ПИСА 2025 концептуални оквир испитивања природних наука

Културолошко достигнуће природних наука јесте скуп експланаторних теорија које су трансформисале наше схватање природе. Компетентност да се објасне појаве које се дешавају у материјалном свету стога зависи од познавања најважнијих идеја из природних наука.

Ученици треба да препознају, дају, примене и оцене објашњења и решења за низ природних и технолошких појава и проблема, показујући способност да:

• се присете одговарајућих научних знања и примене их;
• користе различите облике представљања података и да умеју да их преведу из једног у други облик;
• изведу и образложе одговарајућа научна предвиђања и решења;
• идентификују, израде и оцене моделе;
• препознају и развијају експланаторне хипотезе појава у материјалном свету;
• објасне потенцијалне импликације научног знања на друштво.

Објашњење научних појава, технолошких појава и појава у вези са животном средином, међутим, захтева више од способности да се појединац присети теорије, идеје, информације или чињенице (тј. познавање садржаја) и да их користи. Давање научног објашњења такође захтева схватање начина на који се дошло до таквог знања и нивоа поверења који можемо имати у вези са било којим научним тврдњама. За ову компетенцију, потребно је поседовање знања о стандардним поступцима и праксама који се користе у научном истраживању да би се дошло до таквог знања (процедурално знање), и схватање њихове улоге и функције у аргументовању знања које је произвела наука (епистемичко знање).

У протеклој деценији дошло је до експлозије у количини и протоку информација и могућности појединаца да приступе овим информацијама. Нажалост, уз проток валидних и поузданих информација, све је већи прилив и погрешних информација, и још горе, дезинформација. Када су у питању научне информације, како валидне тако и погрешне, свим грађанима је потребна компетенција да оцене кредибилитет и вредност информација које се обично јављају око питања у вези са науком.

Све је већа забринутост због лакоће са којом људи прихватају веровања за која се тврди да су „научна“, за која не постоје стварни материјални докази, а при томе постоје ваљани докази који говоре супротно. Научно образована особа треба да схвати значај развијања скептичног односа, који доводи до постављања питања о томе да ли постоји сукоб интереса око неког питања, да ли постоји утврђен научни консензус о нечему и да ли је извор довољно стручан.

У основи ове компетенције је разумевање да је наука колективни подухват и да наука није непогрешива. Научници појединачно или тимови научника могу да погреше, а консензус заједнице је поузданији, јер је производ опсежног преиспитивања од стране стручних колега унутар те заједнице и представља знање које је проверено и поново проверавано још много пута.

Ученици треба да истраже и оцене научне информације, тврдње и аргументе представљене у различитим облицима приказа и контекстима, и да извуку одговарајуће закључке, показујући способност да:

• претраже, процене и саопште релативне предности различитих извора информација (научних, друштвених, економских и етичких), који могу имати значај или вредност у доношењу одлука о питањима у вези са науком, и да ли они подржавају аргумент или решење;
• разликују тврдње засноване на снажним научним доказима, тврдње стручњака наспрам тврдњи оних који нису стручњаци и тврдње засноване на мишљењу, и умеју да објасне по чему их разликују;
• сачине аргумент који подржава одговарајући научни закључак из скупа података;
• критикују стандардне недостатке у аргументима који се односе на науку, нпр. лоше претпоставке, узрок наспрам корелације, погрешна објашњења, генерализације из ограничених података;
• оправдају одлуке користећи научне аргументе, без обзира на то да ли су у питању њихови аргументи или аргументи научне заједнице, који доприносе решавању савремених питања или одрживом развоју.

Ова компетенција захтева од ученика да поседују и процедурално знање и епистемичко знање, али се такође може ослањати, у различитом степену, на њихово познавање садржаја у области науке.

Ученик који показује ову компетенцију може да:

• потражи и оцени доказе из различитих система знања и извора;
• вреднује и осмисли потенцијална решења за друштвена, еколошка питања и питања у вези са животном средином, користећи креативно и системско размишљање, узимајући у обзир последице на садашње и будуће генерације;
• укључи се, индивидуално и колективно, у грађанске процесе ради доношења одлуке на основу информација и консензуса;
• постави циљеве, сарађује са другим младим људима и одраслима из свих генерација и ангажује се на остваривању регенеративних и трајних друштвено-еколошких промена у различитим размерама (од локалних до глобалних).

