Τα βιολογικά συστήματα στα θέματα του διαγωνισμού PISA Κυριακή Αναγνωστοπούλου Γεωπόνος, Eκπαιδευτικός, Λαοκρατία Λάκκα Δρ Βιολόγος, Σχολικός σύμβουλος

Αξιολόγηση της ικανότητας των μαθητών στο τέλος της υποχρεωτικής εκπαίδευσης – ηλικίας 15 ετών- να εφαρμόζουν τις γνώσεις και δεξιότητες που έχουν αποκτήσει στο σχολείο για την επίλυση προβλημάτων της καθημερινής ζωής. Το πρόγραμμα PISA (Programme for International Student Assessment) αποτελεί μια προσπάθεια των χωρών του Οργανισμού Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης (Ο.Ο.Σ.Α) για την αξιολόγηση της ικανότητας των μαθητών στο τέλος της υποχρεωτικής εκπαίδευσης – ηλικίας 15 ετών- να εφαρμόζουν τις γνώσεις και δεξιότητες που έχουν αποκτήσει στο σχολείο για την επίλυση προβλημάτων της καθημερινής ζωής. Το PISA δηλαδή αξιολογεί όχι μόνο την επιτυχή ανταπόκριση των μαθητών στις απαιτήσεις των Αναλυτικών Προγραμμάτων αλλά και την πρόσκτηση εκείνων των γνώσεων και των ικανοτήτων που θα τους χρειαστούν στην ενήλικη ζωή τους.Τα γνωστικά πεδία που εξετάζονται στο πρόγραμμα PISA είναι η Κατανόηση Κειμένου, τα Μαθηματικά και οι Φυσικές Επιστήμες.

ΟΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΚΛΟΙ ΤΟΥ P.I.S.A. 2000 Κατανόηση κειμένου Μαθηματικά Φυσικές Επιστήμες 2003 2006 Το πρόγραμμα PISA διεξάγεται σε τριετείς κύκλους. Κάθε κύκλος καλύπτει και τους τρεις τομείς, δηλαδή την κατανόηση κειμένου, τα μαθηματικά και τις φυσικές επιστήμες, εμβαθύνοντας παράλληλα σε έναν από αυτούς τους 3 γνωσιακούς τομείς. Ο 1ος κύκλος έλαβε χώρα το 2000, εστιάζοντας κατά κύριο λόγο στην κατανόηση κειμένου. Ο 2ος κύκλος το 2003 με έμφαση στα μαθηματικά και το 2006 διεξήχθη ο τρίτος κύκλος του προγράμματος με έμφαση στις φυσικές επιστήμες. Σε κάθε κύκλο, τρία τέταρτα του χρόνου εξέτασης αφιερώνονται στον «βασικό» τομέα, που εξετάζεται πιο διεξοδικά, ενώ για τους δύο άλλους τομείς παρέχεται ένα συνοπτικό προφίλ δεξιοτήτων.

Κεντρικά αναπτυξιακά χαρακτηριστικά του PISA: Αλφαβητισμός Δια βίου εκπαίδευση Περιοδικότητα Γεωγραφική κάλυψη Εκπαιδευτική πολιτική Τα βασικά χαρακτηριστικά που καθοδηγούν την ανάπτυξη του PISA είναι τα εξής: Η έννοια του «αλφαβητισμού». Σύμφωνα με την οποία σκοπός της εκπαιδευτικής διαδικασίας δεν είναι μόνο η παροχή εξειδικευμένων γνώσεων αλλά η διαθεματική προσέγγιση της γνώσης και η ανάπτυξη των γενικών δεξιοτήτων που θα επιτρέψει στους μαθητές αυριανούς πολίτες να αντεπεξέλθουν στις απαιτήσεις της καθημερινής ζωής και να συμμετάσχουν ενεργά στην κοινωνία, τώρα και στο μέλλον. Το PISA διατηρεί εμφανείς συνδέσεις με τη «δια βίου εκπαίδευση» καθώς καταγράφει τα κίνητρα των μαθητών για μάθηση και τις μαθησιακές στρατηγικές τους. Η «περιοδικότητα» στην υλοποίηση του PISA επιτρέπει στις χώρες να παρακολουθήσουν την πρόοδό τους σε ότι αφορά την επίτευξη κεντρικών μαθησιακών στόχων. Η «γεωγραφική κάλυψη» του PISA (στο PISA2006 συμμετείχαν 57 χώρες – 30 ΟΟΣΑ και 27 άλλες με περίπου 400.000 μαθητές αντιπροσωπεύοντας 20 εκατομμύρια 15χρονους ). Μέσω της αξιολόγησης των μαθητών το PISA ουσιαστικά αξιολογεί εκπαιδευτικά συστήματα και επιτρέπει στις κυβερνήσεις να σχεδιάσουν εκπαιδευτική πολιτική με βάση τα αποτελέσματά του.

