Okvir za testiranje prirodnih nauka PISA 2025

Kulturološko dostignuće prirodnih nauka predstavlja skup eksplanatornih teorija koje su transformisale naše razumijevanje svijeta prirode. Kompetentnost da se objasne pojave koje se dešavaju u materijalnom svijetu stoga zavisi od poznavanja ovih glavnih naučnih ideja. 

Učenici treba da prepoznaju, daju, primijene i ocijene objašnjenja i rješenja za niz prirodnih i tehnoloških pojava i problema, pokazujući sposobnost da:

• se prisjete odgovarajućih naučnih znanja i primijene ih;
• koriste različite oblike prikaza podataka i prave vezu između njih;
• daju i opravdavaju odgovarajuća naučna predviđanja i rješenja;
• identifikuju, konstruišu i ocijene modele;
• prepoznaju i razvijaju eksplanatorne hipoteze pojava u materijalnom svijetu;
• objasne potencijalne implikacije naučnog znanja na društvo.

Objašnjenja naučnih, tehnoloških i ekoloških pojava, međutim, zahtijeva više od sposobnosti pojedinca da se prisjeti teorije, ideje s objašnjenjem, informacija i činjenica (poznavanje sadržaja) i da ih koristi. Davanje naučnog objašnjenja takođe zahtijeva razumijevanje načina na koji se do takvog znanja došlo i koji nivo povjerenja možemo imati u vezi sa bilo kojim naučnim tvrdnjama. Za ovu kompetenciju, od pojedinca se zahtijeva poznavanje standardnih procedura i praksi koje se koriste u naučnom istraživanju da bi se došlo do takvog znanja (proceduralno znanje), i razumijevanje njihove uloge i funkcije u opravdavanju znanja koje je proizvela nauka (epistemičko znanje).

U protekloj deceniji došlo je do eksplozije u količini i protoku informacija i sposobnosti pojedinaca da pristupe ovim informacijama. Nažalost, uz protok validnih i pouzdanih informacija, sve je veći protok pogrešnih informacija, i još gore, dezinformacija. Kad su u pitanju naučne informacije, kako validne tako i pogrešne, svim građanima je potrebna kompetencija da procijene kredibilitet i vrijednost informacija koje se obično javljaju oko naučnih pitanja.

Sve je veća zabrinutost zbog lakoće s kojom ljudi prihvataju vjerovanja za koja se tvrde da su „naučna“, za koja ne postoje stvarni materijalni dokazi, a za koja postoje valjani dokazi koji govore suprotno. Naučno obrazovana osoba treba da razumije važnost razvijanja skeptičnog stava, koji nastoji da postavi pitanje o tome da li postoji sukob interesa oko nekog pitanja, da li postoji utvrđen naučni konsenzus o nečemu i da li izvor ima relevantnu ekspertizu. 

U osnovi ove kompetencije je shvatanje da je nauka zajednički poduhvat i da ona nije nepogrešiva. Iako pojedinačni naučnici ili timovi naučnika mogu da pogriješe, konsenzus zajednice je pouzdaniji, jer je proizvod opsežnog stručnog preispitivanja unutar te zajednice i predstavlja znanje koje je provjereno i ponovo provjeravano još mnogo puta. 

Učenici treba da istraže i procijene naučne informacije, tvrdnje i argumente u različitim oblicima prikaza i kontekstima, i da izvuku odgovarajuće zaključke, pokazujući sposobnost da:

• pretraže, procijene i saopšte relativne prednosti različitih izvora informacija (naučnih, društvenih, ekonomskih i etičkih) koji mogu imati značaj ili zasluge u donošenju odluka o naučnim pitanjima, i da li oni podržavaju argument ili rješenje;
• razlikuju tvrdnje zasnovane na snažnim naučnim dokazima, tvrdnje stručnjaka naspram tvrdnji onih koji nijesu stručnjaci, tvrdnje zasnovane na mišljenju, i navedu razloge za razlikovanje;
• konstruišu argument koji podržava odgovarajući naučni zaključak iz skupa podataka;
• kritikuju standardne nedostatke u argumentima koji se odnose na prirodne nauke, npr. loše pretpostavke, uzrok naspram korelacije, pogrešna objašnjenja, generalizacije na osnovu ograničenih podataka;
• opravdaju odluke koristeći naučne argumente, bilo pojedinačne ili zajedničke, koje doprinose rješavanju savremenih pitanja ili održivom razvoju.

Ova kompetencija zahtijeva od učenika da posjeduju i proceduralno i epistemičko znanje, ali takođe može da potiče, u različitom stepenu, od njihovog poznavanja sadržaja iz oblasti nauke.

Učenik koji pokaže ovu kompetenciju može da:

• potraži i procijeni dokaze iz različitih sistema znanja i izvora;
• procijeni i osmisli potencijalna rješenja za društvena i ekološka pitanja koristeći kreativno i sistemsko mišljenje, uzimajući u obzir implikacije za sadašnje i buduće generacije;
• uključuje se, pojedinačno i kolektivno, u građanske procese kako bi se donosile odluke na osnovu informacija za koje postoji konsenzus;
• postavi ciljeve, sarađuje s drugim mladim ljudima i odraslima različitih generacija i angažuje se za regenerativne i trajne socio-ekološke promjene na različitim nivoima (od lokalnih do globalnih).

