一般认为：科学态度是个体对自然界及其科学世界所持有的基本态度。它包含三种成分：①个体对自然界及其科学世界的情感成分。例如：喜欢、热爱、厌恶等等。②个体对自然界及其科学世界的认知成分。例如：知觉、理解、信念、评价。③个体在科学学习、科学实验以及对待日常生活事件的一种内在反应倾向。① PISA认为：“科学态度”对学生将来科学知识的发展，在一生中有效利用科学知识和方法起决定性的作用。因此，PISA的科学能力观不仅包括学生的科学能力本身，同时也包括科学的品质（disposition towards science）。就是说，一个人的科学能力包括某种态度、信仰、动机目标、自我效能感和价值观。
因此，科学态度不仅影响学生在校的科学学习活动，更会对离校后的工作、学习和生活的观念与方法起至关重要的作用。PISA 2006的“科学态度”的概念比我们平时所认为的“科学态度”的概念更宽泛一些，它与我们新课程课标中提出的第三维目标“情感、态度与价值观”相当。因此，PIS A 对“科学态度”的理论与测量方法可供我们借鉴。
一、PIS A对“科学态度”的操作定义
PIS A从四个维度对“科学态度”进行操作定义：支持科学探究、学习者的自信、科学的兴趣和对资源环境的责任感等。每个维度都分成若干个分项进行细化（参见本章第五节“PISA 2006对科学能力的定义与架构”中“PISA 2006 学生态度概览”）。
倡注：“并入科学评价”的项目，是在科学测试题中针对一个具体的科学问题对学生进行有针对性的问题调查的方式（见附录2的某些例题最后一小题调查题）。
二、PIS A对“科学态度”测试的实现
（一）“科学态度”的相关因素和关系
PIS A认为，涉及科学与技术的生活情境“要求人们”具备一定的科学能力，“影响学生如何做的”是“科学态度”与“科学知识”两个共同因素。因此，“科学态度”是直接影响科学能力的重要因素，而不是游离于科学能力之外的。
（二）“科学态度”调查的两种形式
PIS A 2006采集学生“科学态度”的数据不仅用学生问卷，同时也在测试学生科学成绩时进行“科学态度”的调查。这种结合科学成绩测试时的调查方式，让学生完成科学能力测试题后，在答案中表达一个对测试的具体问题的“科学态度”，比仅仅在一份孤立的问卷中来调查学生的科学态度更具体、更可靠一些。另外，它能够使PISA考察学生的态度是否会随测试题中所特指的环境而变化，以确认学生的态度与学业水平相关性。“支持科学探究”和“学习科学专题的兴趣”直接在学业测试中进行，采用在“个人的”、“社会的”和“全球的”背景中直接植入问题调查的方式实现。
至于学习科学专题的兴趣，学生可以在“很有兴趣”、“有兴趣”、“少兴趣”和“没兴趣”中选择。前两档可认为是有兴趣的，而后两项可认为没兴趣的。“支持科学探究”的态度问题测量用“完全同意”、“同意”、“不同意”和“完全不同意”来回答。同样，前两档是支持项，而后两项是不支持项。
（三）PI SA调查问卷的问题举例
为了使读者对PISA的“科学态度”的测试方法有一个感性认识，现呈现几个例子。
1 。PISA 2006问卷调查中的问题举例
PIS A对“科学态度”的调查的第一种方式是在测试前的综合信息问卷上呈现一些“科学态度”的调查题。对某一个维度下的一个具体的细化项目配备5—7个问题。
这种方法与我国学者陈小松等人①是一致的，其优点是测试可以随时进行，且所用的时间量较小，缺点是由于没有一种具体的情境或问题启发学生的情感，可能会对一种观点或认识有从众心理。
2 。PISA 2006学业测试中的“科学态度”调查问题举例
PIS A对“科学态度”的调查的第二种方法就是在具体的某个学业问题测试中附上一个（或两个）针对这个具体问题而言的“科学态度”的调查题，这种方法在 PIS A 2006科学测试的半数以上测试题使用（见附录2）。这种调查的优点是学生对一个具体问题发表自己的科学态度，同时又能让我们考察学业水平的高低与“科学态度”之间的相关性（可以个体之间、学校之间、地区之间、国家之间或男女学生之间比较）。例如“应禁止转基因玉米”和“酸雨”。其中“应禁止转基因玉米”一题调查学生的“科学兴趣”；“酸雨”一题则调查学生的“科学兴趣”与“支持科学探究”。其实，我国学者崔鸿、文静借鉴新加坡的成功经验也曾提议过这种方法。①
三、PIS A对“科学态度”的调查方法给我们的启示
PIS A对“科学态度”的测量方法对目前我国新课程实施过程中如何调查或测量学生的“情感、态度和价值观”提供了一个很好借鉴之例。
（一）全面正确地认识科学“情感、态度和价值观”
PIS A对“科学态度”测量是建立在对“科学态度”进行深入研究和严格定义的基础之上的。对一个量的测量，除了对量的本质进行研究之外，更重要的是对量的各个维度进行研究，并对每一个维度进行操作性定义，使被测量的量更具体化到可操作的层次。因此，我们必须从理论上对新课程提出的“情感、态度与价值观”进行研究，并提出可操作性测量方法，以落实情感教育的目标。而且，更重要的是要将“情感态度与价值观”在学科背景下细分并进行操作性定义。
（二）创造性地设计各种测量方法
“情感态度”领域的量比“知识与方法”领域的量更抽象，更难以测量。它不是“知识与方法”，但与“知识与方法”是相辅相成的；它不同于“知识和方法”，但与“知识与方法”不可分割。PISA 的高明之处在于不仅仅停留于用简单的问卷调查法来进行“抽象地”测量，而又创设了一种与学业测试中具体问题相结合的，对“具体问题的态度表达”的测量。这种测量指向更明确，信息更可靠，且利用这种信息对学生的学业水平与态度之间进行统计比较，可找出群体的共性与个性特征。
（三）学科教育中情感教育的途径
PIS A的科学态度的测试理论同时也为我们指出了一条科学教育中实现情感目标的途径。情感目标虽然很抽象，但只要我们认识它的本质，并且对本质特征进行分解与具体化，测量还是可以客观地进行的。实现情感教育目标也不是分离于知识与能力目标之外的独立途径，而应该在知识与能力培养的过程中，尤其在某些恰当的具体情境中，针对某一个具体问题适时地实施教育措施，这就是情感教育与知识教育的相互融合与相互促进。所以，中小学教育中要实现我们提出的情感目标，就需要针对各科的学科特点和学科实际，切实地研究出一套可实施的目标细化体系、实施途径和实施方法。
任何情感的建立都离不开实践与体验的过程。科学态度的培养离不开实践过程。科学态度的最佳培养方法是在科学实验与探究的过程中。学生的兴趣、习惯与价值观等因素只有在实践之中才有可能有效的培养。因此，培养科学态度的最佳途径离不开科学探究。①
§§附录1 学习迁移的研究方法例说
100多年来，心理学家们对学习迁移的研究从来没有停止过。从形式训练说到 Thorndike的相同要素论、Judd的概括化理论，从图式理论到现代认知迁移理论的研究，迁移的研究方法各式各样，对迁移的解释也各有特色。本文将对前人的迁移研究方法作一概括。
一、行为派的迁移研究方法
迁移的实验研究以 Thorndike的“形状知觉”实验为起始标志。从T horndike到20世纪50年代 Harlow 的研究都属于行为派的研究范畴。而行为派的研究方式主要限定在机械的刺激—反应模式中。
（一）Thorndi k e与Judd的研究
美国心理学家James（W 。James）在1890年首先通过记忆实验，表示了对形式训练迁移理论的怀疑。他的结论是：记忆能力不受训练的影响；记忆的改善不在于记忆能力的改善，而在于方法的改善。
1901年，Thorndike所做的“形状知觉”实验是相同要素说的经典实验。他以大学生为被试，训练他们判断各种形状、大小图形的面积。在估计一个几何形状的面积（例如，100平方厘米的矩形）的原理的教学后，参与者把这种学习迁移到其他有关解决面积估计的问题中，例如估计另外一个矩形或三角形的面积。实验结果表明：估计100平方厘米之内的各种三角形面积练习的被试，当估计比100平方厘米稍小的各种三角形面积和估计比100平方厘米稍大的三角形面积时，具有练习效果。然而在面积相同，而形状不同，或者三角形的形状有显著不同的情况下，就没有训练效果。他们根据这一结果指出，之所以产生迁移，是因为练习任务与迁移任务之间有共同的要素。练习任务中的面积与迁移任务中的面积愈接近，迁移图形与练习图形愈近似，判断的正确程度愈大。实验还表明，只有当学习情境和迁移测验情境存在共同成分时，一种学习才能影响到另一种学习，即产生迁移。
Thorndike和Woodworth（1913）以刺激—反应的联结理论为基础，提出了学习迁移的相同要素说（identical elements theory），认为训练可以迁移到类似的学习活动中，对不相似的学习活动则无迁移现象。如学习拉丁文能促进对拉丁文字根的学习，却不能促进对有盎格鲁—萨克森字根的英文的学习。只有当两个官能的因素中有相同的要素时，一个官能的变化才会改变另一个官能。①
T horndike认为相同要素是指相同的联结（联想），包括目的、方法、普遍原则和经验上的基本事实四个方面，其生理基础则是大脑皮层建立的共同的暂时神经联结。Woodworth后来将“相同要素”说修改为“共同成分”说。根据共同成分说，如果两种学习活动含有共同成分，则无论学习者是否意识到这种成分的共同性，都有迁移现象发生，学习就会更容易。只有两种学习中存在着联结，一种学习上的进步才能转移到另一种学习上去，才能发生正迁移效果。
