陸璟

2016年12月6日，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布了PISA 2015科學(xué)、數(shù)學(xué)和閱讀領(lǐng)域的測試結(jié)果，國內(nèi)輿論普遍比較關(guān)注成績，但作為一個政策導(dǎo)向研究，PISA測試的主要目的不止于給出一個成績排名，更在于看到成績背后的相關(guān)因素，找出改進(jìn)的政策和措施。

中國四?。ㄊ校W(xué)生的表現(xiàn)在國際上獲得了較高評價

中國四?。ㄊ校ū本⑸虾?、江蘇、廣東）在PISA 2015測試中，科學(xué)成績位列第10。確切地說，與加拿大、越南、中國香港、韓國、新西蘭、斯洛文尼亞、澳大利亞、英國、德國和荷蘭沒有顯著差異，名次處于8-18之間。因為PISA是抽樣測試，有一定誤差，相差幾分在統(tǒng)計上沒有顯著性差異。所有測試都有一定誤差范圍，不應(yīng)該分分必究。

由于上海參加PISA 2009和PISA 2012取得了閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)三個領(lǐng)域的二連冠，這次成績可能低于一部分人的預(yù)期。但客觀來看，這次除了閱讀成績稍低外，科學(xué)和數(shù)學(xué)成績都不錯，在國際上得到了較高評價。

首先，從高水平學(xué)生比例看，PISA 2015科學(xué)成績表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生（科學(xué)精熟度水平5級以上）中，來自中國四?。ㄊ校┑恼?3%，整體優(yōu)勢明顯；另外，中國四省（市）在科學(xué)、數(shù)學(xué)、閱讀三個領(lǐng)域至少有一個領(lǐng)域達(dá)到高水平的學(xué)生占2 7.7%，也就是說4個學(xué)生中有一個是高水平的，這一比例僅次于新加坡、中國臺北和中國香港。OECD報告認(rèn)為，高水平學(xué)生比例代表國家（地區(qū)）未來的競爭力。

其次，從人口大國比較來看，在人口過億的大國中，迄今為止6輪PISA測試中，唯有日本進(jìn)入過前10，中國四?。ㄊ校┤丝诠?.3億人，取得這一成績引起了國際上的高度重視。美國國家教育與經(jīng)濟(jì)研究中心（NCEE）主席、《超越上海》的作者馬克·塔克說：“中國四個省份的總?cè)丝跒?.26億[1]，而美國人口為3.19億……這些省份的中學(xué)生比美國同年齡學(xué)生在核心STEM科目中水平高出幾個年級，這將給中國帶來科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程方面的巨大優(yōu)勢，普遍預(yù)計這些優(yōu)勢將是未來經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展的重要驅(qū)動力?！?/p>

第三，從同等經(jīng)濟(jì)社會文化地位的人口比較來看，中國四?。ㄊ校W(xué)生表現(xiàn)最好。中國四?。ㄊ校╇m然是國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平較高地區(qū)，但整體仍處于發(fā)展中水平。PISA綜合學(xué)生父母的受教育年限、職業(yè)地位、家庭財富和文化資源等構(gòu)建了“家庭經(jīng)濟(jì)社會文化地位指數(shù)（以下簡稱ESCS）”，中國四?。ㄊ校?1.07，通俗地說就是家庭條件較差，大約有80%的學(xué)生家庭條件低于OECD平均水平?？紤]ESCS調(diào)整后，中國四?。ㄊ校W(xué)生科學(xué)平均成績?yōu)?61分，與越南（567分）和新加坡（554分）沒有顯著差異；而中國四?。ㄊ校╅喿x和數(shù)學(xué)平均成績?yōu)?42分和574分，均列第一。這說明，如果各國學(xué)生家庭條件都調(diào)整到相當(dāng)于OECD平均的情況下，中國學(xué)生表現(xiàn)是最好的。馬克·塔克說：“中國四個省份的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值為14，647美元；美國人均國內(nèi)生產(chǎn)總值為53，041美元，因此，中國仍然是一個發(fā)展中國家。這份PISA報告令人驚訝的是，它清楚地表明，中國既有低工資結(jié)構(gòu)，同時也有世界上最好的教育體系之一，這使它在經(jīng)濟(jì)和軍事領(lǐng)域都成為一個強(qiáng)有力的競爭者?！?/p>

