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PISA2012問題解決評估框架分析及其對教學改革的啟示
日期:2017-07-17 08:53   瀏覽量:
 

快乐10分20选8规律:PISA2012問題解決評估框架分析及其對教學改革的啟示
上海市教育科學研究院普教所 王 潔

快乐10分最高中多少钱 www.ytqlr.icu 摘要:“國際學生評估項目”{PISA)是經濟合作與發展組織(OECD)為應答學生學業成績的跨國比較研究需要而發動的,它著重評價青少年怎樣在新的情境中運用知識和技能,即運用知識和技能迎接現實生活挑戰的能力。“問題解決能力”的測評是2003年PISA評估中的附加內容,2012年再次把問題解決作為PISA評估項目之一。本文試圖以OECD公布的PISA2012問題解決能力框架和方法、樣題來反觀我們的課堂,以期能為一線中小學教師的課堂教學提供一點思路和操作性建議。

關鍵詞:PISA測試;問題解決能力;教學;評估框架

人有目標卻不知如何去實現它的時候,問題就產生了。問題解決是針對“沒有明顯的解決方案時,將已知情況轉化成目標狀態的認知過程”。問題解決能力就是“一種運用于認知過程中的能力”。

問題解決能力是許多國家教育項目的核心內容。逐層遞進的問題解決能力是進一步學習、快速適應社會和管理個人事務的基礎。學生應具備將自己所學應用到新情境中的能力。“問題解決能力”的測評是2003年PISA評估中的附加內容,2012年再次把問題解決作為PISA評估項目之一。

一、“2012年PISA問題解決”的評估要點

“PISA2012問題解決”評估的不是某個領域的專業知識,而是評估學生在問題解決這一領域所具備的特定知識和技能,重視在解決問題過程中對思考能力的高度需求,以及對所學知識的靈活運用。這樣做使之與PISA評估中的專業素養評估項目(閱讀、數學和科學素養等)作出了區分。

1、評估“具體情境中,學生發現和搜集相關信息的能力”

建立在真實情境下的相對復雜的問題,尤其是那些需要學生主動發現和搜集相關信息的問題,是2012年PISA問題解決評估項目的特點。與此相應的是,在具體情境中,學生發現和搜集相關信息的能力,成為了PISA2012問題解決評估的核心。

為了保證不同背景下的任務,貼近生活且能引起15歲孩子的興趣,PISA問題解決測試確定了2個要點:背景(是否是科技背景)和關注點(個人還是社會)。

科技背景下的問題是以科技設備的功能為基礎的,例如手機、??仄骱妥遠燮被?。問題解決者無需了解以上設備的內部工作原理,而是在測試中被引導著,去發現和理解設備是如何運作的,為使用設備和解決設備運行問題做好準備。

實例:電子表。測試時,學生將看到一塊電子表。該表有四個按鈕控制。但是問題一開始并沒有向學生透露它們各自的功能。學生會被引導著,去完成這樣的任務:探究電子表處于“時間”模式時,四個按鈕的不同功能;完成一張說明電子表各模式之間如何轉換的示意圖;根據以上的了解,操控手表,設置時間。

其次,個人背景主要是指有關個人、家庭和朋友的背景。社會背景則指社區和整個社會。舉例來說,給電子表設時間屬于科技和個人背景,而要建立一個籃球隊花名冊則屬于非科技和社會背景。

案例:假期。學生將看到一張道路的圖,和一份不完整的標明不同城鎮之間距離的表,他們需要完成以下任務:計算沒有標注的兩個城鎮之間的距離;在指定的兩個城鎮之間制定一條合適的旅游線路,使其滿足一定的條件,如每天行進的距離不超過一定的限制等。

2、評估“問題解決時,學生所經歷的認知過程”

問題解決是個體認知系統的內部運作。問題解決要求個體的認知系統描述、處理各種各樣的信息。學生對于評估項目的回應——他們的探索策略、理解問題的方式、數字及非數字的答案,或是對于解決問題手法的進一步闡釋,都被用來推斷他們的認知過程。PISA2012問題解決評估的另一個重點是:學生在問題解決過程中,所經歷的認知過程。

