開篇語：

近年來，科學(xué)教育成為備受關(guān)注的熱門話題。如何有效評價學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，測評科學(xué)教育成效？“廣州智慧陽光評價·科學(xué)素養(yǎng)測評”連續(xù)三年在大灣區(qū)數(shù)百所學(xué)校落地，讓科學(xué)教育有了科學(xué)的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。南方都市報推出“科學(xué)素養(yǎng)測評 灣區(qū)大掃描”系列專題報道，聚焦大灣區(qū)學(xué)?？茖W(xué)素養(yǎng)測評及基于測評推進(jìn)科學(xué)教育教學(xué)變革的經(jīng)驗做法，探尋如何在“雙減”中做好科學(xué)教育加法。

在教育“雙減”中如何做好科學(xué)教育加法，一體化推進(jìn)教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展？這個問題已成為社會和教育界的共識。

2023年，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》（以下簡稱《意見》），教育部校外教育培訓(xùn)監(jiān)管司負(fù)責(zé)人就《意見》答記者問時表示，“基礎(chǔ)教育階段是‘孵化’學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新素質(zhì)的決定性階段，中小學(xué)校的科學(xué)教育質(zhì)量對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)至關(guān)重要。”

那么科學(xué)教育質(zhì)量如何評定？廣州早在三年前開始了思考和探索，并形成行之有效的科學(xué)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)旨在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，促進(jìn)教師教學(xué)質(zhì)量的提高，強(qiáng)調(diào)要考慮到學(xué)生的全面評價，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程，尊重學(xué)生個體差異，讓每位學(xué)生都能得到最大程度的全面發(fā)展。

三年連續(xù)監(jiān)測

同一批學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)逾2萬人

2013年，教育部印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評價改革的意見》。2014年，廣州市作為全國中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評價改革實驗區(qū)，實施“廣州智慧陽光評價”。

“廣州智慧陽光評價”突出考查學(xué)生品德發(fā)展、學(xué)業(yè)發(fā)展、身心健康、興趣特長和勞動實踐，至今已連續(xù)10年，年均監(jiān)測逾4萬名學(xué)生及1.5萬名學(xué)校管理者、教師等群體，累計提供50萬余份市級、區(qū)級、校級、班級和個體報告，評價結(jié)果作為“觀察學(xué)生、體察老師、洞察學(xué)校、督察政府”的重要參考和主要依據(jù)，在全國城市中開了先河。自2020年起，廣州市創(chuàng)新升級廣州智慧陽光評價·科學(xué)素養(yǎng)測評項目，綜合充分、全面的信息描述學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r，深入分析解讀科學(xué)素養(yǎng)的影響因素。截至目前，已連續(xù)四年對廣州市義務(wù)教育階段學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行監(jiān)測，其中2020年43895人、2021年56929人、2022年24882人、2023年81525人。此外，2020年開始“廣州智慧陽光評價·科學(xué)素養(yǎng)測評”已拓展到灣區(qū)，目前已在灣區(qū)8個城市以及清遠(yuǎn)、福建龍巖等城市具體實施，其中2023年共監(jiān)測學(xué)生25182人（不含廣州的數(shù)據(jù)）。

據(jù)了解，廣州智慧陽光評價·科學(xué)素養(yǎng)測評結(jié)合PISA（國際學(xué)生評估組織）、TIMSS（國際數(shù)學(xué)與科學(xué)趨勢研究）兩大著名測評項目，將科學(xué)素養(yǎng)分為科學(xué)知識、科學(xué)能力和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任三大方面，同時調(diào)查科學(xué)教育教學(xué)方式狀況，綜合運用因子分析、K－均值類聚、多重線性回歸等方法進(jìn)行科學(xué)、直觀、有效的評價。有助于了解學(xué)生現(xiàn)有科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展水平，為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展提供精準(zhǔn)指引和建議，為學(xué)?？茖W(xué)教育教學(xué)的及時改進(jìn)提供方向和路徑。

