PISA科学素养评价的作业样本和评分系统

PISA评价体系一、概述PISA(Programme for International Students Assessment)是一个由经济合作与发展组织(Organization for EconomicCo-operation and Development, OECD)策划并组织的评价临近义务教育末期（15周岁）学生的阅读、数学、科学素养的国际性学生评价项目，是一项集体协作研究计划。

它主要评价学生是否具备了未来生活所需的知识与技能，以及在现实生活中运用这些知识和技能解决问题的能力。

PISA的测评结果反映了教育系统和社会系统对义务教育阶段学生的影响，并在世界范围内为各国的教育政策制定和研究提供导向。

二、评价特点国际学生评价项目（PISA）与其他国际性评价，如国际科学与数学调查趋势（TIMSS）只关注“学校”的知识、主要考察学生对学校课程的学习情况，有着显著的不同。

第一，主要关注学生是否准备好去应对未来的挑战，他们是否具有有效地分析、推理与交流自己的思想观点及终身学习的能力；第二，强调通过在真实生活情景中，考查学生运用知识和思维能力的表现，来反映学生掌握关键能力的状态；第三，通过搜集各国学校教育、家庭、社会等方面的背景信息，运用评价框架对测试所取得的结果进行详细的解释，为各个国家和地区制定更加行之有效的教育政策提供依据。

三、评价目的及意义“国际学生评价计划”的主要目的是评定主要工业化国家和地区及一些发展中国家和地区15岁的学生在多大程度上获得在今后成人生活中所需要的广泛的阅读、数学、科学、问题解决等方面的知识和能力，以便学校教育能较好地应对当今社会的挑战。

“国际学生评价计划”旨在通过三年一度的周期性的评价，直接而有效地收集、整理、分析和提供相应的学生、学校、国家和地区等各层面的阅读能力、数学能力、科学能力和问题解决能力方面的信息，提供在家庭和学校里影响学生发展的因素的观察和分析，审查这些因素的相互作用的机理及对制定教育政策所具有的意义。

PISA评价体系一、???概述PISA(Programme for International Students Assessment)是一个由经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)策划并组织的评价临近义务教育末期（15周岁）学生的阅读、数学、科学素养的国际性学生评价项目，是一项集体协作研究计划。

它主要评价学生是否具备了未来生活所需的知识与技能，以及在现实生活中运用这些知识和技能解决问题的能力。

PISA的测评结果反映了教育系统和社会系统对义务教育阶段学生的影响，并在世界范围内为各国的教育政策制定和研究提供导向。

二、???评价特点国际学生评价项目（PISA）与其他国际性评价，如国际科学与数学调查趋势（TIMSS）只关注“学校”的知识、主要考察学生对学校课程的学习情况，有着显着的不同。

第一，主要关注学生是否准备好去应对未来的挑战，他们是否具有有效地分析、推理与交流自己的思想观点及终身学习的能力；第二，强调通过在真实生活情景中，考查学生运用知识和思维能力的表现，来反映学生掌握关键能力的状态；第三，通过搜集各国学校教育、家庭、社会等方面的背景信息，运用评价框架对测试所取得的结果进行详细的解释，为各个国家和地区制定更加行之有效的教育政策提供依据。

三、???评价目的及意义“国际学生评价计划”的主要目的是评定主要工业化国家和地区及一些发展中国家和地区15岁的学生在多大程度上获得在今后成人生活中所需要的广泛的阅读、数学、科学、问题解决等方面的知识和能力，以便学校教育能较好地应对当今社会的挑战。

“国际学生评价计划”旨在通过三年一度的周期性的评价，直接而有效地收集、整理、分析和提供相应的学生、学校、国家和地区等各层面的阅读能力、数学能力、科学能力和问题解决能力方面的信息，提供在家庭和学校里影响学生发展的因素的观察和分析，审查这些因素的相互作用的机理及对制定教育政策所具有的意义。

PISA2015科学素养测试框架所有理解和参与有关科学技术问题讨论的能力都需要以下三种类型的知识：1.内容性知识（content knowledge），又称科学内容知识（knowledge of the content of science），指有关自然世界的事实、观点和理论等知识。

例如，植物如何利用光和二氧化碳合成复杂分子，物质的微粒性质等。

2.程序性知识（procedural knowledge），也称为证据概念（concepts of evidence），是指关于科学家用于建立科学知识的知识。

这是实证研究所依据的实践和内容知识，比如，重复测量，减少误差和不确定性，控制变量，表征和交流数据的标准程序等。

3.认知性知识（epistemic knowledge）指的是理解具体结构和规定性特征在知识建构过程的必要作用。

包括理解问题、观察、假设、模型和讨论在科学研究中的功能，认识不同的科学探究形式，同行评审在建立可信赖知识的过程中扮演的角色等。

提出科学见解的能力，[7]并进一步解读为以下三种主要的科学能力：1.科学地解释现象，即认识、提供和评价对一系列自然现象和技术产品的解释；2.评价和设计科学探究，即科学地描述、评价科学研究，提供问题解决的方法；3.科学地解释数据和证据，即分析评价数据和各种不同方式表示的参数，并能得出恰当的科学结论。

表2. PISA2015 科学素养测试框架表3. PISA2015 科学素养测试对背景的描述表4. PISA2015 科学素养测试对能力的要求表6. 程序性和认知性知识的内容及特征表7. PISA2015 科学素养测试框架对态度的阐释（五）PISA2015 科学素养测试构建了能力标准和知识类型的认知需求框架PISA2015 科学素养测试与以往测试明显不同的是其借鉴美国威斯康辛大学教育研究中心诺曼·韦伯（Norman L Webb）教授在1997 年提出的知识深度[9（] Depth of Knowledge，DOK），构建了科学素养能力标准和知识类型的认知需求（cognitivedemand）框架（如图1 所示）。

2025pisa科学素养测评框架
2025年PISA科学素养测评框架是一个评估各国15岁学生科学教育成果的重要工具。

该框架从背景、科学能力、科学知识和科学认同四个维度进行评估。

在科学能力方面，测评将强调学生应用复杂的科学思想、概念解决真实生活中的问题的能力，侧重社会决策需求。

这意味着学生需要具备批判性思维、创新能力和解决问题的能力，以便在未来的生活和工作中应对各种挑战。

在科学知识方面，测评将注重跨学科整合，强调学生对科学知识的理解和应用。

这包括物理学、化学、生物学、地球科学等多个领域的知识，以及科学方法与过程的理解。

科学认同是在“态度”基础上扩展的评价维度，它强调学生对科学的兴趣、对科学家工作的理解以及对科学在社会中角色的认识。

这有助于培养学生的科学素养和科学探究精神，使他们成为未来科学发展的推动者和参与者。

此外，2025年PISA科学素养测评框架还将新增对“在数字世界中学习”维度的测评。

这将评估学生使用数字化工具参与知识构建和解决问题的能力，以及在学习过程中使用数字技术所必需的基本能力。

这反映了数字化时代对科学教育的新要求，也为学生提供了展示自己数字化技能的机会。

总的来说，2025年PISA科学素养测评框架旨在全面评估学生的科学素养水平，包括科学知识、科学能力和科学认同等方面。

通过参与这一测评，各国可以了解自己在科学教育方面的优势和不足，从而为改进科学教育提供有力支持。

2021pisa科学素养框架（实用版）目录1.2021PISA 科学素养框架的背景和意义2.框架的主要内容3.框架的评价标准4.我国在 PISA 科学素养测试中的表现5.对我国科学教育的启示正文1.2021PISA 科学素养框架的背景和意义PISA（Programme for International Student Assessment，国际学生评估项目）是由经济合作与发展组织（OECD）发起的一项全球性的教育评估项目，旨在评估各国学生在阅读、数学和科学等领域的素养。

