在最近的一次全美科学测试中，一些常常在科学课堂上捣鼓岩石或矿物的美国高中生的表现，远不及那些从未有过动手操作活动的学生。
美国马萨诸塞州高中生参观科学展览
从未在课堂上混合各种化学试剂或者利用显微镜进行科学观察的学生，在测试中与那些经常参与此类科学活动的学生一样表现出色。
这结果是不是让人觉得吃惊？根据日前公开的2015年美国科学类国家教育进展评估（NAEP），这些引人注目的结果似乎与动手实践学习是科学课程的最好方法这一传统观念背道而驰。例如，前不久，奥巴马政府还在白宫举行“活跃学习日”，表彰全美最佳科学和数学老师。
政府官员们将美国国家教育进展评估看成是美国的教育报告卡。科学测试定期对四年级、八年级和十二年级的学生代表进行测试，了解他们在生命、物理、太空、地球科学以及科学过程等方面的掌握情况。该测试是对阅读、数学、公民教育和其他学科评估的一部分。对两个较低年龄组测试的结果按州统计，因此媒体上的报道往往涉及为什么某一个州领先或落后于其他州。
2015年的科学测评中，美国小学生和中学生整体上比2009年接受测试的学生的表现略好，而两个较低年龄组中的白人和少数民族学生在得分上的差距有所缩小。相反，十二年级学生的得分情况并未发生改变，种族差异未见缩小。
然而，NAEP远非一场竞赛。它还包括一项由23个问题组成的关于课堂上实际情况以及学生参与科学状况的调查。例如，其中一个问题是让学生回答他们在包括化学和地球科学在内7个领域中参与实践操作活动的频率，是“从未”“很少”“有时”还是“经常”。
只有在一种情况下，也就是涉及简单机器操作的活动，那些有过实践操作活动的学生获得较高的NAEP成绩。确切地说，从来没有接触过机器的学生得分155（十二年级学生的平均得分是150），而那些常常操作机器的学生得分171。
或许，更加让人深思的是，很少有学生报告他们参与过实践操作活动。例如：只有29%的学生“有时”或“经常”操作简单的机器；大约58%的学生“从未”做过；14%的学生“很少”做；那些表示自己从未或很少与“有生命的事物”打交道的学生达到62%；大多数学生对诸如显微镜和化学品非常陌生。只有17%和18%的学生报告称他们“经常”在科学课上使用两者。
美国国家教育统计中心的官员表示，解释NAEP的评价结果，包括像实践操作活动和测试成绩之间的负相关性在内的与直觉相反的结果，并非他们的工作职责。然而，一位不愿意透露姓名的专家认为，询问学生“今年”他们在科学课上做了什么可能会造成测评结果的偏差。
例如，成绩优秀的学生往往在高中最后一年参加物理或高等生物课程，为进入一流大学做准备，因此他们不可能在十二年级的时候与岩石和矿物打交道。与此同时，需要补课的学生为了达到毕业所需学分可能会选择物理科学课程，而岩石是课程的一部分。即便如此，这样的解释无法说明为什么报告说使用过显微镜的学生那么少，而对于参加高等生物课的学生来说，显微镜被认为是必不可少的工具。
结果让人捉摸不透
NAEP测试者所描述的十二年级学生科学的低迷状态如果告知科学教育工作者的话，可能会直接并大范围地引发他们对此的气愤。不过，评估结果几乎不可能在NAEP的管理方国家教育统计中心（NCES）维护的网站上被搜索到。例如，邀请用户查阅学生问卷的链接只提供了不同年级学生少部分回答的数据。真实的数据被一个叫作数据浏览器（Data Explorer）的搜索工具所隐藏，即使是有经验的研究人员想要查询到数据也要费尽周折。
NCES一位帮助处理数据并公开发布评价结果的统计学家格雷迪·威尔伯恩（Grady Wilburn）承认，“一些菜单标签很不直观。”他表示，目前使用的格式是十年前开始采用的，“在如何设计网络工具这方面我们现在已经获知很多。”NCES希望在2018年发布2017年阅读和数学评估报告时能使用更好的版本。
2015年科学评估结果还有另一个变化。在学生问卷筛选结果的下拉菜单中，每一条名目都描述了看起来对NAEP得分起到正面影响的活动。
例如，菜单包括关于学生“在试验中可以确认哪些问题得到解决”的频率的回答，但该问题是涉及学生对科学方法熟悉程度的7个问题中的1个。有一半学生表示他们每周可以有1次确认可验证性假设，这部分学生的得分比其他在这个问题上回答“从不”或“很少”的学生得分要高得多。相反，下拉菜单中显示的数据并未显示在实践操作活动和NAEP得分之间存在负相关性。
另一个有关搜索网络获得科学内容的问题，也出现了同样的情况。那些从未上网搜索信息的学生获得的平均分是144，而每周上网2到3次的学生们测试中的平均分达到165。然而，菜单忽略了一项结果，即很少阅读科学类书籍杂志的学生们比喜欢阅读的学生在NAEP的评估中得分更高。
NCES的官员表示，他们在选择问题的时候主要基于他们认为能令公众感兴趣的内容，并且在现有的新闻报道中出现的主题，但这些选择似乎与政客们喜欢传递好消息的说法相吻合。
美国教育部长约翰·金（John King）和总统科学顾问约翰·霍尔德伦（John Holdren）很快将最新结果当成证据，吹捧奥巴马政府在推动科学教育方面所作出的努力开始取得了成效，包括培训更多更优秀的科学教师以及越来越重视主动学习。NCES代理司长佩吉·凯尔（Peggy Carr）给出了更加乐观的评价，她告诉记者，该评估结果表明：在科学方面，我们处在领先地位。
有人认为，美国学生在将近80个国家和地区的15岁学生参加的国际学生评估项目这样的国际性测试中排名中等，加上参加测试的美国高年级学生中有40%没有显示出对科学的“基本”了解，因此他们对上述观点表示质疑。
全美科学教师协会会长戴维·埃文斯（David Evans）表示，40%这个数字实在“让人觉得可怕”。他说：“今天这个世界人们需要了解的东西远不止在‘基本’上。我觉得我们应该追求的是‘精通’。”他指出只有22%的高中毕业生目前能够达到这一水平。
值得注意的是，2015年高年级学生是整个学校生涯均在2002年《不让一个孩子掉队》(NCLB)教育法案框架下完成的首批NAEP的科学测试接受者。该教育框架要求每年对三到八年级的学生进行阅读和数学测试。但是，很多美国教育者认为NCLB并未将科学及其他课程纳入此范围，因为那些学科并非法案对学校表现进行评估的要求。埃文斯说：“我们在关注长期不注重科学的结果。”去年新颁布的法案保留了每年的测试，但提高学生表现的监管者是州政府而不是联邦政府。
霍尔德伦对于十二年级的学生得分不高并未觉得吃惊，但他有自己的见解。他在关于NAEP结果的电话会议上告诉记者，NAEP分数反映出很多因素，包括教师素质、家庭支持以及学生对科学学科的总体兴趣。他说：“我们很早就知道让孩子们早点接触科学很重要，要让孩子们觉得科学很有趣，并将课程置于解决重要社会问题的情境下。”
资料来源 Science
责任编辑 彦 隐