T horndike的理论在教育界曾起到的积极的作用，使学校脱离了形式训练说影响下只重视学生的官能训练而不重视应用性的教学局面。这一理论动摇了整个一代学者。因此开始了长达一个世纪的争论并在现代继续进行争论（例如，Brow n&；；amp；Kane，1988②；Halpern，1998③；Singley&；；amp；Anderson，1989④）。
1908年Judd报告了一个不完全详细的粗糙实验———“水下击靶”的实验，是概括化理论的经典实验（Barnett&；；amp；Ceci，2002）。⑤ 该实验由他与Scholckow 在多年前实施的。实验中让5—6年级的小孩对淹没于水下12英寸的一个目标投飞镖。对实验组Ⅰ只讲解简单的光学折射原理，对实验组Ⅱ除教给光学折射原理之外，还教给水愈深所看到的水中的靶子的实际位置距离相差愈大的原理。对控制组不进行任何提示。首先在水深12英寸处进行实验，结果：教过和未教过折射原理的学生成绩相等。因为所有的学生都要学会使用标枪，理论的说明不能代替练习。接着改变条件，把水下12 英寸的靶子移到水下4英寸处，这时两组差异明显表现出来，结果表明，提示原理具有重要的效果作用，而且提示愈详细，效果愈好。从各组改善率的比较来看，特别是在实际应用中掌握原理的意义比单纯地作为知识学习原理更为有效。Judd的支持者认为这一发现支持这样的观点：教师必须重视主要原理和一般化的知识，而不是特殊的事实、能力和公理。
Judd在解释时认为，这是因为学习过折射原理的儿童，已把折射原理概括化了，对不同深度的目标能利用概括了的经验做出适当的调整。理论已经把有关的全部经验（水外的、深水的和浅水的经验）组成完整的思想体系。学生在理论知识的背景下理解了实际情况后，就能利用概括了的经验，去迅速解决需要按实际情况作分析和调整的新问题。
Judd的研究表明，知识的迁移是存在的。只要一个人对他的经验、知识进行了概括，那么从一种情境到另一种情境的迁移是可能的。知识概括化的水平越高，迁移的范围和可能性越大。原理、原则因其具有普遍化的作用，可以适合于一切有关问题的解决，足以加速问题解决的步伐，增进学习迁移的效用。
（二）Harl ow的研究
Harlow（Harry F 。Harlow，1952）著名的“猴子实验”证明了进行学习方法的学习有利于形成学习定势。Harlow 在实验中给猴子呈现由两个刺激组成的配对刺激（例如漏斗与圆筒；圆柱体与圆锥体）。在一种刺激物下面放有食物，另一刺激物下面不放任何东西。实验中，猴子拿起呈现的某一刺激物的其中一种进行观察，偶然碰到有食物随即摄取。这样反复6次以后，再使用另外一种刺激物，也同样经过6次辨别学习试验，虽然不断变换刺激物，但猴子选择放有食物的刺激的百分比在快速上升（最高达到98%）。这种现象被解释为“学习方法的学习”。这说明猴子在前几次辨别学习中学会了选择的方法，或者说形成了辨别学习的定势，并将学会的方法或形成的定势运用到以后的学习中，从而使学习效果得到提高（转引自陈琦，1997）。①
（三）行为派迁移研究方法特征分析
综上所述，行为派理论的迁移研究体现行为派的理论模式，即在一定的刺激下观察主体的反应。一般情况下，研究中呈现信息是让主体在开始阶段进行一定量的刺激—反应练习，而在以后的练习中变换刺激物的呈现形式，而这种变换与前一种刺激又有一定程度的关系或相似性，主体在后来的练习中能够主动联系前一阶段练习，就实现了迁移，或学会了学习。事实上，T horndike的研究中是行为主义的联结思想，认为迁移主要来自于两种刺激的相同要素，而Kohler和Spence及 Harlow 的研究本质上是变换刺激的形式，而这种变换与前一阶段的练习有紧密联系，这种联系就是学习迁移的基础。行为派的迁移研究只注重研究迁移发生的条件，如相似性等，但这一理论指导下的迁移或学习研究并不关注迁移发生的过程、机制，它避开了复杂的迁移认知过程。行为派的研究也用动物作为研究对象，把动物研究的结果推及人的思维与行为，当然人们是怀疑这种方法及结论推广的依据的。
二、认知派的迁移研究方法
认知主义是60年代后兴起的关于认知发生过程模式研究的理论，它的研究克服了行为派研究中机械论的不足。认知学说使人们更关注人们认识发生过程的机制的研究。我们可以这样说，行为学说的刺激—反应是认识过程的两个端点，而不涉及认识的中间过程，认知学说更关注认识发生、发展的中间过程和形成机制的研究。因此，认知派的研究使心理学研究发生了质的变化。当然迁移研究是认知研究的重要组成部分。
（一）相似问题之间的迁移研究
认知学派的心理学和教育学工作者们往往用两个相似问题组成的问题来研究被试的迁移过程。例如Duncker（1945）的两个典型例子自从1945年来一直被心理学工作者们用作研究（Gick and Holyoak，1980，1983①；Novick，1988②）。
例1 一位将军希望能够占领位于乡村中心的要塞，要塞外面有很多条向外延伸的路，所有的路上都埋置了地雷。只有小队人马可安全通过这些道路，而当大队人马通过时，一种强大的力量就会引爆地面。因此，大规模的直接进攻是不可能的。将军的解决方案是把他的部队分成许多小队，把每一队派到不同的道路，并命令这些小队同时在要塞处会合。
例2 你是一名医生，面对一位胃部患恶性肿瘤的病人，病人不能做手术，但如果肿瘤不除病人就会死。有一种射线可用来摧毁肿瘤，如果所有的射线以足够高的强度同时到达肿瘤，肿瘤就能被破坏，但是其周围的组织也有可能遭到破坏。较低强度的射线对身体的健康组织结构是无害的，但对肿瘤也没什么影响。采用什么样的方式使用射线可以既破坏肿瘤，同时又能避免伤害到健康组织？
研究中例1用来让被试学习用，叫做学习问题或源问题（source problem），而例2往往被用作测试用的目标问题（target problem）。被试在解决目标问题时往往会提取相似的源问题的解决方法来分析解决目标问题。当然，目标问题与源问题之间存在着不同的相似水平，有结构相似性（structural analogy）和表面相似性（superficial analo‐gy）。
为了深入研究表面相似与结构相似对迁移的影响，研究者们设计了各种学科问题（如数学问题）来研究学习的迁移。如 Novick（1988）①，Chen（2002）②，Fong&；；amp；Nisbett（1991）③，Schliemann&；；amp；Magalh本es（1990）④，Catrambone（1995）⑤。Novick（1988）的研究用的例子如下：
例1 两位助理主任计划如何为大学志愿服务获奖者上台受奖排座位。他们不能计算出每一排应该排多少获奖者。第一位助理主任计划每一排排九人，但还剩一人未排进。因此第二位助理主任建议每一排排六名。但第一位助理主任说这与他的排法一样也剩下一人。他们的下一计划是每排放四人，但这也不是好主意，因为剩下三人未排进。正好主任进来了，告诉他们每排放五人。这确是一个好主意，因为这样没有一个剩下了。假如获奖者至少 20 人以上而少于 120人，那么助理主任安排的获奖者是多少？
例2 西部高级中学乐队的队员们正努力为一年一度的回家游行准备着。开始他们打算12人一排但 A ndrew 自己被排除在队伍外。队长不高兴，因为A ndrew 一人单独一排很不好看，A ndrew 当然也不高兴。为了解决这个问题，队长建议每排8人。但 A ndrew 还是被单独排在队伍后面。甚至于队伍以3人一排行走，Andrew 还是被单独落在后面。最后，Andrew 恼怒地告诉队长，为了填满整个队列，必须每排5人。这时队伍各排刚填满而 Andrew 也没有被排在外面。如果乐队成员至少为45人而少于200人，那么西部高级中学有多少学生乐队队员？
例3 Renshaw 先生和他的夫人计划在他们的园子里种一些蔬菜。他们对购买蔬菜的总株数持一致意见，但对每一种蔬菜种多少株持不同意见。Renshaw 先生计划种类少一些而每一种种10株。Ren‐shaw 夫人则计划得到更多种类，因此建议每种4株。Renshaw 先生不喜欢这样，因为一旦死一些株的话，每种剩下的太少了。因此他们同意每种5株。但他们的女儿指出虽然那样每种蔬菜的株数变化了，他们园子里还有2株的位置空余。为了补救这一点，女儿建议每一种买6株。每个人对这一计划满意。根据这些信息计算 Renshaw 家里在园子里计划种的蔬菜最少几株？
例1与例2是远相似，而它们与例3是表面相似，结构不相似的。因此Novick从这些例子中可以对于不同的被试（专家与新手）来研究迁移的量与发生正迁移与负迁移的可能性能大小。
（二）问题相似性与归类研究
迁移源于问题间的相似，但这种相似性更主要的是需要学习者对它们进行有效的加工和归类。因此，归类是相似性问题间产生迁移的必要方法。认知心理学家们对归类的研究也从来没有停止过。被评为十大认知心理学杰作的有关专家与新手间归类差异研究的 Chi等的研究就是一例。Chi，Feltovich和Glaser（1981）对专家知识的组织方式进行进一步的研究。他们要求八位专家（物理学博士研究生）和八位新手（学过一学期力学的本科生）对从一本很著名的物理课本中选出的24个物理问题（见图中两例）进行分类。结果发现，虽然在完成时间上两组的差异不显著，但专家与新手在分类上却有质的差异。新手往往用问题间的表面相似对问题归类，而专家则往往用问题间的本质相似或原理相似对问题分类。因此，专家关注的是问题的深层结构，而新手往往依据知觉性的外观相似性。①