2021 年，PISA 发布了全新的科学素养框架，为全球科学教育提供了一个全新的评价体系。

科学素养对于个人和整个社会的发展都具有重要意义。

在科技日新月异的时代，具备科学素养的公民能够更好地理解科学知识，积极参与科技发展，提高生活质量。

因此，PISA 科学素养框架的提出对于全球科学教育的发展具有重要的指导意义。

2.框架的主要内容2021PISA 科学素养框架主要包括以下几个方面：（1）科学知识：包括生物、化学、物理等基础科学知识，以及地球与宇宙科学、生命与健康科学等跨学科知识。

（2）科学实践：指学生在实际情境中运用科学知识和方法解决问题的能力，包括实验设计、数据分析、论证评估等。

（3）科学态度：指学生对科学的认识和信念，包括对科学知识的信任、对科学方法的尊重、对科学伦理的遵循等。

（4）科学沟通：指学生运用不同方式表达科学观点、交流科学信息的能力，包括书面表达、口头表达等。

3.框架的评价标准PISA 科学素养框架提供了一套详细的评价标准，用于衡量学生在各个方面的表现。

评价标准分为三个层次：较低水平、中等水平和高水平。

通过这些评价标准，可以更好地了解学生的科学素养水平，为教育决策提供依据。

4.我国在 PISA 科学素养测试中的表现我国自 2009 年开始参加 PISA 测试，在科学素养方面的表现一直较好。

根据 2018 年的测试结果，我国学生在科学素养方面的平均得分为513 分，高于 OECD 国家的平均水平。

二、数学素养测评的内容基于以上对数学素养的认识与界定，ＰＩＳＡ主要从四个领域即数学技能、主要的数学概念、数学课程因素、数学情境中展开。

其中，数学技能和主要的数学概念为主要领域，涉及评价的范围和熟练程度；数学课程因素和数学情境则是次要领域，是为了确保测评具有充分的覆盖面以及所选择的评价任务的平衡分布。

１．数学技能。

数学技能是指数学的综合能力，它是ＰＩＳＡ的数学素养评估框架的第一个主要方面，它包括各种不按等级顺序排列的数学综合能力，当然，这种技能与各级的教育相关。

具体而言包含这样几个方面：①数学的思考能力；②进行数学论证的能力；③建立模型的技能；④提出问题并解决问题的能力；⑤表示的能力；⑥使用符号、形式和技术能力；⑦交流观点的能力；⑧使用各种工具、辅助物的能力。

２．主要的数学概念。

ＰＩＳＡ的目标是评价学生所取得成绩的整体宽度，采用的是综合的评价方式，而不仅仅是测试知识的片段。

因此，ＰＩＳＡ中的主要的数学概念应是包含有足够多的类型和深度来揭示数学的本质。

ＰＩＳＡ慎重选择了机会、变化和增长、空间和形式、数量推理、不定性、从属性关系等概念作为其需要评估的主要数学概念。

在ＰＩＳＡ的第一轮即２０００年的评价实施中，由于用于评价数学素养的时间有限，第一轮评价主要集中在变化和增长、空间和形式两个主要概念，这就限制了评估的广度。

这在２００３年的数学素养评估中将得到改善。

３．数学课程因素。

ＰＩＳＡ的测评重点虽不完全来源于传统的数学课程，但是ＰＩＳＡ仍将传统的数学课程内容作为数学素养评估的一小部分，这部分内容主要包含有数字、测量、估计、代数学、函数、几何学、概率、统计学、离散数学等。

ＰＩＳＡ成员国的数学课程都将包含这些内容，而且，ＰＩＳＡ也将设计题目来评价这些内容，并确保其题目与学校数学课程相关题型的分布的均衡。

４．数学情境。

ＰＩＳＡ强调在各种不同的情境中解答数学问题，运用数学知识。

因为，ＰＩＳＡ认为数学方法的选择、结果的表示经常取决于问题显现的情境。

二、数学素养测评的内容基于以上对数学素养的认识与界定，ＰＩＳＡ主要从四个领域即数学技能、主要的数学概念、数学课程因素、数学情境中展开。

其中，数学技能和主要的数学概念为主要领域，涉及评价的范围和熟练程度；数学课程因素和数学情境则是次要领域，是为了确保测评具有充分的覆盖面以及所选择的评价任务的平衡分布。

１．数学技能。

数学技能是指数学的综合能力，它是ＰＩＳＡ的数学素养评估框架的第一个主要方面，它包括各种不按等级顺序排列的数学综合能力，当然，这种技能与各级的教育相关。

具体而言包含这样几个方面：①数学的思考能力；②进行数学论证的能力；③建立模型的技能；④提出问题并解决问题的能力；⑤表示的能力；⑥使用符号、形式和技术能力；⑦交流观点的能力；⑧使用各种工具、辅助物的能力。

２．主要的数学概念。

ＰＩＳＡ的目标是评价学生所取得成绩的整体宽度，采用的是综合的评价方式，而不仅仅是测试知识的片段。

因此，ＰＩＳＡ中的主要的数学概念应是包含有足够多的类型和深度来揭示数学的本质。

ＰＩＳＡ慎重选择了机会、变化和增长、空间和形式、数量推理、不定性、从属性关系等概念作为其需要评估的主要数学概念。

在ＰＩＳＡ的第一轮即２０００年的评价实施中，由于用于评价数学素养的时间有限，第一轮评价主要集中在变化和增长、空间和形式两个主要概念，这就限制了评估的广度。

这在２００３年的数学素养评估中将得到改善。

３．数学课程因素。

ＰＩＳＡ的测评重点虽不完全来源于传统的数学课程，但是ＰＩＳＡ仍将传统的数学课程内容作为数学素养评估的一小部分，这部分内容主要包含有数字、测量、估计、代数学、函数、几何学、概率、统计学、离散数学等。