Elementi ove kompetencije mjere se naučnom kompetencijom 2 (Osmišljavanje i procjena nacrta naučnog istraživanja i kritičko tumačenje naučnih podataka i dokaza) i naučnom kompetencijom 3 (Istraživanje, procjena i korišćenje naučnih informacija za donošenje odluka i djelovanje). Ova kompetencija zahtijeva poznavanje sadržaja, proceduralno i epistemičko znanje.

Ekološke naučne kompetencije koje će se mjeriti na testiranju PISA 2025 odnose se na ishode naučnog obrazovanja učenika u vezi sa životnom sredinom definisane kao „Kompetentno djelovanje u antropocenu“.

Kompetentno djelovanje u antropocenu zahtijeva razumijevanje da su ljudski uticaji već značajno promijenili Zemljine sisteme, i da oni to i dalje čine. Odnosi se na načine postojanja i djelovanja u svijetu koji ljude pozicioniraju kao dio (a ne odvojene od) ekosistema, priznajući i poštujući sve vrste i međuzavisnost života.

Mladi koji kompetentno djeluju u antropocenu:

• vjeruju da će njihovo djelovanje biti cijenjeno, prihvaćeno i djelotvorno dok rade na ublažavanju klimatskih promjena, gubitka biodiverziteta, nestašice vode i drugih složenih pitanja i kriza;
• shvataju da postoje mnogi načini na koje su društva mogla stvoriti nepravdu i rade na osnaživanju svih ljudi da doprinesu dobrobiti zajednice i ekosistema;
• pokazuju nadu, otpornost i efikasnost u suočavanju s krizama koje su i društvene i ekološke;
• poštuju i vrednuju višestruke perspektive i različite sisteme znanja;
• angažuju se s drugim mladim ljudima i odraslima različitih generacija, u građanskim procesima koji vode ka poboljšanju dobrobiti zajednice i održivoj budućnosti;
• rade kao pojedinci i sa drugima na različitim nivoima, od lokalnih do globalnih, kako bi razumjeli i odgovorili na složene izazove s kojima se suočavaju sva bića u našim zajednicama.

Više o tome možete pročitati u radnom dokumentu OECD-a, ovdje. 

Na testiranju prirodnih nauka PISA 2025 može se ocijeniti samo dio sadržaja iz oblasti prirodnih nauka. Znanje koje će se ocjenjivati biće odabrano iz glavnih oblasti fizike, hemije, biologije, nauke o Zemlji i svemiru, i biće to znanje koje:

• je relevantno za situacije iz stvarnog života;
• predstavlja važan naučni koncept ključne eksplanatorne teorije koja je dobro uspostavljena i koja ima trajnu upotrebu;
• odgovara stepenu razvoja 15-godišnjaka.

Okvir koristi termin „sistemi“ umjesto „nauke“ u deskriptorima poznavanja sadržaja, kako bi prenio ideju da građani moraju razumjeti koncepte iz fizičkih nauka i nauka o životu, nauka o Zemlji i svemiru, i njihovu primjenu u kontekstima gdje su elementi znanja međuzavisni i interdisciplinarni.

Koristite strelice ispod da biste detaljno pregledali ključno poznavanje sadržaja.

Proceduralno znanje se može zamisliti kao znanje o standardnim procedurama i praksama koje naučnici koriste da bi dobili pouzdane i validne podatke. Takvo znanje je potrebno i za preduzimanje naučnih istraživanja i za kritičko preispitivanje dokaza koji se mogu koristiti za potkrepljenje tvrdnji nastalih na osnovu podataka.

Primjeri proceduralnog znanja koje se može testirati uključuju:

• koncept varijabli uključujući zavisne, nezavisne i kontrolne varijable;
• koncepte mjerenja npr. kvantitativna [mjerenja], kvalitativna [zapažanja], upotreba skalarnih, kategorijalnih i kontinuiranih varijabli;
• načine procjenjivanja i minimiziranja nesigurnosti kao što su ponavljanje i usrednjavanje mjerenja;
• mehanizme koji obezbjeđuju preciznost (bliskost slaganja između ponovljenih mjera iste količine) i tačnost podataka (blizina slaganja mjerene veličine i prave vrijednosti mjere);
• uobičajene načine apstrahovanja i predstavljanja podataka korišćenjem tabela, grafikona i dijagrama i njihovu odgovarajuću upotrebu;
• strategiju kontrole varijabli i njenu ulogu u osmišljavanju eksperimenta ili korišćenje nasumičnih kontrolisanih ispitivanja da bi se izbjegli zbunjujući nalazi i identifikovali mogući uzročni mehanizmi;
• izbor odgovarajućeg nacrta istraživanja u skladu s naučnim pitanjem, npr. eksperimentalno, terensko ili traženje obrasca; ulogu kontrole u utvrđivanju uzročnosti;
• koje procese vršnjačke provjere koristi naučna zajednica kako bi osigurala pouzdanost tvrdnji o znanju.