Επιστημονικός αλφαβητισμός είναι η ικανότητα του ατόμου να χρησιμοποιεί την επιστημονική γνώση που κατέχει, ώστε να αναγνωρίζει ερωτήματα, να αποκτά νέα γνώση, να εξηγεί επιστημονικά φαινόμενα και να βγάζει συμπεράσματα που βασίζονται σε επιστημονικά δεδομένα. να κατανοεί τα χαρακτηριστικά της επιστήμης ως μία μορφή της ανθρώπινης γνώσης και αναζήτησης πληροφοριών να αντιλαμβάνεται πως η επιστήμη και η τεχνολογία διαμορφώνουν τα υλικά, πνευματικά και πολιτισμικά περιβάλλοντα να εμπλέκεται πρόθυμα με ζητήματα που σχετίζονται με την επιστήμη και με τις ιδέες της επιστήμης, ως στοχαστικός πολίτης Η έννοια του αλφαβητισμού είναι κεντρικό στοιχείο και των 3 γνωστικών πεδίων του προγράμματος. Στο πεδίο των ΦΕ αναφερόμαστε στον επιστημονικό αλφαβητισμό ή εγγραμματισμό (scientific literacy), που ορίζεται ως η ικανότητα του ατόμου να χρησιμοποιεί την επιστημονική γνώση που κατέχει, ώστε να αναγνωρίζει ερωτήματα, να αποκτά νέα γνώση, να εξηγεί επιστημονικά φαινόμενα και να βγάζει συμπεράσματα που βασίζονται σε επιστημονικά δεδομένα. Η επιστημονική γνώση δεν περιορίζεται μόνο στη γνώση δεδομένων και ορισμών, και υπονοεί κάτι πολύ περισσότερο από την ικανότητα ανάκλησης πληροφοριών, δεδομένων και ονομάτων. Εμπεριέχει την γνώση του φυσικού κόσμου και των νόμων του (knowledge of science) καθώς επίσης και τη γνώση για την επιστήμη (knowledge about science). Το πρώτο σχετίζεται με την κατανόηση βασικών επιστημονικών εννοιών και θεωριών, ενώ το δεύτερο περιλαμβάνει την κατανόηση της φύσης της επιστήμης, των βασικών χαρακτηριστικών της επιστημονικής έρευνας και των ορίων της επιστημονικής γνώσης ως ανθρώπινης δραστηριότητας. Για παράδειγμα όταν οι μαθητές διαβάζουν ένα άρθρο που σχετίζεται με κάποιο ζήτημα υγείας, μπορούν να διακρίνουν τα επιστημονικά από τα μη επιστημονικά σημεία του και μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις γνώσεις τους για να δικαιολογήσουν τις προσωπικές τους αποφάσεις; να κατανοεί τα χαρακτηριστικά της επιστήμης ως μία μορφή της ανθρώπινης γνώσης και αναζήτησης πληροφοριών δηλ γνώση και κατανόηση για τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες συλλέγουν στοιχεία και προτείνουν επιστημονικές εξηγήσεις, αναγνωρίζοντας τα βασικά χαρακτηριστικά της επιστημονικής έρευνας και το είδος των απαντήσεων που κάποιος μπορεί να περιμένει από την επιστήμη. Για παράδειγμα γνωρίζουν οι μαθητές τη διαφορά μεταξύ τεκμηριωμένων σε δεδομένα εξηγήσεων και προσωπικών απόψεων να αντιλαμβάνεται πως η επιστήμη και η τεχνολογία διαμορφώνουν τα υλικά, πνευματικά και πολιτισμικά περιβάλλοντα Στο σημείο αυτό αναδύεται η ιδέα ότι η επιστήμη είναι μία ανθρώπινη προσπάθεια που επηρεάζει τόσο τα άτομα, όσο και τις κοινωνίες. Η επιστήμη και η τεχνολογία παίζουν έναν παράδοξο ρόλο στις κοινωνίες, καθώς παρέχουν απαντήσεις σε ερωτήματα και λύσεις σε προβλήματα, αλλά παράλληλα πολλές φορές δημιουργούν ερωτήματα και προβλήματα. Για παράδειγμα είναι ενημερωμένοι για τις περιβαλλοντικές αλλαγές και τις επιπτώσεις τους στην οικονομική και κοινωνική σταθερότητα; να εμπλέκεται πρόθυμα με ζητήματα που σχετίζονται με την επιστήμη και με τις ιδέες της επιστήμης, ως στοχαστικός πολίτης Υποδηλώνεται το διαρκές ενδιαφέρον , η σκέψη, η έκφραση άποψης αλλά και η ανάληψη δράσης για ζητήματα που σχετίζονται με την επιστήμη.

