PISA科学素养评价对培养高师学生科学素养的启示

摘要：本文旨在通过梳理PISA中科学素养的内涵和测评方法，来阐述PISA科学素养测试背后所蕴含的教育学导向，从而引发我们对科学素养培养模式的思考，提出PISA研究对培养高师学生科学素养方面的启示。

关键词：高师学生；科学素养；PISA

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0155-04

作者简介：沈霞，女，硕士，副教授，研究方向为生物学教学。

PISA是全球化背景下基础教育质量多元评价体系中的一种重要实践。PISA2006重点评价科学素养，是为了缩减科学素养领域的理论研究定向和实际操作定位之间距离的国际性努力，也是对科学教育实践的方向性引领，可引发我们对科学素养培养模式的思考。本文通过梳理PISA科学素养的内涵和测评方法，重点讨论基于情境的科学素养评价，提出PISA科学素养测评对培养高师学生科学素养方面的启示。

一、PISA科学素养的内涵和测评特点

1.PISA对科学素养的定义

PISA对科学素养进行了全面的定义：“个体知道科学知识并能使用这些知识来辨别问题、获得新知识和解释科学现象，乐意投入到有关科学问题中，拥有科学的观念，能成为反思性公民”。[1]PISA对科学素养的定义，体现出高教界越来越重视学生对科学本质特征的认识以及对科学与技术关系的认识。

2.PISA科学素养评价的特点

PISA对科学素养评价的方法上有了重要的创新，强调科学素养评价的情境化和生活化。通过设计精致化的测试内容，采用情景化试题，跨越学校具体学科知识，以面向未来的宽广视角，对科学素养定义所涵盖的能力、知识和态度进行全面的评价。重点考查学生适应未来生活的科学知识和技能，期望评价能反映学生的创新思维和实践能力。PISA科学素养测评具有如下特点：一是评价内容生活化、情境化。PISA测评内容选取与日常生活情境相关且使用频度较高的科学知识，要求学生将学习到的科学概念和科学过程迁移到现实的问题情境中，以解决实际问题，考察学生运用这些知识来理解自然界和生活中新体验的能力。二是评价项目综合化、广阔化。PISA将对科学素养的理解置于广阔的背景中，并依据科学素养内涵和相应的监测框架来设计评价项目，始终强调在不同的背景中综合运用多种科学思维过程或科学知识。三是评价形式开放性、多元性。重视对科学过程的评价，注重评价学生对科学过程的理解、思考，以及学生解决问题的科学思路、方法和能力，还综合考虑学生情感、态度和自我效能对促进他们科学素养培养的作用。

二、PISA科学素养测试蕴含的教育学导向

PISA对于科学素养的测评，反映了西方发达国家对科学教育的理解，体现了科学教育的发展方向。PISA注重测试学生未来发展的潜能，关注学生的科学素养、运用知识的能力、探究能力、实践能力和情感态度，而不仅仅局限在鉴别学生当前掌握知识的状况，这对于我国科学教育改革具有借鉴意义。

1.重视学生科学素养的建构

PISA科学素养评价目的是通过考察学生科学素养的状况来了解教育成效，进而把学生培养成积极的、善于思考的、有智慧的公民。评价的内容是在日常生活情境下的科学概念和科学过程技能，评价的焦点是确定学生运用所学科学知识的能力水平（从高到低的6个能力水平），体现科学素养的建构过程。

2.重视学生综合运用学科知识解决实际问题的能力

PISA注重提炼各学科课程的内在联系，充分发掘学科知识的内涵，将学科知识作为思考材料和介质，设计了具有深厚学科理论背景的问题，要求学生采取应用和探索的方法，在对学科知识融会贯通的基础上解决实际问题。PISA评价内容取自广泛的领域，不局限于学生基于课程的已经掌握的单一知识，而是强调知识在不同情境中的应用和形成应对实际生活挑战的能力，真正体现了从生活走向科学、从科学走向社会的思想。

三、PISA对培养高师学生科学素养的启示

PISA科学素养测评强调科学在生活情境中的应用。从这种观点思考科学教育政策或实践，核心问题是：学生应该知道什么样的科学和能做什么？这就催生与此相匹配的新的课程形态和教学形式来推进科学教育改革。高师学生作为新一代正在成长的公民和未来的人民教师，他们的科学素养的提高不但对国家、社会有益，可以使他们面对飞速发展的技术所提出的新要求充满信心。高师学生作为未来的教师，所具备的科学知识至少应符合如下几方面的要求：一是对科学教材所涉及的基本概念、规律和原理，以及决定这些概念、规律和原理的基本事实达到“精通”的程度；二是在深刻理解以上内容的基础上，还要及时了解科技发展的最新信息，不断完善自己的知识结构；三是了解和掌握科学探究方法，合理运用科学探究方法。只有教师了解和掌握常用的科学探究方法的特点与要求，才能在教学过程中合理地运用它们，从而发展学生学科学、用科学的能力。本文分析制约高师学生科学素养提高的因素，依据PISA科学素养评价特点，从课程内容、教材选取、教学方法、教育资源、学习方式和评价方式等六个方面，探索高师学生科学素养的培养模式。

