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理論動態
柯政:高考改革需要更加重視科學學科
來源:辦公室   發布日期:2018-05-08 10:06:09  點擊:  發布人:admin  

       2014年開始在浙江、上海試點的新高考改革,有很多突破和亮點。總體來看,試點工作進展比較平穩;但存在著對物理化學等科學學科地位重視不夠、高中生科學素養受到影響等問題。在中國這樣一個面臨著巨大發展任務的國家,在“新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起”的時代,高考改革的制度設計沒有充分地重視科學學科,這不僅是細節問題、技術問題,而且是方向性、戰略性問題。對此如果沒有清晰的認識,很可能會犯顛覆性錯誤。

 

一、科學學科的地位在改革之前是如何被精致地維護著的

 

在2014年開始試點的新一輪高考改革之前,大部分省市采取的都是3+文/理科綜合的方式。這種高考模式,或者之前更經典的3+2模式,有一個突出的特征,就是物理、化學等科學學科的相對地位非常高。這其中的作用機制和原理,有些是很簡單很直白,而有些則相當精妙和隱蔽。

大家相對比較熟悉的是,之前的高考方案通過文理分科制度保證了絕大部分學生都要選考物理、化學等科學科目。從表面上看,每個學生可以有同樣的機會去讀文科,國家也從來不限定誰必須要讀理科。但國家事實上又通過將大學的錄取專業分文科、理科,以及對文理科招生名額的調配,來精致地引導、調節和控制理科生比例。從實際報考情況來看也是如此,各地報考理科的學生大約都在三分之二左右,甚至更高。因為對所有理科的學生而言,物理、化學等科學科目是必考科目,這就在制度上保證了這些科學科目對絕大部分高中畢業生來說都是必考必學科目。

但很多人不知道的是,之前的高考方案,通過精心設計高考成績的標準差,使得廣大學生和教師認為物理、化學等科目比語文、政治、歷史等科目更重要,從而會投入更大的時間去學習。這是一個相當精致的控制機制,很多業內人士也不一定弄明白。我們這里略作拓展說明。

以經典的3+2高考方案為例,從表面上看,語數外三科和屬于理科的物理化學兩科以及屬于文科的歷史政治兩科,它們總分都是150分,重要性是一樣的。但實際上,所有經歷過高考的考生和教師都知道,雖然同樣都是150分,但這些科目對學習時間和學習強度的要求是完全不一樣的。一般來說,數學、外語、物理、化學這幾科的時間占有量和學習強度明顯要比語文、政治、歷史等科目大。也就是說,雖然同為150分,但從時間分配的角度來看,物理、化學等科目事實上要比政治、歷史等科目更重要。這里的關鍵原因就是標準差的問題。

為什么這么說呢?直到今天,我們的錄取是以總分高低為標準的,而這里的總分是直接用各科的原始分進行加總的,是沒有考慮各科的難度和區分度的。也就是說,在計算總分的時候,語文的1分跟數學的1分是等值的。這樣一來,一門學科的重要性就取決于一個指標,那就是這門學科是否容易拉分或者說制造差異。如果某門學科拉分容易,那它就重要,因為選擇這門學科要么容易被別人拉分,要么容易拉別人的分。而如果一門學科不容易拉分,那這門學科就相對不重要,因為無論你投入多大的時間去學習這門科目,你得到的回報或遭受的損失都是相對較小的。而標準差刻畫的是一組數據的離散程度,標準差越高,表示這組數據越離散,也就是說內部差異越大,內部差異越大也就意味著拉分越容易。簡而言之,在現有按照原始分計分以及進行總分合成的機制下,標準差大的學科就是相對重要的學科,標準差小的學科就相對不重要。

那什么樣的學科標準差大呢?筆者沒有在公開渠道找到全國性或者全省性的相關高考指標數據,也無法拿到高考的原始數據。但筆者曾有機會對個別地級市的全部中考數據進行過分析。以其中一個市為例,該市有近1萬名中考學生,他們的中考成績數據庫有所有學生語文(總分130分)、數學(總分130分)、英語(總分130分)、物理化學(總分120分)、歷史政治(總分120分)、生物地理(總分120分)的成績。我們對這6門科目(物理化學合起來作為一門科目,歷史政治和生物地理也是如此)的標準差進行計算,發現它們的標準差是這樣的:語文(9.44分);數學(22.42分);英語(22.85分);理化(20.15);政史(12.49);生物地理(16.15分)。

筆者把這個分析結果與其他幾個市的結果做了一些比較分析,排除一些不可比較的因素(比如這些地區都沒有把化學、生物等科目納入中考),發現總體情況是類似的。比如數學、英語科目的標準差基本上是語文的2倍多,物理或者化學的標準差也是語文的2倍左右,政治或歷史的標準差則明顯小于物理、化學等。筆者也據此咨詢了某省市考試部門的有關專業人員,得到了“高考的情況也與此差不多”的結論。

從這些數據可以看到,物理、化學的標準差明顯要比文科科目(外語除外)高,這種制度性安排就決定了如果考生不在這些科目上花更多的時間精力,那么他就很容易被別人拉開分數,從而在競爭中處于極為不利的地位。這也是為什么語文雖然總分是150分,但大家都感覺語文學科不是很重要的關鍵原因。部分改革者想提高語文學科的地位,他們開出的處方是要增加語文學科的分值,這其實是弄錯了方向。語文學科之所以在實踐中不受考生重視,關鍵的原因是標準分太小,拉分(無論是拉別人的分,還是被別人拉分)太難,導致學生覺得投入大量時間學習語文不合算。所以,真要提高語文學科的地位,一個有效的辦法就是提高它的標準分。

