基于PISA2025的青少年科学素质培养方式研究

　　摘要：基于PISA2025科学素养测评框架，对青少年科学素质的培养方式进行了考察。首先回顾了PISA项目的发展、我国的参与情况以及相关研究，随后介绍了PISA2025框架的内容结构，分析了其中新的变化和对科学教育的新要求。在此基础上，提出了结合PISA2025框架改进青少年科学素质培养的策略建议，包括在教学情境、教学资源、教学结构、实践活动和评价体系等方面的措施。
　　关键词：PISA2025；科学素养；科学教育
　　2023年6月15日，国际学生评估项目发布的PISA2025科学素养测评框架，更加关注科学知识的整合、决策能力的培养和科学身份的建立与认同。由于PISA测评在世界教育领域具有广泛的影响力，可以在某种程度上作为现代教育理念和课程改革趋势的重要代表，因此基于PISA2025框架对青少年科学素质的培养方式进行研究，有助于教育者和决策者更加深入地理解科学素养的多维结构，优化教学策略，提高教育质量。此外，这对于培养青少年的终身学习能力、适应未来社会的需求以及提升国家在全球科技竞争中的地位都具有深远影响。
　　一、PISA项目及相关研究
　　PISA，即国际学生评估项目，是由经济合作与发展组织（OECD）发起的一项国际性的教育评估项目。自2000年起，每三年进行一次，旨在评估全球范围内青少年的科学、阅读和数学素养，目前已发展成为世界上规模最大、覆盖面最广的国际性素质测评项目，被广泛视作评估青少年教育水平的重要工具。PISA评估不仅关注学生的知识掌握程度，更重视他们应用知识解决实际问题的能力。评估结果能够反映各国教育体系的质量和效率，揭示教育改革的成效，同时也为国际教育比较提供了一个重要的平台。
　　我国内地从2009年起开始参加正式测评，不仅获得了更多与国际教育标准相比较的机会，也为全球教育发展贡献了中国经验和中国智慧。我国政府部门对PISA评估结果给予了高度重视，并将其作为教育改革和政策制定的重要参考。PISA项目一直是国际教育界重点关注的对象，我国也有许多相关研究。这些成果显示出我国教育界对世界范围内的教育发展有了更真切的认识和理解，对青少年科学素质的培养产生了良好的推动作用。
　　二、PISA2025科学素养测评框架分析
　　（一）PISA2025框架的基本结构和主要内容
　　随着世界形势的变化和教育的发展，国际上对于科学素养的内涵与培养都有了新的认识，这些认识也在PISA2025测评框架文件中有所体现。在新的测评框架中，主要从4个维度来考察科学教育的成果。
　　1.背景。科学技术不应脱离人类社会，而现实中的许多问题，从历史上出现的到当前面临的，从个人、地区层面的到国家乃至全球范围的，都需要对科学技术具有一定的了解。因此，将科学技术与这些现实背景相结合，也是不可忽视的一个方面。
　　2.知识。考察对构成科学知识基础的主要事实、概念和解释性理论的理解。主要包括3种类型：内容性知识，涉及对自然世界本身和人类技术制品的理解；程序性知识，涉及对于各种科学观点的产生过程的理解；认识论知识，涉及对这些程序或过程背后的基本原理和使用它们的正当理由的理解。
　　3.能力。主要包括科学地解释现象的能力，构建和评估科学探究设计，并批判性地解释科学数据和证据的能力以及研究、评估和使用科学信息进行决策的能力。这是测评中的核心部分，其他各个维度都需要通过受试者展示出的能力来体现，它也因此具有很强的综合性。
　　4.科学认同。可以从如下角度理解：由对于科学和技术的兴趣所反映出的一系列倾向、能动性、对科学的态度以及个人资本；在适当条件下对科学探究方法的重视程度以及对环境问题的感知和认识等。
　　（二）PISA2025框架中的变化
