Kerangka Sains PISA 2025

Terokai bahagian utama di bawah atau muat turun Draf Kerangka Sains PISA 2025 yang lengkap dalam format PDF.

Ringkasan

Kerangka sains PISA 2025 memperincikan kompetensi yang dibina melalui pendidikan sains. Kompetensi yang digariskan dilihat sebagai hasil pendidikan yang penting untuk murid, iaitu bagi melibatkan diri dalam isu berkaitan sains, mempunyai idea berkaitan sains dan menggunakannya bagi membuat keputusan berasaskan maklumat. Kompetensi saintifik ini menjelaskan perkara penting yang perlu diketahui, dihargai dan mampu dilakukan oleh golongan remaja dalam situasi yang memerlukan penggunaan pengetahuan saintifik dan teknologi.

Kerangka sains menghuraikan tiga kompetensi sains dan tiga subset bagi kompetensi sains alam sekitar. Kerangka ini turut menghuraikan tiga jenis pengetahuan yang diperlukan oleh murid dalam kompetensi tersebut, tiga konteks utama cabaran saintifik yang dihadapi oleh murid, dan aspek identiti sains yang dianggap penting.

Pentaksiran Literasi Saintifik PISA 2025 mengukur sejauh mana negara peserta menyediakan murid dengan pemahaman tentang sains dan bagaimana sains menghasilkan pengetahuan yang boleh dipercayai. Perkara ini penting bagi warga yang perlu membuat keputusan peribadi berasaskan maklumat terhadap fenomena berkaitan sains seperti kesihatan dan alam sekitar agar dapat bertindak dalam lingkungan keluarga, komuniti setempat dan masyarakat secara umumnya. Hal ini amat penting dalam abad ke-21 ketika manusia menghadapi keadaan masa hadapan yang tidak menentu, terutamanya apabila melangkah ke zaman Anthropocene, iaitu era perubahan ketara pada sistem Bumi yang disebabkan oleh pengaruh manusia. Justeru, pengetahuan tentang sains menjadi penting pada peringkat individu, serantau dan global bagi menangani kesan ini.

Apa yang baharu dalam PISA 2025

Kerangka PISA bagi pentaksiran sains sebelum ini telah memperincikan konsep ‘literasi saintifik’ sebagai hasil pendidikan dan konsep teras dalam pentaksiran sains. Kerangka PISA 2025 beranjak kepada cakupan yang lebih luas. Kini, dokumen ini memberi fokus pada hasil pendidikan sains secara umum bagi membentuk kerangka sains yang selari dengan kerangka matematik dan bacaan, dan tidak hanya bertumpukan ‘literasi sains’.

Dalam membangunkan kerangka 2025, dua kompetensi yang ditaksir sebelum ini (‘Menilai dan mereka bentuk inkuiri saintifik’ dan ‘Mentafsir data dan evidens secara saintifik’) digabungkan menjadi satu: iaitu ‘Membina dan menilai reka bentuk inkuiri saintifik serta mentafsir data dan evidens secara kiritis’. Perubahan ini dilaksanakan bagi memberi lebih penekanan terhadap penilaian reka bentuk kerana kemungkinan tidak banyak orang dewasa terlibat dalam mereka bentuk eksperimen dan juga kedua-dua kompetensi ini dilihat sebagai sebahagian proses pelibatan diri dalam inkuiri.

Dalam konteks masyarakat yang kini dikuasai oleh sumber maklumat dalam Internet, dengan sebahagian besar daripadanya berbentuk saintifik, maka penekanan baharu perlu dilaksanakan dalam mendidik murid untuk ‘menyelidik, menilai dan menggunakan maklumat saintifik bagi membuat keputusan dan tindakan’. Oleh sebab itu, kompetensi ketiga yang baharu telah ditambah.

Perubahan turut dilaksanakan terhadap faktor afektif yang mempengaruhi kompetensi, iaitu daripada fokus sikap terhadap sains kepada fokus terhadap pengukuran konsep ‘identiti sains’ yang lebih luas dan terbukti lebih komprehensif dalam menerangkan pelibatan murid dalam sains.

Perkara terakhir dan tidak kurang pentingnya ialah fokus terhadap pendidikan untuk kemapanan dan pendidikan alam sekitar. Elemen ini disintesis bawah konsep ‘Keterlibatan dalam Era Anthropocene’ dan kerangka ini memperincikan kompetensi yang dipertimbangkan sebagai elemen bagi konstruk yang akan diukur dalam pentaksiran PISA 2025.

Kompetensi Sains

Konteks

Peribadi
Setempat/Dalam negara
Global

Memerlukan individu mempamerkan:

Menerangkan fenomena secara saintifik Membina dan menilai reka bentuk bagi inkuiri saintifik serta mentafsir data dan evidens saintifik secara kritis Menyelidik, menilai dan menggunakan maklumat saintifik bagi membuat keputusan dan tindakan Kompetensi sains Kompetensi sains alam sekitar

Individu yang berpendidikan saintifik boleh terlibat dalam perbahasan tentang sains, kemapanan dan teknologi bagi merancang tindakan. Ini memerlukan kompetensi:

Menerangkan fenomena secara saintifik
Membina dan menilai reka bentuk inkuiri saintifik serta mentafsir data dan evidens saintifik secara kritis
Menyelidik, menilai dan menggunakan maklumat saintifik bagi membuat keputusan dan tindakan

Tahap keupayaan murid berumur 15 tahun menyelesaikan tugasan berasaskan kompetensi ini menggambarkan hasil pendidikan sains mereka.

