PISA科學素養(yǎng)評價模型及其對初中地理教學的啟示

吳利珠

PISA科學素養(yǎng)評價模型及其對初中地理教學的啟示

吳利珠

本文介紹了國際學生評價項目PISA2015科學素養(yǎng)評價模型，包括了任務(wù)所嵌入的背景、學生需要應(yīng)用的能力、涉及的知識領(lǐng)域和學生態(tài)度四個方面的內(nèi)容，并以此探討PISA科學素養(yǎng)評價模型對初中地理教學的啟示：一是在課堂教學中積極創(chuàng)設(shè)互動交流活動展示思維形成過程，二是設(shè)計并布置解釋性、開放性、探究性的課外作業(yè)，豐富思維活動形式。

科學素養(yǎng)；評價模型；地理教學

國際學生評估項目（Programme for International Student A ssessment，PISA）是經(jīng)濟發(fā)展與合作組織（OECD）發(fā)起的國際比較研究，測評在即將完成義務(wù)教育時，15歲學生在多大程度上掌握了全面參與社會所需要的終身學習能力，聚焦在閱讀、數(shù)學和科學等關(guān)鍵領(lǐng)域的素養(yǎng)上。PISA是一項定期、動態(tài)的監(jiān)控方案，每三年進行一次，每次測評重點不同，2000年為閱讀，2003年為數(shù)學，2006年為科學，以此循環(huán)，2015年又為科學。

1 PISA2015科學素養(yǎng)評價模型

PISA在每次測評正式實施前，都會圍繞本次測評重點制定相應(yīng)的評價框架，內(nèi)容包括了四部分：核心概念界定，評估框架，樣題以及評估體系。

1.1 PISA2015科學素養(yǎng)定義

PISA2015對科學素養(yǎng)進行了界定，科學素養(yǎng)是指處理與科學相關(guān)的事物的能力，成為具有科學思想的反思性公民并愿意對科學和技術(shù)做出合理的解釋。

“科學素養(yǎng)”包括了四個相互關(guān)聯(lián)的部分：任務(wù)所嵌入的背景、學生需要應(yīng)用的能力、涉及的知識領(lǐng)域、學生態(tài)度，這四個部分構(gòu)成了PISA科學素養(yǎng)評估框架，如表1所示。

表1 PISA2015科學評估框架

1.2科學背景

PISA2015科學測評所選擇的評估項目可能來自學校課程或非學校課程，可能來自現(xiàn)實或歷史，但是這些評估項目必須在一定的背景中得以考查，這些背景必須符合學生的興趣或與學生的真實生活相關(guān)，能考查學生在個人的、當?shù)氐?、國家的、全球的背景中的科學能力與知識。

1.3 科學知識

科學技能的形成是以一定的科學知識為基礎(chǔ)，因此科學知識也是科學素養(yǎng)的重要組成部分?？茖W知識包括科學的知識和關(guān)于科學的知識。前者主要是內(nèi)容性知識，包括了物質(zhì)系統(tǒng)、生活系統(tǒng)、地球與太空系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)等領(lǐng)域的知識，后者主要指程序性知識和認知性知識，包括評價并設(shè)計科學探究和科學地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)。

PISA2015科學素養(yǎng)認為，學生不僅需要大量解釋性知識，同時需要掌握科學標準程序方面的知識并理解科學知識及科學過程的價值及局限，才能成為具有批判精神的理性公民。

1.4 科學能力

PISA2015科學素養(yǎng)的實質(zhì)是三種能力：（1）科學的解釋現(xiàn)象：能識別、提供、評價對一系列自然及技術(shù)現(xiàn)象所做的解釋；（2）評價并設(shè)計科學探究：能科學地描述并評價科學調(diào)查，提出解決問題的科學方法；（3）科學地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)：分析并評價以多種形式出現(xiàn)的數(shù)據(jù)、標準及參數(shù)，并得出合理的科學結(jié)論。

PISA2015科學素養(yǎng)認為，面對價值多元化及知識泛化的現(xiàn)代社會，應(yīng)培養(yǎng)具有科學實踐能力及批判反思能力的理性公民。

