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随着知识经济时代的到来，国力竞争越来越突出地表现为科学技术竞争和人才竞争，因此，关系到国民科技素养水平以及国家创新能力的科学教育引起了各国的高度重视。各国政府在继续加强本国科学教育的同时，也在审视之前的相关政策和措施是否收到了预期的效果。
世界经济合作与发展组织（以下简称世界经合发展组织）的国际学生测评项目（The Programme for International Student Assessment）于2007年12月4日公布了其测评结果。该测评在2006年进行，涵盖了包括世界经合发展组织成员国在内的57个国家和地区的40万名学生，测评结果代表2 000万名15岁学生的情况，此次国际学生测评项目的过程和结果对我们了解参与国家和地区科学教育的现状和存在的问题，对于比照已有经验和教训改进中国的科学教育，都具有比较重要的意义。
一、国际学生测评项目的有关背景
国际学生测评项目由世界经合发展组织发起并组织实施，每隔三年对成员国及有兴趣参与的国家和地区的15岁学生进行一次知识和技能的问卷调查和测评，就某一学科收集来自学生、家庭和学校各方面的信息资料，在了解学生对学科知识掌握程度的基础上，解释学生成绩为什么会出现差异，并由有经验的专家来进行有效的跨国和跨文化的比较研究。
国际学生测评项目的测评规模和内容以及要采集的背景信息全部由参与国家和地区的专家们讨论决定，测评的总体方向则由各参与国家和地区的政府在共同利益和政策导向的基础上共同把握。由于测评涉及到语言文化迥异的许多国家和地区，因此在测评材料方面要做很多努力来达成文化和语言方面的包容与平衡，并在翻译、抽样和资料收集过程中辅以严格的质量保障机制，从而保证国际学生测评项目的结果有效和可靠。迄今为止，国际学生测评项目已经在2000年、2003年和2006年进行过三次，测评重点分别是阅读、数学和科学，三次测评分别有28个、41个和57个国家和地区参加。这几次测评的结果及研究显著地增强了对世界上经济最发达国家以及处于经济发展初期的国家和地区的教育成绩的了解，有效地达到了预计的目标。相同学科的测评还会在2009年、2012年和2015年再次进行，以便能继续连贯地监测教育成绩，并对各个国家和地区中不同教育系统的质量、公平性和效率给出评价。
在进行教育成绩测评的同时，国际学生测评项目还根据参与国家和地区的需要开发新的测评方法和工具，不仅包括收集详细的教育政策与实践的信息，还包括利用以计算机为基础的测评方法，在测评学生的信息与通讯技术技能的同时，测评更广范围内学生知识和技能的互动能力。
除了测评知识和技能之间的相关性，即学生依据所学知识进行推断的能力，以及在各种情况下提出、解决和阐释问题的分析能力以外，国际学生测评项目的另一个鲜明特点是其设计和报告方法都紧密围绕影响教育政策和实践的目标进行，而非简单随意的成绩测评。由于测评内容注重内在规律性，各参与国可以根据其他国家的成绩来监测本国教育成果的改进。国际学生测评项目最近十分注意吸收终身教育的理念和内容，使参与的国家和地区不仅能了解学生掌握的知识和技能，而且能在一定程度上了解学生的学习动机、各自的信仰，以及对所学知识的态度。因此，该测评得到越来越多国家和地区的响应和参与，其涵盖范围逐年扩大，参加2006年国际学生测评项目的国家和地区已经达到57个。中国香港、中国澳门和中国台北地区参与了2006年的测评，而且成绩在各参与国家和地区中名列前茅。
二、2006年测评的总体情况
2006年的国际学生测评项目测评重点是科学教育，旨在获得学生科学课成绩的详细资料，并了解学生学习科学课的态度，了解学生在多大程度上意识到具备科学能力有助于把握生活中的很多机会，以及他们所在的学校提供的科学学习机会和环境。2006年共抽取57个国家和地区的40万名学生参加了测评，结果代表着2 000万名15岁学生的情况。