Kompetensi Sains

Menerangkan fenomena secara saintifik

Pencapaian pembudayaan sains ialah penghasilan teori penjelasan yang telah mengubah pemahaman kita tentang alam semula jadi. Kompetensi yang menerangkan fenomena yang berlaku di dunia ini bergantung pada pengetahuan tentang idea utama sains.

Murid perlu mengenal, menghasilkan, mengaplikasi serta menilai penerangan dan penyelesaian bagi pelbagai bentuk fenomena dan masalah semula jadi dan teknologi, yang dapat menunjukkan keupayaan:

Mengingat semula dan mengaplikasi pengetahuan santifik yang bersesuaian
Menggunakan pelbagai bentuk perwakilan dan saling menterjemah antara perwakilan tersebut
Membuat ramalan dan penyelesaian saintifik serta memberikan justifikasi
Mengenal pasti, membina dan menilai model
Mengenal dan membangunkan hipotesis penjelasan tentang fenomena di dunia
Menerangkan implikasi pengetahuan saintifik kepada masyarakat

Kompetensi membina penjelasan tentang fenomena saintifik, teknologi dan alam sekitar memerlukan keupayaan yang melangkaui kemahiran mengingat semula dan menggunakan teori, idea penjelasan, maklumat dan fakta (pengetahuan kandungan). Individu turut memerlukan kefahaman tentang penghasilan pengetahuan dan tahap keyakinan terhadap sebarang dakwaan saintifik. Selain itu, individu juga memerlukan pengetahuan tentang prosedur dan amalan standard yang digunakan dalam inkuiri saintifik bagi memperoleh pengetahuan tersebut (pengetahuan prosedural) serta pemahaman tentang peranan dan fungsinya dalam menjustifikasikan pengetahuan yang dihasilkan oleh sains (pengetahuan epistemik).

Kompetensi Sains

Membina dan menilai reka bentuk inkuiri saintifik serta mentafsir data dan evidens saintifik secara kritis.

Pengetahuan tentang sains membawa maksud bahawa murid seharusnya memahami usaha inkuiri saintifik, termasuklah penilaian dalam sesuatu komuniti dan komitmen untuk menerbitkan hasil kajian.

Murid perlu membina, mentaksir dan menilai penyiasatan saintifik, kaedah mengemukakan persoalan secara saintifik dan mentafsir data, yang dapat menunjukkan keupayaan:

Mengenal pasti persoalan dalam kajian saintifik yang diberikan
Mencadangkan reka bentuk eksperimen yang bersesuaian
Menilai sama ada sesuatu reka bentuk eksperimen adalah yang paling sesuai bagi menjawab persoalan berkaitan
Mentafsir data yang diberikan dalam pelbagai bentuk perwakilan, menghasilkan kesimpulan yang bertepatan dengan data dan menilai kesahan bandingannya

Kompetensi ini memerlukan pengetahuan tentang ciri dan amalan utama bagi penyiasatan berbentuk eksperimen dan bentuk inkuiri saintifik yang lain (pengetahuan kandungan dan prosedural), serta fungsi prosedur bagi memberi justifikasi terhadap sebarang dakwaan yang diketengahkan oleh sains (pengetahuan epistemik). Kompetensi ini juga memerlukan penggunaan alat matematik asas bagi menganalisis atau merumus data.

Kompetensi Sains

Menyelidik, menilai dan menggunakan maklumat saintifik bagi membuat keputusan dan tindakan

Dekad yang lepas telah menyaksikan ledakan dalam jumlah dan aliran maklumat serta keupayaan individu mengakses maklumat tersebut. Malangnya, di sebalik wujudnya aliran maklumat yang sah dan boleh dipercayai, berlaku peningkatan aliran maklumat yang tidak tepat, lebih buruk lagi, maklumat palsu. Dalam konteks maklumat saintifik yang sah atau tidak tepat, semua warga perlu mempunyai kompetensi untuk mempertimbangkan kebolehpercayaan dan nilai maklumat yang lazimnya dikaitkan dengan isu sains.

Terdapat peningkatan kebimbangan terhadap betapa mudahnya individu mempercayai dakwaan yang dikatakan sebagai ‘saintifik’, tanpa banyak evidens sokongan, sedangkan ada evidens kukuh yang menafikannya. Individu yang berpendidikan saintifik seharusnya memahami pentingnya sikap mempersoalkan kesahan sesuatu perkara, sama ada wujudnya percanggahan kepentingan, sama ada terdapat kesepakatan saintifik yang diiktiraf dan sama ada sumbernya mempunyai kepakaran yang berkaitan.

Teras bagi kompetensi ini ialah kefahaman bahawa sains merupakan suatu usaha sama dan bukanlah sesuatu yang sempurna. Walaupun secara individu atau berpasukan, saintis boleh melakukan kesilapan, namun kesepakatan komuniti lebih dipercayai kerana sains merupakan hasil daripada penilaian terperinci dan disemak berulang kali oleh pakar dalam bidang pengetahuan berkaitan.