1.5 科學態(tài)度

PISA2015科學素養(yǎng)將從“對科學的興趣”“環(huán)境意識”及“對科學探究方法的評價”三方面評價學生態(tài)度。對科學的積極態(tài)度，環(huán)境意識，可持續(xù)發(fā)展的生活方式及對探究科學方法的評價是一個具有科學素養(yǎng)的個體的基本特征。PISA2015科學素養(yǎng)認為，學生對科學的態(tài)度是滿足個人及社會可持續(xù)發(fā)展的需要。

2 PISA2015試題分析

以PISA2015科學樣題“溫室效應(yīng)”為例。

樣題：溫室效應(yīng)：事實還是虛構(gòu)？

生物需要能量才能生存，而維持地球生命的能量來自太陽。太陽非常熾熱，將能量輻射到太空中，但只有一小部分的能量會到達地球。

地球表面的大氣層，就像包裹著我們的星球表面的毯子一樣，保護著地球，使它不會像真空的世界那樣，有極端的溫差變化。

大部分來自太陽的輻射能量，會穿過大氣層進入地球。地球吸收了部分能量，其他則由地球表面反射回去。部分反射回去的能量，會被大氣層吸收。

由于這個效應(yīng)，地球表面的平均溫度比沒有大氣層吸收能量時的溫度高。大氣層的作用就像溫室一樣，因此有了“溫室效應(yīng)”一詞。

溫室效應(yīng)在20世紀越來越顯著。事實表明，地球大氣層的平均溫度不斷上升。報紙雜志上常說，二氧化碳排放量增加，是20世紀氣溫上升的主要原因。

小德有興趣研究地球大氣層的平均溫度和地球上二氧化碳排放量之間的關(guān)系。他在圖書館找到下面兩幅曲線圖。

小德從曲線圖中得出結(jié)論，認為地球大氣層平均溫度的上升，顯然是由二氧化碳排放增加而引起的。

問題1：圖表中可以支持安德雷的結(jié)論是什么？

問題2：小德的同學小妮卻不同意他的結(jié)論。她比較兩幅曲線圖，指出其中有些資料并不符合小德的結(jié)論。請從曲線圖中舉出一項不符合小德結(jié)論之處，并說明理由。

問題3：小德堅持自己的結(jié)論，即地球平均溫度的升高，是由于二氧化碳排放的增加而引起的，但小妮則認為他的結(jié)論太草率。她說：“在接受這個結(jié)論之前，你必須確定在大氣層內(nèi)其他會影響溫室效應(yīng)的因素維持不變。”請寫出小妮所指的其中一個因素。

結(jié)合以上所說科學素養(yǎng)的評價框架，對此題進行分析。以問題1為例分析如表2所示。

試題特點：本題考查是以當前世界上日益嚴重的環(huán)境問題——溫室效應(yīng)為切入點，考查背景定在全球的位置，考查了科學解讀數(shù)據(jù)和證據(jù)的能力。通過觀察圖像、從圖中獲取信息、對數(shù)據(jù)進行分析從而得到相關(guān)結(jié)論。題目當中所有的證據(jù)都是以圖像的形式給出的，是一道非常典型的讀圖獲取信息題目。

3 對初中地理教學的啟示：培養(yǎng)學生的地理思維能力

PISA科學素養(yǎng)評價模型注重基于一定背景對學生的知識、能力以及情感態(tài)度進行考查，在評估過程中，著重關(guān)注學生的思維過程及思維品質(zhì)。初中地理課程標準提出地理學習的評價，既要關(guān)注學習結(jié)果，也要關(guān)注學習過程，以及情感、態(tài)度、行為的變化。這種重視學習過程的理念與PISA的理念不謀而合。學生學習地理的思維過程就是思維能力的體現(xiàn)，因此培養(yǎng)學生的地理思維能力是我們在初中教學中需要不斷貫徹和落實的。