2006年国际学生测评项目测评的具体方式包括两个小时的开放式问题和多重选择题目，此外，学生还填写了有关本人情况的问卷，校长填写了有关学校情况的问卷，有16个国家的家长填写了家长问卷，说明了对孩子教育的投资情况，并表达了对有关科学问题和就业问题的看法。2006年国际学生测评项目还测试了学校环境、教学和学生使用计算机的情况，以及家长对于学生和学校的看法。除了重点测评科学知识和技能以外，阅读和数学也在测试范围之内。
1. 科学知识和技能得分
在2006年国际学生测评项目科学知识和能力测评中，学生平均分位居榜首的国家是芬兰，得分高达563分；加拿大、日本、新西兰、中国香港、中国台北和爱沙尼亚紧随其后，得分在530~542分之间；澳大利亚、荷兰、韩国、德国、英国、捷克、瑞士、奥地利、比利时、冰岛、列支敦士登、斯洛文尼亚和中国澳门学生的平均成绩也都超过了世界经合发展组织国家的平均分（500分）。
此次国际学生测评项目科学量表的能力级别共分为六级，其中，六级是最高能力级别，达到这一级别的学生能在各种复杂的生活场景中始终一贯地定义、解释和应用科学知识以及有关知识。世界经合发展组织国家15岁的学生中有1.3%达到了六级标准。其中，新西兰和芬兰各有3.9%的学生达到了六级标准，英国、澳大利亚、日本、加拿大、列支敦士登、斯洛文尼亚和中国香港也各有2%~3%的学生达到六级标准，都高于世界经合发展组织国家的平均水平。世界经合发展组织国家达到五级标准的学生比例为9%，其中，芬兰和新西兰以21%和18%的比例遥遥领先，日本、澳大利亚、加拿大、中国香港和中国台北也以14%~16%的比例远远超出世界经合发展组织国家的平均水平。相反，有15个国家和地区达到五级和六级的学生比例不到1%，有25个国家达到这两级的学生比例不足5%。
此次测评的二级标准要求学生能够记住简单的科学概念，能运用数据表格表现科学实验结果。一般认为，只有达到二级标准的学生才开始具备积极参加与科技相关的日常活动的科学能力。世界经合发展组织国家中，有19.2%的学生成绩在二级以下，5.2%的学生成绩没有达到一级。
与显现出显著性别差异的阅读和数学测评成绩截然不同，绝大多数世界经合发展组织国家学生的总体科学成绩并没有显现出性别差异。在大多数国家，女生在“定义科学事项”方面的能力要强一些，而男生在“科学地解释现象”方面的能力更胜一筹。进入成绩高、学术性轨道或学校的多是女生而不是男生。也就是说，尽管在总体上并不明显，但许多国家在学校层面或学科层面还是呈现出科学知识和技能的性别差异。
此次测评结果显示出下面两条规律：第一，科学成绩达到六级水平的学生数量与该国学生的整体成绩并不存在必然的正相关关系。例如韩国处于国际学生测评项目科学成绩高的国家之列，平均分为522分，而美国的分数为489分，在世界经合发展组织国家的平均分之下，但是，美国和韩国达到六级水平的学生比例却相差无几。第二，国家的大小和15岁学生的国际学生测评项目平均成绩没有任何关系。
测评同时分析了造成学生成绩差异的原因。在世界经合发展组织国家中，学生成绩的差异约有1/3是由学校条件差异造成的。德国和保加利亚的学生成绩因学校条件不同而产生的差异最大，为世界经合发展组织平均水平的两倍，捷克共和国、奥地利、匈牙利、荷兰、比利时、日本、意大利、斯洛文尼亚、阿根廷和智利的学生成绩因学校条件不同而产生的差异为世界经合发展组织平均水平的一倍多。瑞典、波兰、西班牙、丹麦、冰岛、挪威、拉脱维亚和爱沙尼亚的学生成绩与其就读的学校关系不大，芬兰表现尤其突出，全部学生成绩差异只有不到5%是由学校差异造成的，换言之，芬兰的各个学校在科学教育方面发展均衡，学校系统有着高效和统一的标准，学校之间鲜有差异。
数学成绩的性别差异介于科学成绩和阅读成绩之间，而且与2003年相比没有变化。
