TIMSS—211与PISA—29科学评估框架的比较研究

　　0引言
　　随着经济的发展，加强科学教育改革、提高全民科学素养日益受到各国的重视。美国专门发布了《面向全体美国人的科学》等书目；中国近年通过"做中学"项目的实践探索科学教育改革的道路，提出科学能力建设最关键的任务是全民科学素质的提高。所以对目前科学教育状况进行评估显得尤为重要。
　　TIMSS与PISA兴起于20世纪末，21世纪初几乎风靡全球，越来越多的国家参与其中：2011年将近70个国家参与TIMSS评估，2009年参与PISA评估的有67个国家和经济体，包括30个经合组织成员国。TIMSS评价领域主要是由数学、科学成就和影响因素两部分组成，从1995年至今TIMSS已经组织过五次评估。PISA评估从2000年开始，三年为一轮，目前已进行了五轮，评价领域主要是阅读、数学和科学（2012年增加财经素养），每轮测评均有一个侧重的领域。两个评估项目的评估领域虽有差异，但都包括科学和数学的评估。国内外研究集中于TIMSS或PISA某一评估领域的发展趋势，或者将两个评价体系进行整体比较，而对其中科学评估框架的比较研究鲜有。
　　1研究过程及内容
　　《2011TIMSS评估框架》是TIMSS评估目前为止的最新框架，《PISA2009评估框架》则是PISA评估较新的框架，虽然在2009评估中科学素养不是评估的重点，但与PISA2006（以科学素养评价为重点）相比，它除了一些术语的更新，其他内容并无变化。文章希望通过对两个科学评估框架的评估目的、具体评估领域、以及评估重点等方面的比较研究，来讨论科学教育的难点重点，探索科学教育的评价趋势，为各国有理有力地进行科学教育改革给出一些参考。
　　1.1评估目的
　　TIMSS框架认为低年级学生对世界有一种天然的好奇心，是学习的最合适年龄，通过学校教育使他们学习和理解科学知识，能够使他们对未来的疾病治疗、环境保护、技术应用等问题处理有一个牢固的科学基础。而相对于传统学校教育的知识简单再生产而言，PISA认为应把更多的重点放在个人、学校、社会甚至全球情景中科学知识的应用上。
　　简而言之，两个体系评价目的不同在于TIMSS更关注学校教育，了解学生对科学课程方面的掌握情况，PISA则更关注学生实际能力，了解学生对未来生活相关问题的理解与科学决策能力情况。
　　1.2评估框架
　　TIMSS2011科学评估框架主要由内容维度和认知维度两部分构成。四年级和八年级的内容领域有所差异，反应了每个年级科学教育的重点和难点。四年级更重视生命科学；八年级更强调物理和化学。两个年级认知维度的框架则相同。每一领域在相应年级的具体科目及其所占评估的百分比见表1。
　　需要指出的是，很多国家义务教育阶段的科学课程都有强调要鼓励学生通过科学探究积累科学知识和建立理解，在TIMSS2011科学评估框架中，科学探究也成为评估维度。但是科学探究不是单独评估，而是依附于内容维度和认知维度。TIMSS将科学探究具体解析为以下5个方面的技能和能力：提出问题和假设；设计调查；呈现数据；分析和解释数据；得出结论展开解释。这五方面对四、八年级同样适用，但由于学生认知的发展，四年级评估集中于观察和描述，八年级评估则集中于评估和决策。
　　TIMSS科学评估框架结构严谨，层层细分。从抽象到具体分为维度、评估领域、主题、评估目标、行为举例几个层次，下面以四年级内容维度为例来进行说明。
　　四年级内容维度有生命科学、自然科学、地球科学三个评估领域。生命科学领域包含生物特性和生命过程、生命周期等五大主题。而在物特性和生命过程这一主题所要达成的目标是能够描述生物与非生物的差异、比较生物群身体和行为、理解生物体结构及其功能。在描述生物与非生物差异这一目标的行为条目中，具体例子有如生殖、生长、基本需要等方面的差异。
　　PISA科学评估框架始于对科学素养的定义，科学素养一词贯穿整个框架。PISA使用术语"科学素养"而不是"科学"，将其定义为在科学和技术的生活环境下，运用知识来确认科学问题、解释现象、使用科学证据，其表现的好坏还受到兴趣、价值观、责任等主观因素的影响。根据科学素养的定义，PISA有四个相关的评估领域，即（1）背景：认识涉及科学和技术的生活情况；（2）知识：理解科学知识，包括自然界的知识和关于科学的知识；（3）能力：展示科学能力，包括识别科学问题，解释科学现象，得出基于证据的结论；（4）态度：指一种对科学的兴趣，支持科学研究和采取行动的动机。每一评估项目具体所占分数如表2所示。
　　综上所述，TIMSS2011与PISA2009科学评估框架虽然对科学知识具体的定义略有差异，但都很重视科学知识及其应用，都强调科学探究能力的评估；同时，由表1与表2可以看出生命科学和自然科学在评价的体系中占据重要地位。两者不同主要源于不同的评估目的，TIMSS2011科学评估框架与课程结合紧密，更具层次性，更加具体细致，每一阶段的评估结构相对独立和完整。而PISA2009科学评估框架与实际生活相结合，更强调不同生活情境中解决问题的能力，它的评估的领域关联性更强。

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