無論當初的制度設計者是否有意這么設計,但從客觀效果來看,這確實是一套非常精致的控制機制。一方面,它沒有明確說物理、化學等科學科目就比政治、歷史等科目更重要,學生應該花更多的時間去學習。因為, 這會引來大量無端的爭議和政治風險。但另外一方面,通過充分利用科目成績標準差的問題,至少在客觀結果上,突出強化了科學學科的地位,成功地動員了億萬學生花更多的時間精力去學習科學知識。這與當時的中國(現在也是如此)大力推進對外開放、追趕世界科技發展趨勢的國家優先戰略是相符合的。反過來說,中國改革開放和科技進步能有今日的成就,我認為,離不開如此精致的高考制度設計。

 

二、新高考之后科學學科地位下降的事實

 

相比之前的高考改革方案,在2014年開始試點的新高考方案中,物理、化學、生物等科學學科的地位相對是下降的。之所以得出這個結論,主要是基于如下幾方面的事實。

首先,這些科學學科的考試性質發生了變化。改革之前,雖然形式不盡一致,但物理、化學等科目在性質上都是與語數外這三科一樣的,都是屬于統一高考科目。而改革之后,物理、化學等科目不再作為統一高考科目,而是作為學業水平考試科目。更重要的是,其分值也遭遇斷崖式下降。以上海方案為例,雖然這些科學科目總分是70分,但因為其真正起步分數就有40分,所以其實質變化分數就只有30分。甚至更簡單地說,物理、化學等學業水平考試科目真正有區分意義的分值其實只有10個(從最差的D到最好的A+)。從高校招生的角度來看,一門物理科所攜帶的信號可能還比不過數學英語卷中一道題目來得重要。

其次,選考科學學科的考生少了。改革之前,由于實施文理分科制度,基本上有三分之二的學生是要選考物理、化學等科學科目的。而改革后,科學選考比例大幅下降。以上海市為例,代表最高水平的市示范高中,往年報考物理的比例一般都在45%左右,而2017年只有23%。浙江的情況則更明顯。物理選考人數大幅減少導致大量物理老師無課可教的情況時有發生。關于這方面的問題,媒體已經反映得比較多了。浙江省和上海市目前都在做新高考方案的完善,其主要的動因就是因為物理科報考人數大幅下降。浙江的完善方案已經公布了,相關討論也比較充分了,本文就不再贅述了。

第三,學生的科學學習投入時間大幅下降。真實的學習時間,即在相對有限的時間里,愿意花多少時間學習某門課程,是學生、教師心目中對這門學科重要性的真實反映。從這個指標來看,新高考之后,科學學科的重要性也是在大幅下降的。

雖然在改革初期,很多學校反映仍然按照以往的教學難度和課時量在準備物理等科學科目,并沒有立刻就大幅降低教學難度和減少教學時間。但這主要是因為學校不知道真正到了考試時候題目會怎么出,擔心這么做會導致不利。但很快,考試部門就公布了學業水平考試等級考(或選考)的難度系數,從以往高考科目的0.65降低為0.75。特別是當第一次學業水平考試結束后,大家普遍發現試卷的確比想象的簡單得多,于是科學學科的教學時間和教學強度就迅速下降。據上海市某一中心城區的調查數據,改革后全區學生每周課后學習物理的平均時間,高一年級從92分鐘減為50分鐘;高二年級從103分鐘減為50分鐘;高三年級從242分鐘減為73分鐘。

這是面上普遍的情況。我們再來看兩個極端群體——學科拔尖學生和學科困難學生的科學學習時間需求。對那些學科拔尖學生來說,改革后最大的影響就是,物理、化學等科學學科的分值和難度下降了,沒有了發揮的空間。按他們的說法就是“隨便學,至少也能考60多分;再怎么學,最多也就是70分”。也就是說,分值的減少和難度的降低,使得那些尖子生覺得“沒必要”把物理學得很深。2017年高考結束后,我們接受上海市的委托,對三年上海高考改革試點進行第三方評估調查。為此,我們抽樣調查了1889位高三任課教師,其中有433位教師是這屆學生的科學學科的任教老師。在這433位老師中,有298位認為“改革后,學科特長生再難以脫穎而出”,占比68.8%。而不贊同這個觀點的是57位,占比13.2%。

而對那些科學學習困難學生來說,他們一旦不選擇科學學科作為等級考科目,那根據現有的計分規則,如果從功利的角度來看,他們高中三年甚至都可以不學物理、化學等科目。這是因為,雖然從制度上來說,他們依然需要通過合格考,但由于全市范圍合格考不通過的比例明確為2%左右,因此在事實上,對很多學生(特別是那些在初中的時候基礎較好、升入市區重點學校就讀的學生)來說,他們是沒有可能會掉到最后的2%群體中去的。

第四,存在著加速惡化之趨勢。調研中發現,幾乎所有學校都存在物理學考人數不斷下降的趨勢,而且很多都是大幅度下降。具體情況根據高中層次水平不一樣大致可以分為三種。第一種情況是在一開始就出現大幅下降,后來愈演愈烈。這主要出現在那些升學率相對較低的普通高中。