5. 学校因素对学生成绩的影响
前面提到，家庭因素和学校因素是影响学生学业成绩的两个主要因素。2006年国际学生测评项目比较详细地分析了学校层面的因素，审视了学校在招生、选拔和分班，学校管理和拨款，父母压力和选择，问责政策，学校自主权和学校资源等方面的政策和实践，试图从学校和制度层面上分析如何能够有效提高学生的学习成绩并减少社会经济背景对学生的影响。
对测评结果的分析显示，学生成绩与下列因素有关：第一，分班标准。在多数国家实行就近入学的情况下，有27%的世界经合发展组织国家的15岁学生是按学业成绩由学校录取的，有的是按所有学科成绩分班，更多的是按某些学科的成绩分班。按所有学科成绩分班的学生成绩比没有实行能力分班或按照某些学科成绩分班的学生成绩要低4.5分。第二，录取标准。对照发现，在根据学生学业成绩或输送学校推荐来录取学生的学校中，学生学业成绩比其他学校的成绩高14.4分；也就是说，在按学业成绩招生的学校就读的学生成绩要好一些。第三，是否公布学生成绩。数据显示，在其他条件相同的情况下，公布学生成绩的学校，其学生成绩要比不公布的学校高3.5分。第四，学生用于学习的时间。学生每周在学校多花一个小时上课，成绩要高出8.8分；多花一个小时自习，成绩要高出3.1分。第五，学校是否举办提高学生科学学习能力的相关活动。每个单元的活动平均会将学生的成绩提高2.9分。第六，学校的自治程度。在经费自治的学校中，学生成绩比非自治学校学生高出25.7分。第七，政府拨款数额的多寡。公共经费增加10%，学生的平均分提高2分。第八，是否有其他学校竞争学生。如果在同一地区有两所以上的学校竞争生源，那么学生成绩要高出6分。第九，是否缺乏合格教师。学校该指数每增加一个单位，学生分数就要降低3.5分。第十，教育资源的质量。该指数每增加一个单位，学生的成绩要高3.9分。分析表明，世界经合发展组织国家学生成绩的差别中有三分之一是由以上各因素造成的。值得注意的是，上述因素不是单独发挥作用，而往往是两个以上的因素同时发挥作用，进而对学生成绩产生影响。
三、2006年国际学生测评项目科学知识和技能测评的启示
阅读和数学一直是所有国家义务教育阶段的主要学科，成为国际学生测评项目2000年和2003年的测评重点理所当然。科学测评成为第三次大规模国际学生测评项目的主题，反映了科学知识和技能的重要性以及人们在经济发展依赖科技进步的当代社会对科学教育的日益关注和重视。
在国际学生测评项目选择科学课作为测评重点的同时，其他国家的研究人员也在积极关注科学教育。最近，挪威研究人员对20个国家的中学生进行了有关科学教育的调查，了解学生对科学教育相关性的认识和对科学教育的喜欢程度。调查发现，中学生对科学感兴趣的程度与所在国家的经济发展水平呈现明显的负相关，也就是说，发达国家的学生更倾向于在大学阶段选择社会科学和人文科学，而不是科学和工程学。这一现象已经引起了有关政策研究人员的担心和焦虑。
对于我国在新一轮的课程改革中将小学一、二年级原有的自然课改为科学课的做法，一些资深教育家已经表达了自己的担忧。希望本文介绍的2006年的国际学生测评项目测评情况会给中国的教育政策制定者和教育工作者提供一个新的视角，以便全面思考科学教育在整个教育体系中的定位，以及在科教兴国、建设创新型国家中的作用，并进一步思考如何从改进教师质量等环节入手，改进中国的科学教育课程，使越来越多的学生具有科学素养，使更多的科技拔尖人才能够从中国的科学教育课堂上脱颖而出。
参考资料
1 OECD. PISA2006，Science Competencies for Tomorrow’s World
2 Alex Usher. Smarten Up！，EPI’s Week in Review.2008.1.25
