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罗军辉

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PISA生物学试题引发的思考  

2012-10-11 21:33:07|  分类: 生物材料收藏夹 |  标签: |举报 |字号 订阅

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PISA是由经济合作与发展组织(OECD)实施的一项“学生能力国际评价项目”(The Program for International Student Assessment),它由OECD各参与国共同开发,是一项15岁在校生的国际性学生学习质量比较研究项目。PISA2000年首次开始评价,其后每三年进行一次,2000年主要评价的是阅读素养,2003年评价的重点是数学素养,2006年主要评价的是科学素养。科学素养评价内容包括相互联系的三个方面:能力、知识和态度,其中能力包括识别科学问题、科学地解释现象、使用科学证据三个方面,知识包括科学知识(包括物理系统、生命科学系统、地理和空间系统等)和有关科学的知识(如科学探究、科学解释等);态度包括科学的兴趣、支持科学探究、对资源和环境的责任感三个方面。本文选择了2006PISA中的一道生命科学试题,谈谈PISA试题的特点及对生命科学教学的启示。

1PISA科学公开题

11 PISA科学公开题:进化

现在的大部分马体形都是流线型的,而且能跑得很快。

科学家们已经找到了与马相似的动物的骨骼化石。他们认为这些动物是现代马的祖先。科学家们同时也已经能够确定化石中的种类生存的时期。

下面的表格中提供了三种化石和现代马的信息。

动物名称

始马

中马

草原古马

真马(现代马)

生存的时期

55005000万年前

39003100万年前

19001100万年前

200万年前到现在

腿的骨骼(相同的比例)

 

 

问题1

表格中的什么信息是现代马从其他三种动物演化过来的最强有力的证据?

[评分标准]

正确回答

代码1:回答涉及到长时间中马腿骨骼结构逐渐的变化

? 马腿骨结构大部分相同但有慢慢变化。

?5500万年到200万年的时间里,马的足趾融合起来了。

?马足趾的个数减少了。

错误回答

代码0:其他回答

?腿改变了。

?.基因突变导致了这些改变。[注释:这种说法是对的,但是没有回答问题 ]

?腿骨相似[需要提到或暗示逐渐的变化 ]

代码9:空白

问题2

科学家们可以从事哪些进一步的研究去查明马一直以来是如何进化?

请在你的选择后画圈。

这种研究可以帮助查明马在长期内如何进化的吗?

可以/不可以

对比在不同时期生存的马的总数

可以/不可以

寻找属于50004000万年前马的祖先的骨骼

可以/不可以

 [评分标准]

正确回答

代码1:可以;不可以;可以

错误回答

代码0:其他回答

代码9:空白

问题3

下面哪一种陈述最好地涉及到进化论的科学理论?

A 人们是不能相信这理论的,因为它不能让我们看到这些种类的改变。

B 这种进化的理论对动物是可能的,但是不能应用于人类。

C 进化论是目前一种建立在广泛的证据上的科学理论。

D 进化论是一种通过科学的实验验证的理论。

 [评分标准]

正确回答

代码1C进化论是目前一种建立在广泛的证据上的科学理论

错误回答

代码0:其他回答

代码9:空白

问题4

你对下面信息的兴趣如何?

每行只允许选一个。

 

 

兴趣很高

兴趣一般

兴趣很低

没有兴趣

a

想知道如何鉴别化石

1

2

3

4

b

想学习更多有关进化理论的发展的知识

1

2

3

4

c

想更多的了解现代马的进化

1

2

3

4

 

2 PISA科学公开题的特点

试题“进化”以马腿骨的变化为情境,从不同角度设计了4个问题,主要考查了进化原理等生命科学知识,以及学生识别科学问题等能力和支持科学探究的态度。相对于我国传统科学会考试题而言,PISA试题的特点表现如下:

21设置真实情境,重视社会经验

科学素养的一个重要方面是在各种情境中使用科学知识,“进化”是通过一幅奔跑的题图入手,引出奔跑的运动器官——腿,接着是腿的文字分析和描述,再以一组连续的腿骨进化图设置四个不同角度的问题。通常情况下,PISA都是以单元试题格式评估学生科学素养的,每一单元由题干以及随后与同一个题干相联系的若干考试任务组成,题干部分一般有一段刺激性材料作为命题的情境,这些材料可能是一段简短的文字或是带有图表的文本,同时再加上一系列各种类型的独立评分的问题。PISA之所以使用这种单元结构,是因为要尽可能接近现实的背景情境,同时在有效利用测试时间的同时体现现实情境的复杂性。PISA在情境的选择方面认为要选择来自人们的日常生活情境,而不是专业科学家的工作的情境,注重考查解决实际生活中的问题这一能力,体现了科学在生活实际中的作用,这对我们的课堂教学起到很好的导向作用。对于我国,现有的评价内容仍以考查学生掌握课本知识的程度为主,并没有很好地反映生活的实际问题,也就无以考查学生解决问题的能力。突破“书中取材”的局限,拓宽测评内容的背景,创造性地建立知识之间的关联,力求使问题与学生的生活经验联系起来,并以此引导科学教学,当学生确实体会到科学在他们的实际生活中有用时,他们的科学学习就会变得更加积极和有意义的。

