PISA给中学物理学生学业评价带来的启示

　　摘 要： 随着中学物理课程改革的深入推进，构建科学的学生学业评价体系已成为迫切需要解决的问题。PISA国际学业成绩测评的结果已为许多国家所接受，并以此作为改革本国教育体制的一个参考。教师深入分析PISA项目可以从中获得许多重要启示。
　　关键词： PISA 中学物理 学业评价 启示
　　
　　课程改革的理论和实践表明，改革的成败往往取决于实施的情况，而对学生学业的评价是考察课程实施状况的一个非常重要的环节。随着基础教育课程改革的深入推进，许多新的评价理念逐渐为广大中学物理教师所接受。但面对升学考试的压力和多年的教学习惯，实践中的评价仍是应试模式，基本仍以“知识与技能”的单一目标为核心。虽然新课程理念中的“三维”课程目标全面反映了学生对课程领悟的真实程度。但是在实践中，“过程与方法”、“情感态度与价值观”目标的评价往往因为难以操作而流于形式。而要从根本上摆脱评价工作的困境，需要积极探索利用纸笔测验方式把三维目标有效地融合到评价工具中的新方式。如何在中学物理学生学业评价中做到既考核学生掌握知识、技能的程度，又注重评价学生的科学探究能力和实践能力，还要测评学生在情感态度与价值观方面的发展水平？学生能力国际评价项目PISA（Programmer for International StudentAssessment）给我们带来诸多重要的启示。
　　一、PISA简介
　　学生能力国际评价（Programmer for International Student Assessment，PISA）是经济合作与发展组织（The Organization for Economic Cooperation and Development，OECD）于1997年发起的为OECD成员国协作监控教育成效的评价项目，评估的目的是了解各国即将完成义务教育的15岁中学生是否具备了未来生活所需要的知识与技能，其考察重点是学生使用知识与技能应对现实生活中的挑战能力而不是对常规课程的掌握情况。从2000年开始，以评价年命名，每三年进行一次测试，九年为一周期。PISA 2000的评价有43个国家/地区参与，评价的重点是阅读素养；PISA 2003有41个国家/地区参与，评价的重点是数学素养；PISA 2006有57个国家/地区参与，评价的重点是科学素养；PISA 2009有68个国家/地区参与，评价的重点是阅读素养。参与PISA的国家/地区国民生产总值占到世界经济的90%［１］。
　　PISA以其新颖、规范、科学的设计与严格的控制标准，引起了世界范围的广泛关注和强烈反响，现已发展成为国际上最具影响力的学生学业评价项目之一。英国媒体将其喻为“教育界的世界杯竞赛”。
　　二、PISA对科学素养的诠释
　　由于科学对不同的社会产生的影响不一样，不同的人对这些影响的认识也因个人背景不同而相异。因此对什么是科学素养，至今没有一个严格的、统一的定义。国内外科学教育界对科学素养的内涵界定多数学者引用Jon Miller的三维模型，即科学知识、科学过程和方法、科技对社会的影响［2］。
　　随着项目的实施，PISA对科学素养的认识也在不断完善。2006年PISA给出的定义是：“科学素养指的是个体的科学知识及利用科学知识来识别问题，获取新知识，科学地解释现象，并基于证据得出结论；理解科学作为人类知识和探究的一种形式的典型特征；意识到科学和技术是如何塑造我们的物质的、精神的和文化的环境；作为一个有科学思想的公民，积极参与与科学有关的活动。”［3］这里既明确包含了学生对科学与技术相关议题回答的态度，也对有关科学知识和科学技术方面进行了详细说明，体现出学生对科学本质特征以及对科学与技术关系认识的最重要性。
　　2006年PISA评价的主要领域是科学素养，评价的目的是考察义务教育阶段结束时，15岁的学生为准备过现代社会生活应该知道什么、能够做什么，以及对科学技术的态度，特别强调学生应对未来生活挑战所需的能力。
　　三、PISA给中学物理学生学业评价的启示
　　1.要有先进的测评理念
　　PISA的评价理念不是考查学生学过什么，而是看学生能用学过的知识和技能解决什么实际问题。而且，PISA的评价超越了传统的通过简单记忆或预设法则去解决问题的测验模式，对知识和技能评价的重点从学生是否能再现他们所学的知识转移到了学生能否从所学知识中向外推断并在异常情况下运用这些知识的能力。在知识技能方面，PISA认为：不能指望15岁的学生已经学到了成人所需要了解的一切东西，但他们应该在阅读、数学和科学领域打下一个坚实的基础。为了在这些学科领域中继续学习并把所学的知识运用到现实世界，他们还需要知道在不同的情境下灵活运用相关知识的基本程序和原理。能力的获得是伴随一个人终生的事情，不仅在学校或通过正式学习能够获得，通过与家庭、朋友和更广泛的社区互动交往也能够获得。因此，测试内容不一定都是教材中讲过的内容，而且很多问题是需要结合学生的实际生活经验来解决的，无法从书本上找到现成的答案。学生光靠记忆书本知识是无法应对考试题目的。