第四，科學(xué)作為PISA 2 01 5的主要領(lǐng)域，除了總量表成績外，還報告了多個分量表的成績。其中，三種科學(xué)能力分量表：科學(xué)地解釋現(xiàn)象、評價和設(shè)計科學(xué)探究、科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)與證據(jù)，中國四?。ㄊ校W(xué)生平均成績分別為520分、517分、516分，三者之間沒有顯著差異；兩種科學(xué)知識分量表：內(nèi)容知識、程序性和認(rèn)識性知識，中國四省（市）學(xué)生平均成績分別為520分和516分，內(nèi)容知識高于程序性和認(rèn)識性知識；三種科學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)分量表：物質(zhì)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)、地球和空間系統(tǒng)，中國四?。ㄊ校W(xué)生平均成績分別為520分、517分、516分，三者之間沒有顯著差異。因此總的來說，中國四?。ㄊ校W(xué)生不同方面的科學(xué)知識和科學(xué)能力掌握是比較均衡的。

教育公平任重道遠(yuǎn)

雖然考慮ESCS調(diào)整后中國四省（市）成績數(shù)一數(shù)二，但這畢竟是虛擬的推算值，不代表現(xiàn)實競爭力。那么，除了總體經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平較低之外，還有什么因素影響了成績？最主要是公平因素，表現(xiàn)為低水平學(xué)生比例相對較高，兩端學(xué)生成績差距大、城鄉(xiāng)差異大，以及不同家庭條件的學(xué)生之間成績差距較大，此外能克服不利家庭條件而取得好成績的抗逆學(xué)生比例不高。

PISA將學(xué)生能力區(qū)分為1-6級水平，其中2級為基準(zhǔn)水平。科學(xué)能力達(dá)到2級水平的學(xué)生，可以利用他們對科學(xué)內(nèi)容和程序的基本知識解釋現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并通過一個簡單的實驗確認(rèn)提到的問題，所有學(xué)生在完成義務(wù)教育時應(yīng)該達(dá)到2級水平。

中國四?。ㄊ校┛茖W(xué)素養(yǎng)低于2級水平的學(xué)生占16.2%，數(shù)學(xué)素養(yǎng)和閱讀素養(yǎng)低于2級水平的分別為15.8%和21.9%。更為嚴(yán)重的是，中國四省（市）有10.9%的學(xué)生在科學(xué)、數(shù)學(xué)和閱讀三個領(lǐng)域均低于2級水平，是科學(xué)成績前10位國家（地區(qū)）中唯一一個高于10%的。這些學(xué)生在適應(yīng)未來工作和生活時會遇到較大困難，需要補償教育才能適應(yīng)，所以也被看作未來人力資源的負(fù)擔(dān)。考慮到我國的人口基數(shù)大，這一負(fù)擔(dān)是相當(dāng)重的，必須引起重視。而同樣是發(fā)展中國家的越南，在保底上做得比較好，科學(xué)水平低于2級水平的僅5.9%，科學(xué)、數(shù)學(xué)、閱讀三個領(lǐng)域均低于2級水平的學(xué)生比例僅4.5%，這說明經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平低并不是大量學(xué)生達(dá)不到基準(zhǔn)水平的理由。

從學(xué)生間成績差距來看，中國四?。ㄊ校┛茖W(xué)成績第95百分位的學(xué)生成績?yōu)?77分，第5百分位的學(xué)生成績?yōu)?41分，差距為336分，在前10位國家（地區(qū)）中，是除了新加坡（340分）以外差距最大的，差距最小的是越南（251分）。越南最好的學(xué)生（第95百分位）為655分，比我們低，但第5百分位為404分，比我們高了63分，所以越南取得好成績的關(guān)鍵在于保底做得好。

從城鄉(xiāng)差異來看，中國四?。ㄊ校┲?，10 0萬人口以上大城市學(xué)生科學(xué)平均成績?yōu)? 8 8分，顯著高于新加坡，比2012年上海的成績還高出8分，說明我們大城市義務(wù)教育階段的科學(xué)教育質(zhì)量仍然是領(lǐng)先的。然而，農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)生的科學(xué)成績只有465分和476分，大城市和農(nóng)村學(xué)生成績相差1 2 4分，相當(dāng)于4個年級水平（在PISA 2015科學(xué)量表上，1學(xué)年教育的成績差距大約為30分），而越南大城市和農(nóng)村學(xué)生只相差37分，略高于1個年級水平。

從不同家庭條件的學(xué)生比較來看，我們根據(jù)ESCS指數(shù)將學(xué)生分為最低1/4（家庭條件差），第二個1/4，第三個1/4，最高1/4（家庭條件好），中國四?。ㄊ校〦SC S最高與最低1/4差距是相對比較大的（2.83），這也意味著如果要達(dá)到與其他國家（地區(qū)）相同的公平程度必須付出更多的努力。將家庭條件最好與最差的學(xué)生成績相比較，差距大說明成績受家庭背景影響大，較不公平，反之則較公平。在表4中所列國家（地區(qū)）中，中國四省（市）ESCS最高與最低1/4學(xué)生科學(xué)成績差距是最大的，在參加PISA 2015的72個國家（地區(qū)）中，僅次于盧森堡（125分）。而中國澳門（27分）、中國香港（45分）和越南（57分）差距比較小。用一個指標(biāo)反映家庭背景的影響強(qiáng)度，就是ESCS對學(xué)生成績差異的解釋率，中國四?。ㄊ校?8.5%，OECD平均為12.9%，有顯著差異；中國澳門、中國香港和越南的解釋率分別為1.7%、4.9%、10.8%。