ＰＩＳＡ成员国的数学课程都将包含这些内容，而且，ＰＩＳＡ也将设计题目来评价这些内容，并确保其题目与学校数学课程相关题型的分布的均衡。

４．数学情境。

ＰＩＳＡ强调在各种不同的情境中解答数学问题，运用数学知识。

因为，ＰＩＳＡ认为数学方法的选择、结果的表示经常取决于问题显现的情境。

PISA部分测评试题及评分PISA要求参加四项测评的中学生不仅掌握学科知识、更重视学生的能力和态度。

每个学科的评价重点包括三部分内容：过程和方法的掌握、概念的理解和在不同环境下运用知识的能力。

因此，所有的试题都是围绕这三个中心内容来展开。

而在解决问题能力测评中，学生不仅要能分析一个既定情况及作出决定，还要能考虑多方面因素，作出最佳决定。

数学：匹萨饼一家匹萨饼店提供厚度相同、直径不同的两款匹萨，直径30厘米的匹萨要30元钱，而直径40厘米的匹萨40元钱。

问：买哪种匹萨更划算？说明理由。

满分：根据匹萨面积增幅大于钱的增幅，推断出买大的匹萨比较划算。

理由：匹萨的直径与价钱相等，但是匹萨的面积是直径的平方除以4，肯定大于10，因此匹萨增幅大于价钱的增幅，所以买大的比较划算。

部分得分：通过面积公式计算出每花一元钱能买到多少面积的匹萨。

（1/4*π*40*40）/40＝31.4＞（1/4*π*30*30）/30＝23.6，因此买大的划算。

但这种方法并不适合在日常生活中使用，因此酌情减分。

不得分：其他任何答案及没有给出答案。

科学：减肥计划一个女孩宣布减肥新计划：一周中有5天正常进食，其余两天只吃巧克力。

根据成分分析显示，她所吃的巧克力中不含维生素C。

如果要保持营养均衡，她在5天的正餐中应该吃什么补充维生素C？A鱼B水果C饭D蔬菜满分：B和D不得分：任何其他答案。

解决问题：1.“三个人看电影”给出三个人可以外出看电影的时间表、爱好的影片类型及某电影院电影排片表。

然后请学生根据具体情况选出适合三个人同时观看的电影及场次。

测评目的：特定条件下作出最佳决定点评：学生要根据三人不同的条件选出时间交集，并再将时间交集与电影排片表相交，得出决定。

但在作出最后决定时，学生必须考虑到三个人各自的爱好选出最佳方案才能获得满分。

2.“野营”8名老师（男女各4名）带领26个女生和20个男生外出野营，营地共有大小不等的卧室7间。

同性别的人才能合住一间，每间卧室必须有一个老师入住。

PISA部分测评试题及评分PISA要求参加四项测评的中学生不仅掌握学科知识、更重视学生的能力和态度。

每个学科的评价重点包括三部分内容：过程和方法的掌握、概念的理解和在不同环境下运用知识的能力。

因此，所有的试题都是围绕这三个中心内容来展开。

而在解决问题能力测评中，学生不仅要能分析一个既定情况及作出决定，还要能考虑多方面因素，作出最佳决定。

数学：匹萨饼一家匹萨饼店提供厚度相同、直径不同的两款匹萨，直径30厘米的匹萨要30元钱，而直径40厘米的匹萨40元钱。

问：买哪种匹萨更划算？说明理由。

满分：根据匹萨面积增幅大于钱的增幅，推断出买大的匹萨比较划算。

理由：匹萨的直径与价钱相等，但是匹萨的面积是直径的平方除以4，肯定大于10，因此匹萨增幅大于价钱的增幅，所以买大的比较划算。

部分得分：通过面积公式计算出每花一元钱能买到多少面积的匹萨。

（1/4*π*40*40）/40＝31.4＞（1/4*π*30*30）/30＝23.6，因此买大的划算。

但这种方法并不适合在日常生活中使用，因此酌情减分。

不得分：其他任何答案及没有给出答案。

科学：减肥计划一个女孩宣布减肥新计划：一周中有5天正常进食，其余两天只吃巧克力。

根据成分分析显示，她所吃的巧克力中不含维生素C。

如果要保持营养均衡，她在5天的正餐中应该吃什么补充维生素C？A鱼B水果C饭D蔬菜满分：B和D不得分：任何其他答案。

解决问题：1.“三个人看电影”给出三个人可以外出看电影的时间表、爱好的影片类型及某电影院电影排片表。

然后请学生根据具体情况选出适合三个人同时观看的电影及场次。

测评目的：特定条件下作出最佳决定点评：学生要根据三人不同的条件选出时间交集，并再将时间交集与电影排片表相交，得出决定。

但在作出最后决定时，学生必须考虑到三个人各自的爱好选出最佳方案才能获得满分。

2.“野营”8名老师（男女各4名）带领26个女生和20个男生外出野营，营地共有大小不等的卧室7间。

同性别的人才能合住一间，每间卧室必须有一个老师入住。

PISA是一种评估学生阅读、数学和科学素养的全球性评价项目，其使用方法如下：1. 明确评估目标：根据评估对象的特点，选择合适的评估主题（阅读、数学、科学）和评估工具。

2. 收集数据：使用PISA量表收集数据，包括学生的表现、学业成绩、问卷调查等。

3. 数据整理和分析：对收集到的数据进行整理，确保数据准确性和可靠性。

然后根据评估目标和分析目的，运用统计方法对数据进行分析。

4. 报告撰写：根据分析结果，撰写评估报告。

报告应清晰、准确地描述学生的表现、学业成绩、存在问题等，并提出改进建议。

具体到使用PISA的步骤，还需要注意以下几点：1. 充分理解PISA评估框架：PISA评估框架包括学生发展、教育体系、社会经济背景等多个维度，需要全面理解才能正确使用。

2. 制定合理的评估计划：在使用PISA前，应制定合理的评估计划，包括时间安排、人员配备、数据收集与分析等。

3. 合理使用其他相关工具：PISA可以与其他工具（如问卷调查、学业成绩监测等）结合使用，以提高评估效果。

4. 及时获取评估反馈：在使用PISA后，应充分获取评估反馈，包括学生表现、建议等，以便后续改进。

在实施PISA评估时，还需要注意以下几点：1. 确保评估的公正性和客观性：PISA评估需要遵循一定的规则和标准，确保评估的公正性和客观性。

2. 确保评估人员的专业性：评估人员需要具备一定的专业知识和技能，以确保评估结果的准确性和可靠性。

3. 确保数据的保密性：在收集和使用数据时，需要遵守相关的法律法规和伦理规范，确保数据的保密性。

总之，PISA是一种有效的评估工具，可以帮助教育机构和相关部门了解学生的阅读、数学和科学素养水平，发现存在的问题，并制定相应的改进措施。

在使用PISA时，需要充分理解其评估框架、制定合理的评估计划、合理使用其他相关工具、及时获取评估反馈等。

同时，还需要注意评估的公正性、客观性、专业性和数据的保密性等。

PISA评价体系PISA（国际学生评价计划）是由经济合作与发展组织（OECD）发起的一项国际性学生评价计划，旨在为全球各国提供有关学生知识和技能水平的可比较数据。