“不同的研究者對于采取不同方法解決問題的認知過程的理解不同,但有很多共同之處”,大概有以下四個方面。

(1)探究和理解。評估的目標是學生對問題中所呈現的信息進行理解,包括通過觀察、互動、搜尋信息、找到限制和阻礙等探究問題情景;在與問題情境互動時,理解己知信息和搜集來的信息,進而表現出個人對相關概念的理解。

(2)表達和構思。評估的目標是學生對問題情境建立起連貫的心理表征,具體而言就是,問題解決者如何篩選相關信息,如何組織信息,并和其他重要的知識相聯系。這包括,用列表、圖標、符號和口頭表達等方式,將問題表述出來;通過認識問題中的相關事實及其內部關系來構思假設,組織和精確地評估信息。 

(3)計劃和執行。計劃包括設定目標,設定目標又包括設計總體目標,分目標,其中包括個人所要采取的達成目標的策略或具體步驟。執行就是實施計劃。

(4)監控和反思。監控達成目標中的每一個階段,包括檢驗中間和最后結果,察覺意料之外的事件和在需要時采取的修復行動。以及從不同角度,仔細地檢查所作出的假設及解決方案,搜尋更多的信息和證明。 
在面對、分析、理解和解決實際問題時,上述的四個步驟不一定是有序的、也不是缺一不可的,但這四個方面關乎學生在問題解決時所需要的高級思維。

3、評估“問題解決過程時,學生所具備的至少一種以上的推理技能”

每一個問題解決的過程都涉及一種以上的推理技能。理解一個問題情境時,問題解決者需要分清什么是事實、什么是想法;構思解決方案時,問題解決者需要認識到變量間的關系;選擇策略時,問題解決者需要考慮因果關系:表述結果時,問題解決者需要有邏輯地組織信息。

這些過程中所要運用的推理技能與問題解決緊密相連。由于學生能在課堂上學習、模仿這些技能,所以推理技能在PISA情境中是十分重要的,也是PISA2012問題解決評估的一個方面。

問題解決中用到的推理技能包括:演繹、歸納、定量、因果、類推、組合以及多維度的推理。這些技巧并不互相排斥。通常情況下,問題解決者會在決定采取某一技能前,嘗試多種技能來搜集信息,測試各種解決方案的可行性。

4、評估“問題解決過程中,學生所表現出來的思維品質”

2012年PISA問題解決評估以計算機為基礎。使用計算機衡量問題解決能力這一方法的優點在于,有利于搜集和分析問題處理以及解決策略的相關數據,還有利于中間和最終結果的獲取與評分?;謊災?,2012年PISA問題解決能力評估的一大貢獻是:只要編出合適的試題,計算機就能夠有目的地獲取一系列數據,比如學生在解決問題時所采取的策略,與計算機系統的互動形式行動形式、頻率、持續時間以及順序。

計算機評估的,另一個優點在于,可以監控并限制學生在某一個特定試題上所花的時間。由于PISA問題解決的每道試題都是盡可能關注問題解決的某一階段,相應地,通過某些試題能夠展現學生對問題的認識,另一些則可以描述解決的方法。一些試題會要求實際解決方法體現效果佳,效率高的特點?;褂行┰蚧嵋笫懿庋攔欄髦窒殖傻姆槳?,并為任務中提出的問題選擇最佳的解決方法。

計算機所搜集的這些學生在問題解決過程中的數據,能夠為我們評估學生的思維品質提供證據。盡管問題解決的結果是相同的,但是學生采用的程序、方法、策略、時間等等是完全不同的,透過這些呈現的是學生的思維品質。

二、2012年PISA問題解決評估的關注要點

對PISA2012問題解決測評的命題特點、分數安排以及組織等的分析,發現2012年PISA問題解決評估,體現了三個關注。

1、關注“在與情景互動中的學習”