Murid perlu menyelidik dan menilai maklumat, dakwaan dan hujahan saintifik dalam pelbagai perwakilan dan konteks serta membuat kesimpulan yang tepat, untuk menunjukkan keupayaan:

Mencari, menilai dan menyampaikan kesahan bandingan bagi sumber maklumat berbeza (saintifik, sosial, ekonomi dan etika) yang mungkin mempunyai kepentingan atau manfaat bagi mencapai keputusan berkaitan isu sains dan sama ada maklumat tersebut menyokong sesuatu hujahan atau penyelesaian
Membezakan dakwaan berdasarkan evidens saintifik yang kukuh, pakar berbanding bukan pakar, dan pendapat, serta memberikan sebab bagi perbezaan tersebut
Membina hujah bagi menyokong sesuatu kesimpulan saintifik yang tepat berdasarkan satu set data
Memberi kritikan terhadap kelemahan dalam hujah berkaitan sains, contohnya andaian lemah, sebab berbanding korelasi, penerangan tidak tepat, generalisasi daripada data yang terhad
Mewajarkan keputusan dengan menggunakan hujah saintifik, sama ada secara individu atau komuniti, yang menyumbang kepada penyelesaian isu kontemporari atau pembangunan mapan

Kompetensi ini memerlukan murid memiliki kedua-dua pengetahuan prosedural dan epistemik serta pelbagai tahap pengetahuan kandungan tentang sains.

Peluang mempelajari kemahiran digital di sekolah tidak menyeluruh

54%
murid di negara OECD melaporkan mereka telah dilatih di sekolah tentang kaedah mengenal sama ada sesuatu maklumat bias atau tidak.

Murid di negara OECD melaporkan mereka telah diajar kemahiran digital berikut sepanjang tempoh pengalaman mereka di sekolah:

Negara/ekonomi tertinggi Purata OECD Negara/ekonomi terendah Bagaimana mengesan e-mel memancing data atau spam Bagaimana menggunakan penerangan ringkas di bawah senarai hasil daripada sesuatu carian Bagaimana mengesan sama ada maklumat bersifat subjektif atau bias Bagaimana menggunakan kata kunci semasa melayari jentera carian seperti Google, Yahoo dan lain-lain Bagaimana membandingkan laman web berbeza dan memutuskan maklumat yang lebih berkaitan dengan tugasan sekolah anda Bagaimana memutuskan sama ada untuk percaya atau tidak sesuatu maklumat dari Internet Memahami kesan menyiarkan maklumat kepada umum secara dalam talian melalui Facebook, Instagram dan lain-lain. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Kompetensi sains alam sekitar

Konteks

Peribadi
Setempat/Dalam negara
Global

Memerlukan individu mempamerkan:

Menerangkan impak daripada interaksi manusia dengan sistem Bumi Membuat keputusan bermaklumat bagi melaksanakan tindakan berdasarkan penilaian pelbagai sumber evidens dan aplikasi pemikiran kreatif dan bersistem dalam menjana semula dan memapankan alam sekitar Menunjukkan rasa hormat terhadap pelbagai perspektif dan harapan dalam mencari penyelesaian bagi krisis ekologi sosial Kompetensi sains alam sekitar Kompetensi sains

Golongan remaja yang membesar dalam era Anthropocene memerlukan pelbagai kompetensi bagi menangani isu kemapanan dalam era perubahan iklim. Kompetensi penting yang mendasari konsep Agency in the Anthropocene dalam PISA 2025, iaitu elemen yang akan diukur dalam pentaksiran sains, termasuklah:

Menerangkan impak daripada interaksi manusia dengan sistem Bumi
Membuat keputusan secara bermaklumat untuk bertindak berdasarkan penilaian pelbagai sumber evidens dan mengaplikasi pemikiran kreatif dan bersistem bagi menjana semula dan memapankan alam sekitar
Menunjukkan rasa hormat terhadap pelbagai perspektif dan harapan dalam mencari penyelesaian bagi krisis ekologi sosial

Pelbagai bentuk kemahiran dengan gabungan elemen kognitif dan bukan kognitif mendasari setiap kompetensi ini.

Berdasarkan keputusan PISA 2018, secara purata di negara OECD:

79%
murid melaporkan mereka tahu tentang perubahan iklim dan pemanasan global
88%
pengetua sekolah melaporkan bahawa pemanasan global dan perubahan iklim telah dimasukkan dalam kurikulum sekolah

‘Menjaga alam sekitar seluruh dunia penting bagi saya’

78%
murid bersetuju atau sangat bersetuju dengan penyataan

Bolehkah murid melakukan sesuatu tentang masalah global seperti perubahan iklim?

57%
berfikir bahawa mereka boleh melakukan sesuatu tentang masalah global
44%
berfikir bahawa tingkah laku mereka boleh memberi impak kepada penduduk di negara lain

Kompetensi sains alam sekitar

Menerangkan impak daripada interaksi manusia dengan sistem Bumi

Murid yang mempamerkan kompetensi ini dapat:

Menerangkan sistem fizikal, kehidupan dan Bumi yang berkaitan dengan alam sekitar dan bagaimana semuanya saling berinteraksi
Menyelidik dan mengaplikasi pengetahuan tentang interaksi manusia dengan semua sistem tersebut mengikut peredaran masa
Mengaplikasi pengetahuan bagi menerangkan impak negatif dan positif manusia dengan semua sistem tersebut mengikut peredaran masa
Menerangkan bagaimana faktor sosial, budaya atau ekonomi menyumbang kepada impak ini

Elemen bagi kompetensi ini diukur melalui Kompetensi Sains 1 (Menerangkan fenomena secara saintifik). Kompetensi ini memerlukan pengetahuan kandungan dan prosedural.

