黃興娟 林長春 首 新

一、PISA2024發(fā)展背景

國際學(xué)生評估項目（Program for International Student Assessment，簡稱PISA）是經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Development，簡稱OECD）發(fā)起的一項三年一次的國際調(diào)查，旨在測試即將結(jié)束義務(wù)教育的15 歲學(xué)生的技能和知識，評估他們將所學(xué)知識應(yīng)用到現(xiàn)實生活的能力。到目前為止，PISA 已經(jīng)開展了7 次科學(xué)素養(yǎng)測評。2000、2003 年按照“過程、知識、應(yīng)用”三個維度對科學(xué)素養(yǎng)進行了評估。2006年第一次把科學(xué)素養(yǎng)作為主要領(lǐng)域進行評估，包含情境、態(tài)度、知識、能力四個維度，此后一直沿用這四個維度對科學(xué)素養(yǎng)進行評估。2021 年3 月OECD 頒布了《PISA2024科學(xué)的戰(zhàn)略愿景和方向》（PISA 2024 Strategic Vision and Direction for Science），指出了PISA2024評估框架的主要內(nèi)容，預(yù)計2024 年將按照科學(xué)情境、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)知識、科學(xué)能力、科學(xué)認同五個維度進行評估。

在PISA 第46 次 會 議 上，PISA 理 事 會（PISA Governing Board，簡稱PGB）對PISA2024 的時間進行了全新規(guī)劃（如表1 所示），決定將開發(fā)時間從一年增加到兩年，PISA2024評估推遲到2025年[1]。

表1 PISA2024總體周期計劃圖

二、PISA2024科學(xué)素養(yǎng)測評框架內(nèi)容

當前科學(xué)教育的主要缺陷在于過多強調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容和記憶知識，忽視了更高層次的認知技能和更廣泛的科學(xué)素養(yǎng)。有學(xué)者指出，目前科學(xué)教育并沒有培養(yǎng)學(xué)生成為具有科學(xué)素養(yǎng)的積極公民，也未能讓學(xué)生為未來工作做好充分準備[2]。OECD 以現(xiàn)有文獻為基礎(chǔ)歸納了科學(xué)素養(yǎng)的核心要素，提供了更完善的框架。

（一）概念框架

隨著時代的進步，PISA 也在不斷更新學(xué)生應(yīng)該具備的科學(xué)素養(yǎng)，以幫助他們適應(yīng)未來的生活。2000 年P(guān)ISA 將科學(xué)素養(yǎng)定義為運用科學(xué)知識來界定問題，具備基于證據(jù)得出結(jié)論的能力[3]；2006 年P(guān)ISA 將科學(xué)素養(yǎng)定義為掌握科學(xué)知識，運用科學(xué)知識確立科學(xué)問題，解釋科學(xué)現(xiàn)象，運用科學(xué)證據(jù)，理解科學(xué)探究的能力[4]；PISA2015 將科學(xué)素養(yǎng)定義為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地解釋現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及證據(jù)的能力，得出正確結(jié)論的能力，評估并設(shè)計科學(xué)探究的能力[5]。由此可見，PISA 對于科學(xué)素養(yǎng)的定義反映了時代對學(xué)生應(yīng)當具備的科學(xué)素養(yǎng)的要求變化，更加關(guān)注學(xué)生能否運用科學(xué)知識，是否發(fā)展了科學(xué)思維。PISA2024也延續(xù)了這個特點，在科學(xué)素養(yǎng)的測評中更加注重信息學(xué)和社會環(huán)境方面的知識，重視學(xué)生理解、處理數(shù)據(jù)的能力，關(guān)注學(xué)生是否思考、學(xué)習(xí)、理解、參與科學(xué)。新框架增補了許多要素，對2024 年及以后的學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)經(jīng)驗中應(yīng)該具備的知識、能力和認同等提出了愿景，為科學(xué)素養(yǎng)的測評提供了寶貴的基礎(chǔ)。