Chwalisz，Wiersma 和 Stark‐Wroblewski（1996）②则以上等水平的研究生为被试，用大声思维任务（think‐aloud task）的方法研究了认知策略、鉴别策略如何影响归类的原因分析。
11 。（力的问题）
质量为 M1的人抓住一根跨过一个无摩擦的轻滑轮的绳子从高度为 X 的高处滑下来，而绳子的另一端与质量为 M2的物块相连。人的质量大于物块的质量。绳子上的张力多大？
19 。（能量问题）
质量为 M1的人抓住一根跨过一个无摩擦的轻滑轮的绳子从高度为 X 的高处滑下来，而绳子的另一端与质量为 M2的物块相连。人的质量大于物块的质量。人滑到地面时候的速度多大？
Lassaline和Murphy（1998）研究联结（alignment）与配对对归类学习的影响。① 他们在这一研究中用恰当匹配（match in place or MIP）与不恰当匹配（match out of place or MOP）对被试进行测试。相似性是一种有用的归类学习的预报器：同一维度内相似性促进归类学习，不同维度间相似性妨碍归类学习。同一维度内的特征匹配对归类学习是最有帮助的；而跨维度的特征匹配也会被注意和使用。
Barnett和Ceci（2002）为了解释一个多世纪以来迁移研究的许多结果之间存在的矛盾，提出了迁移任务与训练任务之间的内容性质和背景差异（或远近）可以按照九个维度来度量的理论框架（frame‐work）。① 他们按照迁移的内容和迁移任务与训练任务之间的各方面的差异来设计维度。内容可分三个维度：（1）习得技能（learned skill）；（2）成就变化（performance change）；（3）迁移任务的记忆需求（memo‐ry demands）。迁移的背景，或迁移在何时发生和从何处向何处进行，也可以分成六个维度。包括：（1）知识领域（knowledge domain）；（2）物理背景（physical context）；（3）时间背景（temporal context）；（4）功能背景（functional context）；（5）社会背景（social context）；（6）形态特征（modality）。Barnett 和 Ceci重新评价了近百年来大量的迁移研究，提出并说明他们提供的衡量迁移“远”与“近”的框架。他们认为迁移是否成功决定于三个内容性质的维度和在六个背景维度上迁移任务与训练任务之间的“远”或“近”。
Chen（2002）则以曹冲称像的故事改编作为目标问题来测试国外小孩的迁移能力。② 事实上，在Chen的研究中使用了不同程度的相似性水平对迁移量产生的影响。
从以上几例可以看出，认知派迁移研究摈弃了行为派的迁移研究中以动物作为研究对象的方法，而研究的方法也基本上抛弃了行为主义的S—R模式。认知派的迁移研究的主要内容是研究者编制的与人们认知这个世界相统一的一些实际内容。在方法上着力研究人的认知的过程，如对问题的表征、编码、归类、推理等研究。从实验结果的解释上来看，建构学说的迁移研究更注重认知过程，如C eci（2002）③的研究完全是一个对100年来的实验研究的重新解释。应该说她的解释更关注了迁移过程的因素或迁移的原因。因此，这种研究大大地加深了人们对自己如何认识问题，学习迁移的认识深度。
三、建构学说的迁移研究及促进迁移的策略研究
对人的认知研究的深入自然地提出了一个问题，怎么样的认识方法是最有效的学习方法？即什么样的认识方法最有助于迁移的产生？建构学说就是回答这个问题的。在认知主义的基础上，建构主义主要研究：（1）什么样的方法最有助于建构知识。（2）主体建构的知识的应用能力与知识建构的过程是什么关系。
行为派的基本主张是：客观主义———分析人类行为的关键是对外部事件的考察；环境主义———环境是决定人类行为的最重要因素；强化———人们行动的结果影响着后继的行为。行为派的客观主义观反映在教学上，认为学习就是通过强化建立刺激与反应之间的联结的链；教育者的目标在于传递客观世界的知识，学习者的目标是在这种传递过程中达到教育者所确定的目标，得到与教育者完全相同的理解。行为主义者根本无视这种传递过程中学生的理解及心理过程。认知主义者中有一部分人诸如信息加工的理论家，基本上还是采取客观主义的传统。他们认为世界是由客观实体、其特征以及客观事物之间的关系所构成。他们与行为派不同之处在于强调内部的认知结构。教学的目标在于帮助学习者习得这些事物及其特性，使外界客观事物（知识及其结构）内化为其内部的认知结构。建构主义是认知主义的进一步发展。在皮亚杰和早期布鲁纳的思想中虽然已经有了建构的思想，但相对而言，他们的认知学习观主要在于解释如何使客观的知识结构通过个体与之交互作用而内化为认知结构。
Vladimir M 。 Sloutsky，Jennifer A 。 Kaminski 和 Andrew F 。 H eckler（2005）的研究那样的抽象到具体的表征形式或者用从具体到抽象的表征形式的材料让被试学习与测试。实验结果表明：抽象的、一般的形式表征能促进学习与迁移。而具体形式的表征对迁移有妨碍作用。①
Hardy 等（2005）的研究表明，可视表征（visual representations）能够支持学生的图形推理（diagrammatic reasoning）。学生的自我建构表征（self‐constructed representations）有利于顿悟并产生推理的迁移。
帮助学生对解决问题的策略用更一般化的水平表征出来，将增加正迁移的可能性而减少不恰当的使用解决策略（负迁移）的可能性。Goldstone和Son（2005）以大学生为研究对象进行实验的结果显示，问题的初始状态是具体的元素（concrete elements）构成的，而逐渐变成理想化的方法更有利于迁移的发生。他们认为，逐渐理想化（pro‐gressive idealization）或具体性消退（concreteness fading）可以使初始具象和可转化的原理变得与具体的背景更少联系，因此更容易迁移。①
从以上研究可看出，建构学说的迁移研究主要集中于学习材料的表征方式或学习材料的加工方法对迁移的效果研究。显然，建构学说的研究与教学实际更接近，对于教师如何改进教学方法，学生如何改进学习方法，提高教与学的效率起更直接的推动作用。
建构主义者重视学习活动中学生的主体性作用，重视学生面对具体情境进行意义的建构，这相对于客观主义是一种进步。
§§附录2 PISA测试题案例分析
由于PISA考察的是学生解决问题的能力，因此对阅读、数学和科学能力的界定着眼于社会生活的实际应用方面。阅读能力是学生为了达到个人目标，发挥个人知识与潜力，以及有效参与社会所需的理解、应用和反思书面材料的能力。数学能力是能确定和理解数学在社会中所起的作用，辨认、理解并参与数学运算的能力。科学能力是使用科学知识的能力、辨认问题的能力和应用科学观点的能力。PISA的测试内容紧扣生活实际，强调问题情境的真实性。据美国数学和科学教育专家组的研究，2000 年 PISA 的科学能力测试题目中，与实际情景相关联的题目占66%，数学则高达97%。
一、科学测试题例析
2006年是 PISA第一次以科学能力为主对学生进行测试与分析，因此测试的问题体现了一些特色。2003年和2000年对学生的科学能力也进行了兼顾性的测试。
例1
应禁止转基因玉米（2006）
野生生物保护组织要求禁止一种新的转基因（GM）玉米。这种玉米的设计原意是它不会像传统的玉米那样受一种新的除草剂的影响。这种新的除草剂会杀死长在玉米田里的大多数杂草。
保护主义者说，因为这些杂草可以喂养小动物，尤其是昆虫，这种新除草剂在转基因玉米上的使用对环境会造成破坏。使用转基因玉米的支持者说，科学研究已经表明了那样的情况不可能发生。
上文中提及的科学研究中有这样一些细节：
瞯 玉米种在不同国家的200块田里。
瞯 每一块田分成两半。使用新的强除草剂的转基因玉米种植一半，使用传统除草剂的传统玉米种植另一半。
瞯 使用新除草剂的转基因玉米田里与使用传统除草剂的传统玉米田里的昆虫数量几乎是一样的。
（1）玉米种在跨国家的200块田里。为什么科学家使用一个以上的地点？
A。这样很多农民能试用新的转基因玉米。
B。为了解有多少转基因玉米能够种植。
C。为尽可能多的地上能够种植转基因玉米。
D。为了涵盖玉米的各种生长情况。
正确：D
问题类型：多项选择
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“科技前沿”
背景：社会的
难度：421
O ECD国的正确率：73畅6%
（2）下列信息对你有多大兴趣？（每一行你只能选一格）
问题（2）是调查学生的科学态度的兴趣因素的。
例2防晒霜（2006）
咪咪和迪安想知道防晒霜产品对皮肤的最佳保护作用。防晒霜产品上有防晒指数SPF（Sun Protection Factor）表达每一种产品对太阳光紫外线成分的吸收程度。一个高SPF的防晒霜比低SPF的有更长的防护时间。咪咪想出一种方法来比较一些不同的防晒霜产品。她与迪安选择了下列材料：
瞯 两张不吸收太阳光的透明塑料纸；
瞯 一张感光纸；
瞯 矿物油（M）和含有氧化锌（ZnO）的乳霜；
瞯 四种不同的防晒霜命名为 S1、S2、S3和S4.