Kompetensi sains alam sekitar

Membuat keputusan bermaklumat untuk bertindak berdasarkan penilaian pelbagai sumber evidens dan penggunaan pemikiran kreatif dan bersistem bagi menjana semula dan memapankan alam sekitar

Murid yang mempamerkan kompetensi ini dapat:

Mencari dan menilai evidens daripada pelbagai sistem dan sumber pengetahuan
Menilai dan mereka bentuk penyelesaian yang mempunyai potensi menangani isu sosial, alam sekitar dan ekologi dengan menggunakan pemikiran kreatif dan bersistem, serta mengambil kira implikasi terhadap generasi sekarang dan akan datang
Melibatkan diri dalam tindakan secara individu atau berkumpulan bagi mencapai keputusan bermaklumat yang dipersetujui bersama-sama
Menetapkan matlamat, berkolaborasi dengan golongan remaja dan dewasa merentasi generasi, bertindak ke arah penjanaan semula perubahan ekologi sosial yang berpanjangan pada pelbagai tahap (setempat hingga global)

Elemen bagi kompetensi ini diukur oleh Kompetensi Sains 2 (Membangunkan dan menilai reka bentuk bagi inkuiri saintifik serta mentafsir data dan evidens saintifik secara kritis) dan Kompetensi Sains 3 (Menyelidik, menilai dan menggunakan maklumat saintifik bagi membuat keputusan dan tindakan). Kompetensi memerlukan pengetahuan kandungan, prosedural dan epistemik.

Kompetensi sains alam sekitar

Menunjukkan rasa hormat terhadap pelbagai perspektif dan harapan dalam mencari penyelesaian bagi krisis ekologi sosial

Murid yang mempamerkan kompetensi ini dapat:

Menilai tindakan berlandaskan etika keprihatinan antara satu sama lain dan semua spesies menurut sudut pandang dunia bahawa manusia adalah sebahagian daripada alam sekitar dan bukan sesuatu yang terasing (bersifat ekosentrik)
Memperakui pelbagai cara masyarakat telah mewujudkan ketidakadilan dan berusaha mengupayakan setiap individu supaya menyumbang kepada kesejahteraan komuniti dan ekosistem
Mempamerkan daya tahan, harapan dan efikasi secara individu dan berkumpulan, dalam menangani krisis ekologi sosial
Menghormati pelbagai perspektif tentang isu-isu dan mencari penyelesaian bagi menjana semula komuniti dan ekosistem yang terkesan

Kompetensi ini mempunyai elemen yang diukur oleh konsep Identiti Sains, termasuklah pegangan epistemik: kecenderungan terhadap sikap prihatin dan mengambil berat tentang individu lain, spesies lain, dan planet ini; serta rasa efikasi dan keterlibatan dalam menangani krisis ekologi sosial. Kompetensi ini memerlukan pengetahuan kandungan, prosedural dan epistemik.

Kompetensi sains alam sekitar

Keterlibatan dalam Era Anthropocene

Kompetensi sains alam sekitar yang akan diukur dalam PISA 2025 berhubung hasil pendidikan sains murid berkaitan alam sekitar, ditakrifkan sebagai “Agency in the Anthropocene’.

Agency in the Anthropocene memerlukan pemahaman bahawa impak manusia telah mengubah sistem Bumi dengan ketara dan kesannya masih berterusan. Ciri ini merujuk keberadaan manusia dan tindakan di dunia yang menempatkan manusia sebagai sebahagian daripada ekosistem (bukan terasing), memperakui dan menghormati semua spesies dan sifat kesalingbergantungan kehidupan.

Golongan remaja yang mempunyai ciri Keterlibatan dalam Era Anthropocene:

mempercayai bahawa tindakan mereka akan dihargai, dipersetujui dan berkesan apabila mereka berusaha menangani perubahan iklim, kehilangan kepelbagaian biologi, kekurangan air, dan isu serta krisis kompleks yang lain
memperakui pelbagai cara masyarakat telah mewujudkan ketidakadilan dan berusaha mengupayakan setiap individu supaya menyumbang kepada kesejahteraan komuniti dan ekosistem
mempamerkan harapan, daya tahan, dan efikasi dalam menghadapi krisis sosial dan ekologi
melibatkan golongan remaja dan dewasa, merentasi generasi, dalam proses kemasyarakatan ke arah kesejahteraan komuniti dan masa depan yang mapan
bekerja secara individu dan pihak lain merentas pelbagai peringkat, dari setempat hingga global, bagi memahami dan menangani cabaran kompleks yang dihadapi oleh semua makhluk dalam komuniti kita

Maklumat lanjut tentang perkara ini boleh dibaca dalam kertas penyelidikan OECD, di sini.