（二）核心要素

OECD 提出PISA2024 科學(xué)素養(yǎng)測評框架將圍繞科學(xué)情境、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)知識、科學(xué)能力、科學(xué)認同五個維度來進行測評，其中每一個維度都對科學(xué)素養(yǎng)進行了一定程度的體現(xiàn)?？茖W(xué)情境和科學(xué)態(tài)度沿用PISA2015 的內(nèi)容。科學(xué)情境包含個人的、本土/國家的、全球的，試題背景主要圍繞健康與疾病、自然資源、環(huán)境質(zhì)量、危害、科學(xué)和技術(shù)前沿等方面進行設(shè)定?？茖W(xué)態(tài)度包括對科學(xué)的興趣、重視科學(xué)探究方法、環(huán)保意識三個方面，著重于測評學(xué)生是否擁有對科學(xué)和科學(xué)問題的好奇心，是否具備基于證據(jù)進行科學(xué)探究的能力。增補維度的具體內(nèi)容如下。

1. 科學(xué)知識

PISA2024 在知識領(lǐng)域保留了PISA2015 的“內(nèi)容性”“程序性”“認知性”知識，增加了“社會環(huán)境系統(tǒng)和可持續(xù)性”“科學(xué)知識的發(fā)展及其濫用”“信息學(xué)”三個新的子維度進行評估，如表2所示。

表2 PISA2024的科學(xué)知識內(nèi)容

“ 社會環(huán)境系統(tǒng)和可持續(xù)性”（Socio-Environmental Systems and Sustainability）側(cè)重于測評學(xué)生使用新領(lǐng)域知識和新思維解決系統(tǒng)復(fù)雜問題的能力，評估他們是否了解系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的相互作用。主要包括了三個要素：（1）科學(xué)是了解人類世界的有力工具，用于反映學(xué)生對科學(xué)知識的共鳴，理解到科學(xué)知識與他們的生活息息相關(guān)；（2）新領(lǐng)域知識出現(xiàn)需要學(xué)生接觸新的思維和行動方式，用于反映學(xué)生解決復(fù)雜問題是否使用到了自然科學(xué)、社會科學(xué)和工程科學(xué)等新領(lǐng)域的思維方式，確保他們能為未來做好準備[6]；（3）學(xué)生要具備識別復(fù)雜系統(tǒng)要素的能力，認識到系統(tǒng)內(nèi)容及其系統(tǒng)之間的相互作用，用于反映學(xué)生對于系統(tǒng)的把控能力。

“科學(xué)知識的發(fā)展及其濫用”（The Development of Scientific Knowledge and its Misuse）側(cè)重于讓學(xué)生了解科學(xué)知識的發(fā)展情況，并批判性地看待科學(xué)，評估學(xué)生辨別是非、依據(jù)證據(jù)做出決策的能力。主要包括了兩個要素：（1）學(xué)生應(yīng)正確理解科學(xué)知識并合理看待錯誤的科學(xué)知識，用于測評在信息龐雜的碎片化知識時代，學(xué)生是否具備分辨知識正誤的能力，是否具備通過可靠的方法（如從科學(xué)史入手研究、同行評審等）證明知識錯誤的能力；（2）了解經(jīng)濟和政治因素如何影響科學(xué)決策，用于測評學(xué)生在科學(xué)知識商業(yè)化（技術(shù)和創(chuàng)新促進科學(xué)知識盈利）的趨勢下，學(xué)生是否了解做出重要決策的種種原因。

