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  科学与社会  2011, Vol. 1 Issue (4): 88-98  
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引用本文 

禇慧玲, 刘兵. 对英国的《公众理解科学》考试的分析[J]. 科学与社会, 2011, 1(4): 88-98.
CHU Hui-ling, LIU Bing. Analysis of the examination of "Science for Public Understanding"in the UK[J]. Science and Society, 2011, 1(4): 88-98.

基金项目

本文由全国教育科学“十一五”规划2010年度教育部重点课题《国际化视野下的中学学业评价与考试体系研究》(课题批准号:DHA100255)资助

作者简介

禇慧玲,上海市教育考试院特级教师。研究方向为科学考试研究

对英国的《公众理解科学》考试的分析
禇慧玲1, 刘兵2     
1. 上海市教育考试院;
2. 清华大学科技与社会研究所
摘要: 在科学和技术发展的社会,提高公众的科学素养,促进公众对科学的理解,已引起社会各界关注。因此,本文以英国的《公众理解科学》考试及相应课程为例,分析英国将公众理解科学引入正规教育过程中的经验与教训,为科学教育的改革以及正规教育之外的公众理解科学活动的开展,提供有益的借鉴。
关键词: 公众理解科学    课程内容    考试    评价体系    

考试是人类特有的一种活动,是一种社会现象,它是在一定的社会条件下产生、发展和完善起来的。纵观人类历史,科学技术与社会的发展始终影响或决定着学校课程、教学、评价和考试。现实社会中,种类繁多的考试时常波及并影响到个人、团体,乃至整个社会,且对教育、社会有推进作用。英国全国学历资格证书体系就是一例[1]。因而,我们考察英国学历资格考试中《公众理解科学》(Science for Public Understanding)科目的有关情况,可以通过公众理解科学在正规教育中被引入的尝试的这一重要案例,分析其中有价值的观念和做法,以及后来未能继续延续的原因,为我们开展科学传播(或称公众理解科学,或科普)工作提供有益的借鉴。

作为背景,需要先简要地介绍一下英国的高校招生和相关考试的一般情况。英国高校招生录取是以资格考试为基础的,即学生只要通过高中毕业考试(或学业水平考试),并获得中学毕业资格证书,就基本获得大学学籍登陆权和进入大学学习的资格。其中普通教育证书(A-Level)是英国的普通中等教育证书考试高级水平课程,是英国的全民课程体系,也是英国学生的大学入学考试课程,类似于我国的高考。迄今,A-Level课程证书被几乎所有英语授课的大学作为招收新生的入学标准,是高校最主要的录取凭证。英国的中学所开设的A-Level课程科目种类很多,如文科、商科、经济、语言、数学、理科、计算、法律、媒体、音乐等。学生可以根据自己的爱好和优势,结合将来的发展方向,如喜欢哪个大学、什么专业,有的放矢地进行课程选择

①出国留学.通往英国-A-Level课程.http://www.177liuxue.cn/yingguo/xuexiao/2010-7/130517.html.(检索日期:2011-10-18)

在英国新的普通教育高级水平证书考试体系中,属于科学类的考试有应用科学、生物学、化学、电子学、环境科学、物理学、心理学等课程。2000-2010年期间,在该证书考试体系中,引入了《公众理解科学》课程。对于将该课程引入的过程,笔者曾在《将“公众理解科学”引入正规教育体制的一次尝试:英国的公众理解科学考试》一文中做过介绍[2]。本文则基于对该课程设计的预期和实施后的情况进行简要分析,并在此基础上,就科学教育与公众理解科学的问题,在观念与实践方面,尝试做出我们的若干评论。

一、 《公众理解科学》的课程目标

目标是预先设定的意欲达到的状态[3],课程目标是根据国家的教育方针、相应学龄段教育的性质和任务及学生身心发展规律所确定的,学生通过完成规定的课程教学内容和任务所应达到的学习结果,是总的人才培养目标在某个阶段的某个方面的具体体现。《公众理解科学》的课程目标有8条,分别是[4]