3.1 課堂教學

課堂是師生互動交流的主要過程，在這個過程中可以比較容易發(fā)現(xiàn)學生的思維過程。在平時的教學中，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)很多學生回答老師提出的問題時往往只能說出某個關(guān)鍵詞，讓其完整表述時就會發(fā)現(xiàn)因果邏輯存在一定的問題，這個體現(xiàn)了學生比較薄弱的思維能力，因此在課堂上要充分發(fā)揮教師的主導作用，按照教育規(guī)律為學生層層鋪墊知識，通過多種方式提問一步一步引導學生深入思考，學生思考的過程就是思維能力形成的過程。

例如學習澳大利亞養(yǎng)羊業(yè)，引導學生分析養(yǎng)羊業(yè)分布原因，學生可以從氣候、地形這樣的關(guān)鍵詞來回答，但是對氣候、地形具體是如何影響羊的分布卻不能說清楚。這說明學生有一定的想法，但是還不能形成連貫的思維過程。因此我們在給出澳大利亞地形、氣候分布圖后，應(yīng)該帶著學生做進一步的分析，并鋪墊不同品種的羊?qū)Νh(huán)境的需求不同這一知識，這樣在一步一步鋪墊之后，學生就能順利地理清地形、氣候是如何影響羊的分布的。最后還應(yīng)該讓學生總結(jié)考慮某種產(chǎn)業(yè)分布的原因時不僅需要考慮當?shù)氐沫h(huán)境，還需要從產(chǎn)業(yè)本身的需求進行考慮，只有兩者相匹配才能良好的發(fā)展。

表2 “溫室效應(yīng)”問題1分析

3.2 作業(yè)的設(shè)計與評價

作業(yè)是教學的重要組成部分，是課堂教學的延續(xù)。有針對性的作業(yè)設(shè)計不僅可以加深學生對課內(nèi)所學知識的理解和鞏固，還可以培養(yǎng)學生的思維能力。

PISA在這方面的啟示，要求我們平時的部分作業(yè)必須具有解釋性、開放性、探究性。解釋性的作業(yè)有利于培養(yǎng)學生解釋某種現(xiàn)象，或者根據(jù)材料解釋原因的能力，而開放性、探究性的作業(yè)有利于培養(yǎng)學生開放的地理思維。比如可以布置學生在家里看新聞，選取與地理有關(guān)的新聞，和父母討論新聞事件的原因，接著用文字記錄的方式把自己分析的過程和結(jié)果記錄下來，下一節(jié)課課前與其他同學分享。像這樣的作業(yè)既有需要學生解釋的部分，又具有開放性。學生在解釋的過程當中就進行了思考，在與同學分享的過程中對自己的思維進行強化或者更正，從而有利于培養(yǎng)學生善于思考的習慣以及提高思維的品質(zhì)。

[1]OECD.Draft PISA 2015 Science Framework[EB/OL].http://www. oecd.org/pisa/pisaproducts/pisa2015draftframeworks.htm.2013-3-12.

[2]上海市教育科學研究院,國際學生評估項目上海研究中心.面向明日世界的科學能力——國際學生評估項目（PISA）2006報告[M].上海:上海教育出版社,2010：20.

[3]國際學生評估項目,中國上海項目組.質(zhì)量與公平——上海2009年國際學生評估項目（PISA）研究報告[M].上海：上海教育出版社，2013：229.

The Assessment Framework of Scientific Literacy of PISA and Inspiration in Junior Geography Teaching

WU Lizhu

This article introduces the assessment framework of Scientific literacy of OECD Programme for International Student Assessment（PISA）in 2015,including context，the competencies required in application，relevant scientific knowledge and student attitudes.Then it discusses the inspiration from the assessment framework of Scientific literacy of PISA in junior geography teaching：One is that teacher may organize interactive activities to show the formation of students’thinking process in the class；The other is that teacher may design and layout various interpreted,open-ended or inquired homework for students to enrich their thinking.

Scientific literacy;Assessment Framework;Geography Teaching

G405

A

1005-8427（2016）03-0044-4

本文系國家教育體制改革領(lǐng)導小組研究項目“研提OECD組織PISA測試項目經(jīng)驗啟示”的研究成果之一。

吳利珠，女，廣州大學附屬中學（廣州 510050）