1.优化课程设置：主修课程与选修课程相结合

高师学生的学校教育主要通过分科教育来实现，然而，他们离开学校教育情境后从事基础教育教学，需要面对的则是一个各种因素综合在一起，必须综合运用各种学科知识解决实际问题的世界，这就要求高师学生必须具有比较完整的自然科学知识体系。

当今高师学生的文理知识并不均衡，缺少情境性知识，所以必须对课程设置进行改革。高师课程设置应体现师范性、综合性、实践性特点，减少必修课，增加选修课，加强基础课，重视实践课，做到主修课程与选修课程相结合。具体措施是：构建“三段结构，五个板块，综合为主”的课程体系。第一阶段由理科学科群构成专业基础课程，以拓宽学生的知识面和提升知识层次，促进整体科学素养和思维能力的形成，包含了对各专业技能培养。第二阶段则是教育课程，包含了对教学技能的培养。前两阶段是主修课程。第三阶段则是分流选修课程，主要有特色课程、实践课程和活动课程，特色课程包含了对动手能力的培养，实践课程包含了对分析问题和解决问题能力的培养，活动课程包含了对指导课外活动能力的培养。学生可根据自己的兴趣与个性发展要求，选择一个方向作为主修，同时可自由选择其它两个方面的部分课程进行学习，以扩充知识面。通过合理设置课程，培养学生将学习到的科学概念和科学过程迁移到现实的问题情境中，以解决实际问题的能力。

2.合理选取教材：国家教材与校本教材相结合

学生具有较高科学素养的一个重要表现，就是能将科学知识运用于各种实际的情境。PISA科学素养评价的题目也是建立在一般的生活情境中的，而不是局限于学校生活，以在个人、社会以及全球背景下的科学应用为情景，应用的领域涉及健康、自然资源、环境和先进科技等。PISA的成功也启示我们：要实现对高师学生科学素养的培养，就必须在国家课程的大体框架下，开发与国家教材配套实施的校本教材，做到国家教材与校本教材相结合。校本教材应以探究性的教材为主，选择、补充对学生有益的内容和研究主题，提供探索空间和资源，才能引起学生的问题意识和激发学生的创新思维，进而培养学生的探究能力和创新精神。校本教材应具备如下三点：一是教材应为学生提供大量相关的情境文字，在引起学生学习科学兴趣的同时，将学生置身于教材提供的情境当中，容易产生疑问，就能为学生的进一步探究活动打下良好的基础；二是教材便于教师创设问题情境，引导学生提出问题，学生把自身融入教师所创设的问题情境当中，就容易发现并明确问题；三是教材中设置开放性问题，提出现实生活中需要解决或值得人们深思的问题，用以激发学生的创造性思维，有利于培养学生解决实际问题的能力。

3.改革教学方法：理论探讨与实践探究相结合

在教学方法上变传授知识为提高学生能力，在导学上下功夫，教会学生思维方法，突出教学方法的多样性和灵活性，做到理论探讨与实践探究相结合，训练学生的问题意识和培养学生的探究能力，引导他们掌握科学研究的过程和方法。

重视学生参与课堂的教学过程。课堂教学中积极开展理论探讨，引导学生将他们目前所掌握的科学知识与从其他渠道获得的科学知识联系起来，认识各种科学知识间的关系，并能将所获得的科学知识应用到新的问题情景中。鼓励学生进行实践探究，使学生最大化地参与课堂，亲历问题的解决过程，使学生既得到逻辑思维训练，又得到科学方法和动手操作能力的锻炼，以培养和提高他们的科学理解和运用能力。在课堂教学中通过开展一系列理论探讨与实践探究相结合的活动，使学生能走出课堂，深入到生活中去，用自己所学的知识解决现实问题，学以致用；亦能使学生及时摄取科学发展的知识，不断完善自己的知识结构，了解、掌握并合理运用科学探究方法，促进良好科学素养的形成。