22培养科学能力,关注全面提高

PISA科学评估中涉及的能力主要在下面三个方面:

识别科学问题

确认那些有可能进行的科学研究的问题

确认寻找科学信息的关键词

确认一个科学研究的关键特征

科学的解释现象

在给定的情境中运用科学知识

科学的描述或解释现象,并且预测相应的变化

确认适当的描述、解释和预测

使用科学证据

解释科学证据,得出并传播结论

确认假设、证据,并且得到结论后进行推理

思考科学和技术的发展对社会的发展

 

问题1:主要考查“识别科学问题”的能力,期望能确认马进化的最强有力的证据;

问题2:主要考查“使用科学证据”的能力,在对问题进行思考后提出假设,并在此基础上寻找证据来加以证明;

问题3:主要考查“科学的解释现象”,对四个相似选项进行比较和分析,期望能确认最适当的描述和解释;

可见,PISA测量的素养是指学生为迎接当今不断变化的现实世界的挑战,应用知识和技能解决问题的能力,关注那些有利于成为终身学习者以及与未来生活有关的知识和技能,它不同于且高于对学校课程所设置的学科相关知识的理解或记忆能力,是学生将来立足社会、成为合格公民所需要具备的科学素养。

23关注学习过程,注重科学态度

PISA生命科学试题不仅关注科学知识,而且也关注科学知识的学习过程。PISA试题没有仅限于我们常采用的文字叙述法,而且结合图示、表格,引导学生学会运用观察的手段获取信息,并运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,这对于培养学生未来可持续性发展的学习能力是至关重要的。对学生进行科学教育的一个目标是发展他们的态度,以使他们有可能参与科学问题,进而为了个人、社会和全球的利益,获得和应用科学和技术的知识。PISA生命科学试题尽管也是纸笔测试,但在测试过程中多侧面、多角度体现对三个维度教育目标的追求,特别是在态度情感价值观方面,这一点非常值得我们借鉴。与PISA2000PISA2003相比,PISA2006的一个创新之处是增加了学生对科学问题的态度反应,对“态度”的测试不仅伴随在调查问卷中,而且在测试题中安排了与题目相关的态度问题。可以看到,问题4采用“非常同意”、“同意“、“反对”、“非常反对”四个等级的Likert量表形式,考查了学生对于“支持科学探究”的科学态度。另外在给学生的真正测试题册中,态度项目是用明显的灰色阴影方格的形式呈现的,还非常明显地告诉学生:“这些问题没有正确答案,并不会计算在你的测验总分内,重要的是你能把自己的想法真实表达出来”。由于不担心分数的高低,学生能够表达出他们的真实想法和态度。我国的新课程改革提出了三维课程目标,其中包括“态度情感价值观”方面,但对这一目标如何评价还在探索中。PISA利用调查问卷、Likert量表等方式,对学生的“态度”进行评估,对我国新课程的教学评价有很好的启迪作用。

24呈现方式多样,评价突出差异

PISA试题题目形式有开放式试题、封闭式试题、单项选择题、复合多选题和Likert量表,在“进化”试题中,问题1属于开放式试题,需要学生呈现出问题解决中完整的、复杂的思维过程,他要求学生能够综合多方面的信息,能从多个角度理解问题,能在问题情境中作出决策。问题2属于复合多选题,学生在解答时,不是通过简单的价值判断或对给出的图表进行大小等方面比较就能得出答案,这类题目的目的不是为了把学生诱导到错误的答案中,而是要待测学生能否处理问题情境,而且要他们呈现出思维过程的线索。问题3属于单项选择题,通过四个相似答案的比较和分析,可以考查学生分析、总结和归纳能力。问题4属于Likert量表,考查的是学生对科学研究的态度,由于不计入总分,因此学生可以把自己的真实想法表达出来。试题类型多样化有利于从各个不同角度测试学生分析、理解、运用、表达各方面能力,PISA评价过程中的“双位编码”的设计,既突出了学生思维的差异性,又把“认真答题但答错”与“空答”的学生分开,使得学生答题的积极性大大提高,学生的学习兴趣就会越来越浓厚。双位编码的第一位数字代表学生应得的分数,第二位数字代表学生的作答反应类型。通过双位编码方式,不仅可以知道学生的得分,还可以知道其不同的作答反应类型,即使得零分,也可以通过学生错误作答类型的信息为学生做出个体诊断。这样会使更多的学生消除考试的畏惧感,愿意把自己的答案呈现出来,大大增强学习的信心。

PISA对于科学素养的测评,反映了西方发达国家对科学教育的理解,体现了科学教育的发展方向。PISA注重测试学生未来发展的潜能,关注学生的人文素养、运用知识、探究能力、实践能力和情感态度,而不仅仅局限在鉴别学生当前掌握知识的状况,这对于解决我国教育评价改革中的难题具有借鉴意义。

 

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