第二種情況是一開始物理學科避考現象不是特別明顯,但第一次考試結果出來之后,這一現象就表現得非常明顯。這種情況在那些屬于重點中學但又不是頂尖的高中學校表現得非常突出。這些學校普遍反映,在最開始的時候,還是有很多學生依然選考了物理、化學等科學科目。但考試結果出來后,他們發現在這些學科中拿到一個滿意的分數要比其他學科難得多。于是,家長、學生和教師普遍開始有了“選考物理不合算”的想法,并開始大規模地放棄物理科。以上海一所區級示范中學為例,該校2014級學生(即2017年參加高考)有129人報考了物理,2015級就變成了90多人,2016級有這個意向的才40多人。甚至在一些地方,當地教研員、校長在分析成績下滑的時候就明確指出,選考物理科目人數多是導致區域或學校成績下降的最主要原因,并要求大家把情況分析給各位學生和家長,暗示他們若非最優秀就不要報考物理。避考科學科目已經成為集體的、官方的行動!也因此,北京大學教務長辦公室主任、浙江招生組組長李祎在2016年12月的一個研討會上說:“從我們長期觀察的學生和這一次選考科目的情形來看,我擔心以后物理選考人數會雪崩一樣的崩塌。如果連物理上頂尖的學生也會陷入一個70分80分的境地,肯定對物理生態是一個巨大的破壞。”(搜狐教育,2016)

第三種情況是開始的時候很淡定,但現在也開始恐慌。這主要表現在當地頂級高中身上。在開始的一兩年,各地的一流重點中學在談到這個問題的時候,基本上都說自己學校基本不存在大批學生避考物理的現象。但隨著物理等學科的“分母”越來越小,這些原本鐵定屬于“分子”的學生也開始擔心自己會淪落為“分母”了,于是,避考物理的學生開始明顯增多。根據上海市的一個調查數據,2014級學生在高一時有47.7%的人會選考物理,而2015級學生在高一時有選考物理意愿的比例只有38.9%,同期相比下降了約10個百分點。在2017年下半年,上海一所頂尖級的重點高中校長透露,該校2017級高一學生報考物理的意愿開始下降到20%左右。

 

三、我國還沒有“奢侈”到可以不重視科學學科

 

通過諸多事實性數據,我們揭示了在新高考之后確實存在科學學科地位相對下降這個現象。但現象并不等于就是“問題”(事實上大部分現象就不是問題)。從政策理論上說,當我們在說什么現象是一個“問題”的時候,這背后其實是有著一系列的假設的。政策問題不是一種自明(self-defined)的事實(fact)或者說客觀存在的自然現象,而是由人構建出來的特定社會現象,這背后就肯定涉及理論假設(或者偏見)(Fischer, 2003, p.69;Dunn, 2004, pp.71-73)。

事實上,對于新高考之后科學學科地位下降的事實本身,很少人會提出質疑。但對于怎么看待這個現象或事實,就可能存在著很不相同的意見。包括浙江省和上海市部分教育行政領導在內,不少人就認為這并一定是個壞現象,他們認為這反而說明之前那種過于重視理科的模式開始打破,文理科開始均衡起來,而這些恰恰是這次高考改革取消文理分科、實行多元錄取所希望達到的政策效果。比如,對于大家反映比較強烈的物理科報考人數下降的問題,有不少人就認為,這并不是一個很嚴重的問題,物理科并不是一定就比其他學科重要,也不需要那么多人都去學物理(彭德倩,2017)。

但在筆者看來,對于我國這樣一個發展任務還非常繁重的國家,在“新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起”的時代,出現高考改革導致科學學科地位下降和高中生科學素養下滑的現象,這是一個需要引起我們高度關注的大問題。這主要基于以下幾方面的理由。

(一) 當前中國比以往任何時候都更需要科學技術

在今天這樣一個智能化水平越來越高、成才機會越來越多的時代,就某個個體來說,沒有一定的科學素養似乎也可以生活得不錯。但對于一個國家來說,科學技術比歷史上任何時候都來得重要。對于正處于民族復興關鍵時期的中國來說,更是如此。

首先,從歷史上看,是否重視科學,是否主動抓住科學技術進步帶來的機會,會直接決定著中華民族的興衰,“我們比以往任何時候都更加需要強大的科技創新力量”。科學技術發展從來都是以一種不可逆轉、不可抗拒的力量在推動和調節人類社會的發展進程。16、17世紀的科學革命標志著人類知識增長的重大轉折。18世紀出現了蒸汽機等重大發明,成就了第一次工業革命,開啟了人類社會的現代化歷程。19世紀,科學技術突飛猛進,催生了由機械化轉向電氣化的第二次工業革命。20世紀前期,量子論、相對論的誕生引發了第二次科學革命,繼而導致了信息科學、生命科學的變革,基于新科學知識的重大技術突破層出不窮,這極其顯著地影響著全球經濟形態和綜合國力的競爭規則。科學技術決定著世界政治經濟力量對比的變化,也成為了各國各民族的前途命運的關鍵影響變量。回顧歷史,我們可以發現,每次重大的科學技術進步,總有國家抓住機會,把它轉化為綜合國力,迅速成為強國大國。而我國從傳統的強國淪為任人欺凌的半殖民地半封建國家,最直接的原因就是我們屢屢錯失了科學技術革命。

改革開放以后,我國國力迅速上升,其中一個基礎性的原因就在于認識到“科技是第一生產力”,緊緊抓住上一輪科技革命的尾巴,在一些重要領域躋身世界先進行列。科技整體能力持續提升,為我國社會經濟發展提供了扎實的基礎。當前又處于一個關鍵的歷史發展節點上,新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起,全球科技創新呈現出新的發展態勢和特征。若干基礎科學領域正在取得重大突破性進展,并帶動幾乎所有領域發生了以綠色、智能、泛在為特征的群體性技術革命。面對呼之欲出的新一輪大規模科學技術革命以及隨之而來的新型產業革命,世界上各主要國家無一不是磨拳擦掌,希望找到科技創新的突破口,搶占未來經濟科技發展的先機。