　　长期以来，学生的物理学业评价的指导思想是选拔和升学，是一种甄别学生的过程。而且对物理学业成就的评价，通常以物理知识为中心，而不是以社会需要为标准，培养的人才往往脱离社会生产实践，脱离时代对人才素质的基本要求。在这种评价过程中，只有少数学生体验到物理的乐趣，体验到成功，大多数学习物理的学生都成了学习的失败者。我们应当积极倡导评价的根本目的是促进学生的健康发展，而不是甄别和鉴定，评价是教育的手段而非目的。我们要在日常学校教育教学中恢复评价所应有的发展性功能，而不应将评价的选拔性功能带进日常评价。
　　2.要有科学的测评体系
　　PISA在世界范围内汇集专家经过多年实践形成了一套学生素养评价指标体系，用来说明为了把15岁的学生培养成为积极的、善于思考的、有智慧的公民，从他们运用科学、数学、阅读技能的角度看，各个国家的教育成效如何。PISA学生素养评价的指标界定为在各种背景下利用社会心理资源成功达到复杂要求的才能，包括知识技能、动机、态度、情绪，以及其他一些社会和行为因素。通过PISA2000、PISA2003、PISA2006和PISA2006世界范围的大规模评价实践，PISA在阅读、数学、科学三个领域逐步建立和完善了学生素养评价量表，评价义务教育结束阶段15岁学生接触、处理、整合和评价信息的能力，想象性思考的能力，假设和发现能力，以及有效传达思想和主见的能力。
　　我们认为，中学物理学生学业评价应当考虑如下几个方面：一是学生对物理学科内容的基础知识、基本技能的掌握程度；二是学生在学习中的物理认知能力、认知方法和过程；三是学生在物理学习过程中所表现出的个性以及所付出的努力等情感过程。评价内容和方式也应该综合化和多元化，评估者应当明确学生应达到什么样的成绩标准，尤其是在实施开放式考试和进行过程性评价中，根据学生实际情况研制一套便于操作的标准——“量规”显得十分迫切。量规可以告诉评估者应在学生作业中寻找什么特征或标志，以及怎样根据事先制定的量规进行评分或评等级。
　　3.测试题目要密切联系生活情景
　　PISA采用情境化试题，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。PISA对科学素养的测评，均来自真实的生活，所有测评内容都设定在一定的生活情境中，体现注重考察学生对未来适应能力的评价理念。其设定的情境包括健康、自然资源、环境质量、灾难和科技前沿五项，所有的问题都被分配到上述各生活情境中并从个体、社区和全球层面测试学生的科学素养。
　　
　　物理学本身是与自然现象、科学技术、社会生产和日常生活紧密相联系的，所以在教学过程中突出“科学、技术、社会”主题是物理教学的必然要求。而我国基础物理教育中普遍存在着脱离实际的倾向，教学内容偏重理论，强调系统性，关注科学技术的应用及其社会意义不够，妨碍了对学生科学意识、技术意识、社会意识的培养。受应试教育的影响，物理教学中热衷于解决各种脱离实际情况的“学生式”的练习，对解决实际问题无益，也不增长学生的才干。
　　PISA的测试题关注评价学生在日常情境下的科学知识和技能的应用，强调问题情境并将问题解决融于现实的情境中。下面是PISA测试的一个样例［4］。
　　苍蝇
　　阅读下面的内容并回答问题：
　　一个农夫在农业试验场用牛耕作。牛棚中的苍蝇非常多，致使牛的健康受到了影响。因此，农夫往牛棚里面喷洒了杀虫剂A，几乎将所有的苍蝇都杀死了。然而过了一段时间后，苍蝇的数量又多了起来，农夫就再次喷洒杀虫剂，和第一次喷洒的结果类似，但是不是所有的，只是大部分苍蝇被杀死了。又过了较短的时间后，苍蝇的数量再次增加了，于是还喷洒杀虫剂。这样重复了5次。很显然，杀虫剂A的灭蝇效果越来越差了。农夫注意到一大批杀虫剂溶液已经被制造出来，并用于所有的喷洒灭虫中。因此，他提出杀虫剂的药效可能会随时间而减弱。
　　【问题】简要论述如何证实农夫关于杀虫剂药效会随着时间而减弱的观点。该题提供的情景是社会，考察的是学生使用科学证据、辨别证据的能力涉及的知识是生命科学领域、物理和化学变化。
　　参考答案：
　　编码为5（满分）的答案：回答中，应用了三个控制变量，即苍蝇的类型、杀虫剂使用时间、苍蝇是否接触过杀虫剂。例如，将新配制的杀虫剂和原来配制的杀虫剂，同时应用于两组类型相同，且没有接触过这种杀虫剂的苍蝇，比较它们的效果。编码为4的回答：在回答中应用了以上三个控制变量中的两个。例如，将新配制的杀虫剂和原来配制的杀虫剂，应用于牛棚中的苍蝇。编码为3的回答：在回答中应用了以上三个控制变量中的两个。例如，对这种杀虫剂，在间隔一定时间后，进行化学分析，看看其中有没有因为时间推移而发生化学变化。编码为2的回答：将新配制的杀虫剂喷洒，提到和原来配制的杀虫剂进行比较。编码为1的回答：提到对杀虫剂进行化学分析，没有提到比较杀虫剂随时间推移的变化。或者仅仅提到将杀虫剂送到实验室化验，没有提到进行比较。其他回答编码为0。回答离题编码为8；空白编码为9。
