今日發布的一項研究指出，在實際動手操作與電腦互動式科學活動的首次全國評估中，從小學、國中和高中學生執行科學任務與調查活動的結果，發現他們對科學概念缺乏深入的了解。實際動手的任務要求學生使用實驗室設備與材料進行科學實驗，而互動式電腦任務則是模擬實驗室環境，要求學生解答科學問題，這是 2009 年全國教育進展評估 (NAEP) 針對 4 年級、8 年級和 12 年級學生之科學領域表現所進行的活動之一。

根據美國國家教育統計中心的報告，動手實驗與電腦測驗皆要求學生預測并觀察某種特定科學情況下可能會發生的現象，同時解釋實驗或調查後的發現。上述問題可測試學生在真實生活中對於科學問題的處理及推理能力，并了解他們對於研究問題之科學概念的掌握度。

每年級約有 2,000 名學生參加各項測驗，學生需完成兩項 40 分鐘的動手實驗任務，或三項 20~40 分鐘的互動式電腦任務。例如 8 年級的互動式電腦任務要求學生使用部分現有的野生生物區，替某城鎮規劃新的模擬游樂區，評估不同游樂區位置可能對當地野生生物造成的影響，并決定建設游樂區的最佳地點。

平均而言，學生能利用有限的資料準確報告發生的狀況，但執行實驗所需的決策與多重變數操控能力仍有待加強。此外，多數學生僅能從實驗得出正確結論，僅有少數學生能根據其發現提出解釋或理由。除了 12 年級在互動式電腦任務的得分比低年級低了 15% 左右外，各年級的測驗結果相當一致，種族、階級和性別間的差異反而較為明顯。弱勢族群和少數民族的學生在兩種測試的表現都不如白人和亞裔學生，而女性在動手實驗的表現較男性優異，但在 2009 年紙筆測驗的表現則不如男性。2014 年預計將實施科技與工程素養的全國教育進展評估。

NAEP 在上個月發布了 2011 年科學測驗的結果，發現在科學領域表現為「精通」水準的 8 年級學生少於三分之一。雖然相較於 2009 年，所有群組的表現都有微幅的進步，但平均而言，弱勢族群、黑人和拉丁裔學生的表現仍低於基本水準。

各州及其他教育相關單位企圖制定一套自發性全國科學標準，目標為提升美國科學教育的品質，讓學生對於核心科學概念、其中的關聯性以及如何將其應用於真實世界能有更深入的了解。上個月公布了新標準的草案，著重於科學與工程案例、跨領域概念，以及與物理、生命、地球、太空科學和工程技術相關的核心科目，該標準預計於明(2013)年年初定案。

密西根大學科學教育和學習科技的教授 Nancy Butler Songer 表示，NAEP和Achieve等全國性組織持續確認改變科學教育的需求，同時建立整合性知識。以上所作的努力將改善科學教育內容，包括協助教師的專業發展、引導教學的課程和標準，以及評量學生了解度的測驗。

(駐舊金山辦事處文化組 編撰)參考資料

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