其次,從當前經濟社會發展的角度來看,科學技術創新對經濟發展的貢獻已經超過其他所有因素,且還在不斷增長中。上世紀中葉,經濟學家在解釋經濟發展的原因時,逐漸注意到了科技進步的重要作用。經濟學家索洛(R. M. Solow)提出了加速技術決定作用的增長模型,技術進步第一次被視為一個單獨的因素納入到經濟增長理論中(索洛,1988)。此后,經濟學家在經濟增長的實證分析中,進一步證實了索洛模型的結論。丹尼森(E.F.Denison)等發現,在經濟增長計量中,總的經濟增長遠遠大于資本和勞動等要素投入的增長率,即出現了一個增長的“余值”,他明確地把這個無法用要素投入來解釋的“余值”歸結到技術進步上,并由此得出技術進步是經濟增長的主要源泉的結論(周紹森,胡德龍,2010)。

據吳建寧、王選華(2013)的測算,1978—2011年間,科技進步對我國經濟增長的年均貢獻率約為25.10%,人力資本貢獻率約為25.63%,而物質資本投資的貢獻率高達49.27%,約占一半。而近些年,科技進步的貢獻率已經超過50%,成為經濟發展的絕對第一要素。我國科技進步貢獻率從2010年開始已經超過50%,成為了經濟增長的最大因素,到了2015年,科技進步貢獻率已經達到55.3%(央廣新聞,2016)。2017年“兩會”,李克強總理在報告中提到,2016年科技進步貢獻率上升到56.2%,創新對發展的支撐作用明顯增強。《“十三五”國家科技創新規劃》則更明確地提出:科技創新作為經濟工作的重要方面,在促進經濟平衡性、包容性和可持續性發展中的作用更加突出,科技進步貢獻率達到60%。

對于科學技術對國家的戰略性作用,國家有非常清晰的認識。黨的十九大報告用了一大段來強調科技創新的重要性,提出“要瞄準世界科技前沿,強化基礎研究,實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破,……加強國家創新體系建設,強化戰略科技力量,……培養造就一大批具有國際水平的戰略科技人才、科技領軍人才、青年科技人才和高水平創新團隊”。

高考改革同樣需要具備這樣的戰略眼光,要充分理解習近平總書記所說的“我們比以往任何時候都更加需要強大的科技創新力量”的戰略判斷以及它對高考改革的意義和價值。弱化科學學科地位,與國家的科技創新戰略,無論如何都是不相匹配的。

(二) 大學各專業普遍認可科學學科具有相對重要性

一些人認為,每個學生選擇3門等級考科目,物理等科學學科選考人數少了,就意味著其他學科選考人數多了,這并不是一件什么大不了的事情。這背后有一個假設就是,物理也并不就比其他學科更重要,不能說選考物理的人少了就是問題,選考地理的人少了就不是問題。

這確實是一個很有力的質疑。因為從“政治正確”的角度上來說,納入學業水平考試的物理、化學、生物、政治、歷史、地理以及技術等各學科都很重要,確實很難證明物理就一定比其他學科更重要。但如果我們暫時拋開抽象的理論思辨,回歸現實問題,我們就可以發現,這個問題也沒有想象的這么復雜。

對特定專業所需學生的背景來說,具備哪一門或幾門學科知識是最理想的,或者說,對某一個專業來說,哪些學科對未來發展是相對更為重要的,最有發言權的其實是大學。這次高考改革試點,要求大學各專業在6-7門學業水平考試科目中指定0-3門必考科目,這一方面是對大學的專業判斷權的尊重,另外一方面也是要求大學對哪些科目相對更有價值做出判斷。所以,各大學各專業最終對選考學科提出的要求,事實上就可以看做是他們對什么樣的科目更有價值這一問題的一種真實回答。

從結果看,絕大部分大學尤其是高水平大學,幾乎都一致認為科學學科特別是物理學科最重要。如上海37所本科高校2017年共設置專業(類)1096個,提出1門選考科目要求的有75個專業,100%要求物理,提出2門科目要求的有85個專業,全部都是要求物理、化學。所有專業(類)中,提出最多的選考科目是物理,有415個,占專業(類)總數的37.9%;其次是化學,有337個,占30.7%;再次是生物,有222個,占20.3%(董少校,2015)。這種情況在高水平大學中更是如此,如復旦大學的法學、哲學專業也要求學生選考物理科。科學學科的相對重要性一目了然。

(三) 有意壓低科學學習的強度和范圍是一種嚴重的人力資源浪費

可能有讀者會說:我承認物理等科學學科非常重要,但這并不意味著所有人都一定要去學物理,做科學家吧?的確如此!在筆者看來,允許學生有更大的選擇空間去選擇自己喜歡的考試科目,是這次新高考改革最大的亮點和進步。允許有些人不學習科學學科,這不是問題,甚至應該是鼓勵的。這次高考改革在這方面最大的問題是把科學學科的廣度、深度進行了大幅度壓縮,致使學生在高中階段的科學學習機會和空間大幅縮窄。這讓那些喜歡科學學習或者在科學學習上有能力的學生,在現有的高考體系中無從發揮優勢,進而喪失科學學習的興趣和動力。這是一種嚴重的人力資源浪費。

首先是對科學學科的總分值進行限制。以上海方案為例,每科的總分其實只有30分。一個學生哪怕把物理學習得再好(進入了前1%的名次),他最多也只比一個中等水平的學生(第50個百分位)多15分!比一個剛上一本線的學生多3-6分!再通俗地說,一個考上了北京大學的學生,跟一個考上了上海大學的學生,三門科學學科加起來的差距可能也不會超過10分。

其次是對難度進行限制。明確規定學業水平考試等級考的難度系數是0.75,明顯低于語數外等高考科目的0.65。難度系數一旦降下來,就意味著標準差和區分度也跟著降下來。這一方面直接導致該科目變得不再那么重要,另外一方面,也使考生的成績越來越多地取決于他是否足夠細心,而不是他的學術水平有多高,能解決多高智力難度的題目。

