PISA科学素养评价项目化学评价案例及启示，本文主要内容关键词为：评价论文,启示论文,案例论文,化学论文,科学素养论文，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 for International Student Assessment，简称PISA），是由经济合作及发展组织（简称OECD）策划，参与国联合开发的一套国际评价标准。评价对象为在校的15岁学生，通过纸笔测验、调查问卷等形式，旨在考察学生应用知识解决实际问题、应对未来生活挑战的能力。包含三个领域：阅读素养、数学素养和科学素养。从2000年起，每三年举办一次测试，每次侧重一个方面的能力评价，其中2006年为科学素养。
笔者根据2009PISA科学素养评价框架报告，通过编译部分科学素养化学方面的评价案例，对其做简要分析，并与2006年评价框架做了对比。
一、2009PISA科学素养评价简介
2009年报告中对科学素养的定义仍然沿用了2006年的定义，即：“个体的科学知识及利用科学知识来识别问题，获取新知识，解释科学现象，并根据证据得出结论的能力；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、精神和文化的环境；作为一个有思想的公民，积极参与和科学有关的议题。”评价目的有四个内容：情境、知识、能力和态度。
1.情境 识别隐含科学和技术的生活情境。
2。能力 识别科学问题、科学解释现象、使用科学证据的能力。
3.知识 从科学知识和关于科学的知识两方面来考察。
4.态度 主要包括对科学问题的兴趣，是否支持科学研究以及对资源与环境的责任感。
这四个评价目标是以“能力”评价为核心，以“情境”创设为背景，以“知识”和“态度”为影响能力形成的基础的科学评价框架。
该评价强调了“科学知识”和“关于科学的知识”的区别，科学知识是指有关物理、化学、生物科学等领域的知识；而关于科学的知识主要指科学探究和科学解释。因此，PISA对于科学素养的评价既重知识本身，又重视过程与方法，并将其归为知识的范畴。
二、评价案例简析
笔者选取PISA中涉及化学学科科学素养评价的两个案例做简要分析，按照PISA的评分要求，从情境、知识、能力、态度、评分标准方面对其进行介绍和分析。
［案例1］ （2009年样题）：阅读下文并回答问题。
温室效应：事实还是幻想？
“生物需要能量才能生存，而维持地球生命的能量来自太阳。太阳非常炽热，将能量辐射到太空中，但只有一小部分的能量会到达地球。”
“地球表面的大气层，就像包裹着我们的星球表面的毯子一样，保护着地球，使它不会像真空的世界那样，有极端的温差变化。大部分来自太阳的辐射能量，会穿过大气层进入地球。地球吸收了部分能量，其他则由地球表面反射回去。部分反射回去的能量，会被大气层吸收。由于这个效应，地球表面的平均温度比没有大气层吸收能量时的温度高。大气层的作用就像温室一样，因此有了‘温室效应’一词。”
“温室效应在20世纪越来越显著。事实表明，地球大气层的平均温度不断上升。报纸杂志上常说，二氧化碳排放量增加，是20世纪气温上升的主要原因。”
学生甲有兴趣研究地球大气层的平均温度和地球上二氧化碳排放量之间的关系。见图1和图2（下页）。
图1
学生甲从这两幅图中得出二氧化碳的排放量定是导致全球气候平均气温上升的原因。
问题1：图中什么能支持学生甲的观点？
问题2：学生乙却不同意甲的结论。学生乙比较两幅曲线图，指出其中有些资料并不符合学生甲的结论。
图2
请从曲线图中举出一项不符合学生甲结论之处，并说明理由。
问题3：学生甲坚持自己的结论，即地球平均温度的升高，是由于二氧化碳排放的增加而引起的，但学生乙则认为学生甲的结论太草率。学生乙说：“在接受这个结论之前，甲必须确定在大气层内其他会影响温室效应的因素维持不变。”
请写出学生乙所指的其中一个因素。
［案例2］（2006年样题）：发面包的时候，面包师将面粉、水、盐和酵母混合。混合后，面粉团被放在一个容器中几小时，致使发酵的过程得以发生。在发酵时，面粉团里发生了化学变化：酵母帮助将面粉中的淀粉和糖转化成二氧化碳和酒精。
问题1：发酵使得面粉团膨胀。为什么面粉团会膨胀？
A.因为产生了酒精，酒精变成了气体。
B.因为单细胞的细菌在其中增殖。
C.因为产生了一种气体，二氧化碳。
D.因为发酵使得水变成了蒸汽。
问题2：混合面团几小时后，面包师称量了面粉团，观察到它的质量减轻了。
下面四个试验中（见图3、4、5、6）起初的面粉团是等量的。哪两个实验能证明酵母是质量减轻的原因？
A.面包师应比较实验1和2。
B.面包师应比较实验1和3。
C.面包师应比较实验2和4。
D.面包师应比较实验3和4。
问题3：面粉团中，酵母帮助将面粉中的淀粉和糖转化成二氧化碳和酒精。二氧化碳和酒精中的碳原子从哪来？给可能的解释划上是或否。