Елементи ове компетенције мере се научном компетенцијом 2 (Израда и вредновање дизајна за научно истраживање и критичко тумачење научних података и доказа) и научном компетенцијом 3 (Истраживање, вредновање и коришћење научних информација за доношење одлука и деловање). Ова компетенција захтева познавање садржаја, процедурално и епистемичко знање.

Компетенције у вези са науком о животној средини које ће се мерити у истраживању ПИСА 2025 односе се на исходе научног образовања ученика у вези са животном средином, дефинисане као „Компетентно деловање у антропоцену“.

Компетентно деловање у антропоцену захтева разумевање да су људски утицаји већ значајно изменили Земљине системе, и то и даље чине. Односи се на начине постојања и деловања у свету у којем се људи постављају као део (а не издвојено од) екосистема, уз признавање и поштовање свих врста и међузависности живота.

Млади који компетентно делују у антропоцену:

• верују да ће се њихове активности ценити и одобравати и бити делотворне у раду на ублажавању утицаја климатских промена, губитка биодиверзитета, несташице воде и других сложених проблема и криза;
• препознају начине на које су друштва могла начинити неправду и раде на оснаживању свих људи да допринесу добробити заједнице и екосистема;
• показују наду, отпорност и ефикасност у суочавању са кризама које су и друштвене и еколошке;
• поштују и вреднују различита становишта и различите системе знања;
• ангажују се са другим младим људима и одраслима из свих генерација, у грађанским процесима који воде ка побољшању добробити заједнице и одрживој будућности;
• раде индивидуално и са другима на различитим нивоима, од локалних до глобалних, на разумевању и решавању сложених изазова са којима се суочавају сва бића у нашим заједницама.

Више о томе можете прочитати у радном документу ОЕЦД-а, овде.

У ПИСА 2025 испитивању у домену природних наука може се проценити само један део садржаја. Знање које се процењује биће одабрано из главних области физике, хемије, биологије, науке о Земљи и свемиру, тако да то знање:

• буде релевантно за ситуације из стварног живота;
• представља важан научни концепт кључне експланаторне теорије која је добро утврђена и има трајну употребу;
• одговара степену развоја 15-годишњака.

Оквир користи термин „системи“ уместо „науке“ у дескрипторима за познавања садржаја, како би пренео идеју да грађани морају разумети концепте из физичких наука и наука о животу, Земљи и свемиру, и њихову примену у контекстима у којима су елементи знања међузависни и интердисциплинарни.

За детаљнији приказ кључних знања за познавање садржаја, употребите стрелице дате испод.

Процедурално знање се може замислити као знање о стандардним поступцима и праксама које научници користе да би дошли до поузданих и валидних података. Такво знање је потребно и за предузимање научних истраживања и за критичко преиспитивање доказа који се могу користити за поткрепљење тврдњи изведених из података.

Примери процедуралног знања које се може тестирати укључују:

• концепт варијабли, укључујући зависне, независне и контролне варијабле;
• концепте мерења, нпр. квантитативни [мерења], квалитативни [опсервације], употребу скале, категоријалних и континуираних варијабли;
• начине процене и минимизирања грешке као што су понављање и усредњавање мерења;
• механизмe за обезбеђивање прецизности (слагањe резултата добијених на већем броју извршених мерења) и тачности података (слагања резултата добијених мерењем са правом вредношћу);
• уобичајене начине апстраховања и представљања података коришћењем табела, графикона и других графичких приказа и њихова одговарајућа употреба;
• стратегија контроле варијабли и њена улога у експерименталном дизајну или коришћење насумичних контролисаних испитивања како би се избегли збуњујући налази и утврдили могући узрочни механизми;
• избор одговарајућег дизајна у складу са научним питањем, нпр. експериментално, теренско истраживање или тражење образаца; улога контрола у утврђивању узрочности;
• које поступке стручне провере користи научна заједница како би осигурала поузданост тврдњи, односно знања.