PISA 2025 科學(xué)素養(yǎng)測評框架的新動向及啟示

[摘? ?要] PISA科學(xué)項目團隊按照“四階段法”向國際科學(xué)組織代表咨詢意見后，指出了PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架研發(fā)的方向：進一步豐富拓展科學(xué)知識、科學(xué)能力維度，加入新的“科學(xué)身份認同”評價維度。其中，科學(xué)知識強調(diào)跨學(xué)科整合，科學(xué)能力側(cè)重社會決策需求，科學(xué)身份認同注重為學(xué)生的學(xué)習成就奠基。倡導(dǎo)我國科學(xué)教育改革關(guān)注數(shù)字化時代原住民的學(xué)習方式，理解科學(xué)知識及其產(chǎn)生過程的功能和價值，重視科學(xué)背后的身份認同素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞] PISA? ?科學(xué)素養(yǎng)? ?科學(xué)身份認同? ?科學(xué)教育

[中圖分類號] N4 [文獻標識碼] A [ DOI ] 10.19293/j.cnki.1673-8357.2022.01.005

受新冠肺炎疫情影響，原定于2021年實

施的國際學(xué)生評估項目（Program for International

Student Assessment，PISA）延后至2022年進行。相應(yīng)地，以科學(xué)素養(yǎng)為主要測評領(lǐng)域的2024年測評延后至2025年，形成與上一輪PISA 2015科學(xué)素養(yǎng)測評遙相呼應(yīng)的“10年之約”，相關(guān)的測評框架和試題研發(fā)工作正在緊鑼密鼓地進行。2020年3月，PISA科學(xué)項目團隊發(fā)布了指導(dǎo)PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架研發(fā)的報告（以下簡稱指導(dǎo)報告），建議適當拓展評價維度和評價內(nèi)容[1]。

1 指導(dǎo)報告的形成過程

PISA科學(xué)素養(yǎng)測評項目組織了英國倫敦大學(xué)路易斯·阿徹（Louise Archer）教授和美國斯坦福大學(xué)喬納森·奧斯伯恩（Jonathan Osbourne）教授為聯(lián)合主席的戰(zhàn)略遠景專家小組（Strategic Visioning Expert Group，SVEG），與科學(xué)咨詢小組（Science Advisory Panel，SAP）一起就全球科學(xué)發(fā)展及其對未來教育提出的要求展開討論。SVEG由來自西班牙、英國、巴西、美國、意大利、加拿大、印度、中國的14名科學(xué)教育專家組成，但由于個人原因和新冠肺炎疫情旅行限制，印度、中國的專家未能參與最終成果的討論。SAP由21名科學(xué)家代表，STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）領(lǐng)域公司代表，社會組織代表，政府機構(gòu)代表組成。

兩個小組采取參與、綜合、確認、發(fā)表的“四階段法”開展合作。在第一階段，SVEG向SAP發(fā)送覆蓋科學(xué)教育目標、現(xiàn)狀、改革方向等6個問題的質(zhì)性調(diào)查問卷，結(jié)合反饋結(jié)果初步確定SVEG深入討論的重點領(lǐng)域。在第二階段，召開為期3天的會議：第一天，SAP成員自由討論各自的教育觀點;第二天， SAP針對第一階段確定的重點領(lǐng)域進行陳述，回答SVEG提出的問題;第三天，SVEG完成報告初稿。在第三階段，SVEG向SAP發(fā)布量化調(diào)查問卷，收集各方的修改意見和建議，完成初稿修訂。在第四階段，SVEG向PISA董事會提交報告文件進行專項討論，再次修訂后對外公布，指導(dǎo)PISA科學(xué)素養(yǎng)測評專家組研發(fā)PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架。

2? PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架的新動向

根據(jù)指導(dǎo)報告的內(nèi)容來看，PISA 2025將從科學(xué)知識、科學(xué)能力和科學(xué)身份認同維度評估學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。對比PISA 2025和PISA 2015科學(xué)素養(yǎng)測評框架的主要維度（見表1）可以發(fā)現(xiàn)，科學(xué)知識、科學(xué)能力是已有維度，科學(xué)身份認同是新增維度;科學(xué)情境不再是PISA 2025測評的一個維度，而是內(nèi)隱在科學(xué)知識、科學(xué)能力和科學(xué)身份認同維度中。比如，科學(xué)知識下的二級維度不再從知識類型出發(fā)，而是將科學(xué)知識作為一個整體，劃分為數(shù)字信息化情境中應(yīng)用科學(xué)知識所需的信息學(xué)知識，以及應(yīng)用科學(xué)知識所產(chǎn)生的社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、科學(xué)知識的發(fā)展和濫用等維度。科學(xué)能力的子維度是在繼承“設(shè)計和評價科學(xué)探究”“科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)”兩個維度的基礎(chǔ)上，更加強調(diào)運用科學(xué)解決社會問題所需的概率思維，以及應(yīng)用科學(xué)知識解決問題形成決策和行動的表現(xiàn)。新增的科學(xué)身份認同維度是在整合科學(xué)態(tài)度已有維度的基礎(chǔ)上，立足學(xué)生應(yīng)該具有包容精神，愿意并批判性使用科學(xué)工具解決問題的基本立場，加入社會倫理道德因素，成為學(xué)生認知和非認知學(xué)業(yè)表現(xiàn)的奠基要素。因此，PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架中更加凸顯科學(xué)地解決問題的能力，科學(xué)知識維度更加強調(diào)跨學(xué)科整合，科學(xué)能力維度更加側(cè)重社會決策需求，科學(xué)身份認同維度更加注重為學(xué)生的學(xué)習成就奠基。

2.1強調(diào)跨學(xué)科整合的科學(xué)知識

針對科學(xué)知識類型劃分缺少學(xué)科交叉、應(yīng)用情境和跨學(xué)科視角的現(xiàn)狀，PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評強化科學(xué)的跨學(xué)科屬性，重視科學(xué)知識在社會環(huán)境中的應(yīng)用過程，以及相關(guān)的經(jīng)濟、社會問題。整合后的知識領(lǐng)域主要覆蓋3個方面：（1）社會環(huán)境系統(tǒng)和可持續(xù)發(fā)展，幫助學(xué)生認識氣候變化、流行病、糧食安全等復(fù)雜問題;（2）科學(xué)知識的發(fā)展和濫用，幫助學(xué)生理解科學(xué)知識的發(fā)展歷程，辨別現(xiàn)代偽科學(xué)、假新聞中的錯誤知識;（3）信息學(xué)，幫助學(xué)生認識數(shù)據(jù)學(xué)習的重要性、數(shù)字技術(shù)對社會的影響，尤其是人工智能技術(shù)對科學(xué)發(fā)展的貢獻。

“社會環(huán)境系統(tǒng)和可持續(xù)發(fā)展”領(lǐng)域從系統(tǒng)和可持續(xù)發(fā)展的視角整合了物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)等知識，培養(yǎng)學(xué)生識別復(fù)雜系統(tǒng)要素、識別系統(tǒng)內(nèi)部以及系統(tǒng)之間相互作用的能力。比如，在分析人工繁育的狼群是否可以重新放回某地時，不僅要考慮狼群對當?shù)剞r(nóng)民、其他動物群體的影響，還要考慮狼群對當?shù)刂脖缓退鞯拳h(huán)境要素造成的影響。盡早讓學(xué)生們了解氣候變化、流行病、水安全、物種保護等不同的社會環(huán)境問題解決的新思路和新方式，可以讓他們更好地為未來做準備，以享受科學(xué)和技術(shù)的福祉。

