今日发布的一项研究指出，在实际动手操作与电脑互动式科学活动的首次全国评估中，从小学、国中和高中学生执行科学任务与调查活动的结果，发现他们对科学概念缺乏深入的了解。实际动手的任务要求学生使用实验室设备与材料进行科学实验，而互动式电脑任务则是模拟实验室环境，要求学生解答科学问题，这是 2009 年全国教育进展评估 (NAEP) 针对 4 年级、8 年级和 12 年级学生之科学领域表现所进行的活动之一。

根据美国国家教育统计中心的报告，动手实验与电脑测验皆要求学生预测并观察某种特定科学情况下可能会发生的现象，同时解释实验或调查後的发现。上述问题可测试学生在真实生活中对於科学问题的处理及推理能力，并了解他们对於研究问题之科学概念的掌握度。

每年级约有 2,000 名学生参加各项测验，学生需完成两项 40 分钟的动手实验任务，或三项 20~40 分钟的互动式电脑任务。例如 8 年级的互动式电脑任务要求学生使用部分现有的野生生物区，替某城镇规划新的模拟游乐区，评估不同游乐区位置可能对当地野生生物造成的影响，并决定建设游乐区的最佳地点。

平均而言，学生能利用有限的资料准确报告发生的状况，但执行实验所需的决策与多重变数操控能力仍有待加强。此外，多数学生仅能从实验得出正确结论，仅有少数学生能根据其发现提出解释或理由。除了 12 年级在互动式电脑任务的得分比低年级低了 15% 左右外，各年级的测验结果相当一致，种族、阶级和性别间的差异反而较为明显。弱势族群和少数民族的学生在两种测试的表现都不如白人和亚裔学生，而女性在动手实验的表现较男性优异，但在 2009 年纸笔测验的表现则不如男性。2014 年预计将实施科技与工程素养的全国教育进展评估。

NAEP 在上个月发布了 2011 年科学测验的结果，发现在科学领域表现为「精通」水准的 8 年级学生少於三分之一。虽然相较於 2009 年，所有群组的表现都有微幅的进步，但平均而言，弱势族群、黑人和拉丁裔学生的表现仍低於基本水准。

各州及其他教育相关单位企图制定一套自发性全国科学标准，目标为提升美国科学教育的品质，让学生对於核心科学概念、其中的关联性以及如何将其应用於真实世界能有更深入的了解。上个月公布了新标准的草案，着重於科学与工程案例、跨领域概念，以及与物理、生命、地球、太空科学和工程技术相关的核心科目，该标准预计於明(2013)年年初定案。

密西根大学科学教育和学习科技的教授 Nancy Butler Songer 表示，NAEP和Achieve等全国性组织持续确认改变科学教育的需求，同时建立整合性知识。以上所作的努力将改善科学教育内容，包括协助教师的专业发展、引导教学的课程和标准，以及评量学生了解度的测验。

(驻旧金山办事处文化组 编撰)参考资料

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