咪咪与迪安采用矿物油的原因是它能让大多数的太阳光透过，而氧化锌几乎能彻底挡住太阳光。迪安在一张塑料纸上将每一种物质分别滴在已经圈定的一个个小圆圈内，然后用第两张纸盖于其上。他用一本大书放在两张塑料纸上并按压。咪咪再把这两张塑料纸放在感光纸上。随着太阳暴晒的时间增加，感光纸会由灰变白（或非常浅的灰色）。最后，迪安将它们放在太阳下。
（1）下列哪一科学描述的作用是比较防晒霜与矿物油和氧化锌的效果的？
A。矿物油与氧化锌都是被测试的因子。
B。矿物油是被测试因子而氧化锌是参照物质。
C。矿物油是参照物质而氧化锌是被测试因子。
D。矿物油和氧化锌都是参照物质。
正确：D
问题类型：多项选择
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：个人的
难度：588
O ECD国的正确率：40畅5%
（2）下列哪个问题是咪咪与迪安想回答的？
A。每一种防晒霜与其他三种比较在防护效果上如何？
B。防晒霜是如何保护你的皮肤免遭紫外线的？
C。是否有防晒霜防护效果比矿物油还差？
D。是否有防晒霜防护效果比氧化锌还好？
正确：A
问题类型：多项选择
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：个人的
难度：499
O ECD国的正确率：58畅3%
（3）为什么要按压第二张塑料纸？
A。为了使滴物不至于变干。
B。为了尽可能地把滴物甩远。
C。为了使滴物保持在圈定圆圈内。
D。为了使滴物有相同的厚度。
正确：D
问题类型：多项选择
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：个人的
难度：574
O ECD国的正确率：43畅0%
（4）当感光纸暴晒于太阳下会由灰色褪成浅灰色，当长时间晒于太阳下则会变成白色。下列哪幅图显示的形式可能发生的？解释你的选择理由。
答：
解释：
正确：A
需要解释的是ZnO 滴物仍然保持灰色（因为它挡住了光线），而矿物油滴物变成白色了（因为矿物油几乎不吸收光线）。
部分得分：A。对氧化锌滴物或矿物油滴物的任何一个作出正确解释，但没有全部。
问题类型：开放结构的问答
能力：使用科学证据
知识类别：“科学解释”（关于科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：个人的
难度：满分629，部分得分616
O ECD国的正确率：27畅1%
例3 阅读课文后回答问题
衣服（2006）
英国的一个科学研究小组开发了一种衣服，它会让残疾儿童有说话的“功能”。这种儿童马甲用一种特殊的电子纺织品（elect ro tex tile）制成，与语言合成器（speech synthesiser）连接，轻叩触敏（touch‐sensi‐tive）材料，儿童就能简单的理解。这种材料是由普通布料与能导电的精制浸碳纤维网（carbon‐impregnated fibres）做成的。当对纤维施压时，通过导电纤维的信号形式发生了变化，计算机芯片能够检测出衣服被触及的地点。这样任何一个连接于它的电子装置都能被触发，而它比两个火柴盒还小。一个科学家说：“这个小东西的精巧之处在于能放入任意编织的纤维，通过任何输送给它的信号———我们可以编入已有纤维中，这样你就看不到它了。”这种材料洗涤、缠绕在物体上或折卷起来都不会损坏。科学家们声称能够低成本大批量生产这种材料。
（1）上文中提到的这些科学家的宣称在实验室里通过科学研究能验证吗？
正确：是，是，是，否
问题类型：复合多项选择
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“科技前沿”
背景：社会的
难度：567
O ECD国的正确率：47畅9%
（2）为了检测纤维是否导电，需要下列哪个实验仪器？
A。伏特表
B。灯箱
C。螺旋测微仪（千分尺）
D。测声仪
正确：A
问题类型：多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“技术系统”（科学的知识）
应用领域：“科技前沿”
背景：社会的
难度：399
O ECD国的正确率：79畅4%
例4
大峡谷（2006）
大峡谷位于美国的沙漠地区。它既大又深，涵盖许多岩石层。以前的某一时期，地壳运动使这些岩层上升了。现在大峡谷的某些地区有1畅6千米深。科罗拉多河穿过峡谷的底部。摄于峡谷的南部边缘地带。在峡谷壁上可看到不同的岩层。
（1）每年约有500万人参观大峡谷国家公园。那么多游客进入，人们担心是否会对公园造成伤害。用科学研究能否回答下列问题？
正确：是，否
问题类型：多项选择
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“环境”
背景：社会的
难度：485
O ECD国的正确率：61畅34%
（2）大峡谷的气温变化从 0℃ 以下到超过 40℃。虽然是沙漠地区，岩石的裂缝中也含有水分。这种温度变化与岩石中水分是如何促进岩石崩裂的？
A 。沸水溶解（dissolve）热岩石。
B。水将岩石粘合在一起。
C。冰对岩石表面起光滑作用。
D。水的凝固使岩缝膨胀。
正确：D
问题类型：多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“地球与空间系统”（科学的知识）
应用领域：“环境”
背景：社会的
难度：451
O ECD国的正确率：67畅6%
（3）在大峡谷的岩层 A的石灰岩中有大量的蚌、鱼等海洋动物的化石。几百万年前发生了什么情况才能解释这些化石的存在？
A。在古时候，人们从海洋带了海产品到这一地区。
B。海洋曾经是十分风急浪狂的，海洋生物被巨浪冲到了内地。
C。海洋在那时候覆盖了这一地区，后来消退了。
D。一些海洋生物曾经生活在陆地上，后来迁徙到海洋。
正确：C
问题类型：多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“地球与空间系统”（科学的知识）
应用领域：“自然资源”
背景：社会的
难度：411
O ECD国的正确率：75畅8%
（4）对下列叙述你在多大程度上同意的？（每行只能选一项）
例5玛丽·梦特娇（2006）
阅读下列报纸文章，回答后面的问题。
疫苗接种的历史
玛丽·梦特娇（Mary Montague）是一位美丽的女子。1715年，她患上天花病后得以生存，但留下疤痕。1717年，住在土耳其的时候，她看到一种预防接种的方法在那里普遍使用。这种治疗方法就是找一种弱型的天花病毒植入健康的年轻人的皮肤，于是被接种者就生病了，但多数情况下病情只是轻微程度。
玛丽·梦特娇信任这种接种方法的安全性，于是就让她的儿子和女儿都接种了。
1796年，爱德华·杰纳（Edw ard Jenner）用一种与天花病毒相联系的牛痘的病毒接种，在体内产生了天花的抗体。与接种天花相比，这种治疗方法几乎不产生副作用，且接种者也不会传染他人。这种疗法就是著名的疫苗接种。
（1）哪种疾病可以用接种方法来抵抗的？
A。像血友病这样的遗传疾病。
B。像脊髓灰质炎这样的由病毒引起的疾病。
C。像糖尿病这样的身体功能退化的疾病。
D。任何一种没法治疗的疾病。
正确：B。
问题类型：多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“生命系统”（科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：社会的
难度：436
O ECD国的正确率：74畅9%
（2）如果动物或人患了细菌性传染病后康复了，引起疾病的这类细菌往往不太会再使人患病。这种情况的原因是什么？
A。身体杀灭了可能引起疾病的所有细菌。
B。这种细菌繁殖前就被身体内产生的抗体杀灭了。