“科學(xué)知識的發(fā)展和濫用”領(lǐng)域的提出，是因為隨著網(wǎng)絡(luò)信息社會發(fā)展，辯證地認識科學(xué)知識，成為科學(xué)知識的理性、批判性消費者，是未來社會公民的基本素養(yǎng)之一。未來的年輕人要像科學(xué)家一樣思考，不僅要知道DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等現(xiàn)階段科學(xué)家共同體的正確想法，更需要認識地心說、拉馬克進化學(xué)說、熱質(zhì)說、冷聚變、優(yōu)生學(xué)等科學(xué)史上出現(xiàn)的錯誤假說，理解科學(xué)不斷發(fā)展的本質(zhì)，理解同行評審和客觀性原則對于科學(xué)知識建立的重要推動作用。

“信息學(xué)”領(lǐng)域被納入科學(xué)素養(yǎng)框架，一方面是因為信息學(xué)的重要分支人工智能、機器學(xué)習，正在影響著我們的社會和經(jīng)濟發(fā)展，汽車導(dǎo)航、人臉識別、語言翻譯等技術(shù)日益普及;另一方面是因為信息學(xué)在獲取、應(yīng)用跨學(xué)科知識方面發(fā)揮著重要作用，尤其是在生命健康領(lǐng)域的生物信息學(xué)、基因組學(xué)，幫助人類解決了許多世界難題。掌握信息學(xué)知識的學(xué)生應(yīng)該熟悉數(shù)據(jù)的不同表示方式、計算模型和信息結(jié)構(gòu)，理解人工智能概念，推動公平、公正、安全的數(shù)字社會建設(shè)與發(fā)展。

2.2側(cè)重社會決策需求的科學(xué)能力

充分考慮新技術(shù)在社會決策和問題解決中的顯著作用，PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評進一步豐富設(shè)計和評價科學(xué)探究、科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)兩種能力的內(nèi)涵，新增運用科學(xué)知識進行決策和行動、運用概率思維兩種能力。

“設(shè)計和評價科學(xué)探究”能力要素的豐富主要包括理解復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計、研究和評價信息。理解復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計，就是要識別復(fù)雜系統(tǒng)要素，識別子系統(tǒng)及其相互影響，預(yù)測系統(tǒng)內(nèi)部行為以及系統(tǒng)間的相互影響，在系統(tǒng)背景下進行風險評估。通過研究和評價信息，學(xué)生應(yīng)該能夠使用多種搜索方式、不同術(shù)語找到與研究目的最相關(guān)的資源，能夠?qū)ふ易C據(jù)說明復(fù)雜研究主題存在的缺陷或局限，能夠?qū)π畔碓吹膶I(yè)性做出評價和判斷。要想實現(xiàn)這些目標，學(xué)生必須學(xué)會識別論證的基本要素，學(xué)會區(qū)分論點、論據(jù)以及它們之間的邏輯推理關(guān)系;必須能夠認識到偏見的存在，正確對待反駁、反論證，利用所獲信息對科學(xué)工作質(zhì)量、論點有效性進行評判，進而學(xué)會辨別偽科學(xué)、區(qū)分偽科學(xué)和做得不好的科學(xué)。

“科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)”能力要素的豐富主要包括質(zhì)詢數(shù)據(jù)、使用科學(xué)證據(jù)做出判斷。在質(zhì)詢數(shù)據(jù)的過程中，需要區(qū)分基礎(chǔ)科學(xué)的研究價值以及為理論尋找證據(jù)的實踐活動價值，需要警惕數(shù)據(jù)集中的虛假結(jié)論，需要具備使用柱狀圖、莖葉圖和表格等不同工具表征數(shù)據(jù)的能力。使用科學(xué)證據(jù)做出判斷，是認識虛假結(jié)論所必需的能力。只有在極少數(shù)情況下，表面上看似相關(guān)的變量才存在潛在的因果關(guān)系[2]。從這個意義上來講，“科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)”能力可以重新命名為“解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)以做出判斷”。

