國際數(shù)學(xué)與科學(xué)教育評價新動向例析TIMSS2023的主要特點摘要：國際數(shù)學(xué)與科學(xué)教育趨勢研究(TIMSS)順應(yīng)時代發(fā)展，借助信息技術(shù)等多種評測工具，開展中小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)教育評價研究。TIMSS2023創(chuàng)新了評價形式與內(nèi)涵，具有積極互動、任務(wù)集成、群體適應(yīng)、形式多樣等特點，對我國進(jìn)行基礎(chǔ)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量評價有一定的借鑒意義。國際數(shù)學(xué)與科學(xué)教育趨勢研究TIMSS(TheTrendsinInternationalMathematicsandScienceStudy)，是大型國際中小學(xué)教育評價研究項目。自1995年以來，TIMSS針對四年級和八年級的評價每四年進(jìn)行一次，已幫助全世界的很多國家和地區(qū)做出基于證據(jù)的決策，以改善中小學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教育。TIMSS順應(yīng)信息技術(shù)在學(xué)校和日常生活中的應(yīng)用日益廣泛的時代背景，利用信息技術(shù)來評估新一代學(xué)生的數(shù)學(xué)與科學(xué)的學(xué)習(xí)狀況。2019年底，國際教育評價協(xié)會的官網(wǎng)上介紹了TIMSS2023的主要特點，本文結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)評價的具體案例進(jìn)行分析，希望對我國小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)評價有所啟發(fā)。

一、創(chuàng)新試題類型，讓學(xué)生參與互動二、融合問題解決和任務(wù)探究于評估之中TIMSS2023采用各種各樣互動類型的問題，增強(qiáng)利用數(shù)字環(huán)境吸引學(xué)生的功能，讓學(xué)生積極參與互動。例如，學(xué)生將創(chuàng)建一系列數(shù)據(jù)并進(jìn)行展示，通過在屏幕上移動和旋轉(zhuǎn)對象來解決問題，還可以使用鍵入文本、算式和手繪圖等方式作答。除彩色圖形外，問題呈現(xiàn)方式還包括視頻或動畫，以顯示數(shù)學(xué)與科學(xué)的研究或現(xiàn)象。一、創(chuàng)新試題類型，讓學(xué)生參與互動二、融合問題解決和任務(wù)探究于評估之中示例1測量圖形的面積A拖動右側(cè)面積為2cm2的長方形或者4cm2的正方形，不重復(fù)但要完全覆蓋左側(cè)圖形。B左側(cè)圖形的面積是多少？答案:22cm2。在小學(xué)數(shù)學(xué)中，面積被定義為圖形所占平面的大小，表現(xiàn)為圖形中包含單位面積的數(shù)量。此問題讓學(xué)生拖動面積為2cm2的長方形和面積為4cm2的正方形，無重疊地完全覆蓋需要測量的圖形，來測量圖形的面積，從而評價學(xué)生對面積概念的理解程度。其特點為借助信息技術(shù)的優(yōu)勢實現(xiàn)人機(jī)互動，將靜態(tài)的面積定義轉(zhuǎn)化為動態(tài)的圖形操作，生動有趣，能吸引學(xué)生全身心投入評測活動之中，達(dá)到以評促學(xué)的效果。TIMSS2023重視問題解決與科學(xué)探究的過程，關(guān)注觀察、歸納、探索、發(fā)現(xiàn)、猜想、論證等探究性活動，因此TIMSS2023積極開發(fā)新的問題和探究任務(wù)，并整合到評價設(shè)計中。TIMSS2023模擬現(xiàn)實世界和實驗室情況，呼吁學(xué)生整合并應(yīng)用過程技能和內(nèi)容知識來解決問題，并進(jìn)行科學(xué)實驗和調(diào)查。示例2圓柱的體積變化圓柱的體積圓柱的體積V與底面半徑r和高h(yuǎn)之間的關(guān)系為V=nr2h如果高保持不變，半徑乘1.5，你覺得這個圓柱的體積會發(fā)生什么變化？