PISA评价体系通过测试来衡量学生在科学、数学和阅读等方面的能力，同时也关注学生的态度、学习环境和学校管理等方面的因素。

本文将对PISA评价体系进行详细介绍。

PISA评价体系的特点之一是其全球范围。

每三年一次的评估涵盖了全球70多个国家和地区，覆盖了来自不同文化背景、学术传统和社会制度的学生。

这使得PISA评价体系具有很强的国际比较性，各国可以通过与其他国家学生的成绩进行比较，了解自己在国际舞台上的位置。

PISA评价体系的另一个特点是它评估的不仅仅是学生的学科知识，还包括学生的学习态度和学习环境。

通过与学生的问卷调查，PISA评价体系也考察了学生对学习的动机、学习策略的使用、对学校和教师的态度等方面。

这些信息不仅可以提供对学生学习成绩背后的因素的理解，还可以为教育政策制定者提供改善学习环境和培养学生主动学习的能力的建议。

PISA评估采用的是计算机和纸笔两种方式进行，以确保各种学校设置都可以得到充分的覆盖。

每次评估测试时间约为两小时，分为不同模块进行，以测量学生的科学、数学和阅读能力。

评估的重点是学生的解决问题和应用知识的能力，而不仅仅是对知识的记忆和传递。

这种以解决实际问题为重点的评估，使得评价结果更加符合学生在现实生活中需要具备的能力。

PISA评价体系的结果带有重要的政策影响。

PISA的结果可以为教育决策者提供有关各国教育系统相对优势和不足的信息。

通过与其他国家和地区的比较，政策制定者可以了解自己的教育制度在全球范围内的竞争力，并根据需求制定措施。

事实上，PISA的评价结果已成为许多国家教育的重要参考依据。

然而，PISA评价体系也存在一些争议。

一些批评者认为PISA过度强调应试能力，忽视了其他重要领域的教育目标，如道德教育、社交技能和创造力的培养。

PISA评价体系一、概述PISA(Programme for International Students Assessment)是一个由经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development， OECD）策划并组织的评价临近义务教育末期（15周岁）学生的阅读、数学、科学素养的国际性学生评价项目，是一项集体协作研究计划。

它主要评价学生是否具备了未来生活所需的知识与技能，以及在现实生活中运用这些知识和技能解决问题的能力。

PISA的测评结果反映了教育系统和社会系统对义务教育阶段学生的影响，并在世界范围内为各国的教育政策制定和研究提供导向。

二、评价特点国际学生评价项目（PISA）与其他国际性评价,如国际科学与数学调查趋势（TIMSS）只关注“学校"的知识、主要考察学生对学校课程的学习情况，有着显著的不同。

第一,主要关注学生是否准备好去应对未来的挑战，他们是否具有有效地分析、推理与交流自己的思想观点及终身学习的能力；第二，强调通过在真实生活情景中，考查学生运用知识和思维能力的表现，来反映学生掌握关键能力的状态；第三，通过搜集各国学校教育、家庭、社会等方面的背景信息，运用评价框架对测试所取得的结果进行详细的解释,为各个国家和地区制定更加行之有效的教育政策提供依据。

三、评价目的及意义“国际学生评价计划”的主要目的是评定主要工业化国家和地区及一些发展中国家和地区15岁的学生在多大程度上获得在今后成人生活中所需要的广泛的阅读、数学、科学、问题解决等方面的知识和能力,以便学校教育能较好地应对当今社会的挑战。

“国际学生评价计划”旨在通过三年一度的周期性的评价，直接而有效地收集、整理、分析和提供相应的学生、学校、国家和地区等各层面的阅读能力、数学能力、科学能力和问题解决能力方面的信息，提供在家庭和学校里影响学生发展的因素的观察和分析，审查这些因素的相互作用的机理及对制定教育政策所具有的意义。

pisa2024科学素养测评框架评述与启示本文在对pisa 2024科学素养测评框架的总体情况进行描述的基础上，深入分析了其主要结构及内容。

对该测评框架与其他三种不同科学素养测评框架进行比较后，提出了建设性意见。

最后，结合现实问题，从指导思想、工作思路和方法步骤等方面，分析了pisa 2024科学素养测评框架实施过程中存在的问题及改进措施，希望能够为其他测评框架的完善提供有益的启示。

我们将pisa 2024科学素养测评框架作为一个理论模型，主要依据美国国家标准技术研究院（ nist）对国际社会科学素养的内涵界定，来考察它的内部结构及各项要点。

pisa2000-2011年全球进行了18次科学素养调查，每次调查大致采用六个维度，每个维度大概又包含七到八个要点，因此具体的测评框架由多个子测评框架组成。

具体来说，每个维度下都包含一个或多个不同类型的要点，而每个要点下又包含不同类型的题目，从而可以形成一个更加系统的测评框架。

由于不同的国家、机构或者学者在各自研究时侧重点不同，所以，pisa人们常把科学素养简单地定义为：运用科学知识对日常生活中碰到的问题进行解释和理解的能力。

也就是说，科学素养主要体现为人们应用相关的科学知识和原理来解释某些经验事件，并使用理性的推断，预测或判断这些经验事件可能出现的一般性结果的能力。

pisa 2024科学素养测评框架可以分为四个维度：科学观念、科学探究、科学方法和科学态度。

其中，科学观念包括三个子维度，分别是：科学信仰、科学假说和科学思想；科学探究包括两个子维度，分别是：科学探索和科学发现；科学方法包括两个子维度，分别是：科学实验和科学调查；科学态度包括两个子维度，分别是：科学理性和科学批判。

在此基础上，它还可以进一步分为以下几个要点： 1.科学信仰：对自然的终极性、普遍性的信仰和相信； 2.科学假说：对事物运行机制、机理的假设和猜测； 3.科学思想：对知识的创造和应用的理论和方法的贡献； 4.科学方法：对事物运行规律、机制的操作和应用的科学实践方法和模式； 5.科学态度：对自然客观属性的积极反映和科学行为的选择。

