PISA科學素養評價對培養高師學生科學素養的啟示

摘要：本文旨在通過梳理PISA中科學素養的內涵和測評方法，來闡述PISA科學素養測試背后所蘊含的教育學導向，從而引發我們對科學素養培養模式的思考，提出PISA研究對培養高師學生科學素養方面的啟示。

關鍵詞：高師學生；科學素養；PISA

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）29-0155-04

作者簡介：沈霞，女，碩士，副教授，研究方向為生物學教學。

PISA是全球化背景下基礎教育質量多元評價體系中的一種重要實踐。PISA2006重點評價科學素養，是為了縮減科學素養領域的理論研究定向和實際操作定位之間距離的國際性努力，也是對科學教育實踐的方向性引領，可引發我們對科學素養培養模式的思考。本文通過梳理PISA科學素養的內涵和測評方法，重點討論基于情境的科學素養評價，提出PISA科學素養測評對培養高師學生科學素養方面的啟示。

一、PISA科學素養的內涵和測評特點

1.PISA對科學素養的定義

PISA對科學素養進行了全面的定義：“個體知道科學知識并能使用這些知識來辨別問題、獲得新知識和解釋科學現象，樂意投入到有關科學問題中，擁有科學的觀念，能成為反思性公民”。[1]PISA對科學素養的定義，體現出高教界越來越重視學生對科學本質特征的認識以及對科學與技術關系的認識。

2.PISA科學素養評價的特點

PISA對科學素養評價的方法上有了重要的創新，強調科學素養評價的情境化和生活化。通過設計精致化的測試內容，采用情景化試題，跨越學校具體學科知識，以面向未來的寬廣視角，對科學素養定義所涵蓋的能力、知識和態度進行全面的評價。重點考查學生適應未來生活的科學知識和技能，期望評價能反映學生的創新思維和實踐能力。PISA科學素養測評具有如下特點：一是評價內容生活化、情境化。PISA測評內容選取與日常生活情境相關且使用頻度較高的科學知識，要求學生將學習到的科學概念和科學過程遷移到現實的問題情境中，以解決實際問題，考察學生運用這些知識來理解自然界和生活中新體驗的能力。二是評價項目綜合化、廣闊化。PISA將對科學素養的理解置于廣闊的背景中，并依據科學素養內涵和相應的監測框架來設計評價項目，始終強調在不同的背景中綜合運用多種科學思維過程或科學知識。三是評價形式開放性、多元性。重視對科學過程的評價，注重評價學生對科學過程的理解、思考，以及學生解決問題的科學思路、方法和能力，還綜合考慮學生情感、態度和自我效能對促進他們科學素養培養的作用。

二、PISA科學素養測試蘊含的教育學導向

PISA對于科學素養的測評，反映了西方發達國家對科學教育的理解，體現了科學教育的發展方向。PISA注重測試學生未來發展的潛能，關注學生的科學素養、運用知識的能力、探究能力、實踐能力和情感態度，而不僅僅局限在鑒別學生當前掌握知識的狀況，這對于我國科學教育改革具有借鑒意義。

1.重視學生科學素養的建構

PISA科學素養評價目的是通過考察學生科學素養的狀況來了解教育成效，進而把學生培養成積極的、善于思考的、有智慧的公民。評價的內容是在日常生活情境下的科學概念和科學過程技能，評價的焦點是確定學生運用所學科學知識的能力水平（從高到低的6個能力水平），體現科學素養的建構過程。

2.重視學生綜合運用學科知識解決實際問題的能力

PISA注重提煉各學科課程的內在聯系，充分發掘學科知識的內涵，將學科知識作為思考材料和介質，設計了具有深厚學科理論背景的問題，要求學生采取應用和探索的方法，在對學科知識融會貫通的基礎上解決實際問題。PISA評價內容取自廣泛的領域，不局限于學生基于課程的已經掌握的單一知識，而是強調知識在不同情境中的應用和形成應對實際生活挑戰的能力，真正體現了從生活走向科學、從科學走向社會的思想。

三、PISA對培養高師學生科學素養的啟示

PISA科學素養測評強調科學在生活情境中的應用。從這種觀點思考科學教育政策或實踐，核心問題是：學生應該知道什么樣的科學和能做什么？這就催生與此相匹配的新的課程形態和教學形式來推進科學教育改革。高師學生作為新一代正在成長的公民和未來的人民教師，他們的科學素養的提高不但對國家、社會有益，可以使他們面對飛速發展的技術所提出的新要求充滿信心。高師學生作為未來的教師，所具備的科學知識至少應符合如下幾方面的要求：一是對科學教材所涉及的基本概念、規律和原理，以及決定這些概念、規律和原理的基本事實達到“精通”的程度；二是在深刻理解以上內容的基礎上，還要及時了解科技發展的最新信息，不斷完善自己的知識結構；三是了解和掌握科學探究方法，合理運用科學探究方法。只有教師了解和掌握常用的科學探究方法的特點與要求，才能在教學過程中合理地運用它們，從而發展學生學科學、用科學的能力。本文分析制約高師學生科學素養提高的因素，依據PISA科學素養評價特點，從課程內容、教材選取、教學方法、教育資源、學習方式和評價方式等六個方面，探索高師學生科學素養的培養模式。