(1)保持和增进学生对科学的兴趣,让学生享受科学的乐趣;

(2)对媒体上关于科学与技术的问题和事件的报道具有广泛的兴趣;

(3)在涉及科学和技术的问题上,在恰当地考虑到技艺的、经济的、社会的和伦理的约束的前提下,能提出和表达有见解的个人观点;

(4)将学生对科学和技术的理解,用于日常生活的情境中,并能对其个人的生活方式做出决策─例如象那些涉及到能量的传输和家中对能量的利用的问题,以及关于健康饮食和保健等问题;

(5)培养学生对于科学知识的这样一种理解,即知道它们是众多科学家持续工作的产物,意识到社会因素对科学事业的影响;

(6)培养学生正确评价科学解释在帮助我们理解和控制自然界方面的力量,同时又意识到科学知识的局限性,尤其是当把科学知识应用于实验室之外时的局限性;

(7)对于经验数据的品质,对它们的解释,及经验数据对行动决策的意义,能够提出明确和逻辑一致论点;

(8)知道许多技术的发展建立在科学理解的基础之上,重大的科学进步能够带来技术的发展,理解技术随它们与文化、经济系统和发展水平的相适关系而变化。

上述8条课程目标中,除了1、6、7三条目标涉及对科学的兴趣、科学的本质和科学方法外,其余五条均是从不同角度引导学生关注科学技术与社会、关注日常生活中面临的实际问题。这恰恰是公众理解科学的理念在该课程中的体现,也是课程规划者设计本课程的理想,即通过课程的学习,使得学生可以对科学技术与社会的问题引起思考和关注。以公众理解科学为取向,通过正规教育的途径,在科学教育中加入这些重要的视角和内容,这是对科学类课程发展的一个推进,也表明了公众理解科学运动的影响。

二、 《公众理解科学》的课程内容

《公众理解科学》课程内容包含三个模块:模块一为生命科学,主题有:理解健康和疾病、理解遗传学和理解我们是谁。具体包括:传染病、健康风险、医学伦理、备用药物、遗传疾病、遗传工程学、转变以人类为中心的自然秩序观(进化)。模块二为物理科学,主题有:了解我们使用的能源、放射效应和理解我们在哪里。具体包括:使用燃料、供电、空气质量、全球环境下的燃料、放射性的来源与影响、转变以地球为中心的宇宙观。

模块三是课程作业,需要完成科学问题研究和科学阅读的评析,并撰写科学问题的主题研究报告和科学阅读的报告评论。

在模块一、二的每个具体内容中,都包含“科学观念”和“科学解释”两部分。“科学观念”细化成“数据的解释、科技对社会的影响、因果联系、风险与风险评估、科学与技术的决策”五条,作为该课程教学所要求的内容。其中“数据和解释”主要关注科学方法,例如,理解为了研究两个变量之间的关系,其他可能产生影响的变量可以控制为常量;理解观察和实验(计划有计划和有目的的介入)怎样用于科学中,排除可舍去的解释,用以达到一个目的,与解释一致;等等。这些要求通常是科学类课程的基本的内容。“因果联系”主要关注科学哲学,如承认“证伪”的特定问题,即得到某个因素不能说明某效应的证据;等等。其余三条要求都涉及科学技术与社会,是将公众理解科学的理念落实在课程内容中,只是在教学中的侧重点各有不同。例如,在科学和技术对社会的影响、在关于风险与风险评估、在关于科学技术的决策等部分,要求学生[4]

认识社会的关注与利益影响了科学研究和技术开发之方向,影响了对于不同领域的工作的资助程度;

认识到人们的观念和预期(以及社会的利益和承诺)会影响人们对于数据的收集与解释;

认识到在我们评价科学家们的陈述,以及考虑这些陈述在多大程度上是有道理的时候,我们经常考虑到这些科学家的个人特征(如他们的声望、他们的资历、以及他们为之工作的机构的利益);

