PISA科学素养评价对中学生物学课堂教学的启示

钱红　史立平

摘 要：根据PISA科学素养评价的内容，本文利用PISA科学素养评价的情景性、生活性及梯度性等特点，分析探讨PISA评价方式对我国中学生物学课堂教学的启示，使我国中学生物学课堂教学效率得以提升，在此基础上提升老师的学术实力和学生的学习热情，这样一来，就能促进我国中学生物教育的发展。

关键词：PISA;科学素养;中学生物学;课堂教学

近年来，PISA已发展成国际上最有影响力的学生评价，国际间教育水平比较的尺子就是PISA相关项目的测试成绩，OECD公布学生的测试成绩以及各国的教育水平的层次，旨在为各国教育水平的提升提供一定的参考。除OECD成员国外，我国上海等地区也参加了该项目，并且取得了不错的成绩。该评价方式对我国新课程理念下的中学生物学课堂教学具有重要的参考和借鉴价值，所以本文将会以国际广泛公认的科学标准提出要求，分析PISA评价方式对中学生物学课堂教学的启示，旨在提高我国中学生物学课堂教学效率，并且，促进我国中学生物教育的发展。

一、 问题的提出

PISA（Programfor International student assessment）是由经济合作与发展组织OECD（The Organizationfor Economic Cooperationand Development）常年在国际上举行盛大的评估项目，15周岁的在校学生有资格参与评选。在这项评选项目中，将通过各个方向评价他们的科学素养，阅读能力和数学能力，旨在了解学生是否能利用所学知识来解决未来生活中出现的实际问题的能力，该活动的周期是三年，并且每次的测评关注点都在不断地变化，该活动首次举办是在2000年。

二、 PISA科学素养评价内容

（一） PISA科学素养的评价内容

PISA科学素养的评价内容包括：科学知识、能力、态度、情境4个方面的内容，其结构框架（见表1）。

国家认知性科学的解释数据和证据环境意识

1. 知识维度：在PISA的理论中，概念的本体是非常难以具现化的，大众化的想法和深入实物本体本质的思考方式是人类对难以具象化的概念进行实践的有效方式，因此掌握概念对学生来说很重要。在PISA的测试中科学概念占有很大的比例。

2. 能力维度：PISA认为能力是完成一项目标或者任务所体现出来的综合素质，其更多包含的是对得出科学论据的认识、解释以及在此之上采取行动的能力。

3. 情景维度：PISA要求必须将评价设置在具体的情境中（个人/社会/国家），然后在教学过程中创设情感氛围，从而进行科学评价。

4. 态度维度：在PISA对于态度维度的阐述中，他们认为态度维度就是高效的提出有效的问题并且对答案进行深入的研究。所以在日常生活的学习中，设置一定的科学前沿，从而能够反映出学生对科学探究的好奇心以及兴趣程度。

（二） PISA科学素养生物样题分析

1. PISA例题举例——吸烟

吸烟是一种非常古老的消遣方式，伴随着长时间的社会变迁，吸烟的方式也趋于多样化，现在主要是卷烟、雪茄和烟斗三种方式。有关方面的调差统计显示，全世界范围内每天死于由吸烟引起的疾病的便有近13500人。有人预言到21世纪20年代，吸烟引起的死亡人数将会占据全球死亡人数的12%。烟草中含有的焦油、尼古丁和一氧化碳，是香烟对人体杀伤的主力军。

问题1：在人类把香烟的烟雾吸入身体后，香烟中的各项有毒物质在人体中积累并影响人体正常的生理代谢，最主要受影响的器官便是肺。以下四项哪一项是肺的功能？

A. 在全身范围内收集低含氧量的血液。

B. 通过呼吸与血液交换气体，释放氧气进入血液，并吸收来自血液的二氧化碳。

C. 通过和空气的交换彻底排出血液中的二氧化碳。

D. 将二氧化碳转变为氧气。

问题2：某些研究人员通过调查发现尼古丁药膏可以帮助戒烟，通过药膏和皮肤的直接接触来进行尼古丁的缓釋，以此来缓解戒烟期间产生的不良症状。

随机抽取100多名有意愿戒烟的烟民，以他们作为志愿者来对尼古丁药膏的效果进行研究。通过结束时戒烟人数进行药膏效果的判定，研究周期为半年。

下列哪种实验设计最好？

A. 所有的人都贴上药膏。

B. 除了一个人尝试着不用药膏来戒烟外，其他所有人都贴上药膏。

C. 由人们自己选择是否贴药膏戒烟。

D. 随即选择一半人使用药骨，另一半人不使用药膏。

问题3：有各种方法可以用来使人们停止吸烟，以下处理方法是从技术层面出发的吗？

A. 减少吸烟的方法是基于技术的吗？是/否

B. 增加吸烟的成本？是/否。

问题4：你对下列问题怎么看？

（1）知道焦油是怎样降低肺的功能的？非常赞同/赞同/不赞同/非常不赞同。

（2）学习停止吸烟后身体怎样恢复？非常赞同/赞同/不赞同/非常不赞同。

2. 分析

在以上所举例题中，题目的种类基本含括了PISA题目中较为常见的类型。选材吸烟考虑个人身体素质和对于健康的看法，具体的考查为人体的各大器官和主要循环系统以及理解题目的能力。