Πλαίσιο Διαδικασίες Γνώση Στάσεις Καταστάσεις της καθημερινότητας, όπου εμπλέκονται η επιστήμη και τεχνολογία Απαιτεί από τους ανθρώπους Διαδικασίες Αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων Επιστημονική εξήγηση φαινομένων Χρήση επιστημονικών δεδομένων Αυτές επηρεάζονται από: Γνώση Για το φυσικό κόσμο Για την επιστήμη Στάσεις σχετικά με επιστημονικά ζητήματα Ενδιαφέρον Υποστήριξη της επιστημονικής έρευνας Υπευθυνότητα Η παραδοσιακή διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών εστιάζει στην εξήγηση και περιγραφή των φαινομένων δίνοντας έμφαση στην κατοχή και αναπαραγωγή της επιστημονικής γνώσης και των θεωριών. Στην καθημερινότητα, όπου εστιάζει ο επιστημονικός αλφαβητισμός ένα άτομο πρέπει πρώτα να αναγνωρίσει το επιστημονικό ζήτημα που αντιμετωπίζει, έπειτα να εφαρμόσει τις γνώσεις του και να χρησιμοποιήσει τα επιστημονικά δεδομένα ώστε να εξηγήσει τα φαινόμενα και να καταλήξει σε συμπεράσματα.

Στάσεις ενδιαφέρον για τις επιστήμες υποστήριξη για την επιστημονική έρευνα ευαισθητοποίηση απέναντι στους φυσικούς πόρους και το περιβάλλον Στους στόχους της εκπαίδευσης εκτός από την πρόσκτηση επιστημονικών γνώσεων περιλαμβάνεται και η ανάπτυξη του ενδιαφέροντος των μαθητών για την επιστήμη, η υποστήριξη της επιστημονικής έρευνας καθώς και η ανάπτυξη και προώθηση υπεύθυνης συμπεριφοράς απέναντι στο περιβάλλον και τους φυσικούς πόρους. Οι στάσεις και οι απόψεις των μαθητών για την επιστήμη παίζουν σημαντικό ρόλο στην απόφασή τους να αποκτήσουν περαιτέρω επιστημονικές γνώσεις, να ακολουθήσουν σταδιοδρομία στις επιστήμες και να χρησιμοποιήσουν τις επιστημονικές έννοιες και μεθόδους παραγωγικά στη ζωή τους. Το PISA αποτιμά και αξιολογεί τις στάσεις και τις απόψεις των μαθητών σε τρεις περιοχές: ενδιαφέρον για τις επιστήμες, υποστήριξη για την επιστημονική έρευνα και ευαισθητοποίηση απέναντι στους φυσικούς πόρους και το περιβάλλον.

Γνώση για την επιστήμη η επιστημονική έρευνα ως κεντρική διαδικασία της επιστήμης και τα συστατικά στοιχεία της οι επιστημονικές εξηγήσεις που αφορούν στα αποτελέσματα της επιστημονικής έρευνας Στη γνώση για την επιστήμη διακρίνονται 2 κατηγορίες: η επιστημονική έρευνα, ως κεντρική διαδικασία της επιστήμης και τα συστατικά στοιχεία της και οι επιστημονικές εξηγήσεις που αφορούν στα αποτελέσματα της επιστημονικής έρευνας.