……

认识那些能够影响人们愿意接受特定风险的因素的范围,尤其是在被强加的风险和自愿接受的风险之间的差异;

理解在个人的和社会的风险的可接受性上,风险的程度和后果的严重性之间的相互影响; 意识到风险评估对风险处理的贡献;

意识到包含在风险评估中的不定因素。

……

承认基于科学的技术也可以对人类生活质量和对于环境有许多并非人们所想所愿的影响;

意识到社会寻求控制和调节科学知识的发展和应用的途径(从地方压力团体到官方调控机构);

在考虑涉及科学和技术的问题时,能区分技术问题(可以做什么)和伦理问题(应该做什么);

认识到对于有争议问题的个人观点来源于个人所具有的更加为根本性的伦理立场;

……

如此等等。

在这里我们可以看到,将知道、了解或者关注科学技术与社会的相互关系纳入科学课程的要求,显然包括了原来属于科学技术与社会领域的内容。而公众理解科学也正是努力要把这些内容传达给公众,让公众全方位,多角度的正视科学和技术的发展对于人类社会带来的各种风险,思考伦理问题,思考人们就科学技术的应用和发展应该如何决策。

在“科学解释”部分,课程包含一些具体的科学知识,但又不局限于对某个知识的理解和应用,而是注重发展学生对科学体系的理解、建立科学概念之间的相互联系。

三、 《公众理解科学》课程的评价计划 1. 评价目标

学业评价是以课程标准为依据,运用恰当的、有效的工具和途径,系统地收集学生参与各学科教学活动所获得的身心发展的信息和证据,并对发展水平进行价值判断的过程。学业评价体系是课程建设中至关重要的一部分。为了全面准确地评价学生的学业,必须确立明确的评价目标,灵活运用各种方法。评价目标应能忠实的反映课程目标,评价目标是课程目标的具体化,是可以测量、可以操作的[3]

《公众理解科学》课程的评价目标有3条,分“知识与理解,应用、分析、综合和理解,书面交流的质量”三个维度[4]

关于“知识与理解”的评价目标包括:识别、回忆和表示对于科学事实、术语、原理、关系、概念和研究技巧的理解;利用已有的知识,表明对科学应用的伦理、社会、经济、环境和技术含义的理解;清楚且有逻辑地选择、组织和表达相关信息;

关于“应用、分析、综合和理解”的评价目标包括:用科学的原理和概念来描述、说明和解释现象和效应;能解释在连续的文本中,或是在表格、图像、画图、图表中所表达的数据,并能将其从一种形式变换为另一种形式;能够应用科学的观念于不熟悉的情境中,包括在那些关系到科学的伦理、社会、经济和技术意义的情境中;研究、分析和评估与科学观念有关的问题、证据或信息;评价科学的信息、证据、参考文献和陈述的有效性;展示对于不同学科领域之间关系的理解;提出就有争议问题的个人见解并进行交流。

关于“书面交流的质量”的评价目标包括:针对所要讨论的复杂的学科问题选择和使用恰当的写作形式和风格;清楚地和前后一致的组织相关信息,使用适当的专业词汇;确保文本的可读性和拼写、语法与标点的正确的,含义清楚。

分析上述评价目标,可以发现,在此课程中,每个维度下面都有具体可测量的行为目标,其中目标3的评价包含对目标1和2评价。这些行为目标是经过课程学习后,学生可以获得的学习成果。同时,评价以课程目标为基础,以可以测量的目标为标准,以有意义的、可操作的各种任务为评价的方法,对学生的学习过程和能力等进行全面的评估。而评估的主要对象就是由当前教学所产生的、学生将要获得的具体的学习结果[5]

与之相比,我国现行的课程标准中虽然有课程的总目标和阶段性目标,但没有对学生完成某课程学习后,应获得怎样的学习成果的描述。课程标准是教材编写与审查、课程实施与管理、课程评价与考试命题的依据。若课程标准对学生通过完成规定的课程教学内容和任务所应获得的学习成果没有进行描述,即没有对学生的行为进行描述,同时也没有制定出与行为目标相应的表现水平标准,则不便将课程的目标直接用于学业评价或考试。