3 韦钰.从PISA2006年对科学教育的评测看科学教育的评测问题，http：//www.handsbrain.com/weiyu/entry/266277
（作者单位：教育部教育发展研究中心）
责任编辑 邓明茜
世界经济合作与发展组织（以下简称世界经合发展组织）的国际学生测评项目（The Programme for International Student Assessment）于2007年12月4日公布了其测评结果。该测评在2006年进行，涵盖了包括世界经合发展组织成员国在内的57个国家和地区的40万名学生，测评结果代表2 000万名15岁学生的情况，此次国际学生测评项目的过程和结果对我们了解参与国家和地区科学教育的现状和存在的问题，对于比照已有经验和教训改进中国的科学教育，都具有比较重要的意义。
一、国际学生测评项目的有关背景
国际学生测评项目由世界经合发展组织发起并组织实施，每隔三年对成员国及有兴趣参与的国家和地区的15岁学生进行一次知识和技能的问卷调查和测评，就某一学科收集来自学生、家庭和学校各方面的信息资料，在了解学生对学科知识掌握程度的基础上，解释学生成绩为什么会出现差异，并由有经验的专家来进行有效的跨国和跨文化的比较研究。
国际学生测评项目的测评规模和内容以及要采集的背景信息全部由参与国家和地区的专家们讨论决定，测评的总体方向则由各参与国家和地区的政府在共同利益和政策导向的基础上共同把握。由于测评涉及到语言文化迥异的许多国家和地区，因此在测评材料方面要做很多努力来达成文化和语言方面的包容与平衡，并在翻译、抽样和资料收集过程中辅以严格的质量保障机制，从而保证国际学生测评项目的结果有效和可靠。迄今为止，国际学生测评项目已经在2000年、2003年和2006年进行过三次，测评重点分别是阅读、数学和科学，三次测评分别有28个、41个和57个国家和地区参加。这几次测评的结果及研究显著地增强了对世界上经济最发达国家以及处于经济发展初期的国家和地区的教育成绩的了解，有效地达到了预计的目标。相同学科的测评还会在2009年、2012年和2015年再次进行，以便能继续连贯地监测教育成绩，并对各个国家和地区中不同教育系统的质量、公平性和效率给出评价。
在进行教育成绩测评的同时，国际学生测评项目还根据参与国家和地区的需要开发新的测评方法和工具，不仅包括收集详细的教育政策与实践的信息，还包括利用以计算机为基础的测评方法，在测评学生的信息与通讯技术技能的同时，测评更广范围内学生知识和技能的互动能力。
除了测评知识和技能之间的相关性，即学生依据所学知识进行推断的能力，以及在各种情况下提出、解决和阐释问题的分析能力以外，国际学生测评项目的另一个鲜明特点是其设计和报告方法都紧密围绕影响教育政策和实践的目标进行，而非简单随意的成绩测评。由于测评内容注重内在规律性，各参与国可以根据其他国家的成绩来监测本国教育成果的改进。国际学生测评项目最近十分注意吸收终身教育的理念和内容，使参与的国家和地区不仅能了解学生掌握的知识和技能，而且能在一定程度上了解学生的学习动机、各自的信仰，以及对所学知识的态度。因此，该测评得到越来越多国家和地区的响应和参与，其涵盖范围逐年扩大，参加2006年国际学生测评项目的国家和地区已经达到57个。中国香港、中国澳门和中国台北地区参与了2006年的测评，而且成绩在各参与国家和地区中名列前茅。
二、2006年测评的总体情况
2006年的国际学生测评项目测评重点是科学教育，旨在获得学生科学课成绩的详细资料，并了解学生学习科学课的态度，了解学生在多大程度上意识到具备科学能力有助于把握生活中的很多机会，以及他们所在的学校提供的科学学习机会和环境。2006年共抽取57个国家和地区的40万名学生参加了测评，结果代表着2 000万名15岁学生的情况。