PISA数学素养评价框架水平1：处于水平1的学生能够回答他们熟悉的问题，其问题的相关信息都已经给出，且对问题作详细的说明，他们在直接的指导下能够辨别信息并进行一些常规的操作步骤，他们能够完成一些简单的操作；水平2：处于水平2的学生能够理解和识别不需要进行推理的实际问题，他们能够从简单的资源中提取相关信息，并能够利用一些简单表现手段，这一水平的学生能够利用基本的运算法则、公式，并对结果进行字面上的解释；水平3：处于水平3的学生能够执行已经清楚描述过的程序，他们能够选择并利用简单的解决问题的策略，这一水平的学生能够理解和使用基本不同信息资源的表现手段，并进行直接的推理，他们能够表达他们的理解、成果以与思想；水平4：处于水平4的学生能够有效地利用复杂且具体问题的模型，这可能涉与鉴别模型的约束条件或者假设条件，他们能够选择并结合不同的表现手段建立与问题的直接关系，这一水平的学生能够使用受过良好教育的技能以与灵活的推理能力和一定的洞察力，他们能够根据他们的理解、论证和行为，建立和表达出他们的思想；水平5：处于水平5的学生能够建立和利用复杂实际问题的模型，并鉴别出模型的约束条件，说明模型的假设条件，他们能够选择、比较并评价适合于解决问题的策略，以便处理与这些模型有关的复杂问题，这一水平的学生能够利用广泛的受过良好教育的思想和推理技能、连贯地表达对符号和公式的运算能力，以与对实际问题的洞察力，他们能够对他们的行为进行思考，并能明确表达和阐述他们的理解和推理；水平6：处于水平6的学生能够构思、概括，并使用他们对复杂问题的调研和建模所得到的信息，他们能够建立不同信息资源之间的联系，并将它们灵活地转化利用，这一水平的学生具有很强的数学思维和数学推理能力，这些学生能够利用他们的洞察力和理解能力，以与利用他们对符号、公式的数学运算的熟练掌握，为解决新颖的实际问题建立新的方法和策略，这一水平的学生能够简洁精确地表达和阐述他们的观点，这些观点是与他们对原问题的发现、理解、论证有关的正确性观点。

PISA部分测评试题及评分PISA要求参加四项测评的中学生不仅掌握学科知识、更重视学生的能力和态度。

每个学科的评价重点包括三部分内容：过程和方法的掌握、概念的理解和在不同环境下运用知识的能力。

因此，所有的试题都是围绕这三个中心内容来展开。

而在解决问题能力测评中，学生不仅要能分析一个既定情况及作出决定，还要能考虑多方面因素，作出最佳决定。

数学：匹萨饼一家匹萨饼店提供厚度相同、直径不同的两款匹萨，直径30厘米的匹萨要30元钱，而直径40厘米的匹萨40元钱。

问：买哪种匹萨更划算？说明理由。

满分：根据匹萨面积增幅大于钱的增幅，推断出买大的匹萨比较划算。

理由：匹萨的直径与价钱相等，但是匹萨的面积是直径的平方除以4，肯定大于10，因此匹萨增幅大于价钱的增幅，所以买大的比较划算。

部分得分：通过面积公式计算出每花一元钱能买到多少面积的匹萨。

（1/4*π*40*40）/40＝31.4＞（1/4*π*30*30）/30＝23.6，因此买大的划算。

但这种方法并不适合在日常生活中使用，因此酌情减分。

不得分：其他任何答案及没有给出答案。

科学：减肥计划一个女孩宣布减肥新计划：一周中有5天正常进食，其余两天只吃巧克力。

根据成分分析显示，她所吃的巧克力中不含维生素C。

如果要保持营养均衡，她在5天的正餐中应该吃什么补充维生素C？A鱼B水果C饭D蔬菜满分：B和D不得分：任何其他答案。

解决问题：1.“三个人看电影”给出三个人可以外出看电影的时间表、爱好的影片类型及某电影院电影排片表。

然后请学生根据具体情况选出适合三个人同时观看的电影及场次。

测评目的：特定条件下作出最佳决定点评：学生要根据三人不同的条件选出时间交集，并再将时间交集与电影排片表相交，得出决定。

但在作出最后决定时，学生必须考虑到三个人各自的爱好选出最佳方案才能获得满分。

2.“野营”8名老师（男女各4名）带领26个女生和20个男生外出野营，营地共有大小不等的卧室7间。

同性别的人才能合住一间，每间卧室必须有一个老师入住。

PISA：科学素养测评框架
PISA2006科学素养测评的生活情境分类
个人的（自我、家庭和同伴群）社会的（社群）全球的（全世界的生
活）
“健康”保持健康，意外，营养疾病控制，社会传播，
食品选择，社群健康流行病，传染病的扩散
“自然资源”物质和能源的个人消费人类的繁衍，生活质
量，安全，食品的生
产和分配，能源供应可再生和不可再生，自然系统，人口增长，物种的可持续利用
“环境”环保行为，材料的使用
和处理人口分布，垃圾处理，
环境影响，当地气候
生物多样性，生态可
持续性，人口控制，
土壤的养护和流失
“危险”自然的和人为的，有关
住房方面的决定快速的变化（地震、
恶劣天气），缓慢和渐
进的变化（海岸侵蚀、
沉积），风险评估
大气变化，现代战争
的影响
“科学与技术前沿”
对自然现象的科学解释
方面的兴趣，与科学有
关的兴趣爱好、运动和
休闲、音乐、个人技术
新材料，装置和处理，
基因转变，交通
物种灭绝，空间探索，
宇宙的起源和结构
科学情境
涉及科学和技术的生活情境
科学能力
·识别科学议题
·科学地解释现象
·运用科学证据
科学知识
·科学的知识·关于科学的知识
科学态度
·对科学的兴趣
·对科学探究的支持·对资源和环境的责任。