C。红血球杀灭了所有可能引起同一种疾病的细菌。
D。红血球俘获并从身体内除掉了这类细菌。
正确：B
问题类型：多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“生命系统”（科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：社会的
难度：431
O ECD国的正确率：75畅1%
（3）给出一个理由说明为什么尤其要推荐儿童和老年人接种流感疫苗？
评分：答案要求提及儿童或老年人比其他人群的免疫系统更弱一些，或类似的答案。例如：
这些人抵抗力弱，容易得病。
老年人与儿童不像其他人那样容易抗病。
他们似乎更易得流感。
如果他们得流感，结果更糟。
因为儿童和老年人的机体更弱一些。
老年人和儿童更容易得病。
问题类型：开放结构的问答
能力：科学地解释现象
知识类别：“生命系统”（科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：社会的
难度：507
O ECD国的正确率：61畅7%
（4）你对下列叙述有多大程度同意？（每行只选一项）
例6体育活动（2006）
有规律的适度体育活动对我们的身体是有益的。
（1）有规律的体育活动的益处是什么？（每一个陈述中填“是”或“否”）
正确：是、否、是
问题类型：复合多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“生命系统”（科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：社会的
难度：545
O ECD国的正确率：56畅6%
（2）肌肉得到锻炼时会发生什么情况？（每一陈述选“是”或“否”）
正确：是、否
问题类型：复合多项选择
能力：科学地解释现象
知识类别：“生命系统”（科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：个人的
难度：386
O ECD国的正确率：82畅4%
（3）为什么你在体育锻炼时比身体安静时呼吸更重一些？
答：为了排出身体中增加的大量二氧化碳，提供更多的氧气。（用“空气”替代“氧气”或“二氧化碳”是不行的？）例如：
瞯 当你的身体活动时需要更多的氧气，产生更多的二氧化碳。呼吸就起这个作用。
瞯 呼吸加快能让更多的氧气进入血液，更多的二氧化碳排出。
或答：为了排出增加的二氧化碳。或：为了提供更多的氧气。（但不能用“空气”来替代“氧气”或“二氧化碳”。）
瞯 因为我们必须排出增加的二氧化碳。
瞯 因为肌肉需要氧气。［这个意思是你的身体在活动时需要更多的氧气（用于肌肉）。］
瞯 因为体育活动用完了氧气。
瞯 因为体育活动时你要吸入更多的氧气到肺部。［很差的表达，但认识到你在提供更多的氧气。］
瞯 因为你需要那么多能量，身体要用去二倍或三倍那么多的氧气。
问题类型：开放结构的问答
能力：科学地解释现象
知识类别：“生命系统”（科学的知识）
应用领域：“健康”
背景：个人的
难度：583
O ECD国的正确率：45畅2%
例7酸雨（2006）
下图的雕塑叫女像柱，2500年前建于雅典的卫城。这些雕塑是用大理石制作的。大理石是由碳酸钙组成的。
1980年，雕塑的原件移到了卫城博物馆内，而在原位替用复制件。雕塑原件过去被酸雨侵蚀。
（1）正常的雨水呈微弱酸性，原因是它从空气中吸收了一些二氧化碳。酸雨的酸性比正常雨水强，因为它吸收了像氧化硫和氧化氮这样的气体。空气中的氧化硫和氧化氮是从哪里来的？
答：任何一个都行：汽车排放，工厂排放，燃烧煤和石油这样的化石燃料，从火山或其他类似物中排出的气体。
瞯 燃烧煤或天然气。
瞯 空气中的氧化物来自工厂和工业的污染。
瞯 火山。
瞯 从发电厂排出的烟气。
瞯 它们来自于燃烧含硫或氮的物质。
问题类型：开放结构的问答
能力：科学地解释现象
知识类别：“物理系统”（科学的知识）
应用领域：“灾害”
背景：社会的
难度：506
O ECD国的正确率：57畅7%
（2）酸雨对大理石的作用可以用放一片大理石在醋中的实验模拟。醋和酸雨的酸性程度差不多。一片大理石放在醋中会产生气泡。我们可以在实验前后分别测量干大理石的质量。
一片2畅0g的大理石浸没于醋中一整夜，第二天取出后烘干。烘干后的大理石片的质量会：
A 。小于2畅0g
B 。正好2畅0g
C 。介于2畅0与2畅4g之间
D 。大于2畅4g
正确：A
问题类型：多项选择
能力：运用科学证据
知识类别：“物理系统”（科学的知识）
应用领域：“灾害”
背景：社会的
难度：460
O ECD国的正确率：66畅7%
（3）做这个实验的学生也同样把一片大理石放在蒸馏水中一整夜。解释为什么这个学生要用这个实验步骤。
正确：为了表明酸（醋）对这个反应是必须的。例如：
瞯 为了确认雨水是酸性的，酸雨形成了这个反应。
瞯 为了观察是否有其他原因引起大理石的部分溶解。
瞯 因为这个实验表明大理石片不会与水有任何反应，因为水是中性的。
部分得分：为了比较大理石与醋的试验，但没有说清做这一步骤的目的是为了确认这个反应中酸（醋）是必需的。例如：
瞯 为了与其他试管比较。
瞯 为了观察大理石在纯水中是否发生变化。
瞯 学生做这一步骤是为了表明正常的雨落在大理石上会发生什么。
瞯 因为蒸馏水不是酸。
瞯 起控制条件作用。
瞯 观察正常雨水与酸雨（醋）之间的区别。
问题类型：开放结构的问答
能力：识别科学问题
知识类别：“科学探究”（关于科学的知识）
应用领域：“灾害”
背景：个人的
难度：满分717；部分得分：513
O ECD国的正确率：35畅6%
（4）你对下列信息有多大兴趣？（每行只选一个）
例8温室（2006）
阅读课文并回答下列问题
温室效应：事实还是虚构？
生物生存需要能量。维持生命的能量来自太阳。太阳发出的热量进入太空，很小的一部分到达地球。地球的大气就像盖在地球表面毯子一样，以免像其他无大气的星球一样温度发生变化。大多数来自太阳的辐射能量穿过地球的大气层。地球吸收一部分到达它的能量，而另一部分从地球表面反射回去。反射回去的这部分能量被大气层吸收。地球的大气层与温室的效果相当，因此称温室效应。有观点认为温室效应在20世纪变得更显著了。说明的一个事实是地球的平均温度上升了。报刊认为，20世纪气温上升的原因是二氧化碳的排放。
一位叫安德雷的学生对地球大气温度与二氧化碳排放之间的可能关系很感兴趣。在实验室他发现了下列二张图表。
安德雷从两张图表中得出结论：“可以肯定地球大气平均温度的增加是由二氧化碳排放的增加引起的。”
（1）图表中可以支持安德雷的结论是什么？
正确：提及二氧化碳排放与大气平均温度都提高。例如：
瞯 随着排放的增加，温度也增加了。
瞯 两条图线都增加。
瞯 因为1910年后，两条图线都增加了。
瞯 随着二氧化碳的排放，温度上升了。
瞯 图表中的信息图线都是一起上升的。
问题类型：开放结构的问答
能力：运用科学证据
知识类别：“科学解释”（关于科学的知识）
应用领域：“环境”
背景：全球的
难度：529
O ECD国的正确率：54畅0%
（2）另一位学生珍妮不同意安德雷的结论。她比较两张图表后认为图线的某些地方并不支持安德雷的结论。举出一个图表中不支持安德雷结论的例子。解释你的理由。
正确：提及图线中的一个特殊部分，两条图线不是同时下降或同时上升的，并给出相应的解释。例如：
瞯 1900—1910年（左右）CO2在增加，而温度在下降。
瞯 1980—1983年二氧化碳下降，而温度上升。
瞯 19世纪的温度基本相同，但二氧化碳在增加。
瞯 1950—1980年温度不增加，但CO2 排放增加。
瞯 1940—1975年，温度基本保持而二氧化碳排放明显快速增加。
瞯 1940年的温度比1920年高很多，但二氧化碳排放基本相同。
部分得分：提及一个时期，但没有解释。例如：
瞯 1930—1933.