“信息學(xué)”（Informatics）側(cè)重于測評學(xué)生的數(shù)字和數(shù)據(jù)素養(yǎng)，良好的數(shù)字和數(shù)據(jù)素養(yǎng)能夠促進學(xué)生充分理解并參與數(shù)字世界的發(fā)展，推動公平、公正和安全的數(shù)字社會的形成[7]。主要包括了兩個要素：（1）在自然和計算機方面有相應(yīng)的信息基本知識，用于評估學(xué)生提取信息并采取行動的能力，幫助他們成為數(shù)字世界的積極參與者，游刃有余地面對變化的信息化環(huán)境；（2）具備數(shù)字和數(shù)據(jù)知識，包括熟悉數(shù)據(jù)表示的不同模型、基本計算模型和算法、實驗室實驗數(shù)據(jù)處理的能力，用于測評學(xué)生研究、解釋和使用數(shù)據(jù)方面的流暢性和準確性。

未來社會將會是一個包括了政治、生態(tài)、經(jīng)濟、能源供應(yīng)、環(huán)境健康等復(fù)雜要素的龐大體系，科學(xué)知識測評維度充分考慮到了未來社會發(fā)展的方向。除了測評學(xué)生應(yīng)掌握的內(nèi)容性、程序性、認知性知識，PISA2024還考慮到了未來社會發(fā)展中容易出現(xiàn)的種種社會化科學(xué)問題，運用新領(lǐng)域知識解決復(fù)雜系統(tǒng)之間的問題；批判地看待科學(xué)知識，理解科學(xué)決策的制定原因，避免科學(xué)知識的發(fā)展與濫用；加強信息學(xué)技能，為數(shù)字化時代做好充足準備。

2. 科學(xué)能力

科學(xué)能力測評維度相較于PISA2015 進行了大幅度的更新，更加強調(diào)學(xué)生在復(fù)雜系統(tǒng)中處理和運用數(shù)據(jù)的能力，以及在龐大信息中做出決策的能力。在能力領(lǐng)域保留了PISA2015 的“科學(xué)地解釋現(xiàn)象”，擴展了“評價和設(shè)計科學(xué)探究”“科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)”兩個現(xiàn)有能力，增加了“利用科學(xué)知識進行決策和行動”“運用概率思維”兩個新的能力，如表3所示。

表3 PISA2024的科學(xué)能力內(nèi)容

“評價和設(shè)計科學(xué)探究”（Evaluate and design scientific enquiry）在于評估學(xué)生提出科學(xué)問題、設(shè)計和評價探究方法、鉆研信息的能力。相比于PISA2015，PISA2024 在該維度主要新增了兩個要素：（1）理解復(fù)雜系統(tǒng)中的設(shè)計，要求學(xué)生從微觀和宏觀兩個層面觀察和理解系統(tǒng)，從而識別出新出現(xiàn)的現(xiàn)象、物理反應(yīng)和行為，該要素旨在測評學(xué)生在復(fù)雜系統(tǒng)中研究信息、設(shè)計活動和處理數(shù)據(jù)的能力；（2）分析、評估信息，該要素旨在測評學(xué)生是否知道復(fù)雜元素之間的相互作用，能否預(yù)測系統(tǒng)內(nèi)的行為，進行風(fēng)險評估。要做到這一點，需要學(xué)生能夠識別問題的基本要素，對科學(xué)工作的質(zhì)量和科學(xué)決策的有效性作出評價性判斷，特別是要在眾多科學(xué)信息中辨別偽科學(xué)與非科學(xué)。

“科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)”（Interpreting data and evidence scientifically）維度在于評估學(xué)生表達、分析、解釋、處理數(shù)據(jù)及通過數(shù)據(jù)進行決策的能力。在PISA2015的基礎(chǔ)上新增了三個要素：（1）區(qū)分真假數(shù)據(jù)的能力，要求學(xué)生能夠區(qū)分網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的真?zhèn)涡?。Calude 等人也認為在通過科技工具查詢大型數(shù)據(jù)的時代，學(xué)生應(yīng)該注意大數(shù)據(jù)中隨機性、虛假性的偽科學(xué)產(chǎn)物[8]；（2）具備使用基本數(shù)據(jù)工具的能力，如采用直方圖、均值圖等來對數(shù)據(jù)進行有意義的表示；（3）具備對數(shù)據(jù)做出判斷的能力，以利用科學(xué)知識進行決策和采取行動。