Berdasarkan keputusan PISA 2018, murid di negara OECD melaporkan bahawa mereka menyokong kemapanan alam sekitar secara aktif dalam kehidupan harian mereka:

71%
mengurangkan penggunaan tenaga di rumah dengan merendahkan suhu pemanas atau menaikkan suhu penyaman udara
46%
membaca tentang isu sosial antarabangsa di laman sesawang
45%
memilih produk tertentu atas sebab etika atau alam sekitar meskipun harganya lebih mahal
39%
menyertai aktiviti yang menyokong usaha melindungi alam sekitar
27%
memboikot produk atau syarikat atas sebab politik, etika atau alam sekitar
25%
menandatangani petisyen alam sekitar atau sosial secara dalam talian

Pengetahuan saintifik

Tiga kompetensi yang dibina melalui pendidikan dalam sains memerlukan tiga bentuk pengetahuan:

Pengetahuan kandungan
Pengetahuan prosedural
Pengetahuan epistemik

Manusia memerlukan ketiga-tiga bentuk pengetahuan saintifik bagi mempamerkan ketiga-tiga kompetensi yang menjadi fokus kerangka sains PISA 2025.

Pengetahuan saintifik

Pengetahuan kandungan

Hanya sebahagian kecil domain kandungan sains boleh ditaksir dalam pentaksiran sains PISA 2025. Pengetahuan yang ditaksir akan dipilih daripada bidang utama dalam fizik, kimia, biologi, sains Bumi dan angkasa lepas, atas dasar:

Mempunyai kaitan dengan situasi kehidupan sebenar
Mewakili konsep saintifik yang penting bagi teori penjelasan utama yang telah diiktiraf dan digunakan sepanjang zaman
Bersesuaian dengan tahap perkembangan murid berumur 15 tahun

Kerangka ini menggantikan istilah ‘sains’ dengan ‘sistem’ dalam penerangan tentang pengetahuan kandungan bagi menyampaikan idea bahawa semua individu perlu memahami konsep sains fizikal dan kehidupan, sains Bumi dan angkasa lepas serta aplikasinya dalam konteks elemen pengetahuan yang saling bersandaran dan merentasi disiplin.

Gunakan anak panah di bawah bagi meneliti pengetahuan kandungan utama secara terperinci.

SISTEM FIZIKAL
- Struktur dan ciri jirim (sebagai contoh model zarah, ikatan, perubahan keadaan, kekonduksian haba dan elektrik)
- Perubahan kimia bagi jirim (sebagai contoh tindak balas kimia, pemindahan tenaga, asid/alkali)
- Gerakan dan daya (sebagai contoh halaju, geseran) dan tindakan daya (sebagai contoh daya magnet, daya graviti dan daya elektrostatik serta interaksi)
- Tenaga dan pemindahannya (sebagai contoh keabadian tenaga, kehilangan tenaga, tindak balas kimia)
- Interaksi antara tenaga dan jirim (sebagai contoh gelombang cahaya dan gelombang radio, gelombang bunyi dan seismik, penyerapan oleh karbon dioksida)
SISTEM KEHIDUPAN
- Konsep organisma (termasuklah haiwan, tumbuh-tumbuhan) dan mikroorganisma (sebagai contoh virus, bakteria)
- Gen (sebagai contoh ekspresi, keturunan/warisan, bioteknologi) dan interaksinya dengan alam sekitar
- Sel (termasuklah struktur dan fungsi, tenaga, respirasi (pengoksidaan karbon), fotosintesis (pengikatan karbon), pertumbuhan dan sebagainya)
- Sistem tumbuh-tumbuhan dan haiwan (sebagai contoh peredaran/pengangkutan, pembiakan, respirasi, pengangkutan, perkumuhan, penghadaman/nutrisi) dan hubungan antaranya
- Evolusi biologi (kepelbagaian biologi, variasi gen, adaptasi dan pemilihan semula jadi)
- Ekosistem (sebagai contoh jirim dan tenaga, rantaian makanan, habitat, gangguan seperti pencemaran)
- Biosfera (sebagai contoh kemapanan dalam ekosistem global)
- Interaksi manusia dan impak serta kesannya terhadap alam sekitar, spesies lain dan kemapanan
SISTEM BUMI DAN ANGKASA LEPAS
- Struktur sistem Bumi (sebagai contoh atmosfera, hidrosfera, geosfera, plat tektonik, seismologi)
- Ciri unsur yang mempunyai had, kegunaan dan kesan sumber mineral terhadap alam sekitar dalam eksploitasinya
- Tenaga dalam sistem Bumi (sebagai contoh sumber, pemanasan global, plat tektonik, kitaran geologi, kitaran air)
- Air, bekalan dan pemuliharaan air (sebagai contoh air bersih, akuifer)
- Interaksi dan perubahan antara sistem Bumi (sebagai contoh perubahan iklim, kitaran geokimia, daya pembina dan daya pemusnah, asidifikasi lautan)
- Sejarah Bumi (sebagai contoh fosil, asal usul dan evolusi, hakisan dan pemendapan)
- Bumi di angkasa lepas (sebagai contoh fasa bulan, sistem suria dan galaksi)
- Asal usul Alam Semesta dan Sistem Suria (sebagai contoh evolusi bintang, pembentukan planet, teori Letupan Besar)

Pengetahuan saintifik

Pengetahuan prosedural

Pengetahuan prosedural boleh digambarkan sebagai pengetahuan tentang prosedur dan amalan piawai yang digunakan oleh saintis bagi memperoleh data yang boleh dipercayai dan sahih. Pengetahuan tersebut diperlukan bagi menjalankan inkuiri saintifik dan menyemak evidens secara kritis yang mungkin digunakan bagi menyokong dakwaan yang dibuat berasaskan data.