最后,因為多種原因大幅減少各種競賽加分,科學學習拔尖學生通過各種競賽獲得加分、面試的機會也大幅減少,甚至接近于零。

無論這些制度出發點如何,但至少在客觀后果上,它們明確地向學生傳遞出了這樣的信號,即在物理、化學等科學科目上花很多精力去學習是不合算的,甚至是沒有必要的。而一流大學的入學機會競爭卻不會因為科學學科學習難度的降低而下降。這樣一來,學生之間的競爭就必然轉移到語數外三科上來。而由于這三科總分也只有450分,且難度也相對固定,“一分之差差千名”的現象就會增多,這就必然導致學生把大量的時間精力用于重復操練,以最大限度地減少“意外失分”。

這對我國這樣一個家長重視教育、學生學習刻苦的國家來說,是一種嚴重的資源浪費。本來,學生可以投入更多的時間精力去學習更深、更廣的科學知識,這是我們的一大優勢,也是在我們的科學教育資源和方法有相對劣勢的情況下,能夠保證我國高中生具有相當科學素養的一個重要原因。事實上,一直以來,我們也就是這么做的。但現在,我們把這條機制基本截斷了。人為降低科學學科的學習難度和要求,并不會明顯降低學生的課業負擔,但它確確實實減少了學生大量的科學知識學習機會,致使我們的高中學生體量大、學習刻苦的優勢完全無法發揮。試想,如果我們給那些熱愛科學學習的學生足夠的學習機會和激勵空間,那么,哪怕每屆只有20%的學生喜歡鉆研物理等科學課程,其所發揮出來的人力資源會有多大!而現在這些資源基本上就被浪費了。

(四) 我們不具備通過科技人才引進來彌補科技人才儲備不足的條件

縱觀世界各國,大致存在著這樣一條規律,那就是無論是個體層面還是國家層面,隨著生活條件的改善,人們學習物理、化學等“硬科學”的動力會逐漸降低,學習人文藝術學科的興趣則會增高。但從某種意義上說,這條規律與日益激烈的科技競爭是相矛盾的。美國等強國也遇到這樣的矛盾。但他們有一個得天獨厚的資源可以利用,而且事實上這些年也不斷在利用這個資源來彌補這方面的不足,那就是源源不斷地從第三世界國家(比如,中國和印度)引入科技人才。在總統競選中,候選人希拉里·克林頓提出一項重磅參選政綱就是,直接給理工科專業的博士畢業生綠卡。雖然由于競選失利,這條政策未能出臺,但美國決策層對本土理工科人才缺乏的擔心以及對國際理工科人才的渴望由此可見一斑。

美國可以容忍本土學生不學科學學科,然后吸引全世界的科技人才為它服務,那我國呢?人力資源是我國最大的優勢。一直以來,每年能夠培養出大批具有相當科學素養的高中畢業生,都是我們的一大優勢。未來我們可以在高端科技人才的培養與回引上做更多的工作,我們也可以進一步完善科學教育課程與方法,以減少死記硬背,但保證科學學科在高中階段的地位,保障高中生的科學素養,依然是一項基礎性工作。北歐一些國家就是沒有正確地處理這個問題,一味鼓勵學生自主選擇科目,且沒有做適當的引導,才導致它們的高中生普遍不愿意去修習難度高的學術性課程,甚至“美發美容”反倒成為了高中生最愛的專業或科目。其教訓不可不察。

隨著社會的進步,個人的選擇開始多樣化,不要強迫誰一定要學習什么樣的科目或專業,這是對的。事實上,從前面所描述的這條規律來看,社會也已經自動在調整了。我們需要注意的是,在這個過程中,作為國家基礎性的制度設計,高考改革就不應該再推波助瀾以加速學生避考避學物理了。比如,壓低科學學科的分值空間,讓選考科學學科的考生在計分上吃虧。不看到這點,“跟著富人后面吃稀飯”,肯定會吃苦頭。

 

四、學生避考科學學科主要不是怕難,而是擔心不公平

 

很多人都在直覺上認為,物理、化學等科目學習難度相對文科來說要高,所以一旦允許學生選考,大家都會逃避科學學科,而會選擇更容易的地理等科目。也就是說,選考制度是造成當前物理等科學科目選考人數大幅下降的主要因素。但我們認為,事實并非如此。選考制度毫無疑問為部分學生避考避學物理等科學科目提供了通道和機會,但它本身并不是主要原因。新高考之后出現學生紛紛避考物理等科目的現象,主要不是學生怕難,而是他們怕不公平。

(一) 選考制度不是科學學科報考人數大幅減少的主要原因

我們可以從江蘇的正反兩方面歷史證據中得出這一結論。江蘇在1999年采取的是3+2模式,當時理科生的比例是79.3%。2000-2001年實施的是小綜合模式,理科生的比例分別是80.1%和80.2%。2003年實行3+1+1,即允許學生從理化生政史地6科中選擇其中2科。幾年下來,常見的幾種組合(物理化學組合,物理生物組合,歷史政治組合,歷史地理組合;這幾種占比超過9成)的比例數據見表 1。

從表 1中我們可以看到,實施選考后選考理科的人數比例直接從80%降到了60%左右,甚至在2006、2007年降到了50%左右。這很容易給人一種印象,那就是實施選考制度之后科學學科報考人數大幅下降。但事實上,江蘇當時的理科人數下降,更多地應該是客觀趨勢使然,即前面說的,隨著人們生活水平提高,學習物理、化學等“硬科學”學科的人數會降低。之所以得出這個結論,是因為2008年江蘇開始有限度地恢復文理分科制度之后,理科報考人數也并沒有顯著提升。采取了這個制度之后的文理科報考人數的數據見表 2。