從中還可以看出，家庭條件好與差的學(xué)生之間的成績差距小的國家（地區(qū)）抗逆學(xué)生（resilient students）比例都比較高，而越南抗逆學(xué)生比例是所有國家（地區(qū)）中最高的，達(dá)75.5%?？鼓鎸W(xué)生比例指的是，在ESCS位于本國最低1/4的學(xué)生中，成績在控制了ESCS作用后位于參加PISA的各國（地區(qū)）全體學(xué)生的最高1/4的學(xué)生比例，中國四?。ㄊ校┻@一比例為45.3%，在表4所列國家（地區(qū)）中相對較低，說明我們家庭條件較差的學(xué)生中能夠“逆襲”的較少，這與學(xué)生本人克服困難的意志力有關(guān)，也與環(huán)境和教師的支持有關(guān)。

OECD在PISA 2015結(jié)果報告中指出，教育平等是公平性（fairness）和包容性（Inclusion）的結(jié)合，包容性指的是保證所有學(xué)生都能獲得重要基本技能的程度，所以在成績結(jié)果之外還要考慮參加PISA學(xué)生的人口覆蓋率。越南雖然成績和公平性都比較高，但是越南參加PISA測試的學(xué)生僅占15歲人口的49%，也就是說15歲人口中有一半已經(jīng)離開學(xué)校了，教育普及程度比較低。中國四?。ㄊ校﹨⒓覲ISA學(xué)生的人口覆蓋率為64%，也是比較低的，OECD平均為89%，說明與發(fā)達(dá)國家相比，我們普及高中階段教育的任務(wù)還很重。

重視學(xué)生對待科學(xué)的態(tài)度及教學(xué)過程中的關(guān)鍵因

素PISA所關(guān)注的不只是成績，而是學(xué)生的終身發(fā)展和教育政策的改進(jìn)。學(xué)生對科學(xué)的興趣和未來從事科學(xué)相關(guān)事業(yè)的期望、對科學(xué)知識的性質(zhì)和起源的信念（被稱為認(rèn)識論信念）與科學(xué)成績同樣重要。PISA 2015問卷要求學(xué)生回答他們對科學(xué)的認(rèn)識問題，包括他們對科學(xué)推理的積極態(tài)度，致力于使用經(jīng)驗證據(jù)作為信念的基礎(chǔ)，以及將批判性思維作為確定科學(xué)概念有效性的手段，這些信息綜合起來構(gòu)成了認(rèn)識論信念指數(shù)；PISA2015問卷還詢問了學(xué)生期望在30歲時從事的職業(yè)。

OECD在PISA 2015結(jié)果報告中，依據(jù)學(xué)生的科學(xué)成績、認(rèn)識論信念指數(shù)和期望30歲時從事科學(xué)相關(guān)職業(yè)的學(xué)生百分比這三方面的結(jié)果列出了高于平均水平的國家（地區(qū)），如圖1所示，中國四?。ㄊ校┪涣衅渲?，但認(rèn)識論信念指數(shù)（-0.08）和30歲時期望從事科學(xué)相關(guān)職業(yè)的學(xué)生比例（17%）顯著低于OECD平均水平。三個方面都高于平均水平的國家有澳大利亞、加拿大、愛爾蘭、葡萄牙、新加坡、斯洛文尼亞和英國。

PISA 2015問卷還搜集了學(xué)校科學(xué)教學(xué)過程和課程資源方面的信息。結(jié)果表明，學(xué)生花在學(xué)校常規(guī)科學(xué)課程學(xué)習(xí)上的時間和老師的教學(xué)方法比設(shè)施齊全的實驗室、課后補習(xí)甚至教師資格水平更加重要。

在學(xué)校花更多時間學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)生在科學(xué)中得分較高，而在校外花更多時間學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)生則不一定。

如果教師經(jīng)常向?qū)W生解釋科學(xué)概念，還根據(jù)班級和學(xué)生個體調(diào)整教學(xué)，那么比起不常這么做的教師來說，他們的學(xué)生在科學(xué)中得分較高，顯示更強(qiáng)的認(rèn)識論信念，更有可能期望追求與科學(xué)相關(guān)的事業(yè)。但是做實驗和探究的效果卻不一定好，上述七個高績效國家學(xué)生經(jīng)常做實驗的比例均顯著高于OECD平均值，但大多數(shù)國家探究型教學(xué)的效果并不好。教師要設(shè)計結(jié)構(gòu)良好的實驗活動并幫助學(xué)生在實踐活動、科學(xué)觀念和現(xiàn)實生活問題之間建立聯(lián)系，學(xué)生也要既動手又動腦，開展實驗和探究才能有效果。

