PISA素養(yǎng)測試導(dǎo)向下的小學科學作業(yè)設(shè)計策略研究

【摘 要】本文剖析PISA科學素養(yǎng)測試的知識架構(gòu)和能力體系，進一步挖掘PISA科學素養(yǎng)測試對小學科學作業(yè)設(shè)計的啟示，探究培養(yǎng)學生科學核心素養(yǎng)的作業(yè)設(shè)計策略。

【關(guān)鍵詞】PISA科學素養(yǎng)測試 小學科學 作業(yè)設(shè)計 核心素養(yǎng)

一、PISA科學素養(yǎng)測試的借鑒意義

PISA科學測試是最早將評價融入測試中的，評價精細嚴謹且注重學生學習過程、學習興趣、學習態(tài)度。PISA科學素養(yǎng)測試題主要考查學生三項能力：（1）能運用所掌握的知識解釋與科學技術(shù)相關(guān)的現(xiàn)象；（2）評價科學探究方式是否恰當，找出有效解決的方法，并能設(shè)計出科學合理的探究方案；（3）基于知識和科學邏輯思維對數(shù)據(jù)進行解釋或?qū)ψC據(jù)進行評價。

將PISA測試的科學素養(yǎng)與《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）提出的科學核心素養(yǎng)進行分析比較，我們發(fā)現(xiàn)PISA的科學素養(yǎng)測試與目前我國科學學科提倡的培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)導(dǎo)向的學業(yè)質(zhì)量檢測與評價方式相吻合。因此，PISA科學素養(yǎng)測試體系對小學科學作業(yè)設(shè)計具有借鑒意義。

二、借鑒PISA科學素養(yǎng)測試的小學科學作業(yè)設(shè)計策略

為了進一步推動小學科學教學的改革和發(fā)展，促進小學生科學素養(yǎng)的有效培育，我們必須深入研究小學科學作業(yè)的設(shè)計。通過少而專的作業(yè)設(shè)計，在保護學生科學好奇心的前提下，助力學生科學概念的建立與運用，并且在完成作業(yè)的過程中，讓學生得到探究能力的培養(yǎng)，引發(fā)學生科學核心素養(yǎng)的發(fā)展。依托PISA科學素養(yǎng)測試的啟示，結(jié)合《課程標準》中的學業(yè)質(zhì)量標準優(yōu)化作業(yè)設(shè)計，筆者提出以下幾點策略。

1.貼合真實情境，挖掘本土資源。

借鑒PISA科學素養(yǎng)測試多情景的特點，作業(yè)設(shè)計可從學生熟悉的生活入手，聯(lián)系本土文化特色，創(chuàng)設(shè)學生熟悉的生活情境，增加科學閱讀量。以“地球系統(tǒng)”核心概念中的“研究土壤”為例，教師可結(jié)合本地特色的地理環(huán)境——福建的平潭島是風景優(yōu)美、地質(zhì)特殊的島嶼，以此為情境設(shè)計作業(yè)，讓學生在完成作業(yè)的過程中更了解自己的家鄉(xiāng)文化。

樣例一：

平潭島是福建第一大海島，擁有秀麗迷人的海域風光。“平潭島，光長石頭不長草，風沙滿地跑，房子像碉堡……”古老的民謠是往日平潭島的生動寫照。不過，經(jīng)過幾代人的努力，現(xiàn)在的平潭島已經(jīng)從一個“種不了草，開不了花”的“石島”蛻變成了鳥語花香、景色宜人的“綠島”。來自平潭的小科想利用假期探究哪種土壤最合適種植西瓜。小科采集了福州與平潭的三種土壤，做了“滲水比賽”實驗，還上網(wǎng)查找了西瓜的種植條件，記錄的情況如下所示。