新增的“運用科學(xué)知識進行決策和行動”能力，既包括運用科學(xué)知識進行決策，也包括在決策過程中需要考慮的道德因素，以及在決策和行動過程中通過問題解決與創(chuàng)新創(chuàng)造新價值的能力。運用科學(xué)知識進行決策可以幫助學(xué)生學(xué)會確定復(fù)雜系統(tǒng)問題的解決方法，學(xué)會從倫理道德、社會經(jīng)濟視角評價不同行動方案，更好地認識物質(zhì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和社會政治系統(tǒng)因內(nèi)部聯(lián)系而產(chǎn)生的反饋機制和行為，了解科學(xué)在改善健康、改進能源和食品供應(yīng)、應(yīng)對氣候變化中的貢獻，體會經(jīng)濟、政治、社會與科學(xué)的關(guān)系。考慮道德因素一方面是因為科學(xué)不會為人類的決策提供“應(yīng)該做什么”的直接答案，需要我們基于社會道德和倫理的價值導(dǎo)向做出判斷;另一方面是因為人工智能、生物技術(shù)的進步在給人類帶來各種便利、幫助人類解決問題的同時，增加了利用科學(xué)知識進行決策的復(fù)雜性，需要學(xué)生能夠把握科學(xué)技術(shù)實驗、設(shè)計、結(jié)論背后的道德倫理問題。通過問題解決與創(chuàng)新創(chuàng)造新價值的能力需要拓展同一問題的多種解決策略和方案，不斷引導(dǎo)學(xué)生反思哪些是有效的、哪些是無效的，讓他們嘗試靈活尋找問題的解決方案，為應(yīng)對未來不確定因素和變化做好充足準備，養(yǎng)成積極的科學(xué)態(tài)度，增強科學(xué)身份認同感。

新增的“運用概率思維”能力要求學(xué)生正確認識概率的客觀存在、科學(xué)觀點的可信度，認識到所有科學(xué)活動中都存在風險。從本質(zhì)上講，科學(xué)家們對任何命題和事實的陳述都是在試探。無論是僅比錯誤可能性高出一點的51%，還是高度正確的99.999 9%，都不可能是完全有把握的。正確認識并使用普遍存在的概率思維方法，是科學(xué)不斷發(fā)展的動力，是對科學(xué)事實和科學(xué)家工作的尊重，也是改變一味崇拜或否定新證據(jù)、新觀點、新概念、新理論的基礎(chǔ)。具備概率思維的學(xué)生能夠更加注重自己表達的嚴謹性，評估自己觀點的可靠性;能夠?qū)ι鐣侣劇罂系目茖W(xué)報道持有一定的懷疑態(tài)度，正確認識科學(xué)探究的局限性;能夠理解正態(tài)分布、平均值、中位數(shù)概念，理解異常值存在的合理性;能夠通過探尋是否存在偏差數(shù)據(jù)、質(zhì)疑數(shù)據(jù)集大小、預(yù)測的置信度等措施，客觀審視人工智能系統(tǒng)的預(yù)測和發(fā)現(xiàn)。理解概率、不確定性和風險，是做出明智決策的必要條件。尤其是在新冠肺炎疫情全球大流行的問題處理中，運用概率思維認識傳染病存在的不確定風險，可以幫助我們正確理解個人、國家采取的防疫措施。

2.3注重為學(xué)習成就奠基的科學(xué)身份認同

科學(xué)身份認同影響學(xué)生的科學(xué)學(xué)業(yè)成就、科學(xué)參與程度和效率[3-4]，是容易被忽略的評價內(nèi)容。在整合科學(xué)知識、科學(xué)能力和科學(xué)情境的基礎(chǔ)上，PISA 2025主要從科學(xué)資本、批判的科學(xué)使用者、包容的科學(xué)經(jīng)驗和實踐、道德倫理和價值觀4個方面評價科學(xué)身份認同素養(yǎng)。

擁有科學(xué)資本的學(xué)生能夠通過認識社交媒體上不同的“科學(xué)人”，感受到“科學(xué)是我的”，認識到科學(xué)與生活的相關(guān)性、有意義的聯(lián)系，理解科學(xué)知識和能力在不同時間、空間中的可遷移性，成長為具有批判意識的科學(xué)消費者和生產(chǎn)者。