“運用科學(xué)知識進行決策和行動”（Using scientific knowledge for decision-making and action）旨在測評學(xué)生運用科學(xué)知識創(chuàng)造性解決問題的能力。包括三個要素：（1）“運用科學(xué)知識進行決策”，要求學(xué)生多角度考慮多方面因素，判斷科學(xué)問題形成的不同原因，以及這些原因在多大程度上是由科學(xué)、社會、經(jīng)濟和政治層面造成的[9]。通過多角度的考慮，學(xué)生能理解科學(xué)背后的其它因素，有利于他們更好地處理復(fù)雜系統(tǒng)中的問題；（2）“關(guān)注科學(xué)倫理”，要求學(xué)生在做決策的時候思考該決策是否合乎道德與價值觀，有助于學(xué)生具備良好的道德品質(zhì)；（3）“創(chuàng)造性地解決問題”，旨在測評學(xué)生駕馭生活的決策能力和創(chuàng)造新價值的能力。這種能力對于改善我們的社會至關(guān)重要，學(xué)生要用一系列的策略來解決問題，思考哪些有效，哪些無效，這樣，當他們面對不確定性和變化的問題時，會變得更有準備并游刃有余。

運用概率思維（Using probabilistic thinking）在于測評學(xué)生是否意識到所有的活動都有與之相關(guān)的風(fēng)險，是否具有理解風(fēng)險含義并解釋風(fēng)險概率的能力。包括五個要素：（1）有意識地運用“概率斷言”（probabilistic assertion）的思維來判斷事物，即先假設(shè)表達式結(jié)果為真，然后通過相關(guān)的證據(jù)來證明，若證明不為真則斷言失敗。學(xué)生需要理解到事物的發(fā)生與結(jié)果之間存在錯誤的概率，如此一來，能讓學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中接受自己的錯誤，另一方面也能促進他們利用新證據(jù)建立新立場，積極改正；（2）解釋誤差的可信度，要求學(xué)生在問題解決的過程中，能夠大概估計出實驗數(shù)據(jù)中存在誤差的來源，認識到科學(xué)探究的局限性，以批判性的眼光看待研究結(jié)果；（3）認識到所有科學(xué)學(xué)習(xí)活動都有與之相關(guān)的風(fēng)險，并能夠準確解釋風(fēng)險統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其含義。有研究表明，理解概率的不確定性和風(fēng)險是我們所有人面臨大多數(shù)科學(xué)問題的主要特點[10-11]。因此，學(xué)生需要理解到風(fēng)險是人生不可避免的固有特征，并學(xué)會用概率思維對科學(xué)活動做出判斷，以此來促進他們更加自如地面對當今世界發(fā)出的種種挑戰(zhàn)；（4）理解正態(tài)分布的概念以及均值和中位數(shù)之間的差異，促進學(xué)生對統(tǒng)計數(shù)據(jù)做出評估性判斷，并在大型數(shù)據(jù)中準確地找到數(shù)據(jù)的相關(guān)性，以此來提高學(xué)生對科學(xué)數(shù)據(jù)的處理運用能力；（5）做出預(yù)測。要求學(xué)生基于已有科學(xué)數(shù)據(jù)能進行合理分析，并做出適宜的科學(xué)推斷。

3. 科學(xué)認同

科學(xué)認同（Scientific Identity）是科學(xué)學(xué)習(xí)、獲得成就和參與的關(guān)鍵，它決定了學(xué)生思考、學(xué)習(xí)、理解和參與（或不參與）科學(xué)的程度[12]。這是PISA2024測評的一個全新維度，包含“科學(xué)資本”“批判性科學(xué)意識”“包容性的科學(xué)經(jīng)驗和科學(xué)實踐”“倫理與價值觀”四個子維度，如表4所示。

