[专题]TIMSS测评：方法、结果与启示

TIMSS测评全名为国际数学与科学学习趋势项目（the Trends in International Mathe-matics and Science Study），是一项关注学生数学和科学学习成就的大型国际测评项目，并借由测评结果展开相关比较研究工作。项目由国际教育成就评价学会（International Association for the Evaluation of Educational Achievement，IEA）发起。

TIMSS测评以面向未来生活和社会发展所必需的数学科学素质为测评内容，意在通过对测评结果的分析报告以下方面的内容：

①在全球背景下评估国家或地区教育系统的效能；

②对比国家或地区之间在学习资源和机会方面的差异；

③激励课程改革并准确指出需要改进之处；

④评估新的教育举措所带来的影响；

⑤训练研究者和教师在考试评价方面的能力。

自1995年以来，TIMSS测评每4年举办1次，测评对象为当年4年级和8年级学生。此外部分年份还展开高阶测评，针对12年级学生展开围绕物理学内容的测评。每次测评后都公布了相关结果并公开发表了分析报告。

TIMSS测评的主要方法

TIMSS测评本着“以评促建”的基本原则，首先明确了以课程为指向的测评目标，然后在每次工作中更新发布测评框架，最后基于框架完成测评工具的开发和使用。TIMSS测评将评价目标明确指向了科技课程的3个层面，分别是预期的课程、实际执行的课程和实际达成的课程。对应这3个层面，分别提出了4个研究问题：

● 期待学生学习的内容是什么？（第1层面）

● 提供教学支持的是谁？（第2层面）

● 如何组织教学？（第2层面）

● 学生实际学到了什么？（第3层面）

为了回答上述问题，项目采用了纸笔测试和问卷调查2种方式收集对应信息。其中纸笔测试主要用于收集第3层面的信息，描述学生的学业成就，反映实际达成的课程效果。而问卷调查主要用于收集第1和第2层面的信息，描述国家或地区对课程的期待程度、教师和学生及学校管理者对课程实际开展情况的反馈等。

在明确评价目标后，TIMSS测评开发了对应的研究工具框架。本文主要围绕纸笔测试部分展开介绍。TIMSS测评分别从内容维度和认知维度制定测评框架，这意味着测评试卷中的每1道题目都被赋予2个属性，分别是学科内容属性和认知水平属性，而整卷在这2个维度的分布保持着一定的比例。

以2019年测评框架为例，面向4年级学生的测评内容维度及比例是生命科学（45%）、物质科学（35%）和地球科学（20%）；认知维度及比例是事实性知识（40%）、概念性知识（40%）、推理和分析（20%）。面向8年级学生的内容维度及比例是生命科学（35%）、化学（20%）、物理学（25%）和地球科学（20%）；认知维度及比例是事实性知识（35%）、概念性知识（35%）、推理和分析（30%）。

可以看出，随着学段变高，TIMSS测评对于学生高阶认知能力水平的考查比重也在加大。纵观历次框架内容，可以发现自2011年以来该框架趋于稳定，不再发生调整变化。

TIMSS测评采用单项选择题和开放题两类题型。其中单项选择题易于评阅，但在内容适切性上存在局限性；而开放题则弥补单项选择题的这一不足。开放题在设计时还会考虑对应年级学生的书写能力。以下2道例题分别展示了TIMSS的两类题型。

例题1

（2015年4年级科学，单项选择题）有些动物是非常稀有的，比如西伯利亚虎。如果西伯利亚虎只剩下雌性，最有可能发生什么事情？

A.雌虎将与另一物种的雄性动物交配并繁殖更多的西伯利亚虎

B.雌虎相互交配并繁殖更多的西伯利亚虎

C.雌虎只能繁殖出雌性西伯利亚虎

D.雌虎不能繁殖出更多的西伯利亚虎，最终走向灭绝

例题2

（2015年8年级科学，开放题）一些鸟会吃蛇，有一种蛇，其生活在森林中的种群具有深色的外表，而生活在田野中的种群则具有浅色的外表。解释外表颜色的差异对于这种蛇的生存有何意义。

部分典型国家在TIMSS测评中的表现

东亚国家和地区（新加坡、韩国、日本、中国香港地区、中国台湾地区）在测评中整体表现优秀，但仍存在相关问题。2019年的测评结果中东亚几个国家和地区的学生在各学年段的表现均位居前列，而追溯自1995年首次开展测评以来的历史表现，可以发现这种趋势持续存在。

与这种持续领先优势相关的因素在问卷调查结果中初现端倪：政府层面对课程的要求，学校和家庭对学生学业成就的高标准要求，教师的勤勉执教和学生为达成目标付出的努力都可能与之有关。

但另一方面，调查中也暴露出一些问题，如教师对于自己胜任执教的信心较低、学生学习动机不够强等。相关分析还发现，大部分科学课堂上仍以教师占据主导地位；尽管有些教师开展探究活动，且其学生的表现好于其他学生，但是多数教师仍较少开展探究活动。这些情况与当前课程改革的大趋势背道而驰。

在学校科学课堂上开展探究活动，强化学生学习动机

典型西方国家（德国、英国、法国、俄罗斯、美国、加拿大、澳大利亚等）在测评中大部分表现处在中上游，而相关隐忧已经凸显。

综合分析多年来的表现可知，大部分典型西方国家学生的测评表现处在中上游，高于国际平均线。特殊情况，如澳大利亚学生表现虽自身稳定，但在相对竞争中的稳定实际意味着倒退；法国等欧洲国家学生的表现有明显衰退。

而在实力稳定的国家中，调查结果也暴露出种种隐忧：学生学习科学的动机在减弱，教师在课堂上开展探究活动的频率在明显减少，教师队伍的整体学历水平在降低等。即便如学生成绩稳定、科学课堂营造“乐学”氛围的美国，也为多年来高水平学生比例无法有效提升而困扰。

学校教育环境是影响学生科学素质水平的重要相关因素

TIMSS测评结果带来的启示

尽管我国大陆学生不曾直接参与TIMSS，但是其相关信息仍能在不同层面为我国科技辅导员带来思考与启发。

首先，TIMSS开展测评时明确的“目标—框架—试题”工作思路值得借鉴，其具体测评内容也有助于科技辅导员展开有效实践。

第二，身处强者云集的东亚地区，中国孩子面临竞争压力，科技辅导员应有育人危机意识。

第三，当前各国都面临着“学生学习科学动机不强”这一共同问题，科技辅导员应主动关注，积极对待，在教学实践中强化学生的学习动机。

第四，探究活动开展不足也是各国面临的窘境，科技辅导员应该练好这项基本功，真实做探究，做真探究。

第五，家庭教育环境的重要作用在测评中得以体现，科技辅导员不妨从“家校结合”这一视角出发，积极与家长合作，提升育人效果。

最后，“打铁还要自身硬”，各位科技辅导员应该努力提升自身专业素质，真正创设以学生为主体、师生积极互动的课堂教学环境，取得更好的教学效果。

原文刊载于《中国科技教育》2021年第5期专题“青少年科学素质测评”，作者：赵博（杭州师范大学） 。本文有删减，中国青辅协会员可点击“阅读原文”登录杂志官网免费浏览全文。

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