科學(xué)素養(yǎng)隨年齡增長穩(wěn)步提升，但九年級起部分表現(xiàn)退步

為對比2020-2022年義務(wù)教育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展情況，廣州智慧陽光評價·科學(xué)素養(yǎng)測評在全市11個行政區(qū)追蹤同一批學(xué)籍號的學(xué)生，共有12620名小學(xué)生和9612名初中生。

監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，2020年三年級學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得分中，占比最高的約為475分，有2519人；2022年五年級學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)得分占比最高的約為525分，有2481人，說明科學(xué)素養(yǎng)確實會隨年齡增長穩(wěn)步提升。具體分析學(xué)生在科學(xué)知識上的表現(xiàn)，也發(fā)現(xiàn)在程序性知識得分率上，小學(xué)三、四、五年級呈現(xiàn)階梯式的水平差異，意味著學(xué)生的推理分析、邏輯思維能力隨時間增強(qiáng)。

但在初中，八年級時的程序性知識和內(nèi)容性知識得分率、科學(xué)信息和科學(xué)興趣水平普遍高于七、九年級，說明學(xué)生步入九年級，在科學(xué)素養(yǎng)具體表現(xiàn)上反而退步?？赡苁且驗閷W(xué)生在八年級開始深入學(xué)習(xí)物理、生物等科學(xué)學(xué)科，拓寬了科學(xué)視野，同時沒有較大的升學(xué)壓力。

師生雙向反饋教學(xué)少

影響學(xué)生科學(xué)態(tài)度

廣州智慧陽光評價·科學(xué)素養(yǎng)測評系統(tǒng)將科學(xué)學(xué)科教師教學(xué)方式分為適應(yīng)性教學(xué)、師生雙向反饋教學(xué)、教師主導(dǎo)教學(xué)和探究實踐教學(xué)四種。測評發(fā)現(xiàn)，學(xué)生能明顯感受到教學(xué)方式的區(qū)別，五年級學(xué)生感受到教師主導(dǎo)教學(xué)、探究實踐頻率較高，九年級學(xué)生感受到教師主導(dǎo)教學(xué)頻率較高，但五年級、九年級學(xué)生都感受到師生雙向反饋頻率較低。雖然數(shù)據(jù)并未說明這會導(dǎo)致科學(xué)素養(yǎng)總成績下降，但確實會導(dǎo)致學(xué)生科學(xué)態(tài)度有一定降低。

傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)、講授式教學(xué)方法可能對于學(xué)生習(xí)得基本知識、推進(jìn)課程進(jìn)度和提高考試成績有一定成效，但并不利于學(xué)生培養(yǎng)對科學(xué)的興趣。各種教學(xué)方法各有優(yōu)勢，教師應(yīng)主動采取多元教學(xué)方法，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容主題特征靈活調(diào)整、合理搭配使用。

廣州科學(xué)素養(yǎng)如何評估？

科學(xué)知識

內(nèi)容性知識：評估學(xué)生對事實、關(guān)系、過程、概念和設(shè)備等知識的識別能力。

認(rèn)知性知識：評估學(xué)生是否擁有將科學(xué)知識與特定環(huán)境結(jié)合生成解釋、解決實際問題的能力。

程序性知識：評估學(xué)生是否擁有運用推理、分析等方法得出結(jié)論，使用證據(jù)和科學(xué)理解來分析、綜合和概括，將結(jié)論擴(kuò)展到新領(lǐng)域的能力。

科學(xué)能力

識別科學(xué)問題：評估學(xué)生在特定情況下應(yīng)用科學(xué)知識，科學(xué)地描述或解釋現(xiàn)象，并進(jìn)行預(yù)測的能力。

解釋科學(xué)現(xiàn)象：評估學(xué)生能夠識別科學(xué)問題與非科學(xué)問題，對科學(xué)問題進(jìn)行檢驗、論證并提出改進(jìn)意見的能力。