2006年国际学生测评项目测评的具体方式包括两个小时的开放式问题和多重选择题目，此外，学生还填写了有关本人情况的问卷，校长填写了有关学校情况的问卷，有16个国家的家长填写了家长问卷，说明了对孩子教育的投资情况，并表达了对有关科学问题和就业问题的看法。2006年国际学生测评项目还测试了学校环境、教学和学生使用计算机的情况，以及家长对于学生和学校的看法。除了重点测评科学知识和技能以外，阅读和数学也在测试范围之内。
1. 科学知识和技能得分
在2006年国际学生测评项目科学知识和能力测评中，学生平均分位居榜首的国家是芬兰，得分高达563分；加拿大、日本、新西兰、中国香港、中国台北和爱沙尼亚紧随其后，得分在530~542分之间；澳大利亚、荷兰、韩国、德国、英国、捷克、瑞士、奥地利、比利时、冰岛、列支敦士登、斯洛文尼亚和中国澳门学生的平均成绩也都超过了世界经合发展组织国家的平均分（500分）。
此次国际学生测评项目科学量表的能力级别共分为六级，其中，六级是最高能力级别，达到这一级别的学生能在各种复杂的生活场景中始终一贯地定义、解释和应用科学知识以及有关知识。世界经合发展组织国家15岁的学生中有1.3%达到了六级标准。其中，新西兰和芬兰各有3.9%的学生达到了六级标准，英国、澳大利亚、日本、加拿大、列支敦士登、斯洛文尼亚和中国香港也各有2%~3%的学生达到六级标准，都高于世界经合发展组织国家的平均水平。世界经合发展组织国家达到五级标准的学生比例为9%，其中，芬兰和新西兰以21%和18%的比例遥遥领先，日本、澳大利亚、加拿大、中国香港和中国台北也以14%~16%的比例远远超出世界经合发展组织国家的平均水平。相反，有15个国家和地区达到五级和六级的学生比例不到1%，有25个国家达到这两级的学生比例不足5%。
此次测评的二级标准要求学生能够记住简单的科学概念，能运用数据表格表现科学实验结果。一般认为，只有达到二级标准的学生才开始具备积极参加与科技相关的日常活动的科学能力。世界经合发展组织国家中，有19.2%的学生成绩在二级以下，5.2%的学生成绩没有达到一级。
与显现出显著性别差异的阅读和数学测评成绩截然不同，绝大多数世界经合发展组织国家学生的总体科学成绩并没有显现出性别差异。在大多数国家，女生在“定义科学事项”方面的能力要强一些，而男生在“科学地解释现象”方面的能力更胜一筹。进入成绩高、学术性轨道或学校的多是女生而不是男生。也就是说，尽管在总体上并不明显，但许多国家在学校层面或学科层面还是呈现出科学知识和技能的性别差异。
此次测评结果显示出下面两条规律：第一，科学成绩达到六级水平的学生数量与该国学生的整体成绩并不存在必然的正相关关系。例如韩国处于国际学生测评项目科学成绩高的国家之列，平均分为522分，而美国的分数为489分，在世界经合发展组织国家的平均分之下，但是，美国和韩国达到六级水平的学生比例却相差无几。第二，国家的大小和15岁学生的国际学生测评项目平均成绩没有任何关系。
测评同时分析了造成学生成绩差异的原因。在世界经合发展组织国家中，学生成绩的差异约有1/3是由学校条件差异造成的。德国和保加利亚的学生成绩因学校条件不同而产生的差异最大，为世界经合发展组织平均水平的两倍，捷克共和国、奥地利、匈牙利、荷兰、比利时、日本、意大利、斯洛文尼亚、阿根廷和智利的学生成绩因学校条件不同而产生的差异为世界经合发展组织平均水平的一倍多。瑞典、波兰、西班牙、丹麦、冰岛、挪威、拉脱维亚和爱沙尼亚的学生成绩与其就读的学校关系不大，芬兰表现尤其突出，全部学生成绩差异只有不到5%是由学校差异造成的，换言之，芬兰的各个学校在科学教育方面发展均衡，学校系统有着高效和统一的标准，学校之间鲜有差异。
数学成绩的性别差异介于科学成绩和阅读成绩之间，而且与2003年相比没有变化。
5. 学校因素对学生成绩的影响