“批判的科學(xué)使用者”能夠幫助學(xué)生認識到科學(xué)生產(chǎn)者和消費者的重要性，從而愿意把科學(xué)作為工具，批判性地使用科學(xué)專業(yè)知識，應(yīng)對各種各樣的社會和環(huán)境挑戰(zhàn)，獲得個人和社會效益，解決社會不公平問題，感受到自己的認同、文化和經(jīng)驗可以被重視和尊重。

“包容的科學(xué)經(jīng)驗和實踐”是指讓所有學(xué)生有教學(xué)資源、教材資源、社會資源和數(shù)字資源，有能夠?qū)W好、做好科學(xué)的機會、情境和平臺，在常態(tài)化學(xué)習中能夠接觸到不同的科學(xué)表征形式和科學(xué)家代表，感受科學(xué)的安全、價值和包容。

“道德倫理和價值觀”要求學(xué)生理解與科學(xué)知識、方法、實踐和結(jié)果有關(guān)的道德倫理與價值觀，更加明確突出了道德倫理和價值觀在科學(xué)研究中的重要作用，有助于學(xué)生理解科學(xué)的局限性，提升利用科學(xué)進行決策和行動的能力。

3? PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架的啟示

20世紀80年代以來，培養(yǎng)和提升公民科學(xué)素養(yǎng)，已經(jīng)成為全球科學(xué)教育改革的主旋律[5]。科學(xué)教育不再是精英主義教育，已經(jīng)成為普通大眾都必須接受的一種教育，成為事關(guān)全民素質(zhì)提升的大工程。面對信息技術(shù)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)帶來的科技巨變，中小學(xué)科學(xué)教育改革應(yīng)該著眼于學(xué)生未來生活，探尋科學(xué)教育新范式[6]。PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評框架的新動向，為我們探尋改革之路提供了一些啟示。

3.1關(guān)注數(shù)字化原住民的科學(xué)學(xué)習方式

相比于20世紀需要到圖書館、資料館實地手動查閱圖書、報刊、檔案資料獲取信息，現(xiàn)在的我們可以通過很多渠道輕松地檢索到科學(xué)知識。尤其是進入21世紀以后，筆記本電腦、平板電腦、智能手機日益普及，信息獲取通道越來越暢通，數(shù)字化正在悄然改變著人類的生活、學(xué)習方式。通過百度、搜狗等各種搜索引擎，借助中國知網(wǎng)、超星、Web of Science等數(shù)據(jù)庫資源，簡單地輸入幾個關(guān)鍵字詞，很快我們就可以獲得數(shù)千條信息，出生在數(shù)字化時代的原住民——“00后”們似乎進入了科學(xué)知識泛濫的社會。

如何從眾多科學(xué)知識中篩選出符合自己需求的內(nèi)容，如何辨別科學(xué)知識的真假，如何推動科學(xué)知識的創(chuàng)新與發(fā)展，是數(shù)字化時代科學(xué)教育改革的重要命題。為此，PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評明確提出了“科學(xué)知識的發(fā)展和濫用”“信息學(xué)”兩個新的科學(xué)知識領(lǐng)域，要求學(xué)生利用信息學(xué)知識了解數(shù)字化時代下不同搜索引擎和數(shù)據(jù)庫中的科學(xué)知識存儲方式、編碼方式，認識科學(xué)知識發(fā)展歷程中一些重要科學(xué)概念的變化過程及其對現(xiàn)代科學(xué)濫用的影響，以便更好地辨析科學(xué)知識。

科學(xué)的發(fā)展歷程記錄了人類對于同一科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)問題研究的不同結(jié)果，體現(xiàn)了科學(xué)體系不斷完善的本質(zhì)，有助于學(xué)生理解科學(xué)學(xué)科鮮明的科學(xué)性、趣味性和發(fā)展性。我國科學(xué)課程標準、教科書中已經(jīng)明確了科學(xué)史實對于學(xué)生學(xué)習學(xué)科基本理論和方法、建立學(xué)科核心觀念、發(fā)展高階思維能力的重要作用。在教學(xué)實踐中也進行了利用科學(xué)史進行課堂導(dǎo)入、開展課堂活動、開設(shè)專題講座等不同形式的探索，但還缺少如何基于科學(xué)史分析幫助學(xué)生在知識大爆炸甚至泛濫的時代養(yǎng)成辨別真?zhèn)蔚囊庾R，以便更好地參與科學(xué)決策討論、做出恰當選擇的研究。