Γνώση για το φυσικό κόσμο. Στόχος του επιστημονικού αλφαβητισμού είναι να καταστήσει λειτουργικές τις αντιλήψεις των μαθητών για τον κόσμο που τους περιβάλλει και να περιγράψει κατά πόσο είναι ικανοί να εφαρμόσουν τις γνώσεις τους στην καθημερινή τους ζωή. Η επιλογή λοιπόν των εννοιών από το αχανές σύνολο των επιστημονικών γνώσεων που θα μπορούσαν να αποτιμηθούν γίνεται σύμφωνα με τα εξής κριτήρια: Άμεση σύνδεση των εννοιών με καταστάσεις της καθημερινής ζωής. Σημαντικές επιστημονικές έννοιες με λειτουργική χρησιμότητα Καταλληλότητα για το αναπτυξιακό στάδιο των 15χρονων. Οι γνωστικές περιοχές που επιλέχθηκαν από το PISA εφαρμόζοντας τα προαναφερθέντα κριτήρια είναι: φυσικά συστήματα, βιολογικά συστήματα, συστήματα στη γη και το διάστημα και τεχνολογικά συστήματα

Πεδία εφαρμογής του επιστημονικού αλφαβητισμού Προσωπικό Κοινωνικό Παγκόσμιο Υγεία Διατήρηση της υγείας, ατυχήματα, διατροφή Έλεγχος και μετάδοση ασθενειών, επιλογή φαγητών, η υγεία στην κοινότητα Επιδημίες, εξάπλωση μολυσματικών ασθενειών Φυσικοί πόροι Προσωπική κατανάλωση υλικών και ενέργειας Διατήρηση των πληθυσμών, ποιότητα ζωής, ασφάλεια, παραγωγή και διάθεση των τροφίμων, ενεργειακά αποθέματα Ανανεώσιμα και μη ανανεώσιμα φυσικά συστήματα, μεγέθη πληθυσμών, διατήρηση των ειδών. Περιβάλλον Περιβαλλοντικά φιλική συμπεριφορά, χρήση και απόρριψη υλικών. Κατανομή πληθυσμών, διευθέτηση αποβλήτων, περιβαλλοντικός αντίκτυπος, τοπικό κλίμα. Βιοποικιλότητα, οικολογική σταθερότητα, έλεγχος της ρύπανσης, παραγωγή και εξαφάνιση εδαφών. Κίνδυνοι Φυσικές και ανθρωπογενείς αποφάσεις που αφορούν στη στέγαση Σεισμοί, καιρικά φαινόμενα διάβρωση παράκτιων περιοχών, ιζηματοποίηση, διαχείριση κινδύνων Κλιματικές αλλαγές, εξαφάνιση ειδών Καινοτομίες Επιστημονικής φύσης ενδιαφέροντα, σπορ και διασκέδαση, μουσική και τεχνολογία Νέα υλικά, συσκευές και διαδικασίες, γενετική τροποποίηση, τεχνολογία όπλων, μεταφορές. Εξερεύνηση του διαστήματος, προέλευση και δομή του σύμπαντος Ποια είναι η θέση της βιολογίας; Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα οι βιολογικές επιστήμες αναπτύχθηκαν ραγδαία επηρεάζοντας τομείς όπως η υγεία, το περιβάλλον, η βιομηχανία, η αγροτική παραγωγή και τελικά τον τρόπο ζωής και την οργάνωση της κοινωνίας. Είναι δε τόσο μεγάλο το ενδιαφέρον για όσα συμβαίνουν στο χώρο των βιολογικών επιστημών, ώστε οποιαδήποτε εξέλιξη στο χώρο της έρευνας γίνεται γρήγορα γνωστή. Οι εφαρμογές της βιολογίας στην καθημερινή ζωή καθώς και οι πιθανές συνέπειες αυτών των εφαρμογών αποτελούν, μέσω των Μ.Μ.Ε., καθημερινό αντικείμενο συζήτησης, με ζητούμενο την ενεργοποίηση των πολιτών. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο είναι λογικό τα βιολογικά συστήματα να έχουν ισχυρή παρουσία στη διαμόρφωση των θεμάτων του PISA που αξιολογούν τον επιστημονικό αλφαβητισμό. Στον πίνακα παρουσιάζονται τα πεδία εφαρμογής του επιστημονικού αλφαβητισμού, τα περισσότερα των οποίων σχετίζονται σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό με εφαρμογές της βιολογίας στην καθημερινότητα.