　　4.要用适当的方式对情感、态度、价值观进行测评
　　PISA2006主要通过两种方式获取关于学生态度的数据资料，一种为通过调查问卷直接提出问题，另一种为情境测试题目。调查问卷收集学生对科学的兴趣，对科学探究的支持以及对资源和环境的责任感等三个方面的资料。例如，下面是PISA2006样例“适合饮用的水”中的一个关于态度方面的情景试题，该题用报纸上的一篇文章提供背景引导材料。
　　适合饮用的水（一）
　　上图表示城市住宅饮用水的处理过程。
　　【问题】你对下面信息感兴趣的程度如何？每行只勾选一个空。
　　该题采用单向式反应模式（高兴趣、中等兴趣、低兴趣、没兴趣）评估学生对学习更多与饮用水相关的科学问题的兴趣。它出现在该问题单元的最后，这样学生在被询问意见前对背景有所熟悉。兴趣通过学生提供的指标显现出来，即他们想获知关于水污染三个不同方面和饮用水处理的信息的程度。在对本领域测试结果的探索性因子分析表明，所有这三个陈述明显定位在一个“兴趣”维度。学生对学习哪些疾病在饮用水中传播（陈述c）表现出非常强烈的兴趣，因为这里面与个人健康和安全相关的内容最多。
　　另外，物理学业测评可以适当增加实践考察、社会调查、课外参与科学活动的情况等角度测评学生的科学价值观。
　　5.丰富题型并充分利用测试得到的信息
　　PISA测试共有五种题型，包括选择题、封闭式问答题、简答题、复合选择题，及开放式问答题。其中，开放式问答题和部分简答题没有固定答案，需要评分专家进行人工编码。开放题的评分标准根据学生的真实回答研制，主要包括两部分内容：评分要点描述、回答示例。为了便于统计分析受试者回答问题的情况，PISA评分系统，采用编码给分的方法。也就是对学生的回答进行编码识别，便于大规模的统计分析。编码除了说明得分情况外，同时也可以说明学生回答的其他情况。我们在平时的教学和作业中非常重视学生正确解题思路和方法的训练，但在大规模考试中却很少反映这方面的要求。为此，我们在测评考试中可以采用PISA评分方法，对学生已有的答案进行两位数代码的评分，增加考试获得的信息量，从而对考试所获得数据进行二次开发，充分发掘大规模考试中的信息，增强考试的反馈功能。
　　6.建立可用于区域比较的中学物理学生学业评价和监测体系
　　OECD举办PISA的目的是要监测各国学生的学习质量，从而对各国的教育政策和投资产生影响。我们以往比较国内不同省份或地区的教学质量高低，传统的做法是借助物理中考、高考的平均分或优秀率来粗略地做一比较。在强调教育资源配置公平的今天，我们更有必要建立大范围的区域性教育评价和监测体系。
　　传统的评价和监测体系使得我们的教育为考试服务，而忽略了人的个性发展，所以才会在基础教育阶段出现“填鸭式教育”、“重知识轻能力”的教育方式。PISA给我们的启示则是，考试为教育服务，评价以社会需求为中心，评价应从“知识定位”转向“能力定位”。建立素质教育评价与监测体系应该是全方位、多角度的，要进行综合能力的测试，包含学生智力、体力、解决问题能力、心理素质和思想道德素质的考核。我们的教育工作者应该以培养学生的创新能力、塑造学生良好道德品质为己任，关注社会的需求，关注学生的需求。
　　国际学业成绩测评的结果已经被众多的教育改革支持者用作教育改革势在必行的有力佐证，并以此作为改革本国教育体制的一个参考。随着中学物理课程改革的深入推进，构建科学的学生学业评价体系已成为迫切需要解决的问题。适应未来生活需要的测评理念，生活化、开放式的考查内容和题型，笔试和调查相结合的测评形式，标准化的测评结果处理等，是我们从这些国际学业成绩测评项目中获得的重要启示。
　　
　　参考文献：
　　［1］OECD.PISA Participating Countries［EB/OL］.http：//www.Pisa.Oecd.org/pages/0，3417，en_32252351_32236225_1_1_1_1_1，00.html
　　［2］上海市中小学（幼儿园）课程改革委员会.上海市初中科学课程标准［M］.2004，108.
　　［3］Jon Miller.The measurement of civic scientific literacy，Public Understand.Science，7.Printed in the UK，1998：203-223.
　　［4］OECD.Assessing Scientific，Reading and Mathematical Literacy：A Framework for PISA2006［M］.Paris：OECD，2006：17-21.
　　［5］陆璟，占盛丽，朱小虎.PISA的命题、评分组织管理及其对上海市基础教育质量监测的启示.教育测量与评价［J］.2010，（2）：10-14.
　　
　　新疆兵团普通高中课改规划课题资助，课题编号：BTGKZ 08003.
　　 注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”