要求必須將評價(jià)設(shè)置在具體的情境中（個(gè)人/社會(huì)/國家），然后在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)情感氛圍，從而進(jìn)行科學(xué)評價(jià)。

4. 態(tài)度維度：在PISA對于態(tài)度維度的闡述中，他們認(rèn)為態(tài)度維度就是高效的提出有效的問題并且對答案進(jìn)行深入的研究。所以在日常生活的學(xué)習(xí)中，設(shè)置一定的科學(xué)前沿，從而能夠反映出學(xué)生對科學(xué)探究的好奇心以及興趣程度。

（二） PISA科學(xué)素養(yǎng)生物樣題分析

1. PISA例題舉例——吸煙

吸煙是一種非常古老的消遣方式，伴隨著長時(shí)間的社會(huì)變遷，吸煙的方式也趨于多樣化，現(xiàn)在主要是卷煙、雪茄和煙斗三種方式。有關(guān)方面的調(diào)差統(tǒng)計(jì)顯示，全世界范圍內(nèi)每天死于由吸煙引起的疾病的便有近13500人。有人預(yù)言到21世紀(jì)20年代，吸煙引起的死亡人數(shù)將會(huì)占據(jù)全球死亡人數(shù)的12%。煙草中含有的焦油、尼古丁和一氧化碳，是香煙對人體殺傷的主力軍。

問題1：在人類把香煙的煙霧吸入身體后，香煙中的各項(xiàng)有毒物質(zhì)在人體中積累并影響人體正常的生理代謝，最主要受影響的器官便是肺。以下四項(xiàng)哪一項(xiàng)是肺的功能？

A. 在全身范圍內(nèi)收集低含氧量的血液。

B. 通過呼吸與血液交換氣體，釋放氧氣進(jìn)入血液，并吸收來自血液的二氧化碳。

C. 通過和空氣的交換徹底排出血液中的二氧化碳。

D. 將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕狻?/p>

問題2：某些研究人員通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)尼古丁藥膏可以幫助戒煙，通過藥膏和皮膚的直接接觸來進(jìn)行尼古丁的緩釋，以此來緩解戒煙期間產(chǎn)生的不良癥狀。

隨機(jī)抽取100多名有意愿戒煙的煙民，以他們作為志愿者來對尼古丁藥膏的效果進(jìn)行研究。通過結(jié)束時(shí)戒煙人數(shù)進(jìn)行藥膏效果的判定，研究周期為半年。

下列哪種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最好？

A. 所有的人都貼上藥膏。

B. 除了一個(gè)人嘗試著不用藥膏來戒煙外，其他所有人都貼上藥膏。

C. 由人們自己選擇是否貼藥膏戒煙。

D. 隨即選擇一半人使用藥骨，另一半人不使用藥膏。

問題3：有各種方法可以用來使人們停止吸煙，以下處理方法是從技術(shù)層面出發(fā)的嗎？

A. 減少吸煙的方法是基于技術(shù)的嗎？是/否

B. 增加吸煙的成本？是/否。

問題4：你對下列問題怎么看？

（1）知道焦油是怎樣降低肺的功能的？非常贊同/贊同/不贊同/非常不贊同。

（2）學(xué)習(xí)停止吸煙后身體怎樣恢復(fù)？非常贊同/贊同/不贊同/非常不贊同。

2. 分析

在以上所舉例題中，題目的種類基本含括了PISA題目中較為常見的類型。選材吸煙考慮個(gè)人身體素質(zhì)和對于健康的看法，具體的考查為人體的各大器官和主要循環(huán)系統(tǒng)以及理解題目的能力。

問題1，主要考查的是學(xué)生如何用已經(jīng)掌握和剛剛理解的知識對現(xiàn)象進(jìn)行理解的能力。需要學(xué)生知道各大器官的主要功能，在諸多選項(xiàng)中進(jìn)行排除和挑選。問題2和問題3，題目中的要求主要考查學(xué)生對于問題進(jìn)行深層面研究的能力，在前一問題中，需要學(xué)生對于探究問題的方法有著清楚的認(rèn)識，并且熟練地掌握該種方法。后一個(gè)問題中，需要學(xué)生對幾種戒煙方法進(jìn)行判斷，判斷他們的方法是否基于技術(shù)層面，這是考查學(xué)生對于知識的認(rèn)知性，這需要學(xué)生能夠辨別科學(xué)和技術(shù)的差異并且對其分別進(jìn)行探討和研究。問4是對學(xué)生科學(xué)態(tài)度的調(diào)查。在所有的測試題目中，除了日常的針對學(xué)生學(xué)校背景和教師受教育程度的調(diào)查外，還對學(xué)生的科學(xué)態(tài)度背景進(jìn)行調(diào)查。

三、 PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)內(nèi)容對中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的啟示

（一） 基于科學(xué)態(tài)度的中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)