1.優化課程設置：主修課程與選修課程相結合

高師學生的學校教育主要通過分科教育來實現，然而，他們離開學校教育情境后從事基礎教育教學，需要面對的則是一個各種因素綜合在一起，必須綜合運用各種學科知識解決實際問題的世界，這就要求高師學生必須具有比較完整的自然科學知識體系。

當今高師學生的文理知識并不均衡，缺少情境性知識，所以必須對課程設置進行改革。高師課程設置應體現師范性、綜合性、實踐性特點，減少必修課，增加選修課，加強基礎課，重視實踐課，做到主修課程與選修課程相結合。具體措施是：構建“三段結構，五個板塊，綜合為主”的課程體系。第一階段由理科學科群構成專業基礎課程，以拓寬學生的知識面和提升知識層次，促進整體科學素養和思維能力的形成，包含了對各專業技能培養。第二階段則是教育課程，包含了對教學技能的培養。前兩階段是主修課程。第三階段則是分流選修課程，主要有特色課程、實踐課程和活動課程，特色課程包含了對動手能力的培養，實踐課程包含了對分析問題和解決問題能力的培養，活動課程包含了對指導課外活動能力的培養。學生可根據自己的興趣與個性發展要求，選擇一個方向作為主修，同時可自由選擇其它兩個方面的部分課程進行學習，以擴充知識面。通過合理設置課程，培養學生將學習到的科學概念和科學過程遷移到現實的問題情境中，以解決實際問題的能力。

2.合理選取教材：國家教材與校本教材相結合

學生具有較高科學素養的一個重要表現，就是能將科學知識運用于各種實際的情境。PISA科學素養評價的題目也是建立在一般的生活情境中的，而不是局限于學校生活，以在個人、社會以及全球背景下的科學應用為情景，應用的領域涉及健康、自然資源、環境和先進科技等。PISA的成功也啟示我們：要實現對高師學生科學素養的培養，就必須在國家課程的大體框架下，開發與國家教材配套實施的校本教材，做到國家教材與校本教材相結合。校本教材應以探究性的教材為主，選擇、補充對學生有益的內容和研究主題，提供探索空間和資源，才能引起學生的問題意識和激發學生的創新思維，進而培養學生的探究能力和創新精神。校本教材應具備如下三點：一是教材應為學生提供大量相關的情境文字，在引起學生學習科學興趣的同時，將學生置身于教材提供的情境當中，容易產生疑問，就能為學生的進一步探究活動打下良好的基礎；二是教材便于教師創設問題情境，引導學生提出問題，學生把自身融入教師所創設的問題情境當中，就容易發現并明確問題；三是教材中設置開放性問題，提出現實生活中需要解決或值得人們深思的問題，用以激發學生的創造性思維，有利于培養學生解決實際問題的能力。

3.改革教學方法：理論探討與實踐探究相結合

在教學方法上變傳授知識為提高學生能力，在導學上下功夫，教會學生思維方法，突出教學方法的多樣性和靈活性，做到理論探討與實踐探究相結合，訓練學生的問題意識和培養學生的探究能力，引導他們掌握科學研究的過程和方法。

重視學生參與課堂的教學過程。課堂教學中積極開展理論探討，引導學生將他們目前所掌握的科學知識與從其他渠道獲得的科學知識聯系起來，認識各種科學知識間的關系，并能將所獲得的科學知識應用到新的問題情景中。鼓勵學生進行實踐探究，使學生最大化地參與課堂，親歷問題的解決過程，使學生既得到邏輯思維訓練，又得到科學方法和動手操作能力的鍛煉，以培養和提高他們的科學理解和運用能力。在課堂教學中通過開展一系列理論探討與實踐探究相結合的活動，使學生能走出課堂，深入到生活中去，用自己所學的知識解決現實問題，學以致用；亦能使學生及時攝取科學發展的知識，不斷完善自己的知識結構，了解、掌握并合理運用科學探究方法，促進良好科學素養的形成。