2. 《公众理解科学》课程的评价结构

《公众理解科学》课程的评价采用模块结构,由三个必作的评价单元组成。其中单元1、单元2采用书面考试的方式实施评价,试卷分别是1 1/4小时,占总分的35%,应答过程中可以使用计算器。评价实施过程中评价目标、评价模块的权重关系(双向细目表)如表 1

表 1 《公众理解科学》考试课程的评价框架

单元1、单元2的试卷包含若干结构性问题,分别评价考生对模块1、模块2中的相关概念、观点和对问题的理解。所有的试题必答。试题将包括解释、数据分析、语言表述等应答方式。试题采用的情景来自于考生所感兴趣材料中,希望考生表现出对科学观点和概念的适当理解。对于语言表述性类问题的应答,评分将考虑写作交流的质量。

单元3,根据课程作业实施评价,占总分的30%。其中,典型科学问题的研究占20%,科学阅读的评论报告占10%。典型科学问题的研究评价考生研究信息、搜索信息、呈现和评估相关证据的方式,研究报告大约1500-2000字长。科学阅读书籍、文章或摘录的报告将评价考生提供包含科学观点和概念的理解个人评论,文章大约500-800字长[4]

分析上述学业评价的具体要求,可以看出,《公众理解科学》课程的学业评价体系首先是多元的,该评价体系是依据课程目标而建立;其次,每个评价项目所使用的评价方式,每种评价方式在体系中所占权重、所评价的学习成果及学习内容也很明确,是一个可以测量的、可执行的评价体系。

四、 《公众理解科学》考试的实施

根据《公众理解科学》课程的评价计划,考试分模块进行,每年对两个模块分别进行书面考试。例如,在同一天分别对单元1生命科学主题和单元2物理科学主题进行1小时15分钟的考试。每张试卷分别由5个试题组成,题型为主观题,满分为60分。

《公众理解科学》课程的书面考试,以单元2--物理科学为例,试卷中无客观题,仅由5个主观题构成,类型分填空、简答和问答题。其中的主观题还要评价考生使用恰当的写作形式和标志的能力、清楚的组织相关信息的能力、恰当使用特定词汇的能力。答题中可以使用计算器。

以2006年单元2--物理科学的试卷为例[6],试卷中所有试题的情境材料都涉及科学领域中的热点问题,例如,关于世界能源消耗、新能源、交通与能源、电磁辐射与健康、对宇宙的科学认识等,其中一些知识在传统科学课程中通常被视为边缘知识点,几乎不被科学科类课程的考试重视。试题的设问具有综合性,对考生的知识面及对科学社会技术的发展等的关注程度有较高要求。如果只具备单一物理或化学学科的知识,考生是无法很好应答的。

科学类课程的考试试卷完全由主观题构成的形式,通常很少见到。试题尽管是属于物理科学主题的,但其中属于物理学单科的知识很少,与传统的物理学试题完全不同。试题的设问注重考生对科学技术和人类社会的认识和决策,对考生的科技对社会的影响、风险与风险评估、科学与技术的决策等方面要求很高。

五、 对《公众理解科学》课程的若干特点之简析

《公众理解科学》课程目标中没有列出对科学知识的要求,除了关注了学生对科学的兴趣外,在科学技术与社会的维度设置了较大的权重,与传统的科学类课程的目标有明显的不同。课程目标反映了课程制定者的理念和希望,意在将公众理解科学的理念引入正规科学教育的课程中,是将新的科学教育理念在教育体制化发展道路上的一个实质性的突破。