在中學(xué)生物學(xué)課堂之中，培養(yǎng)學(xué)生的興趣要更加的重要。培養(yǎng)學(xué)生的興趣有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)速度，利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在課堂上，增加科學(xué)前沿內(nèi)容，為學(xué)生介紹當(dāng)今科技的最新發(fā)展方向并且進(jìn)行細(xì)致的引導(dǎo)，為學(xué)生培養(yǎng)對于科學(xué)技術(shù)的濃厚興趣。例如在學(xué)習(xí)傳染病章節(jié)時(shí)，我們可以為學(xué)生講解歷史上的著名病例，當(dāng)今傳染病的主要種類，如何進(jìn)行預(yù)防和及時(shí)的治療。這樣一來既能使學(xué)生對于生物學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，又能為學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)至上的科學(xué)態(tài)度。

（二） 基于科學(xué)情景的中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)

在日常的教學(xué)中我們可以多用生活中的例子進(jìn)行活學(xué)活用，可以拉近學(xué)生和老師的距離，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生在日常生活中學(xué)會(huì)思考。比如，在講授“酶的特性”時(shí)，創(chuàng)設(shè)如下問題情境：“為什么嘴里嚼著饅頭覺得有甜味，而卡在牙縫里的肉絲隔天還在？”以便學(xué)生更直觀地了解酶專一性的特點(diǎn)。在情境教學(xué)中要求所創(chuàng)設(shè)的情境貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，并注重學(xué)生的情感與體驗(yàn)，因此生活化情境教學(xué)的開展有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的情感教育。

（三） 基于科學(xué)能力的中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)

利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生自主思考的能力是非常重要的一環(huán)，這可以讓學(xué)生自主培養(yǎng)科學(xué)思維。生物學(xué)是一門注重實(shí)際操作的學(xué)科，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ荘ISA非常注重的一環(huán)。例如：在某些實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)用到一種實(shí)驗(yàn)溶劑，名叫丙酮。這種溶劑有臭味并且有毒，會(huì)損害人體健康，并且在實(shí)驗(yàn)過程中使用這種溶劑非常的浪費(fèi)時(shí)間，在這些實(shí)驗(yàn)中教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方面的思想，運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)到的知識，進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)并且采用不同的有機(jī)溶劑作為替代品，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

（四） 基于科學(xué)概念的中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)

掌握概念的本質(zhì)，有助于提高課堂效率。例如：細(xì)菌在蛀牙中扮演什么角色？A.細(xì)菌產(chǎn)生牙釉質(zhì)、B.細(xì)菌產(chǎn)生糖、C.細(xì)菌產(chǎn)生礦物質(zhì)、D.細(xì)菌產(chǎn)生酸。該題測試的是學(xué)生對“細(xì)菌”這個(gè)代表生物學(xué)科的重要概念的掌握情況。從這道題可以看出，PISA強(qiáng)調(diào)的是在現(xiàn)實(shí)的情境中對于難以具象化的概念進(jìn)行解釋和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，而不僅僅只是停留在概念的認(rèn)知層面。在解題的過程中，學(xué)生要充分運(yùn)用所理解的“細(xì)菌”這個(gè)概念和科學(xué)方法做出判斷。假設(shè)學(xué)生只是背下了“細(xì)菌”這個(gè)概念，而沒有理解這個(gè)概念或者不會(huì)應(yīng)用這個(gè)概念，他是無法做出這道題的。因此，在平時(shí)的課堂教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生去理解概念的本質(zhì)，而不只是記憶。

四、 結(jié)語

本研究主要針對新課程背景下中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀，利用PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)內(nèi)容的情景性、生活性及梯度性等特點(diǎn)，希望通過借鑒PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)方式來開展中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的活動(dòng)，使我國中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)效率得以提升，使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量得以提高，從而，促進(jìn)我國中學(xué)生物教育的發(fā)展。但是，PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)在我國還沒有全面實(shí)施，在教育領(lǐng)域處于一個(gè)起步的階段，未來還有漫長的道路，對我國的教育者是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。所以，要想把PISA科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)方式更好地運(yùn)用到中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)中，我國高校及一線的教育者要積極地吸取國外科學(xué)素養(yǎng)測評項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)自身對PISA科學(xué)素養(yǎng)理論的學(xué)習(xí)，不斷更新自身的知識儲備，探索適合中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)的路徑，使其能夠更好地為中學(xué)生物學(xué)的教學(xué)所服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙田，史立平.淺談PISA國際學(xué)生評價(jià)對我國生物教學(xué)的啟示[J].遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，26（3）：97-99.

[3]陳淑會(huì).基于PISA的初中生物科學(xué)素養(yǎng)測評工具的開發(fā)研究[D].南京師范大學(xué)，2017.

作者簡介：錢紅，史立平，遼寧省沈陽市，沈陽師范大學(xué)教師專業(yè)發(fā)展學(xué)院。