问题4：当发酵的面粉团被放进微波炉烘烤时，面粉团中的气体和蒸汽膨胀。
为什么加热时气体和蒸汽膨胀？
A.它们的分子变得更大。
B.它们的分子运动的更快。
C.它们的分子数量增加。
D.它们的分子碰撞频率降低。
问题5：下面哪些观点你同意？
1.情境方面
PISA的测试注重从日常生活取材，强调科学知识在不同情境任务中的运用。具体来说，测试将情境分为三个层次，个人的、社会的和全球的。PISA认为在处理科学问题中，方法的选择和表现通常有赖于问题所属的情境。因而，试题多采用在题目开始给出一个特定的背景材料（通常是文字、数据、图片、表格等形式），再根据特定的情境给出问题。这也是检测学生识别材料中隐含的科技问题的能力。
案例1研究温室效应，通过讲解温室效应名字的来历为背景材料，并以“事实还是幻想？”为设问，以提高学生的兴趣，展开测试项目；案例2中，研究发面包过程里的化学反应，也是通过首先介绍面包师制面包的过程为背景来展开测试的。
2.态度方面
态度方面PISA主要考核学生对科学问题的兴趣，是否支持科学探究，以及对自然资源、环境保护等的责任意识。考察形式上PISA既采用问卷形式，又采用问题嵌入模式。例如，案例2中的问题5，这个问题主要考察学生能否用科学态度看待事物。通过态度问题与科学能力测试的整合，使得态度的考察更为具体。还能测试出学生在不同情境下对同一问题的态度是否会变化。同时，由于态度是一种主观的隐性的心理，较难区分，因而采取了非常细致的分类，以保证测量结果的准确性。但由于2009年科学素养不是主要的测试方面，因而，取消了考察态度方面的测试项目。
3.能力和知识方面
对于知识和能力的考察往往是结合在一起的。2009PISA特别强调“科学知识”和“关于科学的知识”的区别，科学知识是指有关物理、化学、生物科学等领域的知识；而关于科学的知识主要指科学探究和科学解释。由此可见，PISA对于科学素养的评价既重知识本身，同时重视过程与方法，并把它也归为知识的范畴。对于化学中的科学知识，PISA主要考察物质的结构（模型、化学键）；物质的性质（状态的改变、热导和电导）；化学变化；能量及其相互转化。同时PISA考察的知识要具有以下特征：与生活有联系；关系到未来生活；与科学方法相联系。能力则为理解科学知识、运用和综合评价信息、解释相关证据的能力。
案例1是以温室效应为背景的一道开放性试题，问题1考察学生的识图能力，通过识图获得有用信息以支持某个观点（类属：使用科学证据）；问题2也考查学生的使用科学证据判断结论正误的能力；问题3则是测试学生能否通过思考得出科学解释的能力。此题要求学生在读懂图像的基础上，通过比较、归纳，分析得出自己的结论，同时鼓励学生的创造性思维。
案例2中问题1要学生选择面粉团膨胀的原因（类属：科学地解释现象）；问题2则通过对比实验考察学生，通过科学探究获得有用信息得出结论的能力；问题3、4同样类属使用科学证据，学生要利用质量守恒和分子动力学知识获得正确结论。
4.评分方法
由于参与PISA的测试国较多，各国政治、经济、文化背景差异较大，为了保证测评结果的真实可靠，PISA规定了详细的评分标准，并提供多种参考答案。考试的题型主要分为两大类：选择、简答。评分标准分别采用了二元计分和信用计分。例如，案例2中问题2采取二元计分（非对即错）：选择D答案为满分；选择其他答案或没有作答均为零分。
而案例1的问题2，则采用了信用计分（部分答对则给一部分分数）：
这两种评价方式相结合使得评价更加客观准确。同时，能细致的区分学生处在哪个水平。例如，案例1问题1若为满分，则划为水平3；问题2若为满分，则归为水平5，部分得分，则归为水平4。这种评分标准将学生间的细微差距区分开来。知识实用性强，但难度较大，且在新课程标准中属于了解层次，故需把握好讲解的深度。
三、启示
PISA作为国际通用的评价项目，充分重视学生的生活能力与探究意识和科学态度的培养，具有一套完整具体的评价体系，为新课程改革中化学评价机制改革，化学专家评价标准规范化，化学教师评价理念国际化提供了很好的参考。
一是要重视学生对知识的应用能力。不仅仅考察学生对特定课程的掌握程度，更加关注学生运用在校所学知识能够做些什么，即要注重科学知识在生活情境中的应用，而不是对知识内容的简单记忆。这一定位也是课程标准目标的变化，更是学生发展的迫切需要。
二是要注重学生终身学习能力的测评。PISA除了评价学习成果的质量外，还将学生的学习动机、学习策略和对自身的信念也列入了考察范围，充分体现了重视学生学习潜质评价、可持续发展评价的理念。这也很值得正在施行新课改的老师、专家们借鉴。
三是要注重教育背景的诊断功能。PISA除了能力测试外，还有很重要的一部分内容，即对学生、学校和教育背景信息的收集，分析所收集的信息与不同成绩水平的相关，有助于研究促进教育成功的各种因素，这也是值得教师关注的评价方向。