鄒麗麗 郭瑞

摘? ?要：在培育學(xué)生創(chuàng)造力的目標(biāo)引領(lǐng)下，歐洲各國已經(jīng)將STEM教育作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)和提高國際競爭力的關(guān)鍵舉措。在分析目前歐洲STEM教育現(xiàn)狀和教育政策的基礎(chǔ)上，研究從核心STEM能力、STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則、形成性評估STEM任務(wù)、數(shù)字評估工具四個(gè)方面對《面向STEM橫向技能評估概念框架》報(bào)告進(jìn)行分析，并基于對報(bào)告及相關(guān)文獻(xiàn)的解讀，從明確STEM教育內(nèi)涵、提升STEM技能評估水平，以及優(yōu)化STEM教育發(fā)展策略三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：STEM教育；教育評估；STEM橫向技能

中圖分類號：G510? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1672-3937.2023.05.11

作者簡介：鄒麗麗，北京理工大學(xué)人文與社會(huì)科學(xué)學(xué)院博士研究生（北京 100081）；郭瑞 （通訊作者），深圳市坪山高級中學(xué)課程與教學(xué)論教師（深圳 518118）

基金項(xiàng)目：2022年度廣東省中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0專項(xiàng)科研課題“基于數(shù)據(jù)分析的高中英語校本課程學(xué)習(xí)效果研究”（編號：TSGCKT2022051）

為應(yīng)對未來更加激烈的科技競爭，培養(yǎng)出更多具備數(shù)字素養(yǎng)、信息素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的人才，歐洲地區(qū)的科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)（STEM）教育模式不斷更新。從近十年歐洲各國發(fā)布的相關(guān)政策和報(bào)告中可以看出，培養(yǎng)STEM人才、評估學(xué)生STEM技能水平已成為歐洲STEM教育發(fā)展的主要方向。2020年，由愛爾蘭都柏林城市大學(xué)、芬蘭坦佩雷大學(xué)等12所教育機(jī)構(gòu)合作開展、在歐盟8個(gè)國家實(shí)施的“STEM橫向技能評估”（Assessment of Transversal Skills in STEM，ATS STEM）創(chuàng)新政策實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成果的第五份項(xiàng)目報(bào)告《面向STEM橫向技能評估概念框架》（Towards the ATS STEM Conceptual Framework）發(fā)布。

一、概念框架發(fā)布背景

STEM領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)的發(fā)展被認(rèn)為是能夠持續(xù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高國際競爭力的關(guān)鍵，因此歐洲STEM教育政策的關(guān)注重點(diǎn)是人才培育與技能提高[1]。解決STEM人才短缺的現(xiàn)實(shí)困境，歐洲各國近年來連續(xù)出臺STEM教育政策報(bào)告，從整體上反映了歐洲STEM教育的現(xiàn)狀。2011年，歐洲委員會(huì)發(fā)布《歐洲的科學(xué)教育：國家政策、實(shí)踐和研究》，提出培養(yǎng)具有科學(xué)意識與創(chuàng)新精神的公民是歐洲創(chuàng)新教育的重要目標(biāo)，并對創(chuàng)新教育的發(fā)展前景與發(fā)展障礙進(jìn)行了系統(tǒng)分析。[2]2013年，歐洲委員會(huì)發(fā)布《歐洲STEM：審視可比較國家STEM技能缺乏的現(xiàn)有解決方法》，從教育現(xiàn)狀、學(xué)生性別差異、教育政策、高等教育畢業(yè)生規(guī)模四個(gè)方面對歐洲幾個(gè)主要國家的STEM教育狀況做出了分析統(tǒng)計(jì)。[3]在這一年，31個(gè)歐盟國家的55所大學(xué)聯(lián)合發(fā)起了“開放教育”運(yùn)動(dòng)，并制定STEM開放課程計(jì)劃，以培養(yǎng)歐洲學(xué)生的STEM素養(yǎng)。[4]2015年，歐洲職業(yè)培訓(xùn)發(fā)展中心（Cedefop）對歐盟28個(gè)成員國中約4.9萬名25～65歲勞動(dòng)者的技能水平與就業(yè)情況進(jìn)行調(diào)查，歐盟據(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)布題為《歐盟的技能、資格和工作：實(shí)現(xiàn)完美匹配》的研究報(bào)告，并將STEM技能作為重要內(nèi)容之一。[5]2015年歐洲委員會(huì)發(fā)布的《科學(xué)教育塑造負(fù)責(zé)任公民》指出，“科學(xué)知識的作用是培養(yǎng)公民的責(zé)任感、創(chuàng)造性和創(chuàng)新性能力，通過合作應(yīng)對挑戰(zhàn)。科學(xué)知識同樣可以幫助人們認(rèn)識世界，引導(dǎo)科技發(fā)展、預(yù)測未來，這就把科學(xué)教育置于教育目標(biāo)的中心位置，把科學(xué)教育與社會(huì)發(fā)展融為一體”[6]。