口變成1.5倍□變成2倍□變成超過2倍請你說明理由。戶二切色匹三W二二-五=nr2h,so=3.14x(i.srx1.5r)*h=3.14x2.25r2?h體積會變成原來的2.25倍。此問題借助圓柱的體積公式，讓學(xué)生研究底面半徑變化對圓柱體積的影響，重在讓學(xué)生經(jīng)歷研究過程。首先，讓學(xué)生對圓柱體積的變化做出猜想、判斷等，這可以依據(jù)直覺和經(jīng)驗，也可以依據(jù)計算和推理。然后，利用體積公式解釋、說明、論證等，這要依靠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪\算和論證。本問題根據(jù)文本和互動界面解釋推理過程，評估學(xué)生對代數(shù)表達(dá)式中變量之間的關(guān)系的掌握程度，同時讓學(xué)生在問題解決的過程中經(jīng)歷數(shù)學(xué)探究的基本過程。示例3植物的養(yǎng)料通過按鍵▲和▼控制水量，觀察植物的生長情況。水量控制器（每天，毫升）通過水量控水量控制器（每天，毫升）通過水量控制器的箭頭,選擇每天需要的水量。每天需要的養(yǎng)料（毫升）1020□□這個問題讓學(xué)生通過設(shè)計并進(jìn)行虛擬實驗來研究植物生長和發(fā)育的過程。首先，讓學(xué)生對影響植物生長的環(huán)境因素做出猜想、判斷，如本實驗中的水分、養(yǎng)料等。然后，讓學(xué)生利用虛擬實驗探明這些因素對植物生長發(fā)育的實際影響。同時，讓學(xué)生通過虛擬實驗中對這些因素的定量對比，評估環(huán)境因素對生命生長作用及影響，讓學(xué)生在問題解決的過程中經(jīng)歷探究生命科學(xué)的基本過程。三、設(shè)計小組適應(yīng)性評估，確保與學(xué)生群體匹配TIMSS2023關(guān)注評價難度與學(xué)生成績的適應(yīng)性，通過群體適應(yīng)性設(shè)計，使評估內(nèi)容與學(xué)生群體的匹配更科學(xué)合規(guī)。所有參與國家和地區(qū)都將管理相同的TIMSS項目，擁有兩套數(shù)字化評估題本。其中一套難度較大，包含中等和較難題目；另一套難度較小，包含中等和較易題目。TIMSS2023提供了兩套題本的難度轉(zhuǎn)化參數(shù)，為參與國家和地區(qū)根據(jù)以往整體成績選擇相應(yīng)題本。這使評估難度與學(xué)生以往成績能更好地匹配，便于更好地評價所有學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。示例4最喜歡的季節(jié)小明調(diào)查了他的朋友們最喜歡的季節(jié)，得到了如下的統(tǒng)計結(jié)果。季節(jié)朋友人數(shù)秋9冬4春10夏13小明根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制了一個條形統(tǒng)計圖，請你把這個統(tǒng)計圖補充完整。此問題要求學(xué)生將統(tǒng)計表轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計圖，即在統(tǒng)計圖上補充圖名（朋友們最喜歡的季節(jié)統(tǒng)計圖），在季節(jié)中補充“秋”，補充完成春季的條形即可。這是一個中等難度的問題，可以作為兩套試題的共同題，進(jìn)行兩套試題之間的難度轉(zhuǎn)化。同時，此問題還有較強(qiáng)的適應(yīng)性，既可以進(jìn)行紙質(zhì)測試，也可以進(jìn)行在線測試，便于各國和地區(qū)根據(jù)自身情況選擇性使用。四、形成增強(qiáng)版的國際評價報告為了更好地評價學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題和進(jìn)行科學(xué)探究的能力，TIMSS2023將要獲取學(xué)生參與測試的策略和方法。這樣TIMSS所要研究的內(nèi)容就更加全面，主要包括數(shù)學(xué)與科學(xué)內(nèi)容與認(rèn)知、策略與方法，以及與學(xué)習(xí)能力相關(guān)的背景因素（如家庭、學(xué)校、教學(xué)、態(tài)度等）。