雖然最新版的《普通高中課程方案和課程標準》修訂過程要求“關(guān)注信息化環(huán)境下的教學(xué)改革”“反映時代要求”[7]，但長期存在的東西部、城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展不均衡問題導(dǎo)致資金、設(shè)備、師資等多方面受到限制，利用信息技術(shù)開展科學(xué)教學(xué)的探索還有一段較長的路要走。尤其是在基于信息技術(shù)學(xué)科與科學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科融合方面的實踐，雖然已經(jīng)出現(xiàn)了3D打印、計算機編程、機器人設(shè)計等科學(xué)與信息技術(shù)融合的校內(nèi)外課程設(shè)計與教學(xué)實踐，但還需要進一步思考如何更好地基于科學(xué)教育培養(yǎng)學(xué)生的信息學(xué)意識與素養(yǎng)。

3.2理解科學(xué)知識蘊含的功能和價值

根據(jù)PISA 2015科學(xué)素養(yǎng)測評框架，學(xué)生掌握的內(nèi)容性、程序性和認知性科學(xué)知識影響其科學(xué)能力表現(xiàn)[8]。在進一步整合、豐富已有能力要素的基礎(chǔ)上，PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評關(guān)注學(xué)生對于科學(xué)知識應(yīng)用、建立過程的認識和理解，強調(diào)科學(xué)知識及其產(chǎn)生過程的功能和價值，提出兩種新的能力要素，即運用科學(xué)知識進行決策和行動、運用概率思維。

科學(xué)知識的功能和價值不僅僅是讓學(xué)生掌握代表科學(xué)研究結(jié)果的事實性科學(xué)知識，更為重要的是讓他們知道并理解科學(xué)知識建立的過程，掌握科學(xué)程序與方法，了解科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵[9]，傳承科學(xué)方法、科學(xué)文化。學(xué)生在學(xué)習、內(nèi)化科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，遷移、應(yīng)用科學(xué)方法解決真實社會生活問題的一個重要表現(xiàn)就是參與科學(xué)決策的研制。比如，參與關(guān)于地溝油使用、硫酸廠和核工廠選址、轉(zhuǎn)基因食品、克隆人等社會性科學(xué)議題的討論與決策[10]。

理解和掌握科學(xué)知識建立過程及其所用的程序和方法，既需要認識科學(xué)知識的不斷發(fā)展，更需要運用概率思維認識科學(xué)知識產(chǎn)生過程中的不確定性，理解定性與定量研究的關(guān)聯(lián)。比如，面對“是否支持重污染條件下汽車限行政策”的社會性科學(xué)議題，學(xué)生通過科學(xué)論證可以認識到汽車尾氣中的氮元素經(jīng)過一系列氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為霧霾的成分，但在汽車尾氣對霧霾影響有多大的問題上始終存在著來自氣象專家、環(huán)保部門、環(huán)保組織的不同聲音，基于現(xiàn)有的研究和認識，結(jié)合概率思維的內(nèi)容，不能因為影響大小不確定就不顧汽車尾氣促使霧霾形成的既定事實，需要在綜合考量、權(quán)衡利弊的基礎(chǔ)上，做出支持汽車限行的決策[11]。

