客观日本

日本中小学生学习能力和学习状况调查:数据应用能力不足

2024年08月08日 中等教育

日本文部科学省实施的“全国学习能力和学习状况调查”调查结果显示,作为义务教育阶段重要的一环,日本小学生在数据应用能力的提升方面,存在着较大的问题。日本小学生缺乏从折线图中读取所需数值,描述符合条件内容的能力;初中生则缺乏比较并捕捉多组数据的分布趋势,运用数学表达式说明判断依据的能力。缺乏这两种能力不足的学生人数较多。调查报告指出,有必要从小学阶段开始改进课程,培养学生用语言和数字来表达图表所示数据的能力。

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“Society 5.0”作为继“狩猎社会”“农耕社会”“产业社会”“信息社会”之后的全新社会目标,在2016年1月日本内阁会议通过的“第5期科学技术基本计划”中被首次提出。“Society5.0”被描述为一个“具备可持续性和韧性,在确保国民的安全和安心同时,人人都能实现多样化幸福的社会”。而作为实现“Society 5.0”所必需的教育人才培养政策之一,“充实编程教育和统计教育”被提出。基于这一政策,2017年3月公布的小学初中“新学习指导要领”和2018年3月公布的高中“新学习指导要领”中,增加了培养学生信息利用能力的编程教育和统计教育的内容。

“新学习指导要领”分别于2020年起在小学、2021年起在初中、2022年起在高中纳入教学课程。今年7月29日文部科学省公布的“2024年度全国学习能力和学习状况调查”结果中,可否看到“新学习指导要领”对于培养中小学生信息利用能力的效果?该调查每年以日本全国的小学6年级学生、初中3年级学生为对象,通过算术及数学问题,考察“新学习指导要领”培养的学生在知识及技能、思维能力、判断力、表达能力等方面的水平(根据年份的不同,还会追加理科等国语、算术、数学以外的科目)。

从小学开始重视统计教育

在“新学习指导要领”中,小学算术、初中数学新增的内容之一是统计教育中的“数据利用”。小学的课程增加了使用表格和各种图表进行数据整理和数据考察等内容,初中的课程增加了通过“箱线图”等图表比较数据分布以及抽样调查等内容。在今年的全国学习能力和学习状况调查中,小学6年级学生被问及4道有关“数据利用”的问题。学生对其中2道题的回答结果被评估为相对良好,而回答正确率最低的题目是,从折线图中读出所需的数值,并用文字和数字描述符合条件的情况。该题目要求学生根据某市3月和4月樱花开花次数及其差异的折线图,描述出从1970年代到2010年代每10年间开花次数差异最大的年份,并描述其中的差异。

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(摘自文部科学省国立教育政策研究所公布的“2024年度全国学习能力和学习状况调查结果(概要)”)

正确回答为“3月4月开花次数差异较大的是在2000年代,差异为3月比4月多开6次”,对此,小学6年级学生回答正确的占比为44.2%,不到半数。写对了差异最大的是2000年代,却因将3月4月的开花次数读反等原因做出错误回答的学生比例,基本与正确回答相同(无回答率12.5%)。调查报告指出,学生在从折线图中读取所需数值,并描述符合条件的情况方面存在问题。

初中3年级学生被问及了4道有关“数据利用”的问题。与小学生的情况相同, 4道题中的2道回答得都不错,正确率最低的是,正确读取5款不同车型机器人在同一时间内前进距离的图(箱线图)和表格。该题考察的是,学生能否正确说明“随着速度从“阶段1”到“阶段5”逐渐变快,前进距离也趋于变长”的理由。做出正确回答的学生仅占比26.4%,少于回答错误的学生(无回答率33.2%)。调查报告认为,中学生在比较和捕捉多组数据的分布趋势,并用数学表达式说明判断依据方面继续存在问题。

调查结果是否不如上一年?

这些调查结果与去年的情况相比如何?首先,去年的调查对小学6年级学生提出了3道有关“数据利用”的问题,学生对其中1道题的回答结果被评估为良好。正确率最低的题目要求学生从两个图表之中找到回答“锻炼30分钟以上的天数为‘1天’”的人数,并描述自己理解的内容,这道题的正确率也高达56.4%(无回答率13.7%)。调查报告指出,学生在阅读由多个条形图组成的图表,并描述所发现的差异方面存在问题。

去年的调查对初中3年级学生提出了3道有关“数据利用”的问题,其中2道的结果被评估为良好。正确率最低的题目与今年一样,都是箱线图的问题。此题调查的是学生能否比较和捕捉多组数据的分布趋势,并用数学表达式说明判断依据,结果其回答正确率为33.9%(无回答率22.5%)。就此,调查报告给出了与今年完全相同的观点:“学生在比较和捕捉多组数据分布趋势,并用数学表达式说明判断依据方面存在问题”。

前年的调查中也有关于“数据利用”的问题。其中,对小学6年级学生提出的正确率最低的题目考察的是学生能否依据分类整理的数据,按照自身目的捕捉数据特征。然而,其正确率为64.1%(无回答率1.6%),高于今年和去年的调查结果。初中3年级学生回答正确率最低的题目调查的是学生能否准确捕捉数据趋势,并用数学公式说明判断依据。其回答正确率为44.2%(无回答率1.4%),同样高于今年和去年的数字。

“数据利用”相关提问中回答正确率最低的数据(%)

  平均回答正确率
(括号内为无回答率)
去年
(括号内为无回答率)
前年
(括号内为无回答率)
小学6年级学生 44.2(12.5) 56.4(13.7) 64.1(1.6)
初中3年级学生 26.4(33.2) 33.9(22.5) 44.2(1.4)

(数据摘自2024年度、2023年度、2022年度全国学习能力和学习状况调查结果)

2022年3月日本内阁会议通过的“第6期科学技术创新基本计划”也再次强调了大量培养具备“数理、数据科学、人工智能(AI)”素养、可在社会各个领域活跃的人才的必要性。虽然与数据利用相关的小学、初中、高中教育也受到了重视,但仅从全国学习能力和学习状况调查的结果来看,距离实现该目标似乎还有很长的路要走。

算术和数学教育还有其他课题

全国学习能力和学习状况调查每年进行一次,目的是通过了解和分析学生的学习能力和学习状况来策划义务教育政策的改进。该调查不仅针对日本全国的小学6年级学生、初中3年级学生,还对中小学校进行问卷调查。今年的调查于4月18日实施,收到了约186万名儿童及学生、约2.8万所学校的回答。

除了“数据利用”之外,今年公布的调查报告还指出了有关小学数学教育的以下情况。“学生在相等距离下根据时间判断速度,并描述判断依据上存在问题”“在理解球体直径长度与立方体边长的关系,并用求立方体体积的公式表达这一点上存在问题”。关于初中的数学教学,报告书也提出了“学生在用数学方法解释现象,并用数学方法说明问题解决办法这一点上存在问题”“在逻辑思维与证明上持续存在问题”等情况。

日文:小岩井忠道(科学记者)
翻译:JST客观日本编辑部

【相关网站】
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令和6年度小学算数(速報版)
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令和5年度全国学习能力和学习状况调查结果
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令和4年度全国学习能力和学习情况学习状况调查结果
令和4年度 全国学习能力和学习情况学习状况调查报告 小学 算数
令和4年度初中数学(速報版)
小学校学习指导要领(2017年3月公布)