表4 PISA2024的科學(xué)認同內(nèi)容

“科學(xué)資本”（Science Capital）是指一個人所具有的科學(xué)相關(guān)資源，側(cè)重于評估學(xué)生對科學(xué)態(tài)度、科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)能力的理解，是否在行為、社會交往方面對科學(xué)產(chǎn)生了認同感[13]。包括五個要素：（1）認為科學(xué)與自己未來生活息息相關(guān)。大量證據(jù)表明，科學(xué)資本在塑造年輕人“認為科學(xué)和自身相關(guān)”程度方面起著關(guān)鍵作用，并與16 歲后的科學(xué)抱負和進步顯著相關(guān)[14-15]。同時，它還與工程、數(shù)學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的態(tài)度和抱負有關(guān)[16]；（2）在科學(xué)認同的過程中得到其它成員的充分鼓勵；（3）了解科學(xué)知識的通用性，知道當前和未來生活所需要的通用工作能力；（4）在課堂之外的生活中參與科學(xué)，成為科學(xué)的關(guān)鍵消費者和生產(chǎn)者，并利用科學(xué)為個人/社會利益服務(wù)；（5）擁有與科學(xué)相關(guān)的社會資本。

“批判性科學(xué)意識”（Critical Science Agency）旨在測評學(xué)生能否利用科學(xué)知識，并結(jié)合多學(xué)科知識批判性地看待社會科學(xué)問題[17-18]。具體包括六方面：（1）以各種方式利用科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷創(chuàng)造價值，關(guān)注科學(xué)與社會、環(huán)境發(fā)展中的不平衡方面；（2）利用科學(xué)方法解決問題，指的是學(xué)生積極參與生活社區(qū)，在生活體驗中解決日常問題；（3）成為科學(xué)關(guān)鍵消費者和生產(chǎn)者，即擁有使用科學(xué)并創(chuàng)造科學(xué)的能力；（4）意識到科學(xué)的衍生社會屬性，如科學(xué)身份、科學(xué)文化、科學(xué)經(jīng)驗等會得到重視和尊重；（5）了解古往今來科學(xué)事實面臨的錯誤情況，以及這樣的錯誤如何一點點地被推翻；（6）能夠?qū)⒖茖W(xué)作為智力工具的一部分，即運用科學(xué)來開發(fā)智力。

“包容性的科學(xué)經(jīng)驗和科學(xué)實踐”（Inclusive science experiences and practices）旨在評估學(xué)生因種族、階級、宗教、經(jīng)驗背景等方面所具備的科學(xué)知識、能力的差異。包括四個要素：（1）讓學(xué)生從多樣化的資源中，包括教育資源、材料資源、數(shù)字資源、科學(xué)機會、環(huán)境和經(jīng)驗等，進行有效的科學(xué)學(xué)習(xí)；（2）體驗包容性科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，感受不同社會群體對科學(xué)的貢獻；（3）把面對廣泛而多樣的科學(xué)知識、歷史上科學(xué)家的科學(xué)思想等活動作為日?？茖W(xué)學(xué)習(xí)的一部分；（4）讓他們感覺到安全、受尊重、受重視并融入科學(xué)。該維度的測評，能讓學(xué)生從資源、機會、背景和經(jīng)驗等視角體驗包容性的科學(xué)環(huán)境，進而感知科學(xué)事業(yè)受尊重、受重視。

“倫理與價值觀”（Ethics and values）指學(xué)生要了解與科學(xué)知識、方法、科學(xué)實踐和科學(xué)成果有關(guān)的倫理，樹立正確的科學(xué)研究觀念，認識科學(xué)發(fā)展的社會屬性，激發(fā)15歲青少年從事科學(xué)事業(yè)來推進社會發(fā)展。