Contoh pengetahuan prosedural yang boleh diuji termasuklah:

Konsep pemboleh ubah termasuklah yang bergerak balas, yang dimanipulasi dan dimalarkan
Konsep pengukuran sebagai contoh kuantitatif [pengukuran], kualitatif [pemerhatian], penggunaan skala, pemboleh ubah kategori dan selanjar
Kaedah mentaksir dan meminimumkan ketidakpastian seperti mengulangi pengukuran dan mendapatkan puratanya
Mekanisme memastikan ketepatan (nilai paling hampir bagi ukuran berulang untuk kuantiti yang sama) dan ketepatan data (nilai paling hampir antara kuantiti diukur dan nilai sebenar ukuran tersebut)
Strategi mengawal pemboleh ubah dan peranannya dalam reka bentuk eksperimen atau penggunaan ujian kawalan secara rawak bagi mengelakkan dapatan yang mengelirukan dan mengenal pasti mekanisme penyebab yang mungkin ada
Apabila diberikan persoalan saintifik, apakah reka bentuk yang bersesuaian untuk menyiasatnya, contohnya eksperimen, kajian lapangan atau mengenal pasti pola; peranan ujian kawalan bagi mengesan penyebab
Apakah proses penilaian pakar yang digunakan oleh komuniti saintifik bagi memastikan bahawa dakwaan boleh dipercayai

Pengetahuan saintifik

Pengetahuan epistemik

Pengetahuan epistemik ialah pengetahuan tentang konstruk dan mendefinisikan ciri penting bagi proses pembentukan pengetahuan dalam sains dan peranannya dalam memberi justifikasi terhadap pengetahuan yang dihasilkan oleh sains. Sehubungan itu, pengetahuan epistemik memberi kewajaran terhadap prosedur dan amalan yang digunakan oleh saintis, pengetahuan tentang struktur dan mendefinisikan ciri sebagai panduan inkuiri saintifik, serta teras sebagai asas penerimaan terhadap sesuatu dakwaan yang diberikan oleh sains tentang alam semula jadi. Ini melibatkan pemahaman tentang:

Ciri pemerhatian, fakta, hipotesis, model dan teori saintifik
Tujuan dan matlamat sains (untuk menghasilkan penerangan yang boleh dipercayai tentang alam semula jadi dan meramal peristiwa akan datang) berbanding teknologi (untuk menghasilkan penyelesaian yang optimum kepada keperluan manusia)
Nilai sains (sebagai contoh komitmen kepada penilaian pakar, keobjektifan dan penyingkiran bias)

Pengetahuan epistemik lebih kerap diuji secara pragmatik, iaitu murid diminta mentafsir dan menjawab soalan yang memerlukan pengetahuan epistemik. Sebagai contoh murid mungkin diminta untuk mengenal pasti sama ada sesuatu kesimpulan diwajarkan oleh data atau apakah evidens terbaik yang menyokong hipotesis yang dikemukakan tentang sesuatu item dan menjelaskan sebabnya.

Teras pengetahuan epistemik terdiri daripada empat elemen:

Peranan model dalam sains
Peranan data dan evidens dalam sains
Ciri penaakulan saintifik
Inkuiri saintifik secara kolaboratif dan usaha sama

Gunakan anak panah di bawah untuk meneliti perincian elemen asas ini.

MODEL
- Bagaimana pemahaman tentang dunia dibina menggunakan model fizikal, konseptual, sistem dan matematik dalam sains
- Perbezaan antara model dan realiti, contohnya model menggambarkan sesuatu yang mungkin terlalu kecil untuk dilihat atau terlalu besar untuk dibayangkan
- Bagaimana model membolehkan ramalan dan penjelasan dibuat
- Bagaimana keterbatasan model mengehadkan penggunaannya (sebagai contoh bilangan pemboleh ubah, model mudah berbanding kompleks, kualiti data yang disediakan)
DATA DAN EVIDENS DALAM DAKWAAN SAINTIFIK
- Bagaimana dakwaan saintifik disokong oleh data, kaedah, penaakulan dan penilaian dalam sains
- Bagaimana evidens sains dijana, contohnya kaedah yang diamalkan oleh saintis
- Bagaimana ralat pengukuran memberi kesan terhadap tahap keyakinan dalam pengetahuan saintifik
CIRI PENAAKULAN SAINTIFIK
- Pelbagai kaedah inkuiri, contohnya kerja lapangan dan peranannya, eksperimen kawalan, pencarian pola
- Jenis penaakulan (deduksi, induksi, abduksi, pemikiran kebarangkalian) digunakan bagi memantapkan pengetahuan dan matlamatnya (untuk menguji hipotesis penjelasan atau mengenal pasti pola dan entiti) dan contoh setiap jenis (sebagai contoh Hukum Gerakan Newton (deduksi), Teori Genetik Mendel (induksi), Teori Evolusi (abduksi))
- Dilema etika yang timbul dalam amalan saintifik, contohnya ujikaji terhadap haiwan, percanggahan kepentingan
- Peranan pengetahuan saintifik, bersama-sama bentuk pengetahuan lain, bagi mengenal pasti dan menyelesaikan isu masyarakat dan teknologi serta kekangannya
CIRI KOLABORATIF DAN USAHA SAMA SAINS
- Sejauh mana penyelidikan saintifik tertentu diberi dana dan disokong oleh kerajaan, pihak swasta dan mekanisme membuat keputusan
- Kepentingan kesepakatan bagi mewajarkan kepercayaan
- Bagaimana penilaian pakar membantu mewujudkan keyakinan terhadap dakwaan saintifik dan kebergantungan kepada masyarakat saintifik
- Amalan saintifik utama, peranan dan sifat kolaboratif yang dilaksanakan oleh saintis bagi menghasilkan pengetahuan yang dikongsi
- Had kepastian dan keyakinan dalam dapatan saintifik, bagaimana disampaikan, perubahan tahap kepastian dan peranan kesepakatan
- Bagaimana dapatan saintifik disampaikan dalam kalangan masyarakat dan orang awam (sebagai contoh pra-cetak, jurnal yang mempunyai penilaian pakar, komunikasi awam)