运用科学素养测评框架探讨高中化学必修教材习题的特征摘要 以人教版和鲁科版化学必修教材的习题为研究对象,基于P I S A 科学素养测评框架中的2个维度(科学能力㊁科学情境)对习题的提问方式进行分析㊂研究发现,2个版本教材有9成以上的习题考查 解释科学现象 能力,而考查 评价和设计科学探究 和 科学地解释证据和数据 能力的习题很少;2个版本教材具有情境的习题不到40%,其中,个人化情境和地区化情境较多,全球化情境较少㊂卡方检验表明,2个版本教材习题考查的科学能力分布存在显著差异,2个版本教材习题的科学情境分布存在显著差异㊂关键词 教材习题 内容分析法 P I S A 科学素养 卡方检验1 问题的提出教材习题即教材每节㊁每章后的练习题,是教材的重要组成部分,不仅与授课内容紧密相连,更是正文知识的加深与应用[1]㊂教材习题是教材编写专家根据课程标准的学业要求编写的,是对教材正文内容学习结果的评价,是最能直接反馈学生的学习结果和能力水平的教学工具[2]㊂分析教学习题能让教师了解教材着重培养学生哪些能力,也能让教师深度挖掘教材涉及的情境素材,进而优化教学㊂已有化学教材习题的研究大多根据以下研究框架进行内容分析㊂(1)有学者[3-4]基于布鲁姆教育目标分类理论分析习题对应的认知水平;(2)张婷[2]基于加涅学习结果分类理论将习题的学习结果功能划分为5个维度;(3)吴翠翠[5]构建高中化学教学难度定量分析评价模型并分析习题难度;(4)有学者基于S E C 一致性分析模型㊁韦伯一致性评价模型㊁A c h i e v e 工具等研究框架分析习题与课程标准的一致性程度[6-10];(5)殷婉云等[11]基于S O L O 分类理论分析习题与情境的融合度㊂相关研究框架大多立足于教育目标或学习结果理论框架㊁化学学科视野进行研究,很少从科学素养的视角去认识习题㊂P I S A (P r o gr a m m e f o r I n t e r n a t i o n a l S t u d e n t A s s e s s m e n t)[12]科学素养测评框架由科学能力㊁科学知识㊁科学情境和科学态度等4个维度构成,与高中化学课程标准[13]中命题框架的构成基本一致㊂P I S A 是国际权威的学生测评项目,其测评框架具有极高的信效度㊂有学者基于P I S A 科学素养测评框架(下文简称P I S A 框架)对生物教材习题[14]㊁化学试题[15-16]进行分析,发现在国际视野下审视习题和试题的编制,能以它山之石攻玉,获得习题和试题的编写启示㊂虽有许多学者基于P I S A 框架研究化学试题,但很少有学者基于P I S A 框架研究化学教材习题㊂因此本研究尝试以P I S A 科学素养测评框架为依据,根据框架中 科学能力 和 科学情境 2个维度为基础建立习题评价框架,比较不同版本化学必修教材的习题,以探讨2个问题:不同版本教材习题所蕴含的科学能力有何异同?不同版本教材习题对应的科学情境有何异同?2 研究方法2.1 研究对象P I S A 面向15~16岁的学生(即初三和高一的学生),其测评框架适合分析高中必修模块的教材㊂本研究选择的研究对象为2019年人民教育出版社出版的普通高中教科书‘化学第一册(必修)“‘化学第二册(必修)“和2019年山东科学技术出版社出版的普通高中教科书‘化学第一册(必修)“‘化学第二册(必修)“,以下简称 人教版教材 鲁科版教材 的章节习题㊂习题中每一个问题就是一个分析单元,若习题由多个问题组成,则将其细分为多个分析单元㊂对习题进行编码,编码规则如下:第1码代表教材版本;第2码代表章节序数;第3码代表习题序号;第4码代表习题下细分问题的序号㊂以鲁科版第一章总习题的第9大题第1小题的第1问为例,编码式为a 110q 9(1)a ,其中①a 1指鲁科版‘化学第一册(必修)“(b 2指人教版‘化学第二册(必修)“);②10指第一章的章总习题(11指第一章第一节习题);③q 9(1)指第9题的第1小题;⑤a 指该小题中的第1问㊂完成编码后,人教版有725个分析单元,鲁科版有580个分析单元㊂2.2 研究工具2.2.1 科学素养测评框架在2015年的P I S A 中,科学素养指处理与科学相关事物的能力,科学素养的目标是培养具有科学思想的㊁会思辨的且愿意对科学和技术做出合理解释的公民㊂从科学素养的组成四要素来说,科学素养的定义是:在与生活相关的 科学情境 中,学生运用自身具有的 科学知识 和 科学态度所展现出来的 科学能力㊂科学素养四要素的具体内容及四者之间的关系如图1所示㊂F i g .1 F r a m e w o r k f o r P I S A s c i e n t i f i c l i t e r a c y as s e s s m e n t i n 2015图1 P I S A 2015科学素养测评框架P I S A 考查的科学知识涵盖物理㊁化学㊁生物㊁地理等4个学科,教材习题考查纯化学知识,P I S A 科学知识 框架不适用于化学教材习题分析㊂ 科学态度 属于情感范畴,习题难以反映学生的态度㊂因此,本研究以P I S A 框架中科学能力 和 科学情境 2个维度为基础,建立习题评价框架㊂2.2.2 科学能力P I S A 2015重视学生的3种科学能力:(1)解释科学现象的能力:识别㊁提供和评估一系列自然和技术现象的解释;(2)评价与设计科学探究的能力:描述和评价科学探究,并提出科学解决问题的方法;(3)科学地解释数据和证据的能力:分析和评估各种陈述中的数据㊁主张和论点,并得出合理的科学结论㊂P I S A 2015将每一种科学能力划分为5个具体能力,笔者依据具体能力的内涵归纳其能力特征,详见表1㊂为方便后续的编码工作,将解释科学现象的能力编码为A ,评价与设计科学探究的能力编码为B ,科学地解释数据和证据的能力编码为C ,将具体能力用1,2,3,4,5进行表示㊂表1 科学能力框架T a b l e 1 F r a m e w o r k f o r s c i e n t i f i c c o m pe t e n c e 能力具体能力符号编码解释科学现象(A )1.回忆和应用科学知识;A 12.识别㊁使用和生成解释性模型并描述;A 23.提出合理的预测,并证实;A 34.提供解释性假设;A 45.解释科学知识对社会的潜在影响A 5评价与设计科学探究(B)1.识别科学研究中探究的问题;B 12.区别可以科学地调查的问题;B 23.对科学探究的问题提出方法;B 34.科学地评价探索特定问题的方法;B 45.描述和评估科学家用于确保数据的可信性和解释的客观性的方法B 5科学地解释数据和证据(C )1.将数据从一种呈现形式转换成另一种形式;C 12.分析和解读数据,并且得出合理的结论;C 23.识别科学文本中的假设㊁证据和逻辑推理;C 34.区分基于科学证据和理论的论点和基于其他考虑的论点;C 45.