问题1，主要考查的是学生如何用已经掌握和刚刚理解的知识对现象进行理解的能力。需要学生知道各大器官的主要功能，在诸多选项中进行排除和挑选。问题2和问题3，题目中的要求主要考查学生对于问题进行深层面研究的能力，在前一问题中，需要学生对于探究问题的方法有着清楚的认识，并且熟练地掌握该种方法。后一个问题中，需要学生对几种戒烟方法进行判断，判断他们的方法是否基于技术层面，这是考查学生对于知识的认知性，这需要学生能够辨别科学和技术的差异并且对其分别进行探讨和研究。问4是对学生科学态度的调查。在所有的测试题目中，除了日常的针对学生学校背景和教师受教育程度的调查外，还对学生的科学态度背景进行调查。

三、 PISA科学素养评价内容对中学生物学课堂教学的启示

（一） 基于科学态度的中學生物学课堂教学

在中学生物学课堂之中，培养学生的兴趣要更加的重要。培养学生的兴趣有助于学生的学习速度，利于学生自主学习，提高课堂教学质量。在课堂上，增加科学前沿内容，为学生介绍当今科技的最新发展方向并且进行细致的引导，为学生培养对于科学技术的浓厚兴趣。例如在学习传染病章节时，我们可以为学生讲解历史上的著名病例，当今传染病的主要种类，如何进行预防和及时的治疗。这样一来既能使学生对于生物学产生浓厚的兴趣，又能为学生培养科学至上的科学态度。

（二） 基于科学情景的中学生物学课堂教学

在日常的教学中我们可以多用生活中的例子进行活学活用，可以拉近学生和老师的距离，提高学生的学习热情，让学生在日常生活中学会思考。比如，在讲授“酶的特性”时，创设如下问题情境：“为什么嘴里嚼着馒头觉得有甜味，而卡在牙缝里的肉丝隔天还在？”以便学生更直观地了解酶专一性的特点。在情境教学中要求所创设的情境贯穿于整个教学过程，并注重学生的情感与体验，因此生活化情境教学的开展有助于实现学生的情感教育。

（三） 基于科学能力的中学生物学课堂教学

利用实验培养学生自主思考的能力是非常重要的一环，这可以让学生自主培养科学思维。生物学是一门注重实际操作的学科，学生的实验能力是PISA非常注重的一环。例如：在某些实验中我们会用到一种实验溶剂，名叫丙酮。这种溶剂有臭味并且有毒，会损害人体健康，并且在实验过程中使用这种溶剂非常的浪费时间，在这些实验中教师可以引导学生进行多方面的思想，运用已经学习到的知识，进行不同的实验并且采用不同的有机溶剂作为替代品，这有利于培养学生的科学思维能力。

（四） 基于科学概念的中学生物学课堂教学

掌握概念的本质，有助于提高课堂效率。例如：细菌在蛀牙中扮演什么角色？A.细菌产生牙釉质、B.细菌产生糖、C.细菌产生矿物质、D.细菌产生酸。该题测试的是学生对“细菌”这个代表生物学科的重要概念的掌握情况。从这道题可以看出，PISA强调的是在现实的情境中对于难以具象化的概念进行解释和现实的应用，而不仅仅只是停留在概念的认知层面。在解题的过程中，学生要充分运用所理解的“细菌”这个概念和科学方法做出判断。假设学生只是背下了“细菌”这个概念，而没有理解这个概念或者不会应用这个概念，他是无法做出这道题的。因此，在平时的课堂教学中，教师可以引导学生去理解概念的本质，而不只是记忆。

四、 结语

本研究主要针对新课程背景下中学生物学课堂教学的现状，利用PISA科学素养评价内容的情景性、生活性及梯度性等特点，希望通过借鉴PISA科学素养评价方式来开展中学生物学课堂教学的活动，使我国中学生物学课堂教学效率得以提升，使学生的学习质量得以提高，从而，促进我国中学生物教育的发展。但是，PISA科学素养评价在我国还没有全面实施，在教育领域处于一个起步的阶段，未来还有漫长的道路，对我国的教育者是一个极大的挑战。所以，要想把PISA科学素养评价方式更好地运用到中学生物学课堂教学中，我国高校及一线的教育者要积极地吸取国外科学素养测评项目的经验教训，加强自身对PISA科学素养理论的学习，不断更新自身的知识储备，探索适合中学生物学课堂教学的路径，使其能够更好地为中学生物学的教学所服务。

参考文献：

[1]胡玉华.PISA科学素养评价方式对生物教学评价的启示[J].北京教育学院学报（自然科学版），2011，6（1）：41-43+56.

[2]赵田，史立平.浅谈PISA国际学生评价对我国生物教学的启示[J].辽宁教育行政学院学报，2009，26（3）：97-99.

[3]陈淑会.基于PISA的初中生物科学素养测评工具的开发研究[D].南京师范大学，2017.

作者简介：钱红，史立平，辽宁省沈阳市，沈阳师范大学教师专业发展学院。