高中STEM課程的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架設(shè)計(jì)與分析 論文

2022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選高中STEM課程的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架設(shè)計(jì)與分析摘 教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科和做中學(xué)，在真實(shí)的問(wèn)題情境中進(jìn)行跨學(xué)科的融合和問(wèn)題解決，STEM教育的教學(xué)評(píng)價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生創(chuàng)造的結(jié)果，還要關(guān)注學(xué)生體驗(yàn)和實(shí)踐的學(xué)習(xí)過(guò)程。結(jié)合STEM教育的特點(diǎn)，引入表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，嘗試探索符合高中STEM課程特點(diǎn)的有效評(píng)價(jià)模式，總結(jié)開(kāi)展表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐策略，為一線教師開(kāi)展STEM課程提供有價(jià)值的參考。關(guān)鍵詞：STEM教育，表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，框架設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)引世紀(jì)對(duì)創(chuàng)新有著更高的需求，各行各業(yè)都亟待更多創(chuàng)新STEM教育和創(chuàng)客教育等新的教育模式也在基礎(chǔ)教育階段普及開(kāi)來(lái)，新的教育模式關(guān)注學(xué)生生活中的實(shí)際問(wèn)題，使用數(shù)字化工具，通過(guò)小組合作開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)、小組之間分享自己的想法與創(chuàng)意，鼓勵(lì)他們將腦海中的想法進(jìn)行加工，創(chuàng)造出有新意的產(chǎn)品，促進(jìn)跨學(xué)科解決問(wèn)題能力的發(fā)展。而這個(gè)合作共享、創(chuàng)新創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過(guò)程還能夠幫助學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。[1]然而大部分STEM課程的評(píng)價(jià)都采用結(jié)果導(dǎo)向，每門課程讓學(xué)生完成一件作品，基于最終的作品去評(píng)價(jià)。[2]單一的評(píng)價(jià)依據(jù)和評(píng)價(jià)方式很難客觀的展示出學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，也無(wú)法評(píng)估學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。但這些能力要求如何可視化，轉(zhuǎn)化為在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中可評(píng)價(jià)的指標(biāo)，仍是一線教師們?cè)趯?shí)踐STEM教育時(shí)困惑的問(wèn)題，也直接影響到STEM教育實(shí)施的有效性。一、STEM教育的特點(diǎn)1．跨學(xué)科融合STEM教育源自上個(gè)世紀(jì)80年代，指的是對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域STEM知識(shí)解決問(wèn)題或是動(dòng)手創(chuàng)新創(chuàng)造產(chǎn)品的能力?！盵3]STEM教育在教育部在2017年1中對(duì)STEM進(jìn)行了定義：“一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決為導(dǎo)向的課程組織方式?！盵4]它將多個(gè)學(xué)科綜合在一起，為學(xué)生構(gòu)建復(fù)雜的真實(shí)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。從“跨[1] 梁森山.中國(guó)創(chuàng)客教育藍(lán)皮書[M].人民郵電出版社,2016.[2] 余勝泉,吳斕.證據(jù)導(dǎo)向的STEM教學(xué)模式研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2019,31(05):20-31.[3] 傅騫,王辭曉.當(dāng)創(chuàng)客遇上STEAM教育[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014,24(10):37-42.[4] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京師范大學(xué)出版社,2017.12022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選學(xué)科整合”的視角出發(fā)，STEM教育是在分割的學(xué)科間建立聯(lián)系，把不同領(lǐng)域的知識(shí)和技能整合到一個(gè)項(xiàng)目中。2.關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程基于項(xiàng)目的STEM材料等學(xué)習(xí)證據(jù)，能夠印證學(xué)習(xí)活動(dòng)的存在。[5]這些學(xué)習(xí)證據(jù)記錄了學(xué)生思考、分析、根據(jù)這些學(xué)習(xí)證據(jù)對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行調(diào)整，幫助教師更加了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和掌握情集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)證據(jù)，關(guān)注發(fā)展中的能力水平。3．發(fā)展性評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)，而不僅是為了檢查學(xué)生的表現(xiàn)，基本思想有以下幾個(gè)方面：（1）評(píng)價(jià)是教學(xué)活動(dòng)中必不可少的組成。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要關(guān)注教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)，同樣要關(guān)注評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，兩者同樣重要。持續(xù)的過(guò)程。（2）評(píng)價(jià)應(yīng)以人為本，以促進(jìn)個(gè)體發(fā)展為目的。