從表 2中我們看到,恢復了文理分科之后,選擇理科的人數比例依然停留在53%-63%之間,個別年份如2010年,只有不到一半的人選考了物理,比原來還低。如果計算平均分的話,2003-2007年選考理科的年均比例是58.8%,而2008年之后選考理科的年均比例是57.6%。這個比例事實上跟浙江、上海等社會經濟發展水平類似的地區是差不多的。如2013年上海學生報考理科的比例是53.40%,2014年理科是57.7%,2015年是62.7%。而浙江2016年理科報名人數是62.9%,2015年是63.3%。

由此可知,雖然這次高考改革同樣出現了實施選考制度之后科學學科報考人數下降的現象,但從江蘇的歷史數據來看,選考制度并不是科學學科報考人數下降的最主要原因。

(二) 計分制度的不公平才是主要原因

這次高考改革除了實施選考之外,還有一項重大改革就是實施等級分。這不僅僅是細微的技術性調整,而是整套游戲規則的改變。原始分計分從某種意義上說也是一種標準參照的計分方式,即學生的成績是取決于他與題目難度的匹配水平的。如果他答對了所有題目,則滿分,一道都沒有答對,則是零分。在這種情況下,如果能保證某科(如物理)每年度的題目難度是一樣的,那么考生的成績基本上是可比的,也就不會讓人覺得今年考物理或者明年考物理不合算。而如果幾科之間的難度大體相當,也就是說考取90分的難度大體是相當的,那么考生基本上也會覺得公平。

雖然事實上,要讓某一科或幾科的難度都穩定在某一個水平是有些難度的,但原始分計分的好處就是,在拿到考題之前,大家其實是不知道選考這次是“虧”了還是“賺”了的。也就是說,從某種意義上說,命題者還是具有某種操控空間的,比如為了吸引更多的學生選考物理,那么就適當降低一下物理考卷的題目難度,或者提升一下其他科目考卷的難度。

即使有部分學生認為物理、化學的試題難度總是比其他學科高,覺得報考這些科目不容易得高分,從而轉考其他科目,但在原始分的計分制度下,這不會造成后續的連鎖反應。只要大學招生的導向性在那里,總還是有一批水平非常高的學生不會在意這點難度差異,即便有一些學生的理科成績不是最頂尖,只要他們的理科成績明顯好于文科成績,他們也依然會選考物理等科目。這也是標準參照計分帶來的好處,即他的考試成績不會受到其他學生選擇的影響,而只取決于他自身的水平與標準(題目)兩者。

但這次高考改革采用等級分計分卻直接凸顯了這方面的風險。以上海市方案為例,只要原始分數達到本次參考人數的前5%,都計A+等級,無論參考人數是5000人還是20000人。而且由于最終要把等級考成績與高考成績進行直接相加,又對各等級分進行了賦值:把每科的總分設為70分(即A+等級的為70分),然后每個等級相差3分,即A等級67分,B+等級64分,B等級61分,以此類推。這里同樣不考慮學科區別,一視同仁,即無論哪個科目,只要等級分一致(如B),都折算成同一個分數。

這樣一來,就給考生傳遞了一個清晰的信號,那就是他的最終成績除了取決于他自身的能力,還取決于跟他同時報考這門科目的學生的能力。這就在事實上激勵了學生去琢磨其他學生都報考了哪些科目,從而去選擇同科“考伴”相對較弱的科目。大家所討論的“田忌賽馬”、趨利避害就是這么來的。

更麻煩的是,當相對較弱的大批考生因為不愿意去做分母而避考物理之后,留下來的尖子生,同樣面臨要分出ABCD等級的問題,仍然會有一大批尖子生只能拿C等級甚至更低的分數。于是,尖子生中相對較弱的又會離開,最終形成雪崩式效應。也就是說,這個制度的設計從一開始就讓考生們知道,除非你是最優秀的前5%考生,否則選考物理就是不合算的。

另外一個不公平就是計分制度大幅壓縮了學科冒尖的機會和空間,讓學科特長生的優勢無從發揮。根據現有計分規則,哪怕是物理學得再好,他也最多只有70分(上海方案),最多領先別人30分。如果以大家關注度最多的“一本線”以上的競爭來說的話,這個優勢最多就是6分。因為計分規則明確規定,最好的5%是70分,而進入前15%(大部分省市的一本線)是67分,進入前25%是64分。

所以說,學生避考避學物理等科學科目,主要不是因為這些科目難,而是他們認為選擇這些科目會給自己造成不公平,即同樣的水平,我選擇了物理等科目,總分就很低,而如果我選擇了其他科目,我就會有一個很好的成績。同樣的時間精力,我投入物理等科目學習不給我總分增加多少,而我去學習語數外則可能大幅增加我的總分。這才是問題的關鍵。

 

五、對幾種常見解決思路的利弊分析

 

實際上,科學學科地位下降,特別是新高考之后物理科選考人數下降的問題,一直是大家對新高考方案關注和評論比較集中的地方之一。浙江于2017年年末出臺了修正版的高考方案,其直接動因或壓力就是物理科問題。上海市也在做類似的方案完善,物理科問題依然是最主要的原因。也因此,大家基于不同的知識基礎和角度立場,就如何解決這個問題提出了不少方案。這里筆者就其中幾種影響相對較大的備擇方案的利弊做一簡單的分析。

