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今年P(guān)ISA最關(guān)注的科學素養(yǎng)到底是什么?

作者:吳妍嬌 發(fā)布時間:

今年P(guān)ISA最關(guān)注的科學素養(yǎng)到底是什么?

作者:吳妍嬌 發(fā)布時間:

摘要:每個人都必須“像一個科學家一樣思考”。

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圖片來源于pexels

PISA(國際學生評估項目)針對15歲青少年基礎教育階段的評估,每三年發(fā)布一次,昨日亞太經(jīng)合組織公布了2015最新測試結(jié)果,中國名列第十。與往年不同,時隔十年,PISA又一次將焦點投注于科學素養(yǎng)中,這或許因為科技的無處不在。

PISA認為,作為一個有反思精神的世界公民,學生應學會獨立思考,應有能力去參與和科學相關(guān)的事務,這不僅僅是為了獲得一份工作,還要懂得用智慧和激情去面對一切可能發(fā)生的意外,這也是2018年P(guān)ISA將會加入“全球勝任力”這一全新維度的原因。

本周,亞太經(jīng)合組織(OECD)公布了2015PISA測試的最新結(jié)果。由于在前兩次PISA測試中,作為試點參與的上海學生取得了傲人成績,近年來PISA在國內(nèi)也廣受關(guān)注。

在2015PISA測試中,新加坡取得總分第一,而由北京、上海、江蘇、廣東組成的中國部分地區(qū)聯(lián)合體(B-S-J-G,China)總分位居第十。

每三年進行一次的國際學生能力測試(Programme for international Student Assessment,簡稱PISA)主要針對全球15歲學生,進行數(shù)學、閱讀和科學方面的評估,測試學生是否掌握了參與社會生活所需的基本知識和技能。

讀完報告,外灘君敏銳地發(fā)現(xiàn)了今年測試較往年最大的不同:此次PISA將焦點投注于科學素養(yǎng),而上一次PISA將關(guān)注點放在科學上還是在2006年。

在最近的10年里,我們共同見證了科學技術(shù)的飛速發(fā)展。自智能手機被發(fā)明以來,如今已經(jīng)到了幾乎人手一個的地步。

而社交媒體、云服務、機器人也已極大地改變了我們的經(jīng)濟和社會生活?;驕y序、基因組編輯、合成生物學、生物打印和再生醫(yī)學甚至正在悄然改變?nèi)祟惿旧?。因此,對科學的關(guān)注變得迫在眉睫。

可以說,PISA此次對科學的關(guān)注是很及時的——隨著科學技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)的到來,以及社交媒體的盛行,基于證據(jù)與事實來理解和傳播信息的能力變得異常重要。

當今時代,當面對生活中時刻轟炸著我們的各種觀點,每個人都必須“像一個科學家一樣思考”。事實上,在大多數(shù)國家,越來越多的學生希望未來能夠從事與科學相關(guān)的職業(yè)。

但遺憾的是,我們的科學教育并沒有跟上時代的步伐。

報告指出,從2006年起,全球科學教育水平一直止步不前,全世界只有不到四分之一的國家在提升他們科學教育的水準(這其中包含高績效教育系統(tǒng)如新加坡和澳門,以及低績效教育系統(tǒng)如秘魯和柬埔寨)。

但有一個重要的前提可能被我們忽略了,那就是近10年來,亞太經(jīng)合組織成員國投入到每一個小學生和中學生身上的教育資金平均都提升了20%。

“這10年以來科學技術(shù)的飛躍,并沒有把成功同樣帶到學校的科學教育中來”,經(jīng)合組織秘書長Angel Gurría 說,“每個國家都有提升的空間,即使是那些排名最靠前的國家?!?/p>

數(shù)據(jù)告訴我們什么?

新加坡無疑是佼佼者,緊隨其后的是日本,愛沙尼亞,芬蘭和加拿大。在新加坡,每五個學生中就有一個能夠解決最高級的科學問題,并且表現(xiàn)出像科學家一樣的思維方式。

他們從結(jié)構(gòu)清晰、信息量極大的科學課中受益良多,課堂上一般都有老師耐心的解釋、課堂辯論和學生的質(zhì)疑過程。而且他們的學習很有效率,這使他們能夠均衡地養(yǎng)成學術(shù)、社交和情感的各方面的技能。

  • 在亞太經(jīng)合組織成員國中約有7.7%的學生,也就是12個人中只有一個,在科學學科中表現(xiàn)極佳,精通程度大約在5級或是6級。其中約有四分之一(24.2%)的學生來自新加坡,來自中國大陸的占到13%左右。


  • 從參與測試的亞太經(jīng)合組織成員國總體來看,每五個學生中就有一個落后在科學水準的底線之外,甚至有一些國家每兩個學生就有一個落后。他們不能使用日?;镜目茖W知識來從簡單的數(shù)據(jù)中得出一個可靠的結(jié)論,而這是我們期待每一個世界公民都能擁有的能力。