4.善用教育资源：课堂内外与校内外相结合

高师学生在课堂内学习的时间十分有限，且他们在课内习得的知识、技能、态度若不向课外、校外、家庭迁移拓展，很难形成真正的科学素养；而课外、校外、家庭，又存在着丰富的课程资源，它们可以为课内学习提供广阔的智力背景，充分利用这些资源，可以使课内外的学习相得益彰。在课程资源的开发利用上，要真正做到课堂内外与校内外相结合，采用多种形式全方位地广泛宣传科学，创立良好的科技教育环境，激发学生对科学技术产生浓厚的兴趣，充分发挥环境育人的作用。具体措施：一是充分利用学校已有的宣传资源，如宣传橱窗、校广播、校园网介绍科技发展史、世界科技新动向等。二是挖掘、整合科技教育资源，让学生参与教师的科研课题，使学生耳濡目染，达到自然地渗透科技教育的目的。三是创新科技活动内容，如举办科技文化节、科技制作竞赛等活动，让学生亲身感受科学文化氛围的熏陶，促进大学生科学素养的形成和不断提高。四是鼓励大学生积极参加社会科普宣传活动，鼓励大学生利用假期深入到社区或乡村，宣传科学知识，开展社会调查和社会考察，让大学生志愿者以科普宣传员等身份出现，促使他们主动学习相关的知识来弥补自身的不足，从而提高他们的科学素养水平。

5.改革学习方式：职前培养与在职进修相结合

为把高师学生培养成具有较强的自我建构、自我培养、自我成长能力和良好科学素养的教师，就要重视以学生为主体的教师培训，做到职前培养与在职进修要相结合。职前培养应包含四类学习方式。[4]一是建构性学习，掌握各学科知识与技能及学科之间的相互联系，注入自己的理解、体验和经历，建构具有个人意义的科学知识。二是探究性学习。通过探究、实验等多种形式学习，培养学生浓厚的科学兴趣和探究精神，使学生掌握一些基本的科研方法，养成科学研究的习惯。三是开放性学习。通过不断“进入生活”，可以让学生的学习处于丰富的情境之中，尝试在生活中发现问题，并真正运用所学知识去解决现实世界中的问题，以培养学生解决问题的能力。四是自我指导学习。在教师指导下，学生选择并管理自己的学习过程，因此，学生可以在设计与管理独立学习中体验到成功。教师的在职进修，提倡以“课题式”为主运用多种教师培训模式，针对基础教育面临的一些问题提炼培训主题，设计解决问题的步骤和方案，学员围绕问题解决通过实践、交流、讨论展开学习活动。这些学习方式，都是基础教育教师在日后教学实践中要显性或隐性碰到的，因此，必须凸显对这些学习方式的培养，并创设条件使得学生能够有更多机会实践运用这些学习方式。

6.完善评价方式：过程性评价和总结性评价相结合

PISA基于情境的科学素养的评价值得借鉴。因此，对高师学生科学素养的评价要更多地融合在隐含科学与技术的生活情境中，使情境具体化，评价标准化。主要是通过评价方式和评价内容的改革，使高师学生充分认识良好的科学素养对于提升自身综合素质的重要作用，他们才能将学校教育活动中各种有利于自身科学素养提高的外部可能性因素，通过自己的努力转变成为自身科学素养水平的提升。建议建立评价主体多元、评价内容全面、评价方式多样的评价体系，使评价伴随整个教育过程，发挥评价的诊断、教育和发展功能。在学习过程中，注重过程性评价和总结性评价相结合。过程性评价注重对学生教育活动过程的评价，使学习与评价相结合，以评促学。为了能系统地记录在教育活动过程中学生科学素养的形成过程，可以用“档案袋”记录学生个人成长经历，深入了解这些学生的科学素养的形成过程。总结性评价注重对学生科学教育整体结果的评价，切实将学生科学素养培养的工作落到实处。一是考核题型的设置上，有意识地将能体现对学生的科学素养考查的内容渗透到学科知识的考查中去。二是考核形式采用基于情境的测试，模拟问题情境，注重科学知识在生活情境中的应用。通过全方位的考核评价，将对学生科学素养的培养起到一种合理的引导、激励作用。[5]

参考文献：

[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 Tomorrow’s world：Executive Summary[R].Paris：OECD，2007.

[4]朱小蔓，陈一鸣.走向自我成长型教师培养的高师素质教育[J].南京师大学报（社会科学版）2O02，（1）.

[5]沈霞等.高师培养基础教育教师科学素养“六结合”模式的建构[J].新课程研究（高等教育），2O02，（2）.