4.善用教育資源：課堂內外與校內外相結合

高師學生在課堂內學習的時間十分有限，且他們在課內習得的知識、技能、態度若不向課外、校外、家庭遷移拓展，很難形成真正的科學素養；而課外、校外、家庭，又存在著豐富的課程資源，它們可以為課內學習提供廣闊的智力背景，充分利用這些資源，可以使課內外的學習相得益彰。在課程資源的開發利用上，要真正做到課堂內外與校內外相結合，采用多種形式全方位地廣泛宣傳科學，創立良好的科技教育環境，激發學生對科學技術產生濃厚的興趣，充分發揮環境育人的作用。具體措施：一是充分利用學校已有的宣傳資源，如宣傳櫥窗、校廣播、校園網介紹科技發展史、世界科技新動向等。二是挖掘、整合科技教育資源，讓學生參與教師的科研課題，使學生耳濡目染，達到自然地滲透科技教育的目的。三是創新科技活動內容，如舉辦科技文化節、科技制作競賽等活動，讓學生親身感受科學文化氛圍的熏陶，促進大學生科學素養的形成和不斷提高。四是鼓勵大學生積極參加社會科普宣傳活動，鼓勵大學生利用假期深入到社區或鄉村，宣傳科學知識，開展社會調查和社會考察，讓大學生志愿者以科普宣傳員等身份出現，促使他們主動學習相關的知識來彌補自身的不足，從而提高他們的科學素養水平。

5.改革學習方式：職前培養與在職進修相結合

為把高師學生培養成具有較強的自我建構、自我培養、自我成長能力和良好科學素養的教師，就要重視以學生為主體的教師培訓，做到職前培養與在職進修要相結合。職前培養應包含四類學習方式。[4]一是建構性學習，掌握各學科知識與技能及學科之間的相互聯系，注入自己的理解、體驗和經歷，建構具有個人意義的科學知識。二是探究性學習。通過探究、實驗等多種形式學習，培養學生濃厚的科學興趣和探究精神，使學生掌握一些基本的科研方法，養成科學研究的習慣。三是開放性學習。通過不斷“進入生活”，可以讓學生的學習處于豐富的情境之中，嘗試在生活中發現問題，并真正運用所學知識去解決現實世界中的問題，以培養學生解決問題的能力。四是自我指導學習。在教師指導下，學生選擇并管理自己的學習過程，因此，學生可以在設計與管理獨立學習中體驗到成功。教師的在職進修，提倡以“課題式”為主運用多種教師培訓模式，針對基礎教育面臨的一些問題提煉培訓主題，設計解決問題的步驟和方案，學員圍繞問題解決通過實踐、交流、討論展開學習活動。這些學習方式，都是基礎教育教師在日后教學實踐中要顯性或隱性碰到的，因此，必須凸顯對這些學習方式的培養，并創設條件使得學生能夠有更多機會實踐運用這些學習方式。

6.完善評價方式：過程性評價和總結性評價相結合

PISA基于情境的科學素養的評價值得借鑒。因此，對高師學生科學素養的評價要更多地融合在隱含科學與技術的生活情境中，使情境具體化，評價標準化。主要是通過評價方式和評價內容的改革，使高師學生充分認識良好的科學素養對于提升自身綜合素質的重要作用，他們才能將學校教育活動中各種有利于自身科學素養提高的外部可能性因素，通過自己的努力轉變成為自身科學素養水平的提升。建議建立評價主體多元、評價內容全面、評價方式多樣的評價體系，使評價伴隨整個教育過程，發揮評價的診斷、教育和發展功能。在學習過程中，注重過程性評價和總結性評價相結合。過程性評價注重對學生教育活動過程的評價，使學習與評價相結合，以評促學。為了能系統地記錄在教育活動過程中學生科學素養的形成過程，可以用“檔案袋”記錄學生個人成長經歷，深入了解這些學生的科學素養的形成過程。總結性評價注重對學生科學教育整體結果的評價，切實將學生科學素養培養的工作落到實處。一是考核題型的設置上，有意識地將能體現對學生的科學素養考查的內容滲透到學科知識的考查中去。二是考核形式采用基于情境的測試，模擬問題情境，注重科學知識在生活情境中的應用。通過全方位的考核評價，將對學生科學素養的培養起到一種合理的引導、激勵作用。[5]

參考文獻：

[1]OECD.Assessing Scientific.Reading and Mathematical Literacy：A Framework for PISA 2006[R].Paris：OECD，2006.

[2]OECD.Knowledge and Skills for Life-First Results from PISA，OECD，Paris，France，2001.

[3]OECD.PISA.Science Competencies for Tomorrows world：Executive Summary[R].Paris：OECD，2007.

[4]朱小蔓，陳一鳴.走向自我成長型教師培養的高師素質教育[J].南京師大學報（社會科學版）2O02，（1）.

[5]沈霞等.高師培養基礎教育教師科學素養“六結合”模式的建構[J].新課程研究（高等教育），2O02，（2）.