開篇語：

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

在教育“雙減”中如何做好科學教育加法，一體化推進教育、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)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》（以下簡稱《意見》），教育部校外教育培訓監(jiān)管司負責人就《意見》答記者問時表示，“基礎(chǔ)教育階段是‘孵化’學生科學精神、創(chuàng)新素質(zhì)的決定性階段，中小學校的科學教育質(zhì)量對培養(yǎng)學生科學素質(zhì)至關(guān)重要?！?/p>

那么科學教育質(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監(jiān)測標準，該標準旨在促進學生全面發(fā)展，促進教師教學質(zhì)量的提高，強調(diào)要考慮到學生的全面評價，關(guān)注學生學習過程，尊重學生個體差異，讓每位學生都能得到最大程度的全面發(fā)展。

三年連續(xù)監(jiān)測

同一批學生科學素養(yǎng)逾2萬人

2013年，教育部印發(fā)《關(guān)于推進中小學教育質(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”突出考查學生品德發(fā)展、學業(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4萬名學生及1.5萬名學校管理者、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“觀察學生、體察老師、洞察學校、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·科學素養(yǎng)測評項目，綜合充分、全面的信息描述學生的發(fā)展狀況，深入分析解讀科學素養(yǎng)的影響因素。截至目前，已連續(xù)四年對廣州市義務教育階段學生的科學素養(yǎng)進行監(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、福建龍巖等城市具體實施，其中2023年共監(jiān)測學生25182人（不含廣州的數(shù)據(jù)）。

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

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

監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，2020年三年級學生的科學素養(yǎng)得分中，占比最高的約為475分，有2519人；2022年五年級學生科學素養(yǎng)得分占比最高的約為525分，有2481人，說明科學素養(yǎng)確實會隨年齡增長穩(wěn)步提升。具體分析學生在科學知識上的表現(xiàn)，也發(fā)現(xiàn)在程序性知識得分率上，小學三、四、五年級呈現(xiàn)階梯式的水平差異，意味著學生的推理分析、邏輯思維能力隨時間增強。

但在初中，八年級時的程序性知識和內(nèi)容性知識得分率、科學信息和科學興趣水平普遍高于七、九年級，說明學生步入九年級，在科學素養(yǎng)具體表現(xiàn)上反而退步。可能是因為學生在八年級開始深入學習物理、生物等科學學科，拓寬了科學視野，同時沒有較大的升學壓力。

師生雙向反饋教學少

影響學生科學態(tài)度

廣州智慧陽光評價·科學素養(yǎng)測評系統(tǒng)將科學學科教師教學方式分為適應性教學、師生雙向反饋教學、教師主導教學和探究實踐教學四種。測評發(fā)現(xiàn)，學生能明顯感受到教學方式的區(qū)別，五年級學生感受到教師主導教學、探究實踐頻率較高，九年級學生感受到教師主導教學頻率較高，但五年級、九年級學生都感受到師生雙向反饋頻率較低。雖然數(shù)據(jù)并未說明這會導致科學素養(yǎng)總成績下降，但確實會導致學生科學態(tài)度有一定降低。

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

廣州科學素養(yǎng)如何評估？

科學知識

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

認知性知識：評估學生是否擁有將科學知識與特定環(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)和科學理解來分析、綜合和概括，將結(jié)論擴展到新領(lǐng)域的能力。

科學能力

識別科學問題：評估學生在特定情況下應用科學知識，科學地描述或解釋現(xiàn)象，并進行預測的能力。

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

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

科學態(tài)度與責任

科學學習興趣：指學生積極參與科學活動，對科學有好奇心和求知欲，具備科學學習過程中的情緒和動機。

科學學習信心：指學生在學習過程中，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)。

科學學習態(tài)度：學生通過了解科學的特點和價值，形成堅持真理、修正錯誤、嚴謹求實的科學態(tài)度，形成科學價值觀和成長型思維。

問題

做作業(yè)時間越長，科學素養(yǎng)反而下降？

測評還發(fā)現(xiàn)，學習投入、學業(yè)負擔、性別發(fā)展差異和教師教學行為都是學生科學素養(yǎng)的影響因素，以2022年對廣州五年級、九年級學生的測評結(jié)果為例。

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

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

顯然，作業(yè)時間投入、學業(yè)負擔和科學素養(yǎng)水平這三者，兩兩之間并非線性關(guān)系。教師應根據(jù)不同學生水平，因材施教地布置科學作業(yè)，以素質(zhì)為導向，推進作業(yè)減負增效。學生也應擺脫為刷題而刷題的習慣，在縮短作業(yè)時間的同時保障學習的高效性，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，小學五年級學生在整體科學素養(yǎng)上，男生顯著優(yōu)于女生。但在初中九年級，女生在整體科學素養(yǎng)上顯著優(yōu)于男生。此外，隨著學段的增長，男生在識別科學問題上相對女生的優(yōu)勢逐漸減少，女生在解釋科學現(xiàn)象和運用科學證據(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，教育工作者在科學教育中需要注意性別平等，摒棄對科學與性別的刻板印象，創(chuàng)造機會發(fā)揮學生的個人潛能和主觀能動性，使學生可以依據(jù)個人能力作出與科學相關(guān)的職業(yè)選擇。

01-08、02-03版 采寫：南都記者 梁艷燕 實習生 翁莉