Συμμετοχή των διαφόρων γνωστικών περιοχών Γνώση για το φυσικό κόσμο Ποσοστά συμμετοχής Φυσικά συστήματα 15 -20 Βιολογικά συστήματα 20-25 Συστήματα στη Γη και το διάστημα 10 -25 Τεχνολογικά συστήματα 5-10 Μερικό σύνολο 60- 65 Γνώση για την επιστήμη Επιστημονική έρευνα 15-20 Επιστημονικές εξηγήσεις 35-40 Σύνολο 100 Τα θέματα που χρησιμοποιούνται στο PISA διαμορφώνονται με τη χρησιμοποίηση όλων των στοιχείων που αναφέρονται στο πλαίσιο του επιστημονικού αλφαβητισμού. Έτσι η γνώση για το φυσικό κόσμο συμμετέχει σε ποσοστό 60 – 65%, ενώ η γνώση για την επιστήμη σε ποσοστό 35 – 40%. Επιπρόσθετα οι διάφορες γνωστικές περιοχές αντιπροσωπεύονται με τις εξής αναλογίες

Θεματικές ενότητες που περιλαμβάνονται στα βιολογικά συστήματα Θεματικές ενότητες που περιλαμβάνονται στα βιολογικά συστήματα Κύτταρα (δομή και λειτουργία, DNA, φυτά και ζώα). Άνθρωπος ως σύστημα και υποσυστήματα του οργανισμού (πεπτικό, αναπνευστικό, κυκλοφορικό, απεκκριτικό και οι μεταξύ τους σχέσεις), υγεία, διατροφή, αναπαραγωγή, ασθένειες. Πληθυσμοί (είδη, εξέλιξη, βιοποικιλότητα, γενετική ποικιλότητα). Οικοσυστήματα (τροφικές αλυσίδες, ροή ύλης και ενέργειας). Βιόσφαιρα (λειτουργίες των οικοσυστημάτων, αειφορία). Στα βιολογικά συστήματα περιλαμβάνονται οι παρακάτω θεματικές ενότητες: Κύτταρα (δομή και λειτουργία, DNA, φυτά και ζώα). Άνθρωπος ως σύστημα και υποσυστήματα του οργανισμού (πεπτικό, αναπνευστικό, κυκλοφορικό, απεκκριτικό και οι μεταξύ τους σχέσεις), υγεία, διατροφή, αναπαραγωγή, ασθένειες. Πληθυσμοί (είδη, εξέλιξη, βιοποικιλότητα, γενετική ποικιλότητα). Οικοσυστήματα (τροφικές αλυσίδες, ροή ύλης και ενέργειας). Βιόσφαιρα (λειτουργίες των οικοσυστημάτων, αειφορία).

Τα αποτελέσματα του PISA 2006. Οι χώρες κατατάσσονται σε 3 ομάδες, ανάλογα με τις επιδόσεις των μαθητών τους:. Σε αυτές που παρουσιάζουν επίδοση στατιστικά σημαντική πάνω από το μέσο όρο, σε αυτές με μέση επίδοση χωρίς στατιστικά σημαντική διαφορά από το μέσο όρο και σε αυτές με μέση επίδοση στατιστικά σημαντική κάτω από το μέσο όρο. Η σειρά κατάταξης των χωρών αντιπροσωπεύει τη θέση στην οποία βρίσκεται κάθε χώρα με πιθανότητα 95%. Για το λόγο αυτό δεν δίνεται μία θέση για κάθε χώρα αλλά μια ομάδα, π.χ Ελλάδα 35 -38.