评估不同来源的科学论据和证据C 52.2.3 科学情境P I S A 需要评估学生在个人㊁地区/国家和全球等3种背景下呈现出的科学素养㊂P I S A 的科学情境 包含个人㊁地区/国家和全球等3个方面,并且从科学与社会生活的角度分为5个维度,形成一个3ˑ5的科学情境框架,详见表2㊂为方便后续编码,将横向维度中个人情境编码为D ,地区/国家情境编码为E ,全球情境编码为F ;将纵向维度中健康与疾病情境编码为1,自然资源情境编码为2,环境质量情境编码为3,危险情境编码为4,科学技术前沿情境编码为5;其中个人的健康与疾病情境编码为D 1,其他情境以此类推㊂另外,在分析习题时发现,部分习题缺乏情境,难以归类,因此这部分增加 去情境 维度,编码为G ㊂表2 科学情境框架T a b l e 2 F r a m e w o r k f o r s c i e n t i f i c c o n t e x t s维度个人的(D )地区/国家的(E )全球的(F)健康与疾病(1)健康㊁意外㊁营养(D 1)疾病控制㊁社会传播㊁食品选择㊁社群健康(E 1)流行病㊁传染病的传播(F 1)自然资源(2)物质和能源的个人消费(D 2)人类的繁衍㊁生活质量㊁安全㊁食品的生产和分配㊁能源供应(E 2)可再生和不可再生㊁自然系统㊁人口增长㊁物种的可持续利用(F 2)环境质量(3)环保行为㊁材料和设备的使用和处理(D 3)人口分布㊁垃圾处理㊁环境影响㊁当地气候(E 3)生物多样性㊁生态可持续性㊁人口控制㊁土壤的养护和流失(F 3)危险(4)关于居住问题的风险评估(D 4)快速变化㊁缓慢和渐进的变化㊁风险评估(E 4)大气变化㊁现代通信的影响(F 4)科学技术前沿(5)对自然科学解释的兴趣㊁科学有关的爱好㊁运动休闲音乐㊁个人技术(D 5)新材料㊁装置和处理㊁基因转变㊁保健技术㊁交通(E 5)物种灭绝㊁宇宙的起源和结构㊁太空探索(F 5)去情境*(G ) 注:*去情境为笔者增加的维度㊂2.3 范例依据科学能力的15个具体能力举出范例,并展现每个范例的情境编码,具体见表3㊂以A 2能力的范例为例,问题为从原子结构表3 习题编码范例T a b l e 3 E x a m p l e s f o r e x e r c i s e c o d i n g能力能力编码题目编码范例情境编码解释科学现象(A )A 1b 123q 4(2)查看自己或家人的体检报告,哪些项目的指标是用物质的量浓度表示的D 1A 2a 210q 6(2)从原子结构的角度说明C l 的得电子能力比S 强的原因G A 3b 270q 12(4)a 丙烯酸乙酯可能具有哪些物理和化学性质请查阅资料,并与同学讨论,了解其性质与你的推测是否一致E 5A 4a 220q 12(2)c 除方案1,2,3中的假设外,还可以提出的假设是G A 5b 122q 8氯气用途广泛,是一种重要的化工原料,因此氯气的发现具有重要意义㊂但是,在第一次世界大战期间,氯气被用来制作毒气弹,使得受害者身体遭受严重伤害㊂科学家是否应该进行类似氯气这类有可能被错误利用的物质的研究?谈谈你的看法F 4评价与设计科学探究(B)B 1a 210q 11(1)某同学探究同周期元素性质的递变规律时,自己设计了一套实验方案,进行实验并记录了有关实验现象㊂请帮助该同学整理并完成实验报告㊂(1)实验目的:G B 2---B 3a 210q 11(6)为探索同周期元素性质的递变规律,你还能提出其他的可行性方案吗GB 4b 252q 5a 工业上可以废铜屑为原料制备硝酸铜,下列4种方法中,适宜采用的是哪一种?请从节约原料和环境保护的角度说明原因E 3B 5---科学地解释数据和证据(C )C 1b 262q 9(1)试说明该图中曲线的含义D 5C 2a 223q 4(1)实验过程如图所示,分析判断:OE ㊁EF ㊁FG 三段中,段化学反应最快,段收集的二氧化碳最多G C 3b 113q 13a阅读本节的 科学史话 ,利用图或表简要表示氧化反应㊁还原反应㊁氧化还原反应概念的发展F 5C 4---C 5a 133q 6关于雾霾的成因,观点颇多㊂以下是其中的2种观点,请你分析是否可信,并通过进一步查阅资料寻求证据E 3的角度说明C l 的得电子能力比S 强的原因,答案为 C l 最外层电子数为7,S 最外层电子数为6,C l 得1个电子就能形成8电子稳定结构,所以C l得电子能力比S 强㊂该问题要求学生运用已有的元素周期律㊁元素周期表的知识,使用原子结构模型,对非金属元素的得失电子能力进行描述与解释,所以它是属于A 2能力㊂2.4 内容分析的信效度本研究基于P I S A 框架,发展出科学能力和科学情境的习题评价框架,确认分析类目的定义㊂由于部分教材习题没有情境,故在科学情境框架中增加 去情境 维度,最终完善得到正式的习题评价框架(表1和表2),该框架具有内容效度㊂习题的评分者由2位化学教育研究者组成㊂评分者依据习题评价框架对2章的习题进行独立编码后,与1位化学教育专家共同讨论编码结果,确认类目的内涵与范围㊂获得共识后,2位评分者进行独立编码,最终评分者一致性为93.34%,即评分者信度高㊂对于编码不一致的结果,2位评分者通过协商得出一致的编码㊂3 研究与讨论3.1 教材习题考查的科学能力 的分布特征由图2和表4显示,习题考查的科学能力分布不均衡㊂首先,2个版本教材中超过90%的习题考查A 能力,考查B ,C 能力的习题很少,表明2个版本教材均重视学生A 能力的培养,但对B ,C 能力培养的关注度不足㊂其次,人教版教材更重视C 能力(5.93%)的培养;鲁科版教材更重视B 能力(5.71%)的培养,尤其是B 3能力(4.33%)㊂对2个版本教材习题的科学能力进行卡方检验,2个版本教材习题考查的科学能力分布存在显著差异,χ2(2,N =1233)=9.412,p <0.05,说明2个版本教材对A 能力都重点培养,对B ,C 能力的培养各有偏重㊂F i g .2 C o m p a r i s o n o f s c i e n t i f i c c o m pe t e n c e i n t w o v e r s i o n s of t e x t b o o k s e x e r c i s e s图2 2个版本教材习题考查的科学能力 的比较3.1.1 教材习题考查的 解释科学现象 能力的分布特征相同的是,2个版本教材非常重视A 能力的培养㊂其中,有近80%的习题考查学生的A 1能力,这类习题考查学生对知识的识记和迁移能力,常被布置为作业对学生进行即时评价;约6%~10%的表4 2个版本教材习题考查的 科学能力 的占比T a b l e 4 P r o p o r t i o n o f s c i e n t i f i c c o m pe t e n c e i n t w o v e r s i o n s of t e x t b o o k s e x e r c i s e s能力编码人教版鲁科版平均/%解释科学现象(A )A 182.21%(596)78.54%(399)80.36A 26.07%(44)10.43%(53)8.25A 30.69%(5)0.59%(3)0.64A 40(0)0.39%(2)0.16A 52.34%(17)0.59%(3)1.46总和91.31%(662)90.55%(460)-评价与设计科学探究(B )B 10.14%(1)0.59%(3)0.36B 20(0)0(0)0B 32.21%(16)4.33%(22)3.27B 40.41%(3)0.79%(4)0.67B 50(0)0(0)0总和2.76%(20)5.71%(29)-科学地解释数据和证据(C )C 11.24%(9)0.39%(2)0.82C 22.34%(17)2.56%(13)2.45C 30.28%(2)0(0)0.14C 40(0)0(0)0C 52.07%(15)0.79%(4)1.43总和5.93%(43)3.74%(19)-总和(题数)100%(725)100%(508)- 