关于青少年科学素养调查测量工具和测评体系研究汇报

为了探索青年科学素养的测量工具和方法，中国科普研究所于2013年开展了15-18岁青年科学素养的探索性测量研究。根据中国人民大学2011年发布的“中国发展指数”中的教育发展指数，中国分为东部、西部和中部地区。选取黑龙江省、山西省、四川省和教育发达地区北京市的20所高中作为样本源，总样本量为6356，有效样本量为6238。测量工具由研究小组使用现有工具进行调整。结果在一份特别报告(2014年1-3期)中报告如下。

一、国际成熟的青少年科学素养评价体系

世界上主要有三个大规模的青年科学素养评价体系，即国际学生评估方案、TIMSS和国家环境行动计划。

国际学生评估项目是国际经济合作组织的一个评估项目，旨在监测教育系统的有效性。它主要评估即将完成基础教育的15岁学生。其目的是测试学生是否能够掌握在基础教育结束时参与社会所需的知识和技能。第一次PISA评估是在2000年进行的，此后每三年进行一次。评估主要包括三个方面:阅读素养、数学素养和科学素养。国际学生评估方案对科学素养的评估从三个维度构建了科学试题框架:科学知识(科学知识、关于科学的知识——科学探究和科学解释)、科学能力(识别科学问题、解释科学现象、做出决策和与科学证据交流)和科学态度(对科学和技术问题的态度)。PISA测试选择了来自不同国家3年级和1年级的4，500至10，000名15岁学生作为调查对象。上海学生在2009年和2012年参加了PISA测试，在阅读、数学和科学素养方面都取得了第一名。

国际数学和科学研究趋势，国际数学和科学趋势是由国际教育成就评估协会(IEA)实施的。国际能源机构在20世纪60年代和80年代初举行了两次数学和科学评估，并在1995年举行了第三次国际数学和科学评估。自1999年以来，国际能源署每四年对四年级和八年级的学生进行一次测试。TIMSS的研究目标主要是了解学生对数学和科学课程的掌握情况，并对参与国的教育做出更清晰的描述，以便参与国能够了解本国教育的优势和劣势。TIMSS 2007年对科学素养的评估是从三个维度进行的:第一个是内容维度，如生物、化学、物理和地球科学；二是认知维度，包括认知、应用和推理三个层次，主要评价学生在解决科学问题时所经历的思维活动和思维过程。第三个是综合维度，即科学探究，它试图测量学生解决探究任务的能力。目前，*没有参与项目测试。2011年，港台参与了TIMSS项目。*排名第三(609分)，香港排名第四(586分)。

NAEP(美国教育进步评估)是美国唯一一个全国性的、有代表性的、持续的评估学生学业成绩的项目。自1969年以来，每两年进行一次全国性测试。评价的内容不仅包括对学生数学、阅读、写作、历史、科学等学科学术水平发展趋势的分析，还包括对影响学生能力发展的各种因素的大规模调查。这些因素包括学校教育状况、家庭教育背景等。调查对象包括学生、教师、校长和家长。NAEP的学业评价是对学生整体学业成就的总体调查，而不是个人诊断性评价。评价对象通过随机抽样获得，评价主体根据不同年份进行选择和确定。一方面，评价框架反映了当前教育发展的要求，综合考虑了各州和各地区不同的教育状况；另一方面，它应该具有前瞻性和预见性，以反映教育目标和课程的变化，并实现教学实践和研究成果之间的平衡。NAEP评价方法分为国家评价、州评价和试点城市评价。

二，15-18岁青少年科学素养测量工具探索

2013年，中国科学普及研究所开展了一项关于18岁以下青少年科学素养评估的探索性研究。本研究旨在探索青少年科学素养的测量工具，为公民科学素养调查提供参考。

受试者被确定为15-18岁，主要是高中生。根据国际主流青年科学素养调查。

本次调查的评估工具由两部分组成:科学素养评估和科学态度评估。本研究的目的之一是为公民科学素养调查和公民科学素养趋势研究提供辅助数据。因此，我国公民科学素养调查中的大部分题目都被用作15-18岁青少年科学素养的测量工具。主要包括:18个科学知识判断题目和4个科学概念单项选择题目；选择单一主题的两种科学方法。此外，为了了解15-18岁青少年对科学的兴趣和态度，将PISA2006学生科学态度量表改编成适合中国青少年的科学态度测量量表。

评价结果显示，18道科学知识判断题、4道科学概念题和2道科学方法题的准确率均在70%以上，区分度远远不够，说明这些问题对学生来说过于简单。在评价过程中，学生可以在10-15分钟内回答，但不能很好地评价学生的水平。因此，针对18-69岁公民的科学素养评估工具不适用于针对15-18岁公民的科学素养评估。

三、我国开展青年科学素养调查的建议

我国关于青少年科学素养培养和评价的研究大多是理论性的，没有全国性的青少年科学素养评价。鉴于国际上对科学素养评价体系的成熟研究，如果我国目前开展青少年科学素养调查，可以根据客观标准选择调查方案。

选项1:

目的:了解我国青年科学素养的现状，形成国际比较研究，为提高我国青年科学教育质量和科学素养提供参考。

评价体系:国外成熟的评价体系，如PISA，都是直接选择的。

困难:与必要部门(教育部门、外国相关机构)的沟通与合作。

选项2:

目的:了解我国青少年科学素养的基本情况，关注校外科学教育对科学素养的影响，充分发挥科协优势，提高校外科学教育质量，提高青少年科学素养，使其更加全面。

评价体系:借鉴国外成熟的评价体系。

困难:与必要部门(教育部门、外国相关机构)的沟通与合作；阐明学校内外科学教育对科学素质的贡献和影响。

选项3:

目的:了解我国青年科学素养的现状，重点探讨青年向成人科学素养的转变及其原因，为提高公民科学素养提供参考。

评价体系:改编自中国18-69岁公民科学素养调查体系。

困难:需要深入研究适应的调查工具的适用性，需要2-3年时间。