瞯 1910年以前。
只提及某一特殊年份（不是一个时期），也没有解释。例如：
1980年排放下来了，但温度还是一直上升。
问题类型：开放结构的问答
能力：运用科学证据
知识类别：“科学解释”（关于科学的知识）
应用领域：“环境”
背景：全球的
难度：满分659，部分得分568
O ECD国的正确率：34畅5%
（3）安德雷坚持他的结论，认为地球大气平均气温的上升归因于二氧化碳排放的增加。而珍妮认为他的结论过早。她说：“但接受这个结论前你必须确认其他可能影响温室效应的因素是不变的。”说出一个珍妮所指的因素。
正确：给出一个来自太阳的能量／辐射的因素。例如：
瞯太阳更热了，可能是太阳与地球的间距变化了。
瞯从地球反射回去的减少了。
给出一个提及自然成分或潜在污染的因素。例如：
瞯空气中的水蒸发。
瞯云。
瞯火山喷发这样的事情。
瞯大气污染（气体，燃料）。
瞯废气的数量。
瞯氟氯烃类物质（C FC摧s）。
瞯汽车的数量。
瞯臭氧（作为空气的成分）。
问题类型：开放结构的问答
能力：科学的解释现象
知识类别：“地球与空间系统”（科学的知识）
应用领域：“背景”
背景：全球的
难度：709
O ECD国的正确率：18畅95%
例9灌溉（问题解决类）①
下图是一个灌溉渠道系统（闸门和河道），用以把水送到田地的不同部分。水闸A至 H可以被打开或关上，以便让水流到需要灌溉的地方。当水闸门关上，水就无法流过。
问题1：小强设定去测试水闸的情况
开关设定，在下图中画出所有可能的水流路线。假定所有水闸都能根据设定正常工作。
问题2：小强发现，安排设定水闸的开关后，并没有水流出系统。这表示至少有一个水闸闭塞了。判断下列问题：
在下列情况下，水会不会流出系统？
问题3：小强想找出测试水闸D是否闭塞的方法。
试在下表中设计一套水闸开关设定，用来测试以下情况：当D水闸设定为打开时，它是否闭塞。
水闸开关的设定（在空格处填写“打开”或“关闭”）
问题类型：疑难排除
背景：社区的
问题解决过程：全部五项能力
推理能力：分析推理、批判性思维
这显然是一个综合性极强的问题。
例10白昼（2006）
阅读以下信息并回答其后的问题。
2002年6月22日的白昼
今天，当北半球的白天最长时，澳大利亚人将经历他们最短的白天。在澳大利亚的墨尔本，太阳将于上午7：36升起，下午5：08落下，一天有9小时32分钟的白昼。
和今天相比较，在南半球这一年最长的白昼期于 12 月 22 日出现，那时太阳将于上午5：55 升起，下午8：42落下，一天有14小时47分钟的白昼。
天文学协会的 Perry Vlahos先生说北半球和南半球季节的变化与地球23°倾斜有关。
﹡墨尔本是澳大利亚南纬约38°的一座城市。
（1）下面哪一个论述能解释为什么地球上会出现白昼和黑夜？
A畅 地球围绕其轴自转。
B畅 太阳围绕其轴自转。
C畅 地球的自转轴是倾斜的。
D畅 地球围绕太阳公转。
白昼评分标准1
正确回答
代码1：A畅 地球围绕其轴自转。
错误回答
代码0：其他回答
代码9：不回答
（2）太阳光照耀地球。假设这是墨尔本最短的一天。在插图中指出地球的自转轴、北半球、南半球和赤道。标注出你回答的每一部分。
白昼评分标准2
注意：评分时请根据以下几个要点。
1 。地球的自转轴要与竖直线成10°～45°角范围且朝向太阳方向倾斜方能得分：
在与竖直线成10°～45°角范围之外：不得分。
2.只清晰地标注出一个半球和清晰地标注出两个半球视为相同回答。
3 。赤道要与水平方向成10°～45°角范围之内且朝向太阳方向倾斜方能得分：
既可用虚线也可用实线画赤道。
在与水平方向成10°～45°角范围之外：不得分。
正确回答
代码21：所画的赤道要朝着太阳倾斜并与水平方向成10°～45°角范围之内，并且地轴要朝着太阳倾斜并与竖直线成10°～45°角范围，并且北半球和南半球都能正确标注出（或只正确地标注出一个半球，另一个就不言而喻了）
例11唇油（2006）
下面的表格中给出了你可以自己制作的化妆品的两种不同配方。口红比柔软的、乳状的唇油要硬一些。
（1）在制作唇油和口红时，先把油和蜡混合在一起，然后再把有色物质和调料加入。使用这种处方制作的口红是硬的，同时也不好用。为了制造一个软一点的口红，你该如何改变这些成分的比例？
唇油评分标准1
正确回答
代码1：回答包含应该加入较少的蜡和／或更多的油。
瞯你可以使用较少的蜂蜡和棕榈蜡。
瞯加入更多的蓖麻油。
瞯加入7克的油。
错误回答
代码0：其他的回答
瞯加热更长的时间让它们变软。
瞯不要太久地加热蜡。［注释：这个问题问得是你怎样改变成分的比例。］
代码9：空白
（2）油和蜡是可以较好混合在一起的物质。但油不能与水混合，蜡也不能溶于水。如果很多的水溅入了正在加热的口红混合物中，以下哪一种情况最可能发生？
A。将生产出一种更像乳脂的，更柔软的混合物
B。这个混合物将变得更加坚硬。
C。这混合物一点都没有改变。
D。混合物的脂肪小块浮在水面上。
唇油评分标准2
正确回答
代码1：D 混合物的脂肪小块浮在水面上。
错误回答
代码0：其他回答
代码9：空白
（3）当一种称为乳化剂的物质加入时，它可以让油和蜡较好地溶于水。为什么肥皂和水能洗掉口红？
A。水中含有可以使肥皂和口红混合的乳化剂
B。肥皂担任乳化剂的角色让水和口红混合。
C。口红中的乳化剂让肥皂和水混合起来了。
D。肥皂和口红结合起来形成一种乳化剂使它们能与水混合。
唇油评分标准3
正确回答
代码1：B 肥皂是一种乳化剂让水和口红混合。
错误回答
代码0：其他的回答
代码9：空白
例12棘鱼的习性（2006）
棘鱼是一种容易在玻璃缸中饲养的鱼类。在繁殖期，雄棘鱼的腹部将由银色变为红色。雄棘鱼会袭击并赶走任何到他领域寻衅的雄棘鱼。如果银白色的雌棘鱼靠近，他会带她进入自己的巢穴，便于雌鱼产卵。在实验中，学生想调查什么因素会使雄棘鱼表现出好斗的习性。
学生的玻璃缸里仅有一条雄棘鱼。该学生将3种不同颜色蜡制模型绕上金属线，将模型以相同时间分别吊进玻璃缸中。然后学生记下雄棘鱼对3种蜡制模型的攻击次数。实验结果如下：
（1）该实验试图回答的是什么问题？
棘鱼的习性评分标准 1
正确回答
代码1：什么颜色会引起雄棘鱼的强烈攻击？
瞯 雄棘鱼对红色模型的攻击性大于对银色的模型吗？
瞯 颜色和攻击性有联系吗？
瞯 是鱼的颜色引起雄棘鱼的攻击吗？
瞯 雄棘鱼认为对他威胁最大的是什么颜色的鱼？
错误回答
代码0：其他没有涉及刺激物、模型、鱼的颜色的答案。
瞯 什么颜色导致了雄棘鱼的攻击行为。［注：没有比较的意思］
瞯 雄棘鱼的攻击是由雌棘鱼的颜色决定的吗？［注：第一个实验没有提到鱼的性别］
瞯 雄棘鱼对哪个模型反应最强烈？［注：要特别提出模型、鱼的颜色］
代码9：空白
（2）在繁殖期，如果雄棘鱼看到异性会向对方求爱，这个过程类似于跳舞。在第二个实验中，以求爱行为作为研究对象。3种蜡制模型被穿在一根金属线上。一只是红色，另外两只都是银色。一只肚子平平的，另一只肚子圆圆的。学生记下雄棘鱼对模型的求爱次数（给定时间内）。实验结果如下：
三个学生对第二次的实验结果得出了结论：
棘鱼的习性评分标准 2
正确回答
代码1：以下顺序全对：否、否、是
错误回答
代码0：其他答案
代码9：空白
（3）实验显示雄棘鱼对红腹的展开攻击，对银色腹部的异性求爱。在第三个实验中，以下四种模型被依次用到：
下图三个图表显示的是雄棘鱼可能对上述模型作出的反应：你可以分别对四种模型会发生哪一种反应的预测吗？
棘鱼的习性评分标准 3
正确回答
代码2：CACB
部分正确回答
代码1：有3个正确答案
错误回答
代码0：其他答案
代码9：空白
例13进化（2006）
现在的大部分马体形都是流线型的，而且能跑得很快。科学家们已经找到了与马相似的动物的骨骼化石。他们认为这些动物是现代马的祖先。科学家们同时也已经能够确定化石中的种类生存的时期。
下面的表格中提供了三种化石和现代马的信息。
（1）表格中的什么信息是现代马从其他三种动物演化过来的最强有力的证据？
进化评分标准1
正确回答
代码1：回答涉及长时间中马腿骨骼结构逐渐地变化
瞯 马腿骨结构大部分相同但有慢慢变化。
瞯在5500万年前到200万年前的时间里，马的足趾融合起来了。
瞯马足趾的个数减少了。
错误回答
代码0：其他回答
瞯腿改变了。
瞯基因突变导致了这些改变。［注释：这种说法是对的，但是没有回答问题］
瞯腿骨相似。［需要提到或暗示逐渐地变化］
代码9：空白