（三）要素關(guān)系

基于上述5 個維度，PISA2024 科學(xué)素養(yǎng)測評框架模型如下圖1。該框架建立在OECD 科學(xué)素養(yǎng)測評戰(zhàn)略咨詢專家組的研究成果基礎(chǔ)上，展示了五個維度之間的關(guān)系。第一，情境維度是評價在特定情境下的科學(xué)知識和能力。個人的、當?shù)氐?國家的、全球的情境都可激發(fā)學(xué)生運用相關(guān)知識解決科學(xué)問題的能力。第二，科學(xué)認同和科學(xué)知識、科學(xué)能力相輔相成，科學(xué)認同是科學(xué)知識和能力的組成部分，也是影響科學(xué)知識和能力的表現(xiàn)形式、實現(xiàn)程度的關(guān)鍵因素，與知識和能力同等重要。第三，科學(xué)認同維度強調(diào)個體主觀對科學(xué)的認知與判斷，而科學(xué)知識和能力更多是了解客觀事實、運用技術(shù)手段等方面的內(nèi)容。第四，科學(xué)認同與科學(xué)能力之間的子維度相輔相成?？茖W(xué)認同中的“批判性科學(xué)意識”就涉及科學(xué)能力中的“利用科學(xué)知識進行決策和行動”，科學(xué)知識為批判性思考提供充分的理論依據(jù)，決策和行動源于批判性思考后的想法，兩者互相促進，協(xié)同共生。PISA2024認為科學(xué)認同是影響科學(xué)知識和能力實現(xiàn)程度的關(guān)鍵因素，將科學(xué)認同與科學(xué)知識和科學(xué)能力并駕齊驅(qū)，同時把這三個維度描述成所有15 歲青少年應(yīng)達到的目標維度。該戰(zhàn)略為2024 年及以后的學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)以獲得科學(xué)經(jīng)驗中應(yīng)該具備的知識、能力和認同等提出了愿景，為科學(xué)素養(yǎng)模型建構(gòu)、命制試題及制訂評分標準提供了可操作的指標體系。

圖1 PISA 2024科學(xué)素養(yǎng)測評框架關(guān)系圖

三、PISA2024科學(xué)素養(yǎng)測評框架的新特點

PISA2024 對科學(xué)內(nèi)容、過程、態(tài)度、習(xí)慣等進行了多維度的設(shè)計，而不是狹義定義主題知識或基于課程的材料。通過對PISA2024 科學(xué)素養(yǎng)測評框架的分析，可以進一步明確要素之間的關(guān)系，從而明晰PISA2024科學(xué)素養(yǎng)測評的新特點。

（一）構(gòu)建了多維度、全方位、多視角的科學(xué)素養(yǎng)框架

相比于PISA2015 的框架，PISA2024 新框架在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上有了明顯的增補。首先，新框架不僅僅評估學(xué)生的內(nèi)在科學(xué)素養(yǎng)，還考慮到了影響學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的外在因素，如家庭、學(xué)校、社會等，意圖全方位了解科學(xué)素養(yǎng)及其影響因素。其次，新框架強調(diào)多視角地看待生活中的復(fù)雜的科學(xué)問題。這就要求學(xué)生整合政治、經(jīng)濟、文化等各方面的知識，從跨學(xué)科的角度來嘗試解決復(fù)雜科學(xué)問題，明確科學(xué)的社會責(zé)任。最后，PISA將學(xué)生學(xué)習(xí)成果數(shù)據(jù)、背景和學(xué)習(xí)態(tài)度數(shù)據(jù)、影響學(xué)生校內(nèi)外科學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素數(shù)據(jù)聯(lián)系起來評估學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，以此總結(jié)出表現(xiàn)較好的學(xué)校和教育系統(tǒng)的特點，使各國能夠監(jiān)測其在實現(xiàn)關(guān)鍵科學(xué)學(xué)習(xí)目標方面的進展。PISA2024 帶來了一個全面的科學(xué)素養(yǎng)測評框架，可以預(yù)期，它將引領(lǐng)未來科學(xué)素養(yǎng)測評的方向。