歐洲各國已經(jīng)圍繞STEM人才培養(yǎng)進(jìn)行了許多探索，然而培養(yǎng)學(xué)生STEM素養(yǎng)應(yīng)該從哪幾個(gè)方面著手？如何對學(xué)生STEM素養(yǎng)進(jìn)行評估？仍是目前需要解決的重要問題，因此更新傳統(tǒng)的STEM素養(yǎng)體系與評估指標(biāo)成了歐洲各國重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。

二、概念框架的構(gòu)建

《面向STEM橫向技能評估概念框架》在先前發(fā)布的四份報(bào)告以及現(xiàn)有的10個(gè)STEM教育框架的基礎(chǔ)之上，提出了一個(gè)評估STEM橫向技能的綜合概念框架，主要包括核心STEM能力、STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則、形成性評估STEM任務(wù)、數(shù)字評估工具四個(gè)基本組成部分。作為STEM領(lǐng)域的最新研究成果，該框架能夠幫助歐洲教育工作者就STEM學(xué)習(xí)的定義以及如何在學(xué)校利用數(shù)字工具進(jìn)行評估達(dá)成共識，并增強(qiáng)對學(xué)生在STEM教育中橫向技能的數(shù)字評估。

（一）核心STEM能力

“STEM橫向技能評估”創(chuàng)新政策實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目發(fā)布的第一份成果報(bào)告——《學(xué)校STEM教育：我們能從研究中學(xué)到什么？》（STEM Education in Schools： What Can We Learn from the Research？）中提出的243種特定STEM技能和能力，被進(jìn)一步分為解決問題、創(chuàng)新和創(chuàng)造力、溝通、批判性思維、元認(rèn)知技能、協(xié)作、自我調(diào)節(jié)和學(xué)科能力八個(gè)部分，并統(tǒng)稱為STEM的核心能力。[7]

其中，“解決問題”是指找到問題解決方案的過程，STEM課程應(yīng)提升學(xué)生解決問題的能力，使學(xué)生對STEM學(xué)科知識有進(jìn)一步的熟練掌握。“創(chuàng)新與創(chuàng)造力”是指所有年齡段的學(xué)生都應(yīng)該被激發(fā)出創(chuàng)新和創(chuàng)造精神，并具備提出想法、解決問題的能力，STEM教育可以通過培養(yǎng)和激發(fā)好奇心來促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展?！皽贤ā卑ㄌ幚砗徒忉寔碜运说目陬^和非語言信息，并做出適當(dāng)回應(yīng)的能力，這是社會(huì)關(guān)系處理中的重要組成部分。“批判性思維”是指學(xué)生要學(xué)會(huì)通過批判性思考、批判性分析和綜合運(yùn)用信息來解決跨學(xué)科問題、提升協(xié)作能力與工作效率?！霸J(rèn)知技能”是指反思自己的思維和推理，以及選擇性地、戰(zhàn)略性地使用工具（技術(shù)和其他工具）的能力?！皡f(xié)作”可以幫助學(xué)生完成具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，并超越他們目前的知識狀態(tài)，是發(fā)展元認(rèn)知技能的關(guān)鍵?！白晕艺{(diào)節(jié)”是指學(xué)生自我管理與自我發(fā)展，包括遠(yuǎn)程工作、自主工作、自我激勵(lì)和自我監(jiān)控等技能。“學(xué)科能力”的獲得不僅限于獨(dú)立學(xué)科，也包括學(xué)科綜合知識，通過設(shè)計(jì)并讓學(xué)生參與真實(shí)的綜合類學(xué)習(xí)體驗(yàn)，能夠發(fā)展學(xué)生STEM學(xué)科的綜合知識和核心技能。

（二）STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則

STEM學(xué)習(xí)方法旨在使學(xué)生在應(yīng)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)方面的知識的同時(shí)掌握跨學(xué)科知識，對STEM學(xué)科知識有更為綜合性的掌握。在報(bào)告當(dāng)中，STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則被拆分為運(yùn)用STEM設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問題的六種基本方法，即問題解決設(shè)計(jì)、學(xué)科與跨學(xué)科知識、工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、技術(shù)的合理應(yīng)用、與現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合以及恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)實(shí)踐。[8]

“問題解決設(shè)計(jì)”主要圍繞開發(fā)解決方案和探究解決問題展開。課程充分考慮學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生對不同環(huán)境的適應(yīng)性和敏感度，學(xué)習(xí)適應(yīng)能力也得以提升?！皩W(xué)科與跨學(xué)科知識”是STEM學(xué)習(xí)的支柱。STEM學(xué)習(xí)要求學(xué)生綜合應(yīng)用包括科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)在內(nèi)的多方面的知識。教師需要在特定的工程或技術(shù)的背景之下進(jìn)行教學(xué)，并注重在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科的有效聯(lián)系?！肮こ淘O(shè)計(jì)與實(shí)踐”作為STEM學(xué)習(xí)的催化劑，能夠克服技術(shù)的局限性、將STEM學(xué)科整合到同一教學(xué)平臺。工程教育應(yīng)在強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)的同時(shí)吸收科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)學(xué)科的知識和技能，促進(jìn)學(xué)生工程思維習(xí)慣的養(yǎng)成?！凹夹g(shù)的合理應(yīng)用”是STEM學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特征，技術(shù)可以被視為促進(jìn)教學(xué)的工具，也可以被當(dāng)作是由課堂實(shí)踐而衍生的產(chǎn)品或服務(wù)，課堂實(shí)踐中一些技術(shù)應(yīng)用案例包括模擬和3D技術(shù)、開發(fā)機(jī)器人、編程等。“與現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合”突出了STEM教育的重要特質(zhì)，即與真實(shí)世界的實(shí)際應(yīng)用需求相結(jié)合，啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問題。“恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)實(shí)踐”指向STEM教育以項(xiàng)目或者問題作為切入的重要特點(diǎn)，STEM教學(xué)實(shí)踐指向全球性的、與人類社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)的真實(shí)性主題，需要師生在教學(xué)過程中廣泛應(yīng)用技術(shù)資源與多學(xué)科相關(guān)知識，在實(shí)踐中驗(yàn)證理論、解決問題。