Επιδόσεις Ικανότητα Περιεχόμενο Γνώση για την επιστήμη Μέση Επίδοση 473 Αναγνώριση επιστημο-νικών ζητημάτων Επιστη-μονική εξήγηση φαινό-μενων Χρήση επιστημο-νικών δεδομένων Συστήματα στη Γη και το διάστημα Βιολογικά συστήματα Φυσικά συστήματα 469 476 465 471 477 475 474 Το PISA παρουσιάζει τις επιδόσεις των μαθητών για κάθε ικανότητα ξεχωριστά καθώς και για κάθε γνωστικό πεδίο. Σε ότι αφορά την Ελλάδα και τις ικανότητες που κατέχουν οι μαθητές εμφανίζει μικρό πλεονέκτημα στην επιστημονική εξήγηση φαινόμενων (+3 βαθμούς), ενώ στην αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων και στη χρήση επιστημονικών δεδομένων εμφανίζει συγκριτικό μειονέκτημα (- 4 και -8 βαθμοί αντίστοιχα). Το γεγονός αυτό βρίσκεται σε συμφωνία με τις πρακτικές της παραδοσιακής διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών, που εστιάζει στην εξήγηση και περιγραφή των φαινομένων δίνοντας έμφαση στην κατοχή και αναπαραγωγή της επιστημονικής γνώσης και των θεωριών. Ωστόσο για τον επιστημονικό αλφαβητισμό η αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων και η χρήση επιστημονικών δεδομένων είναι εξίσου σημαντικές. Ένας μαθητής που κατέχει μία επιστημονική θεωρία, αλλά δεν είναι ικανός καταρχήν να αναγνωρίσει ένα επιστημονικό πρόβλημα και έπειτα να ερμηνεύσει τα ευρήματα στο πλαίσιο της καθημερινότητας θα χρησιμοποιήσει ελάχιστα την επιστημονική γνώση που κατέχει στην ενήλικη ζωή του και για το λόγο αυτό δεν θεωρείται επιστημονικά ενημερωμένος. Στη γνώση για την επιστήμη οι ¨Έλληνες μαθητές υστερούν κατά 2 βαθμούς σε σχέση με τη μέση επίδοσή τους, ενώ σε ότι αφορά τις εννοιολογικές περιοχές την καλύτερη επίδοση την εμφανίζουν στα Συστήματα στη Γη και το διάστημα (+4 βαθμοί), έπονται τα Βιολογικά συστήματα (+2 βαθμοί) και τελικά τα φυσικά συστήματα (+1βαθμοί). Το παράδοξο εδώ βρίσκεται ότι η καλύτερη επίδοση βρίσκεται στην περιοχή που δεν καλύπτεται επαρκώς από το αναλυτικό πρόγραμμα, ενώ η κλασική περιοχή της Φυσικοχημείας (Φυσικά συστήματα), στην οποία δίνεται το μεγαλύτερο βάρος από το εκπαιδευτικό σύστημα δεν εμφανίζει καλύτερες επιδόσεις.

ΜΟΡΦΗ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ – παράδειγμα Τα θέματα του PISA αποτελούνται από ένα εισαγωγικό κείμενο – ερέθισμα, το οποίο ακολουθείται από ερωτήσεις. Το πλαίσιο αποδίδεται από το εισαγωγικό κείμενο που βασίζεται σε μια αυθεντική κατάσταση της καθημερινής ζωής, η οποία αναπαρίσταται με γραφήματα, εικόνες, αποσπάσματα από επιστημονικά και εκλαϊκευμένα άρθρα εφημερίδων, ιστορικά ντοκουμέντα, πρωτόκολλα έρευνας ή μπορεί να είναι συνδυασμός όλων αυτών. Στο συγκεκριμένο εισαγωγικό κείμενο ερέθισμα της ερώτησης παρουσιάζονται οι αντιρρήσεις σχετικά με τη χρήση των γενετικά τροποποιημένων προϊόντων, η αντιδικία των εταιρειών που προωθούν τους γενετικά τροποποιημένους σπόρους και τα αντίστοιχα ζιζανιοκτόνα με τους οικολόγους και η διεξαγωγή ερευνών για την επιβεβαίωση των ισχυρισμών της μίας ή της άλλης ομάδας.

