PISA科学素养测评对高中物理教学的启示，本文主要内容关键词为：启示论文,物理教学论文,高中论文,科学素养论文,PISA论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
国际学生评价项目（The Programme International Student Assessment，简称PISA）是由联合国经合组织（OECD）发起、组织、实施的，以15岁年龄为取样，通过对阅读素养、科学素养和数学素养三个领域的测试来对各国学生进行比较的国际性比较评价项目。通过国际比较，可以考察学生学业质量与学习能力，改进教育决策、促进教育公平、深化课程改革，并借鉴先进评价理念和技术，改进基础教育的评价体系。上海是中国大陆第一个参加PISA的地区，并在2009年的测试中取得阅读素养、科学素养、数学素养三项第一。科学素养是21世纪人类所应具备的基本素质，这将使高中物理教学发生重大的变革，以培养学生终身学习的理念和认识世界、改变世界的能力为改革目标。
一、PISA科学素养测评内容简述
PISA对科学素养的界定为：科学素养是一种能力，能够运用科学知识去识别问题，经论证得出结论，以助于理解人类对自然界的改造和决策。科学素养测评包括三个维度：科学知识或概念，科学过程，科学知识和过程应用的情境。
有科学素养就意味着一个人能够理解科学概念和原理，对科学充满兴趣、有探索科学的冲动，以科学的态度来参与社会事务，具备科学思维习惯和科学的价值判断。
PISA以此作为依据设置测评试题，试题内容选取与日常生活情境相关；大量使用日常生活中频度较高的知识以反映真实世界的内容：运用科学知识和科学思维过程解决这些问题。试题内容不仅背景宽广——创造性地建立知识之间的联系，而且不仅仅是新旧知识的联系，更重要的是科学与社会经济、生态环境、科技发展等不同学科领域的知识之间的联系，而且更具包容性和开放性，让参加测评的学生可以充分发挥想象的空间，把自己的想法表达出来。PISA在测试之前还要对学生的背景进行调查，涉及学生的家庭背景、学习习惯、学习动机、学习环境等，把这些调查和试题测评结果综合起来进行分析，以使得评价更加充分和客观，让教育者有的放矢，明确教育的方向。
二、PISA科学素养测评物理部分案例分析
PISA科学素养测评内容包括生命科学、物理、化学、地理等，其中物理部分的科学主题和相关概念见下表：
案例1 一位司机在汽车仪表盘上放了一杯水（如图1），汽车正在向前行驶，当汽车紧急刹车时，水是否会溢出，向哪边溢出？这辆车是燃烧汽油作为能源的，对环境有污染，有的城市以电能作为汽车动力，以减少对环境的污染，这种汽车所需的高压电是由电厂提供的，而电厂使用的是化石燃料发电。有人认为电能汽车没有环境污染，请问你是否同意这一说法？
案例分析 本题属于PISA的科学测题中“力和运动”主题，考察了物体惯性方面的知识，同时借用这一情景，考察了科学对人类生存环境的正负影响，既评价学生的知识内容，也评价了学生的科学价值观，拓宽了评价的背景。
案例2 科学家在研究如何改善道路交通安全时，为了收集信息，他们在一条较窄的路上安置了一台录像机，以了解车速、车距和道路使用情况。一段时间后，科学家在路上标明了车道线，继续通过录像观察交通发生的变化，交通是否更畅通，汽车间距比以前更小还是更大，车辆是否更靠近路边，采集到这些信息就可以帮助交通部门决定是否需要在道路上标示车道线。那么，除此之外，下列哪种信息会有助于科学家提供更科学的建议？
A.在另一条较窄的道路上作同样的观测记录；是/否。
B.在较宽的道路上作同样的观测记录；是/否。
C.记录未标明和标明车道线情况下，同一时间段交通事故发生数；是/否。