能力的培養(yǎng)和發(fā)展，必須源于知識，但又需要高于知識。科學(xué)能力是學(xué)生在完成科學(xué)認識活動和問題解決活動過程中，系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的科學(xué)知識對活動經(jīng)驗的定向調(diào)節(jié)和執(zhí)行機制[12]。科學(xué)事實的內(nèi)容性知識積累，可以發(fā)展學(xué)生認識世界的寬度和廣度，但難以幫助學(xué)生理解知識內(nèi)容的深度。學(xué)生不僅僅要知道科學(xué)知識是什么，更需要認識科學(xué)知識產(chǎn)生的背景，認識科學(xué)知識產(chǎn)生過程中使用的科學(xué)方法、形成的科學(xué)思想和科學(xué)文化，理解科學(xué)知識及其產(chǎn)生過程的功能和價值，像科學(xué)家一樣運用概率思維、應(yīng)用科學(xué)知識參與科學(xué)問題討論和決策。

3.3重視科學(xué)背后的身份認同素養(yǎng)

認同是國家繁榮的基礎(chǔ)[13]。科學(xué)身份認同是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。如果學(xué)生不能感受到“科學(xué)是我的”，成為自己擁有的科學(xué)資本，就難以成為具有批判精神、包容的科學(xué)學(xué)習者，更不會考慮科學(xué)問題解決過程中的倫理道德與價值觀。科學(xué)身份認同素養(yǎng)水平既反映了學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識、科學(xué)實踐的認知能力，也體現(xiàn)了學(xué)生在科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)倫理等非認知能力上的差異。

科學(xué)的外在表現(xiàn)形式是知識，知識背后是人類進行科學(xué)研究的實踐過程。科學(xué)容易被片面地等同于系統(tǒng)、完整的科學(xué)知識，將科學(xué)教育視為知識的傳授[14]。之所以造成這種現(xiàn)象，一方面是“表里不分”的思維定式，另一方面是“科學(xué)”常常被理解為正確的、不可撼動的真理。科學(xué)發(fā)展的歷程已經(jīng)表明，科學(xué)知識會因為新的證據(jù)、數(shù)據(jù)得到修正和完善，甚至被重新建構(gòu)。從牛頓的經(jīng)典力學(xué)到愛因斯坦的相對論，從德謨克利特的樸素原子論到道爾頓的化學(xué)原子論，均反映了科學(xué)知識因科學(xué)實踐不斷被重構(gòu)的過程。

非認知層面的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)倫理道德是學(xué)生認知能力發(fā)展的前提。科學(xué)態(tài)度是學(xué)生在參與科學(xué)問題討論和決策制定過程中表現(xiàn)出來的對科學(xué)的看法[15]。科學(xué)精神是科學(xué)本性的自然流露，可以內(nèi)化為人的科學(xué)思維方式、科學(xué)良心等科學(xué)心態(tài)，也可以外化為人的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理道德等科學(xué)風氣[16]。在科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神背后指導(dǎo)科學(xué)研究規(guī)范的是科學(xué)家共同體遵守的科學(xué)道德、科學(xué)倫理和價值觀。在參與科學(xué)議題討論、科學(xué)問題解決的過程中，正確應(yīng)用科學(xué)知識的重要前提在于參與者遵守科學(xué)倫理、相信科學(xué)、愿意使用科學(xué)。

回顧我國的科學(xué)教育改革，認知層面的科學(xué)知識已經(jīng)成為科學(xué)教育的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，科學(xué)實踐也在近幾十年的改革進程中得到越來越多人的關(guān)注;非認知層面的科學(xué)態(tài)度隨著21世紀初我國對科學(xué)素養(yǎng)界定中的“情感態(tài)度與價值觀”目標得到重視，科學(xué)精神、科學(xué)倫理道德在以學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨的最新一輪改革中被大家所共知，正在成為改革進程中的熱點內(nèi)容。PISA 2025科學(xué)素養(yǎng)測評中提出的科學(xué)身份認同，集合了批判性科學(xué)精神、包容性科學(xué)實踐以及科學(xué)道德倫理等科學(xué)知識背后的要素，有助于扭轉(zhuǎn)過于注重認知能力、忽視非認知能力發(fā)展的偏失，培養(yǎng)德智全面發(fā)展的科學(xué)消費者和生產(chǎn)者。

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（編輯? 袁 博）