Ερώτηση είναι πολλαπλής επιλογής Γνώση για την επιστήμη Αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων Ποσοστό των σωστών απαντήσεων Ελλήνων μαθητών: 72,54% Ακολουθεί η ερώτηση που είναι πολλαπλής επιλογής , εξετάζει γνώση για την επιστήμη και η επιστημονική διαδικάσία που εμπλέκεται είναι η αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων,. Θεωρείται μία εύκολη ερώτηση και αντιστοιχεί στη βάση του επιπέδου 2 (421 βαθμοί), όπου οι μαθητές καλούνται να επιδείξουν βασικές γνώσεις για το σχεδιασμό των επιστημονικών πειραμάτων. Για να απαντήσουν σωστά σε αυτήν την απάντηση, οι μαθητές πρέπει να γνωρίζουν ότι η επίδραση των διαφορετικών χειρισμών (διαφορετικά ζιζανιοκτόνα) στα προϊόντα (αριθμός εντόμων) ενός πειράματος μπορεί να επηρεάζεται από τους οικολογικούς παράγοντες. Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων ήταν 73,6% για τις χώρες του ΟΟΣΑ και 72,54% για την Ελλάδα.

Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί αποτελούν αντικείμενο διδασκαλίας στο μάθημα βιολογίας στη Γ΄ Γυμνασίου. Σε αντιδιαστολή όμως με το εισαγωγικό κείμενο του θέματος του PISA, όπου παρουσιάζονται όλες οι απόψεις στο νέο σχολικό βιβλίο της Γ΄ Γυμνασίου εμφανίζεται μόνο η θετική πλευρά των γενετικά τροποποιημένων οργανισμών και τα οφέλη από αυτούς, ενώ απωσιωπούνται οι αντιρρήσεις και αντιδράσεις σχετικά με τη χρήση τους. Παράλληλα οι εικόνες που συνοδεύουν το κείμενο με τους παραπλανητικούς υπότιτλους ενισχύουν την θετική στάση και άκριτη αποδοχή των Γ.Τ.Ο . Για το ζήτημα αυτό (την έμμεση προώθηση των Γ.Τ.Ο ) οι συγγραφείς του βιβλίου έχουν δεχτεί αρκετές επικρίσεις από την εκπαιδευτική κοινότητα.

Ερώτηση 1: Ερώτηση 5: σύνθετος τύπος «σωστού-λάθους» επιστημονική εξήγηση φαινομένων 42,05% σωστές απαντήσεις Ερώτηση 5: ανοικτού τύπου επιστημονική εξήγηση φαινομένων. ποσοστό των σωστών απαντήσεων , 46,67% Ένα ακόμα θέμα του προγράμματος η φυσική άσκηση με μικρό εισαγωγικό κείμενο ερέθισμα. Συνήθως το εισαγωγικό κείμενο είναι μεγάλο καθιστώντας την κατανόηση κειμένου προαπαιτούμενο του επιστημονικού αλφαβητισμού. Η πρώτη ερώτηση είναι ένας σύνθετος τύπος «σωστού-λάθους» εξετάζει επιστημονική γνώση και η επιστημονική διαδικασία που εμπλέκεται είναι η επιστημονική εξήγηση φαινομένων. Θεωρείται άνω του μέσου όρου ως προς τη δυσκολία της και αντιστοιχεί στο ανώτερο τμήμα του επιπέδου 3 (545 βαθμοί), όπου οι μαθητές πρέπει να ανακαλέσουν τις γνώσεις τους για τα πλεονεκτήματα της φυσικής άσκησης Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων ήταν 56,6% για τις χώρες του ΟΟΣΑ και 42,05% για την Ελλάδα. Η δεύτερη ερώτηση είναι ανοικτού τύπου, εξετάζει επιστημονική γνώση και η επιστημονική διαδικασία που εμπλέκεται είναι η επιστημονική εξήγηση φαινομένων. Οι μαθητές πρέπει να εξηγήσουν πώς σχετίζεται ο έντονος ρυθμός αναπνοής με την αυξημένη φυσική δραστηριότητα. Σε μία αποδεκτή εξήγηση θα πρέπει να αναγνωρίζεται, ότι κατά την άσκηση αφενός απαιτείται περισσότερο οξυγόνο, αφετέρου πρέπει να απομακρυνθούν τα αυξημένα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα. Δηλαδή ο μαθητής πρέπει να αντλήσει γνώση από διαφορετικά συστήματα του οργανισμού, ώστε να συσχετίσουν την ανταλαγή αερίων που συμβαίνει στους πνεύμονες με την αυξημένη άσκηση του μυικού συστήματος. Αυτό καθιστά την ερώτηση σχετικά δύσκολη και την τοποθετεί στο επίπεδο 4 (583 βαθμοί). Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων ήταν 45,2% για τις χώρες του ΟΟΣΑ και 46,67% για την Ελλάδα.