(一) 把物理、歷史納入限選科目的備擇方案

具體做法就是要求考生在物理、歷史中必須選擇一門報考,另外2門可以在其他的5門科目中選擇(也就是說物理、歷史這兩門科目也不是互相排斥的,可以兩門同時入選)。這種改革方案的呼聲很高。如北京大學的浙江招生組組長李祎在2016年的一個會議上就明確說:“有可能北大最后確定下來,物理和歷史是必選。”(搜狐教育,2016)在同一個會議上,時任復旦大學招生辦主任丁光宏也說:“理科的根源在物理,文科的根源在歷史,這個是規律。”(搜狐教育,2016)

這個方案的優勢非常明顯。首先,它確實能迅速解決目前大家非常關心的物理科報考人數下降的問題。其次,這套方案有一個重大的政策優勢就是,它不需要大幅度調整現有政策架構,具有很高的可行性。最后,這種做法已有現成的江蘇改革經驗可以參照。江蘇省直到今天依然是把物理、歷史列為“選測科目”,要求學生二選一,然后再在另外的化學、生物、政治、地理4門科目中選擇1門。但它的缺點也很明顯。

首先,它容易給人恢復到文理分科狀態的印象。雖然它事實上也不是之前嚴格的文理分科,因為它可以允許文科專業要求物理必考。前面說到有江蘇經驗可以參照,而江蘇的做法就是有限度地恢復了文理分科,比如選文科的學生必選歷史。

其次,它縮小了學生的選擇范圍。這在輿論上也很容易遭受質疑,畢竟從以前的兩種選擇(文理科)擴大到20種甚至35種選擇是這次高考改革的一個亮點,要求學生限選物理、歷史就等于直接削減了學生的選擇空間。雖然事實上削減的也非常有限。以6選3為例,現在是有20種組合可選,如果要求學生在物理、歷史中限選一門,學生總的選項就變成了16種。

最后,它可以解決物理科的問題,卻很可能造成化學等學科報考人數的下滑。從江蘇的歷史經驗來看,如果將物理、化學、生物三科作為整體來看的話,限選不一定能大幅提高選考科學學科的總人數。

(二) 實施標準參照計分方式的備擇方案

實際上,采用等級分本身不是問題,國際上很多知名的考試(如雅思)都是采用等級分。關鍵是我們依據什么標準去制定等級分。劃分學生成績的等級,簡單說有兩種方法。一種是我們現在所采取的按人群比例來劃分,如前15%就評為A等。這種方法一般稱作常模參照。前面說的很多風險就跟這種計分方式直接相關。另外一種方法叫標準參考或者水平參照計分方式,是根據一套外在客觀的能力標準,獨立地來評判每個考生達到這個標準的程度。因此,每個學生的等級與其他學生無關。這種方法的好處是只要這個能力標準(如我們的課程標準)不變,不同批次考試的成績都是可比、等值的。如果采用標準參照的等級計分方式,前面所說的風險基本上就可以消除。國際上幾個知名考試的等級計分方式,采用的就是這樣的方式。

所以,很多人就提出把現有的按比例劃等的常模參照計分方法,改為標準參照的計分方式。這個方案的優勢很明顯。首先,科學性非常強,國際上主要的考試(如雅思)也都是采用這種方法來進行等級劃分的。其次,它與學業水平考試的性質非常匹配。標準參照考試考生的成績只跟他的水平有關,跟其他考生水平無關。從學業水平考試的性質和功能定位上來說,學業水平考試本來就應該是標準參照的。也只有這樣,我們才可以真正通過學業水平考試來監測出一個學校或者一個地區的教育發展狀況。最后,但也可能更重要的是,這個方法可以從根本上解決不同科目的考分等值問題,不會出現選考物理的學生吃虧的現象,而且也不會造成其他科目的問題。

但它的最大劣勢就是,實施難度太高。這不僅僅是考評技術問題,還跟社會誠信制度、公眾的科學理解程度和寬容程度等外在環境密切相關。以這個方法所必需的一個環節——建立題庫為例,看上去技術問題不難,雅思、托福等考試都在做,但如果放到中國高考的制度背景下,筆者認為,即使是ETS等被認為擁有最高技術水平的考試機構也是完全招架不住的。做題庫,需要找學生試測,保密性是否做得到?所有的題目,一次考試之后,培訓機構就會來瘋狂采集和解密,再多的題目很快都會無濟于事。再就是,建基于各種看上去非常科學的統計方法之上的復雜參數估計和分數計算,是否經得起全民猜測與質疑?等等。所以,雖然在很多人看來這是一個非常理想的改革方向,但這個改革思路和方向其實在中國并不可行。

(三) 實施分數校正的備擇方案

這次高考改革之所以物理科問題表現得比較突出,除了報考人數下降的問題之外,還在于很多人認為,報考物理科的考生總體水平相對較高,是由于按照固定比例進行劃等,導致了物理科考生吃虧。鑒于這種情況,有些人提出要對各學科的等級分進行適當校正。具體的技術方案各不相同,但主要的思路是一樣的,那就是根據不同考試科目學生的語數外三科(或者只考慮語數兩科)的成績,對各科的等級分的賦分進行校正(即不是所有科目的B都會被賦予同樣的分值),或者對各科等級分的人數比例進行校正(即不是所有科目的B等級都有同樣比例的考生),這樣就可以把不同科目考生群體的質量也納入考慮范疇。

我們可以舉一個可能的例子來說明問題。假設,某年物理科考生中有8%的考生的語文成績進入了A+,有12%的人數學進入了A+,那我們取均值,即可以認為物理科10%的考生語文數學成績是A+。那么,就允許當年物理科有10%的學生記為A+等級,而不是之前的5%。當然,這里可以把物理科成績與語數總分的相關系數考慮進去(比如0.8),允許專家根據不同情況在8%-10%的A+比例中最終確定一個數值。同理,我們可以計算出各科各等級的考生的比例范圍。