Identiti sains

Rangkuman konstruk identiti sebagai dimensi utama dalam kerangka PISA 2025 bagi pendidikan sains adalah berdasarkan prinsip bahawa meskipun pengetahuan dan kompetensi saintifik penting dan bernilai demi masa depan golongan muda, namun hasil identiti penting juga dalam menyokong keterlibatan dan kewarganegaraan aktif dalam dunia yang sedang pesat berubah.

Daripada perspektif pengukuran, pentaksiran PISA 2025 menilai elemen berikut bagi identiti sains, yang dianggap sebagai ciri penting pada individu berpendidikan saintifik:

Konstruk jati diri sains:
1. Pegangan epistemik – nilai umum tentang sains dan inkuiri saintifik
2. Jati diri sains (pengetahuan, sikap, kecenderungan, sumber, tingkah laku dan rakan sosial berkaitan sains)

Konstruk sikap:
3. Konsep kendiri dalam sains (rasa keberkaitan diri dengan sains termasuklah pelibatan pada masa hadapan)
4. Efikasi kendiri sains
5. Keseronokan terhadap sains
6. Motivasi instrumental

Konstruk alam sekitar:
7. Kesedaran tentang alam sekitar
8. Keprihatinan terhadap alam sekitar
9. Keterlibatan dalam alam sekitar

Konstruk ini dibina menjadi tiga dimensi utama bagi identiti:

Menghargai pandangan dan pendekatan saintifik dalam inkuiri
Elemen afektif bagi identiti sains
Kesedaran, keprihatinan dan keterlibatan dalam alam sekitar

Gunakan anak panah di bawah bagi meneliti dimensi ini secara lebih terperinci.

MENGHARGAI PERSPEKTIF DAN PENDEKATAN SAINTIFIK DALAM INKUIRI
Dimensi identiti saintifik ini ditunjukkan oleh:
- Komitmen pada evidens sebagai asas kepercayaan terhadap penerangan tentang dunia
- Komitmen pada pendekatan saintifik dalam inkuiri apabila bersesuaian
- Menghargai kritikan sebagai kaedah menentukan kesahan sebarang idea
- Membina minat dalam fenomena saintifik dan model serta penerangan berkaitannya
- Mempercayai dakwaan melalui persetujuan bersama saintis dan pakar domain berbanding sumber maklumat lain
- Pengiktirafan bahawa ketidaktentuan adalah ciri asas bagi mana-mana inkuiri saintifik dan implikasinya
- Pengiktirafan bahawa pengetahuan saintifik sentiasa mengalami evolusi dan berubah
- Pemahaman bahawa sains mampu menjadi penyumbang utama kepada penyelesaian masalah sosial dan alam sekitar
ELEMEN AFEKTIF BAGI IDENTITI SAINS
Dimensi identiti saintifik ini ditunjukkan oleh:
- Jati diri sains murid – iaitu pengetahuan, sikap, kecenderungan, sumber, tingkah laku dan rakan sosial yang berkaitan sains
- Kesanggupan melibatkan diri dalam isu berkaitan sains dan mempertimbangkan isu secara kritis menggunakan pengetahuan atau nilai sains serta pengetahuan dan nilai yang lain
- Sejauh mana seseorang individu menjiwai sains: pengiktirafan terhadap diri sendiri dan oleh individu lain tentang kompetensi melibatkan diri dengan fenomena berkaitan sains
- Sejauh mana murid dapat melihat diri mereka dalam sains
- Tahap minat murid dalam menceburi kerjaya sains atau mempelajari sains selepas tamat sekolah
- Kepelbagaian aktiviti kokurikulum dan aktiviti sains di luar sekolah yang diceburi oleh murid
- Sejauh mana murid suka belajar tentang sains di dalam dan di luar sekolah
KESEDARAN, KEPRIHATINAN DAN KETERLIBATAN DALAM ALAM SEKITAR
Bagi PISA 2025, konstruk terdahulu tentang kesedaran dan sifat optimis terhadap alam sekitar telah diubah suai dan diperluaskan kepada kesedaran tentang alam sekitar, keprihatinan tentang alam sekitar dan keterlibatan dalam alam sekitar.
Konstruk ini ditunjukkan dengan:
- Mengambil perspektif kritis yang berasaskan evidens terhadap isu alam sekitar daripada aspek peribadi dan masyarakat (termasuklah kesedaran, keprihatinan dan keterlibatan)
- Kesedaran tentang isu alam sekitar dan memperakui kerumitan saintifik dan sosial yang mendasari tindakan yang menjamin kemapanan alam sekitar
- Keprihatinan terhadap alam sekitar dan kehidupan mapan serta isu kesaksamaan dan keadilan sosial yang tercetus daripadanya
- Penilaian kritis tentang peranan sains dan faktor lain dalam amalan mapan
- Kecenderungan untuk bertindak dan menggalakkan amalan kemapanan dalam alam sekitar
- Keterlibatan yang dibina berasaskan pemahaman saintifik dan alam sekitar