D.记录未标明和标明车道线情况下，道路上汽车的数量；是/否。
案例分析 本案例综合性较强，是生活中实际遇到并需要解决的问题，在物理教学中学生学习了控制变量以及相关的一些科学研究方法后，通过一个交通安全的问题考察学生是否理解科学调查的过程，以及其在进行科学实验中的重要性。如何收集有用的科学数据或信息，通过控制和改变一些变量，进行对照比较，做出科学的决策。
从以上两个案例不难看出，PISA科学素养测评与生活的联系非常紧密，试题都是学生非常熟悉的场景，要求学生在平时的生活中注意观察这些存在的现象以及进行深入思考，具备利用所学知识解决实际问题的能力。
三、PISA科学素养测评对物理课堂教学的启示
PISA从科学概念、科学方法、科学情景三个角度对学生的科学素养进行了评估，这样的测评方式和评价体系具有时代气息并符合时代特征，它能够充分调动学生的学习热情，让学生知道学习的目的，学生在学习中能体会到生命的美与力量，产生一种实现自我、超越生命的至乐感觉，而不是深深压抑和痛苦。
1.设置生活化背景，学有所感
PISA题目的情景选择重点放在个人、家庭、社区及社会公众有关的事物，数据亦主要与人们的生活有关，将评价任务设置在这些情景中。PISA希望能够做到尽可能准确地评价学生在科学课程中所获得的科学知识的运用能力，这也启示物理教师在课堂上设置一些生活化背景，让学生认识到物理之用、感受到物理之美。
例如：汽车是现代社会出行必不可少的交通工具，汽车上的物理学知识可以走入物理课堂，成为和实际生活联系的纽带：可以讨论汽车的底盘质量为什么都较大？汽车的车身为什么设计成流线型？汽车靠什么力行驶？小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带；怎样刹车才是安全有效的等问题。新闻报道也是生活化背景选择的有效渠道：当四川大地震发生的时候可以与学生讨论地震的形成和防御；日本核电站爆炸的时候可以与学生探讨核能的利用和安全问题。
生活化背景的设置让物理走出了课堂，走向了社会。
2.理解科学化方法，学有所思
PISA认为与收集论据的能力相比，使用科学知识以得出基于充分论据的结论的能力更为重要。为此，PISA更多地关注与科学相关的方法，而不是科学内的方法。这主要包含对得出科学结论的论据的认识、解释以及在此之上采取行动的能力。由此我们看到，利用科学及与之相关的方法解决问题是至关重要的。
例如：教师可利用在日本核电站爆炸期间出现的抢盐的事件作为背景，设置一系列问题与学生讨论：（1）本底辐射与核辐射剂量的关系；（2）你认为核辐射是否会随风飘到大陆？根据是什么？（3）如果是你，是否会参与到抢盐的事件中，并说明理由？（4）抢盐事件说明了人们一种怎样的心理？怎样能够理性地面对突发事件？
这些问题是在学生已经知道核能的利用及其安全措施的基础上进行设置的，学生在回答这些问题的过程中首先要知道是什么，然后想为什么是这样的，最后回答怎么办，关键的落实处在于如何解决问题。
科学内的方法和与之相关的方法结合，让学生具备一定的综合思考能力，切实地去解决一些实际问题。
3.应用现代化手段，学有所用
PISA科学素养涉及生活的方方面面，要求学生掌握的知识更是涉猎广泛，所以学生学习的渠道更加应该是多元化的，在课堂的教学中更要加入科技元素，让物理课堂更加现代化。
如今，DISLab已经进入了中学课堂，数字化实验能更加快捷地反应物理量之间的关系，体现高科技的时代脉搏。
传感器实验、网络助推、WISE系统下的研究性学习等现代化元素都可以进入到高中物理的课堂中。
综上所述，PISA科学素养测评是对学生综合解决问题能力的一种考察，对广大物理教师提出了更高的要求，面对信息纷繁复杂的现代社会，生活化、科学化和现代化将成为物理课堂的主旋律。