（二）建構(gòu)科學(xué)認同維度，增強學(xué)生科學(xué)認同感

科學(xué)認同代表著學(xué)生對科學(xué)的認同感。PISA2024 的科學(xué)認同維度旨在測評學(xué)生是否思考、學(xué)習(xí)、理解和參與科學(xué)及其程度。該維度為學(xué)生、同齡人、教師和家長提供了一種相互聯(lián)系的學(xué)習(xí)方法，共同促成學(xué)生學(xué)習(xí)并獲得科學(xué)成果，成為科學(xué)的關(guān)鍵使用者和生產(chǎn)者?？茖W(xué)認同體現(xiàn)為學(xué)生能夠通過這種相互聯(lián)系的學(xué)習(xí)方法關(guān)注周圍的科學(xué)事務(wù)，從而感覺到科學(xué)是有益且有用的，進而增進對科學(xué)的認同。當然，除了增強認可，認同緯度也要測評學(xué)生是否批判性地看待科學(xué)現(xiàn)象、是否辯證地分析科學(xué)知識、是否體會到自己參與科學(xué)活動的意義等。

不難推斷出，科學(xué)認同是新框架的基礎(chǔ)，是影響科學(xué)知識和能力實現(xiàn)的關(guān)鍵因素，它在調(diào)節(jié)科學(xué)學(xué)習(xí)和理解方面起著重要作用。如果沒有注意到學(xué)生的科學(xué)認同結(jié)果，那么就有可能破壞其科學(xué)學(xué)習(xí)的成就和潛力，降低學(xué)生在生活中批判性地運用科學(xué)的頻率。因此，PISA2024建議，科學(xué)認同這一維度需要被視為當代學(xué)生為未來科學(xué)做準備的核心維度。

（三）關(guān)注跨學(xué)科思維，基于真實情境解決復(fù)雜科學(xué)問題

現(xiàn)實生活中的復(fù)雜問題要求學(xué)生具有更加寬廣的科學(xué)知識，采用跨學(xué)科的思維來解決問題。PISA2024 在“社會環(huán)境系統(tǒng)和可持續(xù)性”中明確指出，解決世界中復(fù)雜的科學(xué)問題需要采用跨學(xué)科的思維，“信息學(xué)”維度也指出要將信息學(xué)作為獲取跨學(xué)科知識的方法；“運用科學(xué)知識進行行動和決策”部分強調(diào)學(xué)生需要具備多角度、多方面考慮問題的能力，運用跨學(xué)科的方法來解釋生活世界。可見，PISA2024 非常關(guān)注對學(xué)生跨學(xué)科思維的評估，要求學(xué)生考慮導(dǎo)致特定科學(xué)事件發(fā)生的不同原因，以及這些原因在多大程度上是由科學(xué)、社會、經(jīng)濟和政治層面造成的。

有學(xué)者指出，跨學(xué)科的測評不能局限于學(xué)科內(nèi)部的知識，而是要圍繞著情境和任務(wù)將不同學(xué)科間的知識關(guān)聯(lián)起來，關(guān)注不同學(xué)科知識的網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)[19]。當學(xué)生在特定的情境和任務(wù)下能夠游刃有余地把所學(xué)的知識遷移到實際問題解決中，他們就被認為具備一定水平的科學(xué)素養(yǎng)[20]。PISA2024 在設(shè)計科學(xué)測評試題時，構(gòu)建了真實的問題情境，如全球面臨的氣候變化、流行病、糧食安全等復(fù)雜問題，以解決社會中的科學(xué)問題為導(dǎo)向，同時與學(xué)生的日?；顒印⒔?jīng)歷、體驗相聯(lián)系，以激發(fā)學(xué)生利用跨學(xué)科思維來解釋我們的世界?？鐚W(xué)科思維能夠讓學(xué)生更快地適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)，引導(dǎo)他們統(tǒng)整科學(xué)知識、技能、態(tài)度從而對特定情境做出有效回應(yīng)。