《公众理解科学》课程在课程的内容设置中,除了物理科学和生命科学中一些知识外,更重要的是“科学观念”和“科学解释”的引入,促使学生关注当代社会中,由科学技术的应用而引起的伦理、技术和经济方面的难题。与传统科学课程相比,从形式上看,课程内容对于科学知识的深度、广度和综合性都有突破,更重要的是在科学观念方面的变化。科学内容方面的变化可以给学生呈现出相对完整的科学概念体系,而科学观念的突破可以提升学生对潜在的科学本质进行理解,促使学生反思科学技术的发展对当今社会的影响,从道德和伦理层面进行反思,从人类社会的角度进行反思。

模块三中课程作业的评价,也对传统的平时作业的方式进行了独创性的改革,它要求完成两篇文章,一篇是对时下关注的科学主题作以研究,另一篇是对一篇流行的科学文章写出批判性的评论。传统的科学课程,课程作业是通过实验室的实验或实践操作来评价学生的技能,或者是为了巩固某些科学概念,做些练习题。而撰写科学研究报告和科学阅读的评论的作业方式却是创新的,当然,这些作业不仅评价学生分析当代科学技术类问题的能力,还尝试鼓励学生进行科学评论的写作,用批判的眼光来审视已有的科学或科普作品。

六、 理想与现实

英国的《公众理解科学》课程于2000年最早被推出,在2001和2002年分别有600至800名学生参加了测试。在2001年9月到2002年7月之间,受纳菲尔德基金会(Nuffield Foundation)委托,由伦敦国王学院教育与职业研究系的乔纳森·奥斯本教授、理查德·杜沙教授和罗伯特·法布拉博士代表基金会开展对本课程开发与实施的研究。目的是对旨在提升公众思维的科学项目的新课程进行教学和学习方面的评估,并且希望能获得一些“新”课程的教学和学习方面的总体了解,“新”课程是聚焦基于提升公众思维的科学这个例子总结出的科学课程的教学。同时,通过研究,有助于建立起21世纪科学的框架,21世纪科学是课程发展的重大项目,它同样由纳菲尔德课程中心与约克大学负责实施,对GCSE核心科学课程的修订起到了领航作用[8]。在2004年、2005年、2006年也分别有该课程的考试,至2009年,这一考试终止。

从上述分析中,可以看出,预期的课程不论从目标、内容还是评价,都完全不同于传统的科学课程,应该说它打破了过去几十年科学教育固有模式[7]。这是课程设计者的预期,也是理想。然而,在课程实施的过程中,面临许多具体的问题。笔者曾查阅相关资料,没有关于该课程退出A-Level考试体系的说明。但在有关研究中,曾有人提到,截至2002年,该课程实施过程中存在的主要问题有[7]

(1)任课教师的学科背景知识的局限。任课教师可能来自物理、化学、生物等不同专业的学科背景,很少有科学哲学、科学历史、或者科学社会学等专业,而该课程的教学确实涉及到了历史、哲学、生命科学与物理学交叉的内容,例如,对媒体上科学报道的主要特征进行鉴别和评价,对当前科学问题的认识、对基本伦理、风险及科学的本质的认识,这些内容对教师的知识背景都是新的挑战。

(2)教师的授课方式。传统课程教学模式,绝大部分时间是教师在解释,淡化了探究科学的一些方面和师生的互动,可能没有实现科学观点部分以及深层次的重要的科学解释的教学要求。另外,与重视知识体系的科学课程相比,该课程中涉及的科学的内容比较零散,也可能容易错失一些对科学的本质、科学的实践和科学的过程展开更深入理解的机会。

(3)在课程实施过程中,怎样根据课程的目标和内容要求,协调好理论分析、演示实验、学生实验以及调查探究等之间的关系,对担任该课程教学的教师无疑是提出了很高的要求。当然,这还要取决于该课程的相关资源的有效开发,才能帮助并促进教师完成该课程的实施。

(4)在学业评价过程中,尽管有着完善的评价标准,但由于课程的结构与传统的科学课程不同,课程目标与测试和平时作业之间联系得不够紧密。另外,实验操作和实证调查是科学类课程的重要部分,如果将这些与之相应的作业评价密切结合,相应的笔试考试中的试题开发也是值得探讨的。