2012年PISA問題解決評估以計算機為基礎,將動態問題情境納入評估內容。計算機模擬的一種情景是:測試中讓學生發掘和掌控系統模擬出來的問題情境,比如說某一操作所導致的結果(如按下??仄魃系哪掣黽?可能無法被預先了解或推斷,只有與情景進行互動、實際操作(按下鍵)時,才能根據所得結果得出鍵的功用.的假設。另一種情景是解決設備故障,測試中需要學生通過一定量的試驗,搜集和記錄引起設備故障的相關信息,進而采取一些的措施。第三種情景是“無法控制的情景”,比如在使用自動售票機時,如果交易時間超過20秒,沒有任何鍵被按下,那么機器將會重啟,于是為了實現目標(購票),問題解決者必須意識到并了解這樣的系統自動行為。

動態問題情景可以是活動多變的,測試時,學生要實現目標,就必須做一些探索和試驗,在和情景的互動中學習怎么去解決問題。研究表明:“當學習者意識到自己是學習者和思考者時,他們的學習最成功”。一個學習者意識到自己是學習者、意識到評價策略的作用,這便能使他的學習始終指向學習任務或者有助于學習者不斷詢問自己是否理解。PISA2012問題解決評估做了一個很好的示范。

2、關注“高層次思維技能”

PISA2012問題解決重點評估:具體情境中,學生發現和搜集相關信息的能力;學生所經歷的認知過程;一種以上的推理技能。所有這些都指向高層次的思維技能。這些不是勤奮操練和練習就能夠獲得的,而是不斷參與、完成具有潛在的高認知挑戰的任務中逐漸培植的。

PISA2012問題解決評估的試題有兩種形態:動態和靜態。動態問題的典型任務要求,有四個方面:

(1)探究,通過主動或指導下的探究行為(互動),了解問題所處的系統結構,并制定探究策略。

(2)鑒定,對探究過程中形成的問題解決的模型,給出或補全相應的表述,其形式為圖像或文字表述,模型的精確度有助于評估時區分是偶然獲得還是系統思考所得。

(3)控制,將已獲得的知識轉化為實際應用,如將某一特定狀態轉化至目標狀態,使目標狀態保持一段時間,測試以此評估對自己所習得知識的調動。

(4)解釋,描述用以實現目標的策略,解釋某系統如何運行,或對某裝置的故障提出可能的原因。
靜態題,大多為定義不明的問題,即“通常有相互矛盾的多個目標,要完成某個目標則有可能阻礙另一個或幾個目標”。為了達到目標間的平衡,問題解決者必須權衡輕重,仔細掂量。比如說,尋找“最佳”路線,是最短的路線,最快的路線,最簡單的路線還是最穩定的路線等等。

PISA2012問題解決測試的這些方面,明顯地表達了:對高層次思考能力的高度需求,以及對所學知識靈活運用的重視。“知識的學習不是來自于閱讀內容,而是來自于加工、思考或反省內容,它可以是通往理解、領悟、細節、實用及作為副產品的記憶的道路”。如果明確地把重點放在評估學生學習中那些與具體的深層理解直接相關的方面,那么一是能鼓勵教師直接根據深層理解的理論而教,另一個也鼓勵學生樹立同樣的學習目標。PISA2012問題解決的評估為我們提供了這樣的樣本。

3、關注“自我認知過程中的反省能力”

2012年PISA問題解決評估的試題總量為80分鐘,測試時間為40分鐘。總量為80分鐘的材料被均分為四組,每組耗時20分鐘。像PISA其它領域的評估一樣,問題解決評估的所有試題以描述問題情境為材料,被分成多個題組,刺激相同的試題為一組。為了使測試對閱讀能力的要求降到最低,試題對材料以及任務的語言描述盡量地簡明扼要。試題編寫也盡可能地采用了動畫、照片以及圖表等形式,避免大段文字。同時測試對于計算能力的要求也盡可能地降到了最低,只要情況合適,試題中都提供數據,無需受測學生計算。

