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随着信息时代的到来,科学与技术已经成为社会发展的巨大推动力,因此各国对科学教育也越发重视,这要求公民必须掌握一定的科学知识以及相关科学能力。具有良好的科学素养是青少年适应未来生活与职业发展的必然要求。对学生进行科学素养评测是了解学生素养发展状况以及学校教育质量的有效途径,具有很强的实践与现实意义。首先,本文选取“PISA科学素养评估框架”及“NAEP科学素养评估框架”,并对两者的科学素养以及ICT素养的框架结构做深入分析,了解国际科学素养评测的现状与发展趋势。随后根据研究分析的结果,设计开发基于计算机系统和传感器的九年级学生科学素养评测方案,并对苏州市一所中学共31名学生进行实测并收集数据,利用SPSS分析评测方案与PISA校标评测的一致性,从而验证其科学性、合理性及可行性。最后为了探索学生科学素养的影响因素和地区差异,对苏州市一所普通中学的31名学生及上海市一所重点中学的84名学生,进行已验证科学性的科学素养评测方案的测量,并利用SPSS分析学生科学素养的地区差异以及影响因素。研究结果表明新方案和PISA评测在内部和外部结构上具有髙度一致性;新方案延续了PISA权威严谨的试题设计模型和评测维度框架,同时吸纳了NAEP中的ECD模型,加强了学生科学素养评测能力维度试题设计的科学性。新方案和PISA评测的外部相关性较强,说明两评测在内容维度上也存在同质性。证实了学生科学素养评测方案理论的可行性、设计的合理性以及实施的科学性。同时,对科学素养评价方案得分的影响因素分析结果得出,学生科学素养的地区差异较大,学生的理科成绩以及STEM倾向会影响学生的科学素养水平。这一研究结果为我国推广基于计算机交互和动手实操任务的学生科学素养评测提供了一定的参考价值。