上海学生在PISA室温控制问题上的错误分析

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：中国上海学生在“室温控制”第1题上得满分的比例为64.67%，显著低于韩国、新加坡和中国澳门；有14.9%的学生得到了部分分数，因为他们在两个以上控制器上运用了VOTAT策略，这一比例显著高于韩国和新加坡。图5-12中国上海学生运用VOTAT策略与得出结论的关系为了发现相关的因素，接下来对在这道题上得分率显著高于上海的韩国、新加坡和中国澳门学生的数据做进一步分析。

中国上海学生在“室温控制”第1题上得满分的比例为64.67%，显著低于韩国（77.40%）、新加坡（75.45%）和中国澳门（71.90%）；有14.9%的学生得到了部分分数，因为他们在两个以上控制器上运用了VOTAT策略，这一比例显著高于韩国（6.07%）和新加坡（8.63%）。

为什么中国上海有20.43%的学生没有得分？为什么有近15%的学生采用了VOTAT策略却没能发现正确的模式呢？比较log文件发现可能有3个原因：

（一）中国上海学生运用VOTAT策略的频次低于新加坡和中国澳门

从国家（地区）之间比较可以发现，中国上海学生平均运用VOTAT策略11.68次，显著低于新加坡（15.58次）和澳门（13.82次），也低于韩国（12.88次），但差异不显著。比较获得满分和部分分数学生运用VOTAT策略次数，在42个国家（地区）中，有19个国家（地区）获得满分的学生运用VOTAT策略的平均次数显著高于获得部分分数的学生，有21个国家（地区）满分学生运用VOTAT策略多但差异不显著。说明总的来说，运用VOTAT策略次数多是有积极作用的。中国上海在这道题目上获得满分的学生平均运用12.77次，获得部分分数的学生平均运用11.44次，获得满分的学生运用VOTAT策略次数较多，但差异不显著。

如图5-11所示，最高的一条折线代表的是新加坡学生运用VOTAT策略的百分位数分布，第95百分位数的学生运用次数高达57次，第二高的折线代表的是中国澳门，第95百分位数的学生运用次数为44次，中国上海第95百分位数的学生运用VOTAT策略次数为38次，列第12位。虽然在探究中系统地运用VOTAT策略更重要，而不是简单地增加次数，但是运用次数多说明了学生的坚持性。新加坡学生持续探究的精神不仅在问题解决的各个试题上可以看到，在OECD报告^[4]中也提到了新加坡学生在电子阅读上的坚持性。

图5-11　各国（地区）学生运用VOTAT策略总次数

（二）部分分数的学生在探究中运用VOTAT策略的次数比例较低

比较各国学生运用VOTAT策略占总的探究次数（即点击“应用”次数）的比例，在42个国家（地区）中，有38个国家（地区）在该题上获得满分的学生在探究中运用VOTAT策略的比例显著高于获得部分分数的学生，还有4个国家满分学生运用的比例也高，但是差异不显著。中国上海满分学生平均探究17.56次，其中运用VOTAT策略占76.94%，而获得部分分数学生平均探究22.03次，其中运用VOTAT占61.77%，差异显著（t=3.17，p＜0.01）。满分学生探究质量显著高于获得部分分数学生。

（三）获得部分分数和零分学生不能系统地运用VOTAT策略，并且有相当一部分学生用了VOTAT策略却不能得出正确的结论

将学生使用VOTAT策略的情况细分为4组，分别为：完全不用、在1个控制器上使用、在2个控制器上使用、在3个控制器上都用。Geiff等的研究中分析了新加坡、匈牙利和巴西3个国家的学生中正确画出关系图的学生在这几组学生中的分布，发现国家之间差别较大，如巴西只有33%的学生画出了正确的关系图，其中却有6.3个百分点的学生是完全没有用VOTAT策略也正确地画出了关系图。该研究没有分析中国上海的情况，因此本研究采用同样的方法，并且用全样本来分析。中国上海有64.7%的学生画出了正确的关系图，其中有60.9个百分点的学生在3个控制器上用了VOTAT策略，1.5个百分点的学生在2个控制器上用了VOTAT策略，0.5个百分点的学生在1个控制器上用了，1.7个百分点的学生完全没有用VOTAT策略。从这些数据可以很清晰地看出，在画出正确关系图的学生中，94%的学生在3个控制器上都使用了VOTAT策略。在没有画对关系图的35.33%学生中，有13.8个百分点的学生完全没有用VOTAT策略，有6.6个百分点在1个控制器上用，有4.1个百分点在2个控制器上用，但有10.8个百分点的学生是在3个控制器上用了VOTAT策略却没有画出正确关系图的！有较大部分学生掌握了VOTAT策略但却不能概括出画出正确的图示，说明中国上海的学生能够探究和形成试题中每个信息的心理表征，但是在形成连贯、一致的因果关系结构图式上有困难，在教学中要注意指导这类学生对关系的表达。(https://www.chuimin.cn)

图5-12　中国上海学生运用VOTAT策略与得出结论的关系

为了发现相关的因素，接下来对在这道题上得分率显著高于上海的韩国、新加坡和中国澳门学生的数据做进一步分析。

韩国学生中有77.4%画出了正确的关系图，其中有70个百分点的学生是在3个控制器上都用VOTAT策略的，3.5个百分点是在2个控制器上用，1.8个百分点是在1个控制器上用，2.1个百分点是完全没有用VOTAT策略的；韩国学生有22.6%没有画出正确的关系图，其中在3个控制器上运用VOTAT策略的只有3.5个百分点。新加坡的情况与韩国比较类似。具体情况如图5-13所示。

图5-13　韩国、新加坡和中国澳门学生运用VOTAT策略与得出结论的关系

比较图5-12和图5-13可以看出：中国上海、韩国、新加坡、中国澳门掌握了VOTAT策略（在3个控制器上使用）的学生比例是非常接近的，分别是70.7%、73.5%、72.3%和70.6%；这几个国家（地区）正确画出关系图的学生运用VOTAT策略的分布趋势也非常近似，绝大多数是在3个控制器上系统地运用策略的学生，相比较而言，中国上海答对的学生更是绝大多数是系统运用策略的，靠其他办法成功的比新加坡和韩国学生比例更少。中国上海学生的主要问题是，在3个控制器上系统运用了VOTAT策略的中国上海学生，却有10.8个百分点的学生没有表达出正确的因果关系，几乎占了答错学生的三分之一，造成在这道题上得满分的学生比例较低。

此外，我对所有其他国家（地区）的全样本数据做了分析，发现中国上海遇到的问题与芬兰、中国香港、爱尔兰、荷兰比较类似，这些国家（地区）在系统地运用VOTAT策略的学生中，也有超过10个百分点的学生没有画出正确的关系图，需要在教学中加以关注。

上海学生在PISA室温控制问题上的错误分析

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