（2）科学家们可以从事哪些进一步的研究去查明马一直以来是如何进化？请在你的选择后画圈。
进化评分标准2
正确回答
代码1：完全正确：依次为不可以、可以
错误回答
代码0：其他回答
代码9：空白
（3）下面哪一种陈述最好的涉及进化论的科学理论？
A。人们是不能相信这理论的，因为它不能让我们看到这些种类的改变。
B。这种进化的理论对动物是可能的，但是不能应用于人类。
C。进化论是目前一种建立在广泛的证据上的科学理论。
D。进化论是一种通过科学的实验验证的理论。
进化评分标准3
正确回答
代码1：C进化论是目前一种建立在广泛的证据上的科学理论
错误回答
代码0：其他回答
代码9：空白
（4）你对下面信息的兴趣如何？（每行只允许选一个）
例14外科手术（2006）
外科手术必须依赖一些专门的手术室设备，它对一些疾病的治疗是很有用的。
（1）在进行手术的时候，病人通常要通过打麻醉剂来使他们感觉不到痛。麻醉剂通常是以气体的形式通过盖着鼻子和嘴巴的面罩来传输给病人。
下面的几个人体系统，哪些参与了麻醉剂气体的传输？请在每个系统的“是”或者“否”上打圆圈。
外科手术评分标准1
正确回答：
代码1：全部正确，答案依次是：否，是，是
错误回答：
代码0：其他回答
代码9：没有作答
（2）手术所用到的外科手术器材为什么都必须经过杀菌处理？
外科手术评分标准2
正确回答：
代码21：学生要提到两个方面：为了保证医疗器材没有细菌和这是为了阻止疾病的传播。
瞯为了阻止细菌进入病人的身体和传染给病人。
瞯为了防止细菌进入另一个要动手术的人的身体。
部分正确：
代码12：学生提到是为了保证医疗器材没有细菌，但没有提到是为了阻止疾病的传播。
瞯为了杀死医疗器材上的细菌。
代码11：学生提到是为了阻止疾病的传播，但没有提到是为了杀死医疗器材上的细菌。
瞯这样病人就不会被感染。
瞯为了防止疾病的传播。
错误回答：
代码01：其他回答
瞯为了保持它们的干净。
瞯因为病人在动手术的时候容易被攻击。
代码99：没有作答
（3）病人动完手术后还不能吃喝，所以他们必须依靠包含水分、糖分和盐的点滴来维持生命。有时候点滴内也会加入抗生素和镇静剂。为什么点滴中的糖分对于手术后的病人很重要？
A。为了防止脱水。
B。为了减轻手术后的痛苦。
C。为了治疗手术后的感染。
D。为了补充必需的营养。
外科手术评分标准3
正确回答
代码1：D 为了补充必需的营养
错误回答：
代码0：其他回答
代码9：没有作答
（4）器官移植手术正变得越来越平常。下面的图表，是由一家医院提供的，2003年该医院所移植的器官和数量。
下面的结论是否可以从上面的图表中得出？请在每个结论的“是”或者“否”上打圆圈。
外科手术评分标准4
正确回答：
代码1：三个都回答正确：否、否、是
错误回答：
代码0：其他回答
代码9：没有作答
（5）你对下面信息的兴趣如何？（每行只允许选一个）
例15蛀牙（2006）
我们口腔里的细菌导致龋齿（蛀牙）。18世纪食糖产业的不断发展壮大，使得龋齿成为影响人们健康的一个普遍问题。现在，人们对龋齿比较了解，例如人们知道：
瞯产生龋齿的细菌以糖为食物。
瞯这些糖被转化成了酸。
瞯这些酸会破坏牙齿表面。
瞯刷牙有助于防止龋齿。
（1）细菌在引起龋齿过程中起什么样的作用？
A。细菌生成釉层。
B。细菌生成糖。
C。细菌生成矿物质。
D。细菌生成酸。
蛀牙评分标准1
正确回答
代码1：D 细菌生成酸
错误回答
代码0：其他回答
代码9：没有作答
（2）下图展示了不同国家食糖消费量和龋齿数量间的关系，一个圆点代表一个国家。
以下哪种描述符合上图所给数据？
A。一些国家的人们比另一些国家的更勤于刷牙。
B。糖吃得越多，越可能导致龋齿。
C。近年，在一些国家龋齿患者比例有所上升。
D。近年，在一些国家食糖消费量有所上升。
蛀牙评分标准2
正确回答：
代码1：B 糖吃得越多，越可能导致龋齿。
错误回答
代码0：其他回答
代码9：没有作答
（3）一个国家的人均患龋齿数量很高。可否通过科学实验回答以下关于龋齿的问题？请圈“是”或“否”来回答。
蛀牙评分标准3
正确回答
代码1：答案为是，否（按题序）
错误回答
代码0：其他回答
代码9：没有作答
（4）你对下面信息的兴趣如何？（每行只允许选一个）
城市住宅饮用水的处理过程。
（1）有一个良好的饮用水源很重要。在地底下发现的水被称为地下水。为什么地下水比湖水和河水等地表水更少有细菌和颗粒污染，请给出一个原因。
评分标准1
满分
编号11：回答提到地下水渗透地面从而被过滤
瞯当水通过沙子和小颗粒时就干净了。
瞯它能被自然地过滤。
瞯因为水透过地面时会被岩石和沙子过滤。
编号12：回答提到地下水被封闭于地下因此防止了可能的污染；或地表水更容易受污染
瞯地下水在地球内部，因此空气污染不可能将水弄脏。
瞯因为地下水是不开放的，它在某些东西的下面。
瞯湖水和河水会被空气污染，而且你可能在里面游泳等等，所以水不干净。
瞯因为湖水和河水被人和动物污染。
编号13：其他正确回答
瞯地下水中没有细菌的食物，所以细菌无法生存。
瞯地下水不在太阳底下，有蓝绿色藻类。
不得分
编号01：回答提到地下水非常干净（已知信息）
瞯因为它已经很干净。
瞯因为湖水和河水里面有垃圾。［没有解释为什么］
瞯因为那里细菌比较少。
编号02：回答明显提到图中提供的清洁过程
瞯因为地下水经过过滤器并加入氯。
瞯地下水经过过滤器，使之彻底清洁。
编号03：其他回答
瞯因为它总是运动着。
瞯因为它没有被搅动，因此不会带起底下的淤泥。
编号99：空缺
题目类型：开放性回答
能力：科学地解释现象
知识类别：地球与空间系统（科学知识）
应用领域：自然资源
背景：全球的
该题聚焦于水质量的两个方面———颗粒和细菌污染物。回答该问题要求应用科学知识来解释为什么未经处理的地下水比未经处理的地表水有更少污染物。
清洁饮用水的应用对各地人们的每一天都很重要，虽然作为一个问题它的重点会随着具体情况而不同。题目的类别和在现象解释中抽取科学知识的必要性一致。
该题在考查中具有很好的区分度，难度中等，约2／3的学生能作出正确回答。
（2）水的清洁处理通常有包括不同技术的几个步骤。清洁过程4个步骤（数字1 －4）。在第二个步骤，水收集在沉积池中。
该步骤通过什么方式让水更干净？
A。水中细菌死亡
B。水中加入氯
C。砾石和沙子沉入底部
D。有毒物质被分解
评分标准2
满分
编号1：C。砾石和沙子沉入底部
不得分
编号0：其他回答
编号9：空缺
题目类型：选择题
能力：科学地解释现象
知识类别：物质系统（科学知识）
应用领域：健康
背景：社会的
（3）在清洁过程的第四步要把氯气加入水中，为什么要这样做呢？
评分标准3
满分
编号1：
回答提到除掉、杀死或分解细菌（或微生物或病毒或病菌）
瞯使其免受细菌影响。
瞯氯气杀死细菌。
瞯杀死所有的藻类。
不得分
编号0：其他回答
瞯水获得少量的酸将不会有藻类。
瞯就像氟化物一样。
瞯清理更多一些的水并杀死遗留下来的东西。［“东西”这个词不够具体。］
瞯为了保持清洁和可饮用性。
编号9：空缺
题目类型：开放性回答
能力：科学地解释现象
知识类别：生命系统（科学知识）
应用领域：健康
背景：社会的
和前面的题目一样，该题背景与市民日常生活相关，他们应该知道一些关于饮用水处理的事情。
在解释为什么在水中加入氯气时，要应用氯气对生物的影响的知识。因此知识类别是“生命系统”。
在本领域的考查中，该题相当好地呈现出适当的区分度。整体上它是一个具有中低难度的题目，但在少数一些国家显得比较难。
二、数学测试题例析
例1 一只海豹即使在睡觉的时候也要呼吸。马丁对海豹观察了一个小时。开始时，海豹跳入海底睡觉。8分钟后，慢慢浮出水面开始呼吸。3分钟后，它又回到海底，整个过程从开始到结束都非常有规律。一小时后，海豹：
A。在海底B。在上浮的过程中
C。呼吸D。在下沉的过程中
这是一个周期问题，与我们的生活实际很接近，有亲切感。我们当然可以用逐个计算的方法来进行，但按周期规律知道海豹完成一个周期是8＋3＝11分钟，因此5个周期（55分钟后）海豹的状态与现在是一样的。即一小时后的状态与5分钟后的状态是一样的。因此 A正确。
例2 玛雅住在距离学校2千米的地方，马丁住的地方离学校有5千米，他们彼此的家距离有多远？
这个问题与我们生活更接近了。分析这个问题时应该建立在一个平面的概念上，只在一条直线上考虑可能会发生错误。正确答案是在3—7千米之间。
例3网上聊天