前面提到，家庭因素和学校因素是影响学生学业成绩的两个主要因素。2006年国际学生测评项目比较详细地分析了学校层面的因素，审视了学校在招生、选拔和分班，学校管理和拨款，父母压力和选择，问责政策，学校自主权和学校资源等方面的政策和实践，试图从学校和制度层面上分析如何能够有效提高学生的学习成绩并减少社会经济背景对学生的影响。
对测评结果的分析显示，学生成绩与下列因素有关：第一，分班标准。在多数国家实行就近入学的情况下，有27%的世界经合发展组织国家的15岁学生是按学业成绩由学校录取的，有的是按所有学科成绩分班，更多的是按某些学科的成绩分班。按所有学科成绩分班的学生成绩比没有实行能力分班或按照某些学科成绩分班的学生成绩要低4.5分。第二，录取标准。对照发现，在根据学生学业成绩或输送学校推荐来录取学生的学校中，学生学业成绩比其他学校的成绩高14.4分；也就是说，在按学业成绩招生的学校就读的学生成绩要好一些。第三，是否公布学生成绩。数据显示，在其他条件相同的情况下，公布学生成绩的学校，其学生成绩要比不公布的学校高3.5分。第四，学生用于学习的时间。学生每周在学校多花一个小时上课，成绩要高出8.8分；多花一个小时自习，成绩要高出3.1分。第五，学校是否举办提高学生科学学习能力的相关活动。每个单元的活动平均会将学生的成绩提高2.9分。第六，学校的自治程度。在经费自治的学校中，学生成绩比非自治学校学生高出25.7分。第七，政府拨款数额的多寡。公共经费增加10%，学生的平均分提高2分。第八，是否有其他学校竞争学生。如果在同一地区有两所以上的学校竞争生源，那么学生成绩要高出6分。第九，是否缺乏合格教师。学校该指数每增加一个单位，学生分数就要降低3.5分。第十，教育资源的质量。该指数每增加一个单位，学生的成绩要高3.9分。分析表明，世界经合发展组织国家学生成绩的差别中有三分之一是由以上各因素造成的。值得注意的是，上述因素不是单独发挥作用，而往往是两个以上的因素同时发挥作用，进而对学生成绩产生影响。
三、2006年国际学生测评项目科学知识和技能测评的启示
阅读和数学一直是所有国家义务教育阶段的主要学科，成为国际学生测评项目2000年和2003年的测评重点理所当然。科学测评成为第三次大规模国际学生测评项目的主题，反映了科学知识和技能的重要性以及人们在经济发展依赖科技进步的当代社会对科学教育的日益关注和重视。
在国际学生测评项目选择科学课作为测评重点的同时，其他国家的研究人员也在积极关注科学教育。最近，挪威研究人员对20个国家的中学生进行了有关科学教育的调查，了解学生对科学教育相关性的认识和对科学教育的喜欢程度。调查发现，中学生对科学感兴趣的程度与所在国家的经济发展水平呈现明显的负相关，也就是说，发达国家的学生更倾向于在大学阶段选择社会科学和人文科学，而不是科学和工程学。这一现象已经引起了有关政策研究人员的担心和焦虑。
对于我国在新一轮的课程改革中将小学一、二年级原有的自然课改为科学课的做法，一些资深教育家已经表达了自己的担忧。希望本文介绍的2006年的国际学生测评项目测评情况会给中国的教育政策制定者和教育工作者提供一个新的视角，以便全面思考科学教育在整个教育体系中的定位，以及在科教兴国、建设创新型国家中的作用，并进一步思考如何从改进教师质量等环节入手，改进中国的科学教育课程，使越来越多的学生具有科学素养，使更多的科技拔尖人才能够从中国的科学教育课堂上脱颖而出。
参考资料
1 OECD. PISA2006，Science Competencies for Tomorrow’s World
2 Alex Usher. Smarten Up！，EPI’s Week in Review.2008.1.25
3 韦钰.从PISA2006年对科学教育的评测看科学教育的评测问题，http：//www.handsbrain.com/weiyu/entry/266277
（作者单位：教育部教育发展研究中心）
责任编辑 邓明茜