四、思考和啟示

PISA2024科學(xué)素養(yǎng)測評框架將掀起全球科學(xué)素養(yǎng)評價和教學(xué)的新浪潮，科學(xué)教育已然超越一個學(xué)科應(yīng)有之范式，與信息技術(shù)、STEM 教育理念、科學(xué)認同交織在一起，為全面發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了有效的操作指南，在“以評促發(fā)展”理念下，該測評框架為我國義務(wù)教育階段科學(xué)教育質(zhì)量監(jiān)測及相關(guān)科學(xué)教學(xué)活動提供了有益的啟示。

第一，要重視將科學(xué)倫理滲透到科學(xué)素養(yǎng)測評之中?？茖W(xué)倫理是指人應(yīng)具備的符合科學(xué)準則的品格和行為，還包括對自身價值觀和行為的反思[21]。PISA2024 科學(xué)素養(yǎng)測評框架從是否應(yīng)該做、應(yīng)該怎樣做等兩方面評估學(xué)生的科學(xué)倫理觀。如在科學(xué)研究和成果應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展的時代，學(xué)生需要思考是否應(yīng)該發(fā)展納米技術(shù)？以及怎樣發(fā)展納米技術(shù)才會更安全？科學(xué)倫理重在評估學(xué)生在面對種種問題時，要經(jīng)過多方考量后做出符合主流道德和科學(xué)價值觀的決定，并且期望他們能在生活中始終如一地運用這樣的價值觀。我國義務(wù)教育階段科學(xué)教育質(zhì)量監(jiān)測框架主要還是能力導(dǎo)向的測評，對相關(guān)影響因素的分析也限于課程開設(shè)、條件保障、教師配備、學(xué)校管理等外部因素，缺乏對中華民族文化洗禮下學(xué)生科學(xué)倫理的關(guān)注[22]。在科技快速發(fā)展及碎片化時代，我們也應(yīng)跟上時代的步伐，促進科學(xué)倫理精神成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)活動主題的自覺追求，將科學(xué)倫理與科學(xué)能力并行，確保青少年樹立正確的科學(xué)倫理觀。

第二，要有意識地在科學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)認同感?？茖W(xué)認同的社會價值已得到越來越多的關(guān)注，《PISA 2018 全球勝任力框架》中就提出了對民族文化和身份的認同、對人類尊嚴和多元性價值的認同[23]。PISA 2024 科學(xué)素養(yǎng)測評框架將科學(xué)認同視為當代學(xué)生為未來從事科學(xué)事業(yè)做準備的核心要素，從對科學(xué)本身的認同、批判性意識、環(huán)境認同和價值認同等四個方面闡明其在鼓勵學(xué)生參與社會事務(wù)、成為有社會責(zé)任感的公民中的積極意義。目前我國科學(xué)教育已從強調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容和記憶知識轉(zhuǎn)向讓學(xué)生從科學(xué)探究之中發(fā)展各項能力，但對科學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)認同教育仍認識不足，教師應(yīng)有意識地通過科學(xué)探究活動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)認同感。

第三，重視科學(xué)探究中數(shù)據(jù)處理與分析的概率思維。概率思維是學(xué)生使用概率知識進行問題解決的一種高階思維，表現(xiàn)在學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象或?qū)嶒炦M行合理解釋的過程中[24]。PISA2024 新增“運用概率思維”能力維度，旨在于要求學(xué)生能基于概率統(tǒng)計正確處理信息、分析問題，并做出合理的決策。在STEM跨學(xué)科教育理念下，科學(xué)探究活動中，特別是在數(shù)據(jù)、信息處理和分析階段，應(yīng)積極融入概率思維，建立分析模型，加速信息的處理，快速厘清信息之間的邏輯關(guān)系，以做出合理的預(yù)測和適宜的推斷。