马克（来自澳洲悉尼）及汉斯（来自德国柏林）常常以网上“聊天”的方式来进行沟通。他们需要同时登录互联网才能聊天和交流。为了选择一个适合的时间聊天，马克查看了世界各地相应的时间，并找到以下资料：
问题 1：在悉尼的 7：00PM，柏林是什么时间呢？（参考答案：10：00AM）
问题2：由于需要上学的关系，马克及汉斯不能于他们各自的当地时间9：00AM 至4：30PM 期间聊天。另外，由于他们各自的当地时间11：00PM 至7：00AM 是他们的睡眠时间，他们也不能聊天。什么时间才适合马克和汉斯聊天呢？请在下表填写当地时间。
（参考答案：任何合乎于时差为9小时的时间或时间间隔，并介于以下其中一个时间间隔之间：悉尼 4：30PM—6：00PM；柏林 7：30AM—9：00AM 或者悉尼 7：00AM—8：00AM；柏林 10：00PM—11：00PM。如：悉尼8：00AM，柏林10：00PM。）
问题：上图是两颗骰子。骰子是一种特别的数字立方体，它符合以下的规则：相对两面的点数之和总是7.你可以用硬纸板以剪、折及贴的方法制造一颗简单的骰子。这也会有很多种不同的做法。有四种用来做骰子的剪法，每面都有点数的样式。下列哪种样式在折成一颗骰子后，是符合“相对两面点数的总和是7”的规则呢？请就每项样式，在下表圈出“是”或“否”。
（参考答案：依次为否、是、是、否。）
例5抢劫案
问题：一名电视台记者展示出下面的图表，并说：“图表显示，1998与1999年间的抢劫案件数字有大的增长”。
你认为这名记者对于这个图表的解释合理吗？请提供一个解释以支持你的答案。
参考答案1：不合理，指出我们看到的只是整个图表的其中很小的一个部分。如：需显示整个图表；因为如果显示全图的话，便能看到抢劫案的数目只是轻微上升；因为他只用了图表顶部的小部分，要是看到全图，看到由0到520的情况，便知道升幅不是那么大；那只是因为该图表让人觉得数字大幅上升，你看看数字，增加并不多。
参考答案2：用比率或百分比的数字作论据，论点正确。如：与总数500比较，10不是一个庞大的增长；计算百分比，约只有2%的增长；多了8宗抢劫案，即上升了1畅5%，依我所见那不是很多；今年只多了8或9宗，与507宗比较，那不是很大的数字。
参考答案3：要有趋势的数据才可做出判断。如：我们不能说升幅是否大，若1997年的抢劫案数目与1998年的相同，那么我们可以说1999年有大增长；有多“大”，我们无从得知，因为至少需要有两个改变，才可判别哪个大或哪个小。
例6最佳汽车
一本汽车杂志运用一套记分方法来评价新推出的汽车，从而选出总分最高的汽车为“全年最佳汽车”。现有五辆新车被评选，下表列出的是它们各项评价的得分。
评分标准如下：
3分＝极佳
2分＝良好
1分＝普通
问题1：这本汽车杂志运用下列公式（个别得分的加权总和），来计算每辆汽车的总分：总分 ＝（3×S）＋ F＋ E＋ T 请计算汽车“Ca”的总分，并把答案写在下面。
“Ca”的总分：（参考答案：15分）
问题2：汽车“Ca”的制造商认为这种计算总分的方法并不公平。请另写一条计算总分的方法，以使汽车“Ca”能成为优胜者。你的算式必须包含全部4个变量，请于下列算式的四个空格上填写正数以表达你的计算方法。
总分＝×S＋×F＋×E＋×T（参考答案：以使汽车“Ca”能成为优胜者的计算总分的方法。如：依次填入4，1，2，4.）
在问题2中，正确答案可能会有无数个，但题目只要求答出其中一个答案即可。
例7
木工（2006）
一木工有32米长的木材，想沿花坛做一个边框。他设计了下列花坛的边框图形。
用32米长的木材来做，各个设计方案是否可行。
答案：是，否，是，是
例8考试成绩（2006）
两个小组 A 和B的科学测试成绩。小组 A 的平均成绩是62畅0，小组 B 的平均成绩是 64畅5.成绩在 50 或 50 分以上者及格。
老师看了图以后宣称这次考试B组比A组考得更好些。
A组的学生并不同意老师的观点。他们试图说服老师B组未必比A组更好。
给出一个A组可能用图来解释的数学理由。
例9捕鱼①
某池塘养了一些鱼，下图表示水池中鱼的总重量增长数学模型。
问题：如果某渔民想若干年后捕捞池塘里的鱼，要想实现年捕鱼量最多，他需要等几年？列出论证过程。
问题类型：开放式建构问答题
能力群：反思
数学思想：不定性
情境类型：职业的
（这个问题的本质是数学思想，即问题的转换。想使池塘的鱼数量保持不变，又要保证每年捕鱼量最大，就需要在增长量最大的一年末捕鱼。从图上可看出，增长量最大的一年是4畅5—5畅5年的区间内，增长量是70000 －50000＝20000 kg。所以可以在5畅5年末捕鱼。）
三、阅读测试题例析
例1劳动力（2006）
下面的树形图表示一个国家的劳动力（labour force）或“工作年龄人口”（working‐age population）的结构。这个国家1995年的总人口是340万。
1.人数以千为单位（000s）。
2.工作年龄人口规定年龄在15—65之间的人。
3.不工作的（Not in labour force）人是指那些不主动找工作的或不可能工作的人。
资料来源：Miller D 。Form 6 Economics，ESA Publications，Box 9453，Newmarker，Auckland，NZ，p 。64 。
有多少工作年龄的人是不工作的？（写出人的数量，而不能用百分比。）
例2乍得湖（Lake Chad）
北非撒哈拉沙漠乍得湖的水的深度变化。乍得湖于公元前20000年完全消失了，那时处于后冰河时期。大约公元前11000年乍得湖又出现了。现在，它的水深与公元1000年几乎相同。
撒哈拉岩画（洞穴的壁上发现的图或画）和野生动物类型的变化情况。
资料来源：Copyright Bartholomew Ltd 1988 。Extracted from The Times Atlas of Archae‐ology and reproduced by permission of Harper Collins Publishers 。
问题：现在乍得湖的水深是多少？
例3成长
1998年荷兰青年男女的平均身高在下。
根据此图，从平均值来看，处于哪个年龄段的女孩的比同年龄的男孩更高一些？
正确答案：11—13岁。
中文部分
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以学习与迁移作为题材写一本小册子的动因很多。本人从事了20多年的基层教师工作，任中学科学和物理教学，在科学和物理教学领域有一定的累积，也有一些有价值的体验与研究。2000年被评为浙江省物理特级教师。2002年通过统一的招生考试进入北京师范大学发展心理研究所，幸福地成为林崇德教授的弟子，研究“教育与心理发展”方向的有关问题。在林老师的指导下，完成博士论文枟物理教学过程中高中生学习迁移的影响因素枠，遂于2006年6月获得教育学博士学位。恩师一直敦促与鼓励我须完成论文的出版，但自己总觉得论文的出版与中小学教师需求有一定的距离，一直拖延了下来。
去年下半年又重拾此事，产生一个想法。我们的基础教育课程改革自新中国成立以来从未间断，每一次课程改革都会有很多困难。其中最大的困难莫过于人的认识，即各级教育部门的领导和广大的教师对教育的基本问题、课程思想的认识。本人作为一个地区的教育业务部门的负责人，在实践中研究与指导课程改革，深感改革过程中教师的成长是改革成败的关键，更是教育发展的前途与希望。这样的变革时期，对于教师来说是挑战更是机遇！一些教师有对教育的热情，又有正确的理念，他们快速成长；也有的教师有热情也有干劲，因为没有对教育的基本认识而进步甚微或停滞不前。教师的成长关键在于对教育的理解。对教育的理解就是如何理解教育的基本问题。理解了教育的基本问题，自然就会理解新课程的基本思想。
本人离开教学一线来到教研部门已有5年，对学科教学一线的感受也渐渐产生了模糊感。因此，本来设想的与自己从教的物理学科教学实践紧密相连的设想不敢深入实施，以至于该书的实践成分感觉少了些。当然这可增加各学科的通用性，可适合各科教师使用。
撰写本书应该感谢我的老朋友杭州师范大学江平老师对本人的鼓励。没有他对我的一直鼓励与帮助，本人可能会用各种原因搪塞拖拉而不成此事。感谢我的恩师林崇德先生对我父亲般的关怀！对我的同门师妹刘慧娟，师弟王益文、连四清和宋其争在北京师范大学学习期间给我的各种帮助深表谢意！
二〇〇九年二月于杭州