科學(xué)興趣小組和科學(xué)競賽也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)能力的重要渠道，平均而言，在經(jīng)合組織國家，學(xué)校開展科學(xué)競賽的學(xué)生在科學(xué)方面的得分比沒有開展科學(xué)競賽的學(xué)生高36分，學(xué)生希望將來從事科學(xué)工作的要高出5 5%。那些在開設(shè)科學(xué)社團(tuán)（興趣小組）的學(xué)校與不開設(shè)的學(xué)校相比，學(xué)生科學(xué)成績高21分，學(xué)生希望將來從事科學(xué)工作的要高出30%。

表5顯示了中國四省（市）以及圖1確定的七個最高績效國家在上面提到的這些關(guān)鍵指標(biāo)上的平均水平，七個最高績效國家的大多數(shù)資源條件和做法都接近或高于平均水平。中國四?。ㄊ校┰诳茖W(xué)實驗室條件、科學(xué)教師的學(xué)歷、過去三個月參加專業(yè)發(fā)展項目的比例、平均每周學(xué)?？茖W(xué)課時間、教師及時反饋、開展科學(xué)競賽、開設(shè)科學(xué)社團(tuán)（興趣小組）等指標(biāo)上優(yōu)于OECD平均，但是在近一半學(xué)生就讀的學(xué)校中科學(xué)教師受教育程度不及其他學(xué)科，教師解釋學(xué)?？茖W(xué)概念應(yīng)用的比例、學(xué)生花時間做實驗的比例顯著低于OECD平均，根據(jù)學(xué)生需求和知識調(diào)整課程的比例也較低，校外學(xué)習(xí)時間較長。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，中國四?。ㄊ校┰诮處煂W(xué)歷、教學(xué)方法、課外活動指標(biāo)上也存在顯著城鄉(xiāng)差異，農(nóng)村中學(xué)科學(xué)教師中有本科學(xué)歷且主修科學(xué)專業(yè)的只有75%，課堂上經(jīng)常解釋科學(xué)概念的只有13.6%，解釋科學(xué)概念應(yīng)用于多種現(xiàn)象的只有11.3%。因此，提高農(nóng)村科學(xué)教學(xué)質(zhì)量要從課堂教學(xué)中解釋科學(xué)概念及其應(yīng)用抓起。

PISA 2015帶來的科學(xué)教育政策啟示

中國四?。ㄊ校W(xué)生在PISA2015科學(xué)測試中取得了優(yōu)良的成績，然而學(xué)生間差距和城鄉(xiāng)差異大，能夠克服不利的家庭條件而取注釋：得好成績的學(xué)生比例不高。未來的目標(biāo)應(yīng)該在保證成績優(yōu)異學(xué)生數(shù)量的同時減少成績較差學(xué)生的數(shù)量，特別是加大對農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的教育資源和師資力量投入，提高農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)生以及家庭條件不利學(xué)生的表現(xiàn)，確保絕大多數(shù)學(xué)生達(dá)到基準(zhǔn)水平。從越南的表現(xiàn)可以看出，夯實基礎(chǔ)是發(fā)展中國家追求公平與卓越的法寶。

從PISA結(jié)果還可以看出，我國學(xué)生校外學(xué)習(xí)時間較長，對實驗和證據(jù)以及批判性思維的作用認(rèn)識不足，有志從事科學(xué)事業(yè)的學(xué)生比例較低。這提醒我們，在重視學(xué)習(xí)科學(xué)知識以外，要更加重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維，使學(xué)生能夠用科學(xué)的方法認(rèn)識各種現(xiàn)象。

教師的教學(xué)方法對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和對科學(xué)事業(yè)的熱愛至關(guān)重要，沒有好的教師和好的教學(xué)設(shè)計，實驗和探究教學(xué)反而阻礙成績提高。針對當(dāng)前的實際情況，必須加大農(nóng)村教師培訓(xùn)，培訓(xùn)和教學(xué)改進(jìn)的重點應(yīng)放在解釋科學(xué)概念、將科學(xué)概念與多種實際問題聯(lián)系起來、針對學(xué)生的知識基礎(chǔ)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提升教師的教學(xué)設(shè)計能力，提高校內(nèi)科學(xué)課程的質(zhì)量和效率，為學(xué)生提供更多深入思考的機(jī)會和豐富的科學(xué)相關(guān)活動。

注釋：

[1]原文如此，但OECD網(wǎng)站公布的官方數(shù)據(jù)為2.32億人。http：//blogs.edweek.org/edweek/top_performers/2016/12/the_2015_pisa_results_what_do_they_mean.html，2016年12月7日檢索。