Στα σχολικά εγχειρίδια βιολογίας του Γυμνασίου υπάρχουν οι παρακάτω αναφορές που σχετίζονται με το θέμα της φυσικής άσκησης:( Περιλαμβάνεται στις επαναληπτικές ερωτήσεις του 4ου κεφαλαίου (αναπνοή στον άνθρωπο) στο νέο σχολικό βιβλίο βιολογίας Α΄Γυμνασίου, σελ. 94)

Και στο ίδιο κεφάλαιο

Συμπεράσματα Οι θεματικές ενότητες που αξιολογούνται στη γνωστική περιοχή των βιολογικών συστημάτων στο PISA αποτελούν διδακτέα ύλη του μαθήματος της βιολογίας στην Α΄και Γ΄Γυμνασίου Σκοποί του ΑΠΣ της Βιολογίας στο Γυμνάσιο όπως, εξήγηση φαινομένων, εξαγωγή συμπερασμάτων βάσει δεδομένων, αντίληψη του τρόπου με τον οποίο η επιστήμη και η τεχνολογία διαμορφώνουν τα υλικά, πνευματικά και πολιτισμικά περιβάλλοντα, βρίσκονται σε συμφωνία με μερικά από τα βασικά συστατικά του ορισμού του επιστημονικού αλφαβητισμού Αντίθετα, άλλα ουσιαστικά χαρακτηριστικά όπως η αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων και η κατανόηση των χαρακτηριστικών της επιστήμης δε φαίνεται να συμπεριλαμβάνονται στους γενικούς σκοπούς και στόχους του συγκεκριμένου ΑΠΣ. Η σύνδεση των γνώσεων με την καθημερινότητα απουσιάζει στα ΑΠΣ΄. Αυτή η αναφορά γίνεται στο νέο ΔΕΠΠΣ, καθώς επίσης και η αναγκαιότητα για ανάπτυξη της δεξιότητας της διαβίου μάθησης, της συστημικής αντίληψης της πραγματικότητας και η ανάπτυξη της κριτικής σκέψης. Οι στόχοι αυτοί δεν υποστηρίζονται πάντα από το σχολικό εγχειρίδιο. Από τη διερεύνηση που επιχειρήθηκε προκύπτουν τα ακόλουθα συμπεράσματα: Οι θεματικές ενότητες που αξιολογούνται στη γνωστική περιοχή των βιολογικών συστημάτων στο PISA αποτελούν διδακτέα ύλη του μαθήματος της βιολογίας στην Α΄και Γ΄Γυμνασίου Σκοποί του ΑΠΣ της Βιολογίας στο Γυμνάσιο όπως, εξήγηση φαινομένων, εξαγωγή συμπερασμάτων βάσει δεδομένων, αντίληψη του τρόπου με τον οποίο η επιστήμη και η τεχνολογία διαμορφώνουν τα υλικά, πνευματικά και πολιτισμικά περιβάλλοντα, βρίσκονται σε συμφωνία με μερικά από τα βασικά συστατικά του ορισμού του επιστημονικού αλφαβητισμού Αντίθετα, ουσιαστικά χαρακτηριστικά όπως η αναγνώριση επιστημονικών ζητημάτων και η κατανόηση των χαρακτηριστικών της επιστήμης δε φαίνεται να συμπεριλαμβάνονται στους γενικούς σκοπούς και στόχους του συγκεκριμένου ΑΠΣ. Επιπλέον στο ΑΠΣ που ίσχυε όταν έγινε η διεξαγωγή του PISA 2006 απουσιάζει η ευθεία αναφορά στη χρησιμοποίηση των γνώσεων για την επίλυση προβλημάτων της καθημερινότητας. Αυτή η αναφορά γίνεται στο νέο ΔΕΠΠΣ, που εφαρμόζεται στο Γυμνάσιο από το Σεπτέμβριο του 2007. Στο ίδιο ΔΕΠΠΣ αναφέρεται επίσης η αναγκαιότητα για ανάπτυξη της δεξιότητας της διαβίου μάθησης, της κριτικής σκέψης αλλά και της συστημικής αντίληψης της πραγματικότητας. Ωστόσο οι στόχοι αυτοί δεν υποστηρίζονται πάντα από το ένα και μοναδικό σχολικό εγχειρίδιο