運用科學(xué)證據(jù)：評估學(xué)生解釋科學(xué)結(jié)論、理解結(jié)論背后的假設(shè)和推理、反思科學(xué)技術(shù)發(fā)展給社會帶來的意義的能力。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)學(xué)習(xí)興趣：指學(xué)生積極參與科學(xué)活動，對科學(xué)有好奇心和求知欲，具備科學(xué)學(xué)習(xí)過程中的情緒和動機(jī)。

科學(xué)學(xué)習(xí)信心：指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，體驗獲得成功的樂趣，鍛煉克服困難的意志，建立自信心(自我效能感)。

科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度：學(xué)生通過了解科學(xué)的特點和價值，形成堅持真理、修正錯誤、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，形成科學(xué)價值觀和成長型思維。

問題

做作業(yè)時間越長，科學(xué)素養(yǎng)反而下降？

測評還發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)投入、學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)、性別發(fā)展差異和教師教學(xué)行為都是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的影響因素，以2022年對廣州五年級、九年級學(xué)生的測評結(jié)果為例。

五年級完成科學(xué)作業(yè)時間在30分鐘以內(nèi)的學(xué)生，和九年級完成科學(xué)作業(yè)在31-60分鐘的學(xué)生，科學(xué)素養(yǎng)得分表現(xiàn)最高。隨著完成科學(xué)作業(yè)時間的延長，科學(xué)素養(yǎng)得分呈下降趨勢。無論是五年級還是九年級，完成科學(xué)作業(yè)時間在90分鐘以上的學(xué)生，科學(xué)素養(yǎng)得分表現(xiàn)都最低。

值得注意的是，作業(yè)時間投入還和學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)有關(guān)。作業(yè)完成時間在31分鐘以上的學(xué)生，學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)感隨時間投入的增加而增強(qiáng)；但沒有作業(yè)的學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)感，反而強(qiáng)于完成科學(xué)作業(yè)時間在30分鐘以內(nèi)的學(xué)生。說明在學(xué)生可承受范圍內(nèi)的作業(yè)時間投入，能幫助學(xué)生更好掌握科學(xué)知識，從而一定程度上緩解學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。

顯然，作業(yè)時間投入、學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)和科學(xué)素養(yǎng)水平這三者，兩兩之間并非線性關(guān)系。教師應(yīng)根據(jù)不同學(xué)生水平，因材施教地布置科學(xué)作業(yè)，以素質(zhì)為導(dǎo)向，推進(jìn)作業(yè)減負(fù)增效。學(xué)生也應(yīng)擺脫為刷題而刷題的習(xí)慣，在縮短作業(yè)時間的同時保障學(xué)習(xí)的高效性，合理規(guī)劃課余時間和休息時間，做到勞逸結(jié)合。

科學(xué)素養(yǎng)有顯著性別差異 初中女生優(yōu)于男生？

數(shù)據(jù)顯示，小學(xué)五年級學(xué)生在整體科學(xué)素養(yǎng)上，男生顯著優(yōu)于女生。但在初中九年級，女生在整體科學(xué)素養(yǎng)上顯著優(yōu)于男生。此外，隨著學(xué)段的增長，男生在識別科學(xué)問題上相對女生的優(yōu)勢逐漸減少，女生在解釋科學(xué)現(xiàn)象和運用科學(xué)證據(jù)上的能力發(fā)展迅速。這可能和男女大腦加工優(yōu)勢存在差異的內(nèi)部因素相關(guān)，也可能和社會期望不同的外部因素相關(guān)。

總之，教育工作者在科學(xué)教育中需要注意性別平等，摒棄對科學(xué)與性別的刻板印象，創(chuàng)造機(jī)會發(fā)揮學(xué)生的個人潛能和主觀能動性，使學(xué)生可以依據(jù)個人能力作出與科學(xué)相關(guān)的職業(yè)選擇。

01-08、02-03版 采寫：南都記者 梁艷燕 實習(xí)生 翁莉