　　与PISA2015相比，PISA2025发生的变化可谓是“由内而外”的多方面改变。PISA2025测评框架文件中首先减少了对科学素养给出硬性定义的尝试，而是将重点放在如何对科学素养进行全面、有效和可信的测试，展现科学教育的一般成果上。同时，新的测评框架在对受试者科学能力的评价上进行了更多调整，将原来的“评估和设计科学探究”与“科学地解释数据和证据”两项能力合并为一项，体现了两者共同作为参与探究过程的要素所具有的整体性，同时着重增加了“研究、评估和使用科学信息进行决策和行动”的能力，尤其是“数字学习与评估能力”。而由于情感对科学能力的影响得到了更深入的认识，相应的部分也得到了全面扩展，从PISA2015原先的对科学的态度扩充为更加全面的 “科学认同”。其中对环境和可持续发展的认识，则在原先“环境意识”的基础上特意增加了关切和能动性的内容。
　　三、PISA2025测评框架对科学素质培养的要求
　　（一）关注科学能力的多维发展
　　PISA2025强调科学能力的多维发展。在知识深度方面，要求学生不仅要掌握基础科学知识，还要理解其背后的原理和应用；在思维能力方面，鼓励学生发展批判性思维，能够分析评估科学论证和数据；在创新能力方面，注重激发学生的创新思维，鼓励他们提出新的问题解决方案。
　　（二）增强信息能力的培养应用
　　在数字化时代，信息能力成为个体适应社会发展的关键。因此，从小学到高等教育，培养学生的信息能力对于他们的个人发展和社会进步都至关重要。这包括基本的数据素养、编程思维、数字内容创作与信息安全等方面的能力。
　　（三）提升环境意识与可持续性教育的地位
　　在PISA2025的视域下，环境教育不再是一项附加内容，而是科学教育的核心组件之一。它要求学生不仅要认识到环境保护的重要性，还要学会如何在个人和社会层面上采取有效措施。同时，还可以鼓励学生将科学知识应用于解决环境和社会问题，促进跨学科学习。
　　四、结合PISA2025框架改进青少年科学素质培养方式的策略建议
　　（一）教学情境方面
　　在培养科学素质的过程中，可以设计新颖独特的教学场景，以促进青少年思维能力的培养。应当充分考虑青少年的兴趣、特质和年龄因素，构建有助于教学的情境，更好地激发学习热情和创新思维，实质性地提高教育质量。
　　（二）教学资源方面
　　科学素质的培养，离不开对教学资源的创新与应用。应试教育的深远影响，使得大部分教师过于依赖书本教材。因此应当加强对教学资源的创新与融合，借助多元化的视角来激活青少年的思想，使青少年的素质得到全面提升。
　　（三）教学结构方面
　　在培养青少年科学素质的过程中，需要充分考虑学习者的实际情况，主动构建分层和具有个性的教学模式，尊重青少年的独特性，尽可能根据学生的具体情况，制定相应的差异化教学计划。
　　（四）实践活动方面
　　培养青少年的科学素质，核心是开发青少年的个人能力和创造潜力，鼓励他们灵活掌握和应用知识，用创新的思维面对各种问题。为此应当引导青少年积极参与实践活动，将理论知识与现实生活相结合，培养他们更加适应未来社会的发展与挑战。
　　（五）评价体系方面
　　随着测评框架的变化和科学教育目标的更新，结合教育理念发展趋势，调整和重构评价体系变得尤为重要。新的评价体系应当致力于全面、准确地反映学生在科学素质方面的成就，鼓励和促进学生的持续进步。
　　五、结束语
　　科学素质的培养不仅是学校的责任，更是社会共同的使命。科学教育的未来需要创新的教学方法、多元化的资源整合以及终身学习的理念。教育者、政策制定者和社会各界应当共同努力，构建一个开放、协作的教育生态系统，培养出能够适应快速变化的世界、具有全球视野和社会责任感的人才，共同推动社会的进步与可持续发展。（2023年度山西省青少年发展研究课题，课题编号：JT2023E119）
　　参考文献：
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