實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。（3）在評(píng)價(jià)方向上面向未來(lái)發(fā)展，注重長(zhǎng)遠(yuǎn)需求和可持續(xù)性發(fā)展。體發(fā)展目標(biāo)能夠面向未來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，同時(shí)也具備可持續(xù)性和成長(zhǎng)性。[6][5] 余勝泉,吳斕.證據(jù)導(dǎo)向的STEM教學(xué)模式研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2019,31(05):20-31.[6] 林少杰.發(fā)展性評(píng)價(jià)的認(rèn)識(shí)[J].現(xiàn)代教育論叢,2003(06):27-30.22022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選二、高中STEM課程的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架設(shè)計(jì)師、學(xué)生、專家等多元主體，關(guān)注學(xué)生的知識(shí)、能力和態(tài)度等維度開(kāi)展評(píng)價(jià)。項(xiàng)目環(huán)境中的深度理解和真實(shí)能力上更具優(yōu)勢(shì)，適用于項(xiàng)目式教學(xué)中的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。[7]本研究基于王佑鎂融合工匠精神、數(shù)字素養(yǎng)、STEAM素養(yǎng)等提出的創(chuàng)客素養(yǎng)概念模型[8]，從以下4個(gè)部分確定本研究的課程目標(biāo)，分為知識(shí)領(lǐng)域、行為領(lǐng)域、人際領(lǐng)域、STEMPTA量表[9]和陳婧雅設(shè)計(jì)的高中人工智能課程表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架[10]，構(gòu)建了符合本研究實(shí)際學(xué)情的高中STEM課程表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架。表1高中STEM課程表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架STEM素養(yǎng)一級(jí)目標(biāo)二級(jí)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)領(lǐng)域K1科學(xué)（S）1.能夠設(shè)計(jì)、繪制簡(jiǎn)單的電路圖2.學(xué)會(huì)使用電阻、傳感器、面包板等電子元件，了解工作原理3.了解不同材料的特點(diǎn)和用途K2技術(shù)（T）1.了解順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)等基本的編（S、T、E、M）程知識(shí)Knowledge2.能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的算法編寫程序完成預(yù)期功能3.學(xué)會(huì)使用Mixly等圖形編程軟件進(jìn)行硬件編程4.掌握編程作品測(cè)試和調(diào)試的方法，根據(jù)測(cè)試結(jié)構(gòu)修訂錯(cuò)誤5.了解使用3D打印、激光切割等技術(shù)工具[7] 沈燕泓,陸蓓蕾.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)：用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)發(fā)展學(xué)生探究能力[J].教育研究與評(píng)論,2020(06):21-25.[8] 王佑鎂,王曉靜,包雪.成為自造者:眾創(chuàng)時(shí)代的創(chuàng)客素養(yǎng)及其發(fā)展[J].中國(guó)電化教育,2017(04):10-16.[9] 楊海茹,葉梨萍,魏倩倩,等.創(chuàng)客教育視角下機(jī)器人教學(xué)PTA表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)教育信息化,2020(06):39-42.[10] 陳婧雅.高中人工智能課程的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架設(shè)計(jì)與分析[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2021(12):40-42.32022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選K3數(shù)學(xué)（M）1.能根據(jù)實(shí)際需要編寫合適的算法解決問(wèn)題K4工程（E）的限制因素，生成初步的設(shè)計(jì)方案2.掌握繪制草圖和技術(shù)圖樣的基本方法行為領(lǐng)域B1動(dòng)手能力1.能夠能夠?qū)rduino、傳感器等進(jìn)行正確的電子線路連接2.能夠通過(guò)小組合作動(dòng)手制作作品模型或原型3.能夠運(yùn)用恰當(dāng)?shù)乃悸泛头桨笢y(cè)試驗(yàn)證模型或原型的可實(shí)施性4.能根據(jù)改進(jìn)的方案，對(duì)原型進(jìn)行改進(jìn)，生成迭代后的作品原型或模型B2技術(shù)素養(yǎng)1.能夠清晰界定問(wèn)題，明確解決問(wèn)題的限制因素，Behavioral生成初步的設(shè)計(jì)方案，明確后續(xù)的具體實(shí)施方案2.能夠基于項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，選用合適的材料和技術(shù)工具3.能夠結(jié)合他人評(píng)價(jià)的建議和測(cè)試結(jié)果，修改設(shè)計(jì)方案，形成新的設(shè)計(jì)方案4.制作模型時(shí)有主動(dòng)尋求更高技術(shù)支持的意識(shí)和能力人際領(lǐng)域I1交流互動(dòng)1.學(xué)生和老師之間能夠有效溝通學(xué)習(xí)問(wèn)題2.學(xué)生和學(xué)生之間能夠有效表述觀點(diǎn)3.小組合作過(guò)程中能積極參與發(fā)言和討論I2展示分享1.能夠用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言向同學(xué)和老師表達(dá)自己的觀點(diǎn)或展示作品Interpersonal2.能合理利用演示文稿或思維導(dǎo)圖等多媒體工具條理清晰的展示自己的創(chuàng)意思路I3小組協(xié)作1.合作過(guò)程中能明確自己的主要任務(wù)2.能夠認(rèn)真傾聽(tīng)別人，有效聽(tīng)取他人建議3.合作過(guò)程中遇到爭(zhēng)議時(shí)能有效化解矛盾，達(dá)成共42022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選識(shí)意識(shí)領(lǐng)域ConsciousC1創(chuàng)造性思維1.能夠提出一些創(chuàng)造性的想法2.能夠結(jié)合教師和同伴的觀點(diǎn)生成創(chuàng)新性的項(xiàng)目改進(jìn)方案3.