  • 2006到2015這十年間,哥倫比亞,以色列,中國澳門,葡萄牙,卡塔爾和羅馬尼亞這些國家,科學教育的平均水平有顯著的提升。


  • 在33個國家和經(jīng)濟體中,在科學上表現(xiàn)最為優(yōu)異的學生當中,男生的數(shù)量要遠遠超過女生。其中,芬蘭是唯一一個女生的科學尖子生要比男生多的國家。與此同時,在大部分國家,男生和女生都能完成PISA中所要求的最簡單的科學工作。


  • 那些在PISA科學測試中分數(shù)較低的學生,他們不認為科學知識是試驗性的,他們也不認為類似重復試驗這樣的科學探究行為是獲取新知識的好辦法。

PISA是如何定義科學素養(yǎng)的?

PISA對科學素養(yǎng)的定義是:作為一個有反思精神的世界公民,應有能力參與和科學相關(guān)的事務。曾接受過系統(tǒng)科學教育的人應該是很愿意參與科學說理和討論的。這就要求學生要具備以下能力:

①科學地解釋現(xiàn)象的能力:對一系列自然和技術(shù)現(xiàn)象進行解釋和評估。

②評估和設計科學探究:設計科學調(diào)查,以科學的手段解決問題。

③科學地處理數(shù)據(jù)和證據(jù):以不同的方式分析和評估數(shù)據(jù)、觀點,得出合理的科學結(jié)論。

而學生能否施展以上能力,又取決于兩個方面的因素:

一、知識:對基本科學事實、概念和解釋性理論的理解。

報告中還特別提到有三種不同類型的知識:

  • 有關(guān)自然界以及人工技術(shù)領(lǐng)域的知識(內(nèi)容知識);

  • 用于科學領(lǐng)域的標準方法論過程的知識(過程知識);

  • 科學家如何證明他們主張所用到的論據(jù)(價值知識)。

舉個例子,解釋科學技術(shù)現(xiàn)象的時候就需要科學內(nèi)容的知識。而對科學探究和證據(jù)進行科學的評估和分析就需要知道科學知識是如何被建立的,以及它們是否令人信服。

二、態(tài)度

一系列對科學的態(tài)度,包括對科學技術(shù)的興趣,是否能積極參與并合理地評價科學探究,以及對環(huán)境問題的理解和認識等,也是評價學生科學素養(yǎng)的重要維度。

總的來說,PISA的目的不只是為了評估學生對科學了解多少,同時也是想了解學生在學習科學的過程中做了什么,這也符合現(xiàn)代教育所倡導的形成性評價的理念,也就是說PISA關(guān)注學生如何將科學知識最終運用到實際生活中去。

通俗一點的說法是,我們不能簡單地說學生“有”或“沒有”科學素養(yǎng),畢竟它不是某種財產(chǎn),相反我們只能評判學生所具有的科學素養(yǎng)的程度,它受到知識和態(tài)度兩方面因素的共同影響。

這里還要指出一點,此次PISA提出的科學素養(yǎng)概念,其實同時包含了科學以及基于科學的技術(shù)兩塊。技術(shù)尋求的是人類問題的最佳解決方案,并且可能不止一種。

而科學尋求的是關(guān)于自然以及物質(zhì)世界某一特定問題的答案。盡管如此它們在目的、手段和產(chǎn)出上不僅相同,這兩者還是非常的相近,具有科學素養(yǎng)的人能夠參與理性對話以及明智決策當中。

舉個例子,個人所作出的決定能夠影響新技術(shù)的發(fā)展方向(比如決定開一輛更小巧節(jié)能的汽車)。而擁有科學素養(yǎng)的人則需做出一個更為明智的決定。他們必須承認,科學和技術(shù)通常幫助我們解決問題。

但矛盾的是,科學技術(shù)同樣也是許多問題的根源,而解決新的問題也只能通過科學和技術(shù)。這大約與我們常常提到的批判性思維有異曲同工之妙吧。

為什么科學素養(yǎng)那么重要?