這些信息將包含在TIMSS2023的國際報告中，以增進(jìn)對學(xué)生數(shù)學(xué)和科學(xué)成就的理解，便于更深刻地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，制定更科學(xué)的教育決策。示例5畫等腰三角形拖動三角形的三個頂點，畫出一個等腰三角形，使它的底為4高為3。學(xué)生可以在信息設(shè)備（平板、電腦等）上通過拖動圖形的頂點來創(chuàng)建指定規(guī)格的幾何圖形。學(xué)生的解決策略和方法是多樣的，有的學(xué)生可能先確定高，有的學(xué)生可能先確定底，有的學(xué)生可能先進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換。信息技術(shù)的運用可以記錄學(xué)生作圖的過程，由此分析學(xué)生的思考過程，研究學(xué)生解決問題的策略和方法。五、收集有關(guān)課程學(xué)習(xí)背景的政策信息TIMSS2023通過學(xué)生及其父母、老師和校長填寫學(xué)生在學(xué)校和家庭中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和科學(xué)的經(jīng)歷經(jīng)驗問卷，收集與政策相關(guān)的重要信息，研究它們對學(xué)生成績的影響。參與國家和地區(qū)將要編寫《TIMSS2023百科全書》，提供數(shù)學(xué)與科學(xué)教育的全面信息，包括教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、課程和教學(xué)內(nèi)容，以及最近計劃進(jìn)行的改革。研究這些背景數(shù)據(jù)與學(xué)業(yè)成就的關(guān)聯(lián)，可以揭示學(xué)習(xí)環(huán)境和經(jīng)歷中的不平等現(xiàn)象。參與國家和地區(qū)可以查看與政策相關(guān)的變量，包括教育體系結(jié)構(gòu)、課程、教學(xué)實踐和學(xué)習(xí)態(tài)度等。示例6糖的溶解兩塊藍(lán)色糖果放在相同的杯中，A兩塊藍(lán)色糖果放在相同的杯中，A杯加入75毫升10t的水，B杯加入75毫升90t的水。下A(10°C)B(90°C)面的視頻記錄了加入水后，30秒內(nèi)水發(fā)生的變化。30秒后，哪杯水的濃度更大？□A杯OB杯請你說明原因，寫在下面。此問題采用嵌入式視頻，允許學(xué)生通過觀看有色染料在不同溫度的水中的擴(kuò)散速度來推測溶解后的溶液濃度。學(xué)生可以通過視覺觀察獲得直覺和經(jīng)驗，也可以通過推理進(jìn)行理性思考。物質(zhì)在水中的溶解速度受到多個因素的影響：在相同條件下，水的溫度越高溶解越快；有色染料在水中顏色越深，擴(kuò)展面積也越大?？梢?，本問題根據(jù)視頻和互動界面演示科學(xué)概念，讓學(xué)生在問題解決的過程中經(jīng)歷探究物質(zhì)相互作用的過程。六、采用多種評價方式TIMSS2023的評估方式具有很大的靈活性，便于參與國家和地區(qū)根據(jù)自身情況選擇性使用。首先，傳送形式多樣，如采用USB記憶棒、本地服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)等。其次，載體多樣，可以使用學(xué)校的設(shè)備，也可以使用學(xué)生自帶的設(shè)備。此外，數(shù)字化評估還可以簡化翻譯和驗證活動，改善數(shù)據(jù)收集方式，進(jìn)行自動評分，減少紙質(zhì)交付的相關(guān)打印和運輸成本，從而提高運營效率。對于無法進(jìn)行數(shù)字化評估的國家和地區(qū)，TIMSS2023仍然可以提供基于紙質(zhì)的評價。示例7植物的結(jié)構(gòu)下面這棵植物的哪些結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生花粉，請點擊