在現有的各種制約條件下,這種方法不僅僅考慮群體內的次序,還考慮到了群體之間的水平差異,可以較好地做到科目成績比較的公平性問題。我國香港地區就是用類似的方法來校正不同選考科目或試題的分值的,各方反響不錯,取得了比較好的效果,可借鑒性強。

它的缺點就是:一,技術方案比較復雜,公眾解釋會遇到一定的困難;二,需要對現有考試架構做一些調整,比如要把語文數學考試時間與等級考的時間盡量接近。但綜合起來考慮,筆者依然認為這是一個值得努力的方向(具體技術方案可以再調整討論)。上海在這方面有一定的基礎,我們樂見上海市能夠在這方面做出一些示范性探索,為全國高考制度的完善提供獨特的經驗。

(四) 調整考生基數的備擇方案

這就是浙江省于最近頒發的高考修正方案中所采取的思路。官方的說法叫建立選考科目保障機制,其中的關鍵就是確定物理學科報考人數。浙江省根據2013-2017年授理學、工學學位專業在浙江省的高考錄取考生人數,來確定物理科目保障數量為6.5萬。他們認為這是滿足省內外高校在全省選拔培養理工科類專業人才最基本的生源保障,并在此基礎上提出了實行選考科目保障機制后的賦分辦法。具體說就是,如果物理選考科目某次考試賦分人數多于6.5萬,將繼續以實際人數為基數,按規定比例、規定辦法賦分。當物理選考科目某次考試賦分人數少于6.5萬,將以6.5萬為基數,按規定比例計算各等級人數,從高到低進行等級賦分。

這個方案的優點是非常容易操作,而且也確實能解決一部分問題,特別是能給考生一定的信心,不會出現之前很多人擔心的物理科報考人數崩盤的現象。但缺點就是,一,解決問題的思路帶有很強的計劃經濟的味道。力學、工學專業需要物理學考生,難道其他專業就不需要必考物理學了?二,它解決了考生崩盤的風險,但目前所反映出來的科學學科地位下降的問題,如拔尖學生無法脫穎而出(總的來看,浙江的方案在這點上要比上海的方案好)、物理考生在計分上吃虧等問題并沒有解決。

 

六、在新高考架構中增強科學學科地位需要“三板斧”

 

總結前面幾部分的分析,筆者認為,要解決新高考改革之后科學學科地位下降的問題,關鍵是解決三個問題,也需要相應的“三板斧”。

首先是不要讓物理、化學等科學學科報考學生感覺自己吃虧。這方面的問題、原因前面都分析了。最好的解決方案前文也提到了,那就是建立基于語數學科成績的分數校正方案,把不同科目考生的整體學術水平也考慮進去。這是第一板斧。

其次是要大幅擴大科學學科的分值范圍,讓對科學學習有興趣的學生有足夠的空間來施展自己的興趣和才華,讓科學學科拔尖學生有脫穎而出的機會。具體的辦法有很多,一個重要指標就是這些學科的標準分要高。一個模糊的標準就是,物理、化學等科目的標準差要達到數學的一半左右。關于這個問題的現象、原因及背后的原理,前文也已有較為詳細的描述,此處也不再贅述了。這是第二板斧。

最后一板斧是要在高校的招生自主權與招生能力上做足功夫,即在“招”這一端多用力。解決科學學科地位問題,關鍵還是要抓住高校招生這一環節,在增強高校的招生自主權的同時,引導高校提升招生能力來解決這個問題。這一方面是因為,招生制度本來就是高考改革的有機組成部分,甚至是最重要的部分,而目前這輪高考改革試點工作在這方面做出的突破相對還不足。另外一方面,考生應該考什么學科,考到什么程度,高校最有發言權。換言之,科學學科是否重要,以及重要到什么程度,還是要由各高校來判斷,而不應該是由省級考試機構或者行政部門來決定。

具體地說,有兩條舉措是重要的。首先,取消“學生滿足其中任何1門,即符合報考條件”的規定,由大學各專業自主決定必考科目,甚至允許他們規定各科的考試權重。這次高考改革試點,上海和浙江都有一條非常關鍵的政策規定,那就是在高校所指定的必考科目中“學生滿足其中任何1門,即符合報考條件”。這條政策造成的直接后果就是,理論上的高校科目指定權事實上大幅縮水。如果某個高校指定了3門選考科目,那它就基本上等于什么都沒有指定,因為在20種任意組合中,有19種可以滿足要求。

其次,要支持高校把綜合素質評價權用起來。實施“兩依據一參考”是本次高考制度改革的“綱”。但試點到現在,“一參考”依然是“羞羞答答”。分數至上的理念還是根深蒂固:即使在總分相同的條件下,還是不允許高校根據學生的綜合素質表現來進行自主錄取,而是非得根據不同學科的得分一一把學生名次排出來才安心。所以,應該允許高校把科目要求納入到綜合素質評價方案中(比如提出“物理成績達到X分以上優先錄取”),允許高校在總分同分甚至相差3分(一個等級分)之內根據學生的綜合素質進行錄取。當然,與此同時,要切實加強對高校招生能力和責任心的培養和督查。比如要求高校各專業的招生方案至少提前2年公布,并能夠對自己的招生方案進行解釋。

 

 
      作者:柯政      華東師范大學教育學部科研部主任,華東師范大學課程與教學研究所副所長、教授、博士生導師。
 
      文章來源:華東師范大學學報教育科學版,原文發表在《華東師范大學學報(教育科學版)》2018年第三期新高考改革研究專刊)

 

 

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