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基于PISA的学生问题解决能力评估

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:PISA 2012继续保留了PISA 2003中的决策、系统分析和设计两类静态问题情境,并以计算机的方式进行呈现。图3-10PISA 2012静态问题解决样题:“交通”样题“清洁机器人”属于系统分析类的静态问题解决。图3-11PISA 2012静态问题解决样题:“清洁机器人”可以发现,由于静态问题情境在一开始就呈现了解决问题所需的所有信息,学生正确地解决问题非常依赖于他们的分析和推理能力。

基于PISA的学生问题解决能力评估

如前所述,静态问题情境所有问题的信息都在开始揭示出来,并且问题情境并非动态的,也就是说问题情境不会在解决过程中发生变化。常见的智力测验中的绝大部分逻辑推理题目都属于这种静态题目,绝大部分心理学研究中的问题解决也都是静态题目,如前面谈到过的“河内塔问题”“过河”问题等。实际上,根据静态问题的界定,PISA 2003中几乎所有问题解决题目都属于静态问题解决情境,因此,我们实际上可以将PISA 2003学生问题解决能力称为“静态问题解决能力”。更进一步来说,静态问题解决是学生在学校学习生活中最常遇到的问题情境,PISA学科领域纸笔测试的问题情境几乎都属于静态问题情境。

通常我们遇到的逻辑推理谜团(Logic Puzzles),如前述的“河内塔问题”“过河”问题以及“舀酒难题”[32]和各种探案游戏一般都属于静态问题的范畴。此外,常见的决策问题(Decision Making)和排定问题(Scheduling Problems)也属于静态问题的范畴。PISA 2012继续保留了PISA 2003中的决策、系统分析和设计两类静态问题情境,并以计算机的方式进行呈现。我们分别以两道样题予以说明。

第一道样题是“交通”(Traffic)(图3-10),与PISA 2003中的“运输”(Transit System)非常相似。这是一道决策问题,在这道题中道路交通系统图是清晰且固定不变的,每一段行程的时间也是清晰且固定不变的。问题1要求学生选择从萨哈罗夫到绿宝石镇用最短的时间,实际上学生需要再图中尝试选择用时最短的路线。图中用红色标示出“萨哈罗夫”和“绿宝石”两个站名,学生回答这道题目时,只需要通过点击相应的线路,所需时间自动显示在总时间文本框中。由于提供了4个选项,学生可以尝试是否有路线可以用最短的20分钟到达。问题2[33]要求学生标示出从钻石镇到爱因斯坦镇用时31分的路线,由于中间的线路更加复杂,难度高于问题1,但解决的方式与问题1类似。问题3[34]的限制条件增多,需要选择一个到“银色”“林肯”和“诺贝尔”三个站点之间的用时都不超过15分钟。学生可以在图中尝试,然后通过下拉菜单选出认为正确的站名。

图3-10 PISA 2012静态问题解决样题:“交通”(www.xing528.com)

样题“清洁机器人”(见图3-11)属于系统分析类的静态问题解决。学生可以通过点击“开始”和“重设”按键观察清洁机器人的运作过程。尽管清洁机器人的运作可以以动画方式展现,但学生无法移动或改变清洁机器人的位置或运行方式,只能通过观察来判断其内在运行规则。问题1中,要求学生判断遇到红色方块时机器人会怎么做。学生可以通过观察排除1、2和4选项,或者发现“向左转动90度,然后继续向前移动,直至遇到其他物体”的规则并做出判断。问题2中,要求学生判断如果清洁机器人面向右侧墙面,会推开多少个黄色方块。学生需要仔细观察机器人的运行轨迹,理解在遇到不同障碍物时的运动规则,并做出准确选择。如果学生能够意识到假设情境是实际呈现情境的一部分,做出决策就更容易了。问题3要求学生写出机器人遇到黄色方块时的运行规则。与问题1、2只需要对规则的理解相比,这道题需要学生明确、完整地写出规则,如“推动黄色方块直到不动,然后掉头运行”。学生可能会写出诸如“掉头”或“推到底”这些规则中的一个,但完整地写出规则需要仔细地观察和较高的分析和归纳水平。

图3-11 PISA 2012静态问题解决样题:“清洁机器人”

可以发现,由于静态问题情境在一开始就呈现了解决问题所需的所有信息,学生正确地解决问题非常依赖于他们的分析和推理能力。在PISA 2012一共包含了15个静态问题,约为题目量的1/3。

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