1.早些年“光長石頭不長草”的平潭島是哪一類型的土壤呢？（ ）

A.沙質(zhì)土 B.黏質(zhì)土 C.壤土

2.小科用手摸和捻，不能觀察土壤的（ ）。

A.濕度 B.顆粒大小 C.滲水性

3.通過實驗探究及查找的種植資料，你認為小科應(yīng)該選擇（ ）土壤種植西瓜。

A.沙質(zhì)土 B.黏質(zhì)土 C.壤土

本題選擇福建著名的旅游景點平潭島作為出題背景。一是考慮到平潭島的土壤特點比較特殊，與“土壤”這一科學知識的關(guān)系密切；二是挖掘本土特色，貼合生活實際。本題考查學生設(shè)計“比較三種類型的土壤的滲水性”實驗的科學探究能力，以圖文結(jié)合的方式打破“背實驗，記步驟”的傳統(tǒng)教學弊端。通過“觀察土壤”和“扇聞”的兩個基本實驗規(guī)范操作的考查，摸底學生的科學探究的核心素養(yǎng)是否得到有效的建構(gòu)。第3小題考查不同的土壤具有不同特點，能滿足不同植物的生長需求。學生通過閱讀、提取、處理表格中的實驗數(shù)據(jù)，分析判斷出不同土壤的特性，再通過圖片中西瓜的生長習性，建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系，運用科學知識遷移并解決實際問題的能力，做出正確選擇。

2.跨學科情境問題，內(nèi)化科學知識。

借鑒PISA科學素養(yǎng)測試中注重跨學科的深度融合范式，我們認為，真實情境中的問題往往不是單一的，而是復(fù)雜的、多樣態(tài)的，需要學生從多角度思考，將所學的各學科知識運用在解決問題中。在作業(yè)設(shè)計中融入多學科視角，引導(dǎo)學生在跨學科情境中運用結(jié)構(gòu)和功能、系統(tǒng)和模型等多樣態(tài)思維方式思考問題，對其在現(xiàn)實中解決真實問題有所助益。

樣例二：

把不同形狀的圖形相互拼接，有的可以密鋪（如下圖，以一個點為中心，圖形環(huán)繞平鋪成360°），有的無法密鋪。請你計算出正三角形、正四邊形、正五邊形、正六邊形拼接時哪些是可以密鋪的。

1.通過計算我們發(fā)現(xiàn)，可以密鋪的圖形為（ ）。

A.正三角形 B.正四邊形

C.正五邊形 D.正六邊形

2.假如用3種面積相同的圖形建蜂巢（如下圖所示），會得到以下數(shù)據(jù)：

通過表格，我們發(fā)現(xiàn)用 密鋪的蜂巢最好，因為它容積 ；密鋪后蜂巢臂總長 ，使用的蜂蠟量 。選擇（ ）。

A.正六邊形，最大，最短，少

B.正方形，最大，最長，少

C.正三角形，最短，最大，多

本題以科學“仿生學”為載體，結(jié)合數(shù)學學科的圖形角度、面積、圖表等知識，設(shè)計跨學科作業(yè)，將分科的教學課程與學生的現(xiàn)實生活相鏈接，讓學生體會到我們的學習是不分科的。

3.科技創(chuàng)新試題，點燃創(chuàng)新意識。

PISA科學素養(yǎng)測試倡導(dǎo)以生為本訓(xùn)練素養(yǎng)，與《課程標準》強調(diào)要挖掘?qū)W生的創(chuàng)新思維有不謀而合之處。但目前，科學作業(yè)設(shè)計中涉及考查“科學思維與創(chuàng)新”的內(nèi)容是較少的。因此，在作業(yè)設(shè)計中，教師不妨在紙筆測試中增加這類習題，訓(xùn)練學生從不同角度分析問題的創(chuàng)新意識。

樣例三：

請你從可操作性和合理性出發(fā)，用盡可能多的方法改進實驗設(shè)備，使它更加美觀和多功能（可以畫設(shè)計圖說明或者用文字表述）。可以將制作過程或者結(jié)果以視頻或者照片的形式，掃碼上傳。

這樣的試題，讓學生提出新穎、有價值且可操作的創(chuàng)新方案。如此涉及課外實踐活動的開放性試題可增加多元化、過程性評價單，鼓勵學生將設(shè)想付諸行動。

綜上所述，結(jié)合PISA科學素養(yǎng)測試的啟示，試題應(yīng)該設(shè)計成需要學生主動思考、探索和創(chuàng)新的形式，以便評估和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。同時，試題的認知要求應(yīng)該與學生的年齡、學習階段和學科特點相匹配，以確保評估的準確性和有效性。

參考文獻

［1］黃鳴春，楊潔，魏昕，楊文源.2000-2018年P(guān)ISA科學素養(yǎng)測評體系及其啟示［J］.教學與管理，2020（24）：112-116.

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