時隔10年,為何PISA再一次重提科學素養(yǎng)?這也許是因為科學這門學科,實在是在我們的經(jīng)濟及社會生活中扮演著越發(fā)重要的角色。

從服用止痛藥到?jīng)Q定什么是均衡飲食,再到早餐會喝的巴氏消毒牛奶,或是決定是否要買一輛混合動力型汽車,科學幾乎無處不在??茖W不僅僅是一大堆試管或是元素周期表,相反它是我們?nèi)粘I钪忻刻於家玫降墓ぞ叩幕A——從一個小小的開瓶器到精密復雜的太空探測儀。

而更為重要的是,科學并非只是科學家的專利。在信息爆炸的時代,每個人都需要“像一個科學家一樣思考”:能夠權(quán)衡證據(jù)得出結(jié)論;能夠理解所謂的科學真理可能會隨著時間的遷移而改變,與此同時,新的發(fā)明層出不窮,人們會對自然力量以及技術(shù)的能力和邊界勢必會有更深入的理解。

所以我們應該如何理解“像一個科學家一樣思考”這個概念呢?也許這一點中國學生真的需要好好向國外同齡人學習一下,盡管對科學知識的掌握向來是中國學生的強項。

秘密主要在于學生學習科學的態(tài)度上:美國學生似乎比中國學生更加具有科學頭腦。他們更喜歡提出各種有關(guān)科學的問題,尋找數(shù)據(jù)背后的內(nèi)涵,強調(diào)時政精神,尊重邏輯,重視前提條件。

另外,未來職業(yè)的志向也很重要。

在美國,未來想要從事和科學有關(guān)職業(yè)的學生是此次參加PISA測試的中國四省學生以及大多數(shù)東亞國家學生的兩倍。也就是說,許多美國學生最終可能無法實現(xiàn)這一理想,因為他們在科學教育中表現(xiàn)不佳。但同時,雖然東亞學生在科學教育中拔得頭籌,但是他們需要建立對科學更為積極的態(tài)度。

事實上,PISA所顯示出的能夠?qū)⒖茖W教育水平轉(zhuǎn)化成科學職業(yè)期待的其中一個因素,正是對學習科學的積極和享受的態(tài)度。這就需要教育給予學生更多時間去做學習以外的事情。根據(jù)2015 PISA報告,中國四省的學生每周會花57個小時在學習上,而在芬蘭,這一數(shù)字是36小時。

過去,科學教育總是被視為培養(yǎng)科學家的一條“管道”。這一形容本身不僅忽視了許多科學家是在經(jīng)歷了各種挑戰(zhàn)之后才實現(xiàn)了他們的抱負,同時也向一些并不希望成為科學家或是工程師的學生傳遞了負面的信息。

要知道,科學帶給學生們的,不僅僅是只有科學家才用得到的知識,科學教給學生們的知識與理解都是與生活息息相關(guān)的,就好比維持健康飲食這樣的個人問題;亦或者是怎樣在大城市中治理浪費現(xiàn)象的當?shù)貑栴},又或者是轉(zhuǎn)基因作物的成本與好處、怎樣預防并減輕全球變暖所帶來的災害這類全球化問題。

就像是PISA所爭論的,學生們有必要參與到現(xiàn)在如今以科學技術(shù)為基礎的世界中,學校的科學教育應該傳遞給學生更積極的信息——甚至是作為一個跳板,通過科學讓學生對其他事物也開始感興趣。

關(guān)于未來PISA的一些新知

就好像今年P(guān)ISA將關(guān)注點重新放回到科學素養(yǎng)上來,人們對現(xiàn)代教育要求不會止步不前?,F(xiàn)在的學校教育需要幫助學生學會應對未來可能工作和生活的世界,在那個世界里,大部分人都需要與不同文化的人合作,學會尊重不同的想法和價值觀,在面對諸多差異的時候,人們要懂得如何去信任。

這也是為什么2018年的PISA將會加入“全球勝任力”(global competence)這一全新維度。我們需要使學生能夠獨立思考,成為他人的榜樣,不僅僅是為了獲得一份工作,還要懂得用智慧和激情去面對一切可能發(fā)生的意外。

經(jīng)合組織對“全球勝任力”的定義是:能夠批判地、從不同角度分析全球及跨文化事件,理解差異如何影響人們的見解、判斷和想法,參與來自不同背景的人進行開放、合理以及有效的互動,共同享有對人類尊嚴的尊重。

在當今世界,全球化趨勢在經(jīng)濟、政治和文化領(lǐng)域勢不可擋。而我們也需了解,全球化對不同的人可能有不同的含義。也許它對一些人來說是創(chuàng)新和更高生活標準的代名詞,但對另一些人來說也許就是社會分化和經(jīng)濟不平等。

又或者,對一些人來說,跨越邊境的移民也許只是在國家之間出差,但對另一些來說可能是為了逃離貧窮和戰(zhàn)爭。因此,為了尊重和理解這些截然不同的視角和觀點,新時代的人才必須要具備所謂的“全球勝任力”。

過去,教育的含義可能只是傳道授業(yè)解惑,而如今的教育則是要幫學生建立起可靠的指南針和航行技巧,在這個不確定的、反復無常的、模糊不清的世界找到屬于他們自己的路。

本文轉(zhuǎn)自外灘教育,作者吳妍嬌。

1、本文是 芥末堆網(wǎng)轉(zhuǎn)載文章,原文:外灘教育;
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來源:外灘教育
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