分數安排以問題解決過程中涉及的認知過程為根據,詳見表10為了彰顯“實施問題的解決辦沫并使其最終成功的能力是十分重要的”,“計劃與執行”在評分中所占的比重最大,但是“監控與反思”占了10-20%的比重。雖然相對于其它三個部分來說,比例略低,但是PISA2012問題解決框架表示“這是不可或缺的”,因此,盡管有些試題針對的是問題解決的另外三個步驟,也會間接地評估受測學生監控與反思的能力。

自我認知過程中的反省能力,是“在學習的過程中認識目前知識的局限,然后采取措施改變這種狀態的能力”,這種能力能夠幫助學習者不斷挑戰現有的知識水平,并且設法超越。這種能力是未來社會所需要的,也是PISA2012問題解決評估中的另一個關注點。

三、思考與啟示

21世紀,需要人們具有問題解決能力,這已經是毋庸置疑的。對2012年PISA問題解決評估框架的研究,為現實中小學課堂教學的改革以及評價提供了思路和建設性的操作策略。
1、通過技術的介入,將評估設計聚焦于教學/學習過程

PISA2012問題解決評估,采用“紀實性”的方式描述學生的深層理解。通過設計學生可以參與其中的任務,評估學生的優先興趣和敏感度;通過文字說明以及提供視覺提示,使得評估對其優先的語言技能具有敏感性;通過提供橫跨時間和任務的多個機會,讓學生在解決任務的過程中展現能力,并把逐漸加深的理解直觀化和量化。在這樣的過程中,學生的學習活動像產品一樣通過記錄得以保存、重現,甚至修正。這些特征使得信息技術成為一種“溝通渠道”,學生與情境之間的互動和協作有持久穩固的記錄,反過來作為主體間學習的資源,支持學生的深層學習。

評估是教學和學習過程的一個不可或缺的環節,如何讓評估聚焦于教學和學習過程中,成為一種有效的反饋手段,更好地為學生的學習服務,如何有效地將設計科學和認知科學方法融合在一起,來研究真實世界中學習的復雜性,以便更好理解知識的使用與整合過程。PISA2012問題解決評估為我們提供了一個線索。

2、通過設計,讓學習置于有意義的情境中研究表明:“學習行為發生的情境或者場景對于學習效果的影響,要比頭腦中先前的思考影響更大”,“運用媒體手段模仿真是環境,或者實地到可以運用這以具體技能知識的某個地方,即提供一種更真實的學習場景,可以增大學習者牢記某門知識,以及在其他場合成功運用該知識的幾率”。這一發現說明,學生需要在真實的工作場景中進一步提高對現實問題的解決能力,需要加強實習或者“拜師”,需要豐富其學以致用的經歷,以便使得知識的記憶更加持久和可用。

PISA2012問題解決評估的框架,為我們設計這樣的教學情境提供了這樣的策略:

(1)將學生置于真實世界的情境中,通過創設學生熟悉但又有所變化的現實生活中的某些情景,能使得學習接近學生興趣和關注點。

(2)減少復雜性,通過多種方法簡化實踐,以減少學生的認知負荷,比如說將實踐分為幾個分散的部分,或是為學習者分離出一些可自動完成的任務,比如提供相關信息或者提供計算好的數據等。

(3)使真實實踐中的內在要素外顯化,這能幫助學生理解不熟悉的實踐中究竟包含什么要素,以及這些要素的基本原理是什么,這需要設計者對實踐要素(對于觀察者或者新手來說是隱藏的內在要素)進行澄清的陳述。

(4)根據發展進程安排學習活動序列,學習者面對實踐的困難,不是在概念上,就是在對復雜性的控制上,因此教學中首要的是,通過為學習者提供概念支撐連接已學知識和實踐。

研究發現,如果學習內容經過精心設計,比較對學生的胃口,那么對學生學習的主動投入、深入理解和進一步激發學生的求知欲大有裨益。

(文見《外國中小學教育》2013年第10期)

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