(5)对于科学问题的研究报告和科学阅读评论的文章的评价,与通常纸笔考试特点不同,类似国内对做文的评分方式,因此,对不同的回答确定了不同的评分标准。尽管这种评价方式,最大的优势是能够测量考生各种比较复杂的行为目标。但其最大的缺点是需要评分教师根据其对评分标准的理解进行评分,而每个评分教师对评分标准的理解又不可能完全一致,这样就增加了主观题评分的误差,降低了主观题测量结果的信度[8]。因此,必须制定尽可能详细的评分标准来指导考试后的评分,加强对主观题评分标准制定的研究,对主观题进行阅卷和评分的教师必须根据评分标准进行严格的培训,使其理解并掌握标准。

上述问题是现时所有科学类课程在引入情感态度价值观主题后的都普遍面临的问题,这些问题必须通过实践探索逐步推进。例如,教师的学科背景问题,是否可以在师范生的培养中增加STS课程?或者是否有可能增设类似的专业?以培养更多的适应《公众理解科学》的教师群体,适应该课程的教学。还如,教学模式的改革可能也不仅限于科学类课程,很多课程的实施中,都面临着讲授、讨论、活动、探究等合理的安排。还有学业评价的改革更是当前我国教育改革所面临的瓶颈。

实际上,就中国的现实国情和以往实际的历史来看,在正规教育的改革中,例如像在“新课程标准”的制订中,至少在文本的意义上,由于受到国际上相关教育理论研究和教育改革实践的影响,所体现出来的更新的科学教育观念,在整体上是超前于“科普”领域的,尽管由于种种现实的原因,在其具体实施的过程中,已经打了极多的折扣。从科普工作的发展来说,借鉴在正规教育中被采用的某些关于科学和技术的理念,显然是一种可行而且现实的做法。因而,姑且不说英国的这项教育改革的成功与失败,由于将科学技术与社会内容,将公众理解科学领域中提出的新理念首次引入到正规教育中,其成功的经验与失败的教训,都将为我们以后的科学教育的改革,为正规教育之外的公众理解科学活动的开展,提供有益的借鉴。

Analysis of the examination of "Science for Public Understanding"in the UK
CHU Hui-ling1, LIU Bing2     
1. Shanghai Municipal Educational Examinations Authority;
2. STS Institute, Tsinghua University
Abstract: In a society where science and technology is developing fast, how to promote the public's awareness and understanding of science has aroused great concern. According to the courses and the exams based on them, for example, "Science for Public Understanding" in the U.K., analysis can be made. For our reform of science education and development of public understanding of science outside normaleducation, experience and lessons also can be drawn from the process that the understanding of science for the public has been introduced into normal education in the U.K.
Key words: Public Understanding of Science    Course content    examination    assessment framework    
参考文献
[1] 张民选. 英国招生考试制度改革研究. 北京: 人民教育出版社, 2008: 113-126.
[2] 禇慧玲, 刘兵. 将"公众理解科学"引入正规教育体制的一次尝试:英国的公众理解科学考试. 科学, 2011(3): 59-61.
[3] 谢利民, 褚慧玲. 多元评价体系中制定评价标准的思考. 全球教育展望, 2009(2): 22-27.
[4] The Assessment and Qualifications Alliance. Science for Public Understanding Specification (5401).England and Wales, 2009. < http://web.aqa.org.uk/.2009-1 >
[5] 褚慧玲, 贾林芝. 澳大利亚南澳洲生物学课程学业评价的设计. 生物学教学, 2011(9): 25-27.
[6] The Assessment and Qualifications Alliance. General Certificate of Education, June 2006 Advanced Subsidiary Examination.England and Wales. < http://web.aqa.org.uk/qual/subject.2009-1 >
[7] Jonathan Osborne, Richard Dusch, Robert Fairbrother. Breaking the Mould? Teaching Science for Public Understanding. London: King's College, 2002.
[8] 褚慧玲. 物理试卷中主观题设计例析. 物理教学, 2011(2): 15-18.