注:括号内为问题数目㊂习题考查学生的A 2能力,该类习题要求学生运用已学模型解释陌生情境问题;考查A 3,A 4和A 5能力的习题占比都很少,说明2个版本教材习题对学生预测并证实变化㊁产生解释性假设㊁解释科学知识对社会的影响等能力的关注度较少㊂不同的是,鲁科版习题在5种能力的分布比人教版更多元,人教版习题侧重培养学生的A 1能力,说明不同教材对不同能力有不同的培养倾向㊂3.1.2 教材习题考查的评价与设计科学探究 能力的分布特征相同的是,2个版本教材都较少关注学生的B 能力㊂B 3能力是学生对科学探究的问题提出方法的能力,在B 能力相关习题中占比最大㊂但考查B 1,B 2,B 4,B 5能力的习题占比很少,以上的能力是学生批判性评价科学发现和科学报告所必需的,说明2个版本教材习题皆未对学生辨别科学问题㊁评价科学探究的方法等能力给予足够的重视㊂不同的是,鲁科版教材比人教版教材更关注学生B 能力的培养,这可能与鲁科版教材的编排更注重培养学生的基本实验方法和思路等[17]有关㊂3.1.3 教材习题考查的科学地解释数据和证据 能力的分布特征相同的是,2个版本教材都较少考查学生的C能力㊂其中,考查C 2能力的习题最多,说明2个教材都关注学生的数据分析和证据推理能力;考查C 1能力的习题占0.39%~1.24%,说明教材对学生结构化表征数据(如图表㊁概念图等)的能力培养不足,这与教材很少定量实验有关,定性实验提供的现象证据不利于培养学生将数据转化为图表的能力,也不利于定量分析能力的发展;考查C 3㊁C 4和C 5的习题占比很少,说明教材很少让学生辨别证据的真伪㊁区别科学论点和其他论点㊁关注证据的来源㊂不同的是,人教版教材比鲁科版教材更重视学生C 能力的发展,人教版教材更侧重学生对证据的认识和辨别,这可能与人教版教材编写的对比实验数量多于鲁科版教材有关[17]㊂3.2 必修教材中习题呈现的科学情境 的分布特征图3和表5呈现2个版本教材习题的科学情境的分布特征㊂在编码的过程中大题已分为多个分析单元,即去情境习题多于情境化习题并非大题数量少于小题数量造成的㊂结果显示,2个版本教材有超过60%的习题是去情境的,去情境化习题虽能直接有效地评价学生对知识的理解程度,但将知识与真实生活情境割裂的习题,会使学生难以将化学知识与现实生活进行连接,使得化学教学失去本身的价值与意义㊂L u s t i c k [18]发现,学生在情境化习题中回忆的知识和展示出的能力,显著多于去情境习题中的表现㊂F i g .3 C o m pa r i s o n o f c o n t e x t s i n t w o v e r s i o n s o f t e x tb o o k s e x e rc i s e s图3 2个版本教材习题的科学情境比较3种情境化习题中,个人化情境(约12%~14%)㊁地区/国家化情境(约20%~24%)的占比皆较高,而全球化情境的习题占比较少㊂对2个版本教材习题的科学情境进行卡方检验,2个版本教表5 2个版本教材习题的科学情境的占比T a b l e 5 P r o po r t i o n o f c o n t e x t s i n t w o v e r s i o n s o f t e x t b o o k s e x e r c i s e s 维度编码人教版鲁科版平均/%个人(D )D 14.69%(34)4.33%(22)4.51D 22.62%(19)1.57%(8)2.10D 32.48%(18)0.79%(4)1.64D 40.14%(1)0(0)0.07D 54.97%(36)2.36%(12)3.66总和14.90%(108)12.74%(47)-地区/国家(E )E 10.69%(5)0(0)0.34E 22.62%(19)2.17%(11)2.39E 34.97%(36)6.50%(33)5.73E 40(0)0.59%(3)0.30E 512.00%(87)8.86%(45)10.43总和20.27%(147)24.93%(92)-全球(F)F 10(0)0(0)0F 21.52%(11)0(0)0.76F 30.14%(1)0.20%(1)0.17F 40.14%(1)0(0)0.07F 51.52%(11)0(0)0.76总和3.31%(24)0.27%(1)-去情境G61.52%(446)72.64%(360)66.19总和(题数)100%(725)100%(508)- 注:括号内为问题数目㊂材习题的科学情境分布存在显著差异,χ2(2,N =1233)=26.60,p <0.05,说明不同版本教材对科学情境的选用有不同的倾向性㊂比较2个版本教材习题的分布差异发现,人教版有较高比例的个人化情境(14.90%),鲁科版有较高比例的地区/国家化情境(24.93%)㊂4 结论与建议4.1 结论(1)在科学能力方面,2个版本必修教材有90%以上的习题考查 解释科学现象 能力,而考查 评价和设计科学探究 和 科学地解释数据和证据 能力的习题较少㊂在P I S A 2015中,考查 解释科学现象 能力的题目占40%~50%,考查评价和设计科学探究 能力的题目占20%~30%,考查 科学地解释数据和证据 能力的题目占30%~40%㊂显然,在P I S A 科学能力框架的视角下,我国化学必修教材习题的均衡性有待提高㊂(2)在科学情境方面,2个版本必修教材具有情境的习题不到40%㊂其中,个人化情境和地区化情境较多,全球化情境较少㊂与P I S A 2015的试题情境相比,我国化学必修教材中全球化情境的习题数目有待提升㊂4.2 建议通过以上的对比研究,笔者得出对教材习题编写的几点建议:(1)适当增加评价学生 评价与设计科学探究 能力的习题㊂为了考查学生是否了解科学探究的关键特征(如需要测量什么数据㊁应该改变或控制什么变量㊁应该采取什么方法来收集准确且精确的数据等),建议教材适当增加学生识别科学问题㊁区别科学问题和评估实验方法等方面的习题㊂尤其在实验习题的编写中,建议增加探究的开放度,提供不同的实验方案让学生评价和选择㊂(2)增加考查学生 科学地解释数据和证据 能力的习题㊂驳斥型文本有助于发展学生的科学论证能力和批判性思维[19],建议在习题中增加驳斥型文本㊂驳斥型文本要求学生可以恰当地使用自己的语言㊁图表或者其他表现形式向他人解释科学证据的应用,用批判性思维对基于科学证据得出的结论进行评价,并使用已有的内容性㊁程序性或认知性知识对支持或反对给定结论进行进一步解释[20]㊂另外,教材中实验以定性实验为主,建议教材增加定量实验,可参考钱扬义的手持技术数字化实验案例[21-22],发展学生解释定量数据和证据的能力㊂人教版教材中首次出现了 验证次氯酸光照分解产物的数字化实验,期待在未来教材习题的编写中能出现与之对应的转化数据㊁鉴别数据来源的真伪等类型的题目㊂(3)实验习题的情境应贴近生活或展现科学历程㊂真实的生活情境才能引发学生学习科学知识与现实生活的联结[18]㊂教材中许多实验习题是去情境化的,习题中实验活动应设计与生活情境有关的探究问题,才能引发学生产生探究的动机㊂另外,建议在编写实验习题时,在验证性实验中加入科学家科研历程的情境㊂这不仅方便学生了解科学探究学生的全球胜任力[23],建议教材习题情境的选用参考P I S A 科学情境框架的内容,譬如可增加自然资源和环境风险相关的情境素材:空气污染和相关健康风险㊁污染和海洋的过度酸化㊁农药残留污染㊁清洁淡水的获取等等㊂。