Konteks

PISA 2025 mentaksir kompetensi dan pengetahuan dalam konteks khusus yang mencetuskan isu dan pilihan yang berkaitan dengan pendidikan sains dan alam sekitar. Konteks ini tidak terhad pada konteks sains yang diajar di sekolah. Malah, konteks dipilih berdasarkan pengetahuan dan pemahaman yang mungkin telah diperoleh dan dianggap penting dalam minat dan kehidupan murid berumur 15 tahun. Secara umumnya, konteks ini selari dengan bidang aplikasi literasi saintifik dalam kerangka PISA pusingan yang lalu.

Fokus item pentaksiran adalah pada situasi yang berkaitan dengan:

diri sendiri, keluarga dan rakan sebaya (peribadi)
masyarakat (setempat dan dalam negara)
kehidupan di seluruh dunia (global)

Teknologi dan tajuk berkaitan alam sekitar boleh digunakan sebagai konteks umum. Konteks sejarah boleh juga digunakan bagi mentaksir pemahaman murid tentang proses dan amalan yang terlibat dalam mengembangkan pengetahuan saintifik. Aplikasi sains dan teknologi, dalam lingkungan peribadi, setempat, dalam negara dan global yang terutamanya digunakan sebagai konteks bagi item pentaksiran termasuklah:

Kesihatan dan penyakit
Sumber semula jadi
Kualiti alam sekitar (termasuklah impak alam sekitar dan perubahan iklim)
Bahaya
Dunia penerokaan sains dan teknologi (termasuklah kemajuan dan cabaran kontemporari)

Gunakan anak panah di bawah bagi meneliti konteks dan aplikasi berkaitan secara lebih terperinci.

PERIBADI
- Penjagaan kesihatan
- Kemalangan
- Nutrisi
- Vaksinasi
- Penggunaan bahan pemakanan, jenis makanan dan tenaga secara peribadi
- Ambilan makanan keluaran tempatan
- Memilih diet bukan tenusu dan diet vegetarian
- Amalan kitar semula dan pengurangan penggunaan sumber secara mapan
- Penilaian risiko terhadap pilihan gaya hidup
- Penggunaan teknologi baharu daripada aspek saintifik, contohnya pengubahsuaian gen, realiti maya
SETEMPAT DAN DALAM NEGARA
- Kawalan penyakit
- Penularan sosial
- Pilihan makanan
- Obesiti
- Kesihatan masyarakat
- Pengurusan populasi manusia
- Kualiti hidup
- Jaminan, pengeluaran dan pengagihan makanan
- Bekalan tenaga
- Impak alam sekitar akibat pelombongan dan penggalian sumber
- Penghasilan sumber boleh diperbaharui
- Taburan populasi
- Pengurusan sisa
- Impak alam sekitar
- Penggunaan pertanian penjanaan semula
- Perubahan mendadak (sebagai contoh gempa bumi, cuaca buruk)
- Perubahan perlahan dan progresif (sebagai contoh hakisan pantai, pemendapan)
- Penilaian risiko
- Pengecaman wajah
- Bahan baharu
- Peralatan dan proses
- Pengubahsuaian gen
- Teknologi kesihatan
- Pengangkutan
- Penggunaan kepintaran buatan
GLOBAL
- Pandemik
- Jaminan makanan
- Gaya hidup sihat
- Sumber tenaga boleh diperbaharui dan tidak boleh diperbaharui
- Sistem semula jadi
- Pertumbuhan populasi
- Penggunaan spesies dan tanah secara mapan
- Kepelbagaian biologi dan nilainya
- Kemapanan alam sekitar
- Pengurusan pencemaran dan kualiti udara
- Kehilangan tanih/biojisim
- Kepupusan spesies secara besar-besaran
- Pengasidan lautan
- Ancaman daripada perubahan iklim
- Impak komunikasi moden
- Tenaga dan penghasilannya, contohnya peretakan hidraulik, tenaga nuklear, gas
- Penerokaan angkasa lepas
- Asal usul dan struktur alam semesta

Contoh

Di bawah ialah beberapa contoh jenis latihan yang mungkin ditemui oleh murid dalam pentaksiran Sains PISA 2025. Setiap butang akan membuka lembaran contoh yang mungkin ditemui daripada aplikasi pentaksiran.