在制作和測(cè)試原型過(guò)程中遇到不可預(yù)料的問(wèn)題時(shí)，能產(chǎn)生創(chuàng)新性的點(diǎn)子解決問(wèn)題C2批判性思維確優(yōu)點(diǎn)和不足，并清晰的描述問(wèn)題進(jìn)自己的設(shè)計(jì)方案C3主動(dòng)性1.中真實(shí)存在的問(wèn)題2.探究時(shí)主動(dòng)的投入方案設(shè)計(jì)過(guò)程3.積極主動(dòng)參與制作模型C4堅(jiān)持不懈1.遇到問(wèn)題時(shí)堅(jiān)持不放棄，能堅(jiān)持不懈的努力，嘗試不同方法解決問(wèn)題三、基于表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的高中STEM課程設(shè)計(jì)及實(shí)施策略分析習(xí)證據(jù)，還要保證評(píng)價(jià)的客觀性，因此在設(shè)計(jì)、實(shí)施高中STEM課程時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1.突出“工程設(shè)計(jì)”的6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式5E教學(xué)模式在STEM教育實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用，Bruke則關(guān)注到5E模式主要聚焦工程（Engineering）、精致（Elaboration）和評(píng)價(jià)（Evalution）6個(gè)環(huán)節(jié)，[11]針對(duì)性的彌補(bǔ)了工程教育的缺失問(wèn)題。[11]BURKENB.TheITEEA6ELearningByDesignTMModel:MaximizingInformedDesignandInquiryintheIntegrativeSTEMClassroom[J].TechnologyandEngineeringTeacher,2014,6(73):14-19.52022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選鍵階段，引導(dǎo)學(xué)生利用工程思維分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高問(wèn)題解決能力。在工程階段會(huì)涉及到紙面上的設(shè)計(jì)方案落地的過(guò)程，也就是要將設(shè)計(jì)草圖物化成實(shí)際的模型或者原或是設(shè)計(jì)方案考慮不全面的地方。此時(shí)就需要學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況以及測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析和調(diào)整，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和作品，生成迭代改進(jìn)后的方案和作品。挑戰(zhàn)都將讓學(xué)生的動(dòng)手能力和問(wèn)題解決能力得到極大的鍛煉。2.設(shè)計(jì)合理的學(xué)習(xí)引導(dǎo)單STEM課程是基于現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題情境設(shè)計(jì)的，學(xué)生需要分析情境從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題比解決問(wèn)題更為重要。學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)一些一閃而過(guò)的創(chuàng)意和想法，這都是非常寶貴，值得記錄并深入挖掘的。因此在STEM課程學(xué)習(xí)單中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)作品設(shè)計(jì)靈感進(jìn)如何進(jìn)行改進(jìn)等問(wèn)題。學(xué)生在深入思考這些問(wèn)題的同時(shí)也是在內(nèi)心不斷質(zhì)詢自我的過(guò)程，讓一閃而過(guò)的靈感更加明確、具象，形成初版的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)在設(shè)計(jì)方案中，學(xué)生還需要考慮有哪些設(shè)計(jì)要點(diǎn)、可能會(huì)涉及哪些學(xué)科的知識(shí)、草圖方案、需要哪些材料和工具以及具體的分工等。作中不斷修改、完成，從而形成最終版方案。3.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)結(jié)合全面的對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。大多數(shù)人在對(duì)自我評(píng)價(jià)時(shí)會(huì)帶有較強(qiáng)的主觀性，如夸大良好品質(zhì)、忽略不良品質(zhì)。的認(rèn)識(shí)自己，學(xué)生的自我評(píng)價(jià)能力也能得到提高。62022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選四、結(jié)語(yǔ)課程評(píng)價(jià)的方案，為后續(xù)STEM課程的有效開(kāi)展提供一些有價(jià)值的參考。參考文獻(xiàn)[1]梁森山.中國(guó)創(chuàng)客教育藍(lán)皮書[M].人民郵電出版社,2016.[2]余勝泉,吳斕.證據(jù)導(dǎo)向的STEM教學(xué)模式研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2019,31(05):20-31.[3]傅騫,王辭曉.當(dāng)創(chuàng)客遇上STEAM教育[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014,24(10):37-42.[4]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京師范大學(xué)出版社,2017.[5]余勝泉,吳斕.證據(jù)導(dǎo)向的STEM教學(xué)模式研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2019,31(05):20-31.[6]林少杰.發(fā)展性評(píng)價(jià)的認(rèn)識(shí)[J].現(xiàn)代教育論叢,2003(06):27-30.[7]沈燕泓,陸蓓蕾.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)：用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)發(fā)展學(xué)生探究能力[J].教育研究與評(píng)論,2020(06):21-25.[8]王佑鎂,王曉靜,包雪.成為自造者:眾創(chuàng)時(shí)代的創(chuàng)客素養(yǎng)及其發(fā)展[J].中國(guó)電化教育,2017(04):10-16.[9]楊海茹,葉梨萍,魏倩倩,等.創(chuàng)客教育視角下機(jī)器人教學(xué)PTA表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)教育信息化,2020(06):39-42.[10]陳婧