（三）形成性評估STEM任務(wù)

STEM教育中的形成性評估能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)起到重要的支持作用，在STEM學(xué)習(xí)的基本原則的支持下，首先要有目的地整合來自不同STEM學(xué)科的內(nèi)容；其次是以問題為中心的學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合；再次讓學(xué)生在參與評估任務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)新的概念并對此形成新的理解；基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)則能夠在形成性評估的同時(shí)，讓學(xué)生融入技術(shù)或工程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)環(huán)境；最后通過使用STEM評估任務(wù)來促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作和與他人的協(xié)作。

形成性評估由證據(jù)的引出、證據(jù)的解釋和基于證據(jù)的行動(dòng)三個(gè)部分組成，支持這一過程的主要策略包括以下五個(gè)方面：闡明、分享、理解學(xué)習(xí)意圖和成功標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)有效的課堂討論、問題和任務(wù)以獲取學(xué)習(xí)證據(jù)；提供促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)步的反饋；在學(xué)生群體內(nèi)部形成促進(jìn)機(jī)制；鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。[9]形成性評估過程的成功與否取決于是否能夠?qū)λ玫南嚓P(guān)證據(jù)做出準(zhǔn)確解釋，因此，形成性評估的有效性是以準(zhǔn)確論據(jù)作為支撐的。形成性評估的最終落腳點(diǎn)在于支持并促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，因此報(bào)告將是否關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)當(dāng)作是判斷評估有效性的重要標(biāo)準(zhǔn)。先前發(fā)布的第三份報(bào)告《STEM橫向技能數(shù)字形成性評估：基本原則和最佳實(shí)踐的審視》中也曾指出，考慮到有效性證據(jù)對形成性評估的重要作用以及反饋在形成性評估中所扮演的核心角色，要進(jìn)一步對有效反饋的構(gòu)成進(jìn)行思考與分析。[10]

報(bào)告圍繞“如何向?qū)W生提供STEM學(xué)習(xí)的有效反饋”這一問題展開了論述。報(bào)告將反饋分為關(guān)于特定任務(wù)的反饋、關(guān)于過程的反饋、與自我調(diào)節(jié)有關(guān)的反饋、針對個(gè)人的反饋四種類型，并提出除了反饋內(nèi)容之外，時(shí)間也是影響學(xué)生學(xué)習(xí)反饋的重要變量。報(bào)告指出，在課堂教學(xué)當(dāng)中，教師要做出相應(yīng)安排以便學(xué)生能夠有時(shí)間充分利用反饋信息進(jìn)行反思提升，促進(jìn)學(xué)生從反饋中學(xué)習(xí)。

（四）數(shù)字評估工具

形成性評估工具發(fā)展的技術(shù)性傾向除了能夠幫助教師更有效率地安排教學(xué)活動(dòng)并為學(xué)生提供更及時(shí)的學(xué)習(xí)反饋之外，還能夠充分挖掘評估科學(xué)潛在的變革性。因此，報(bào)告針對數(shù)字評估工具的功能性、靈活性、實(shí)用性與有效性四個(gè)主要特點(diǎn)展開分析討論。

數(shù)字評估工具的功能性主要涉及三個(gè)方面。一是（課堂信息）發(fā)送和展示，這能夠加強(qiáng)不同參與者之間的交流，并促進(jìn)對學(xué)生的啟發(fā)、提升學(xué)生的反應(yīng)能力，學(xué)生利用線上學(xué)習(xí)工具進(jìn)行信息交流與課堂展示就是一個(gè)典型案例。二是處理和分析，技術(shù)性支持能夠在形成性評估的解釋階段為提取或匯總相關(guān)數(shù)據(jù)提供便利，其中一個(gè)典型案例是總結(jié)學(xué)生表現(xiàn)的數(shù)據(jù)儀表盤。三是能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)互動(dòng)環(huán)境，為學(xué)生單獨(dú)學(xué)習(xí)或合作探索學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)條件。[11]數(shù)字評估的靈活性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是能夠靈活地納入新的項(xiàng)目類型，從而對不同類型的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行評估，二是能夠提供比簡單的多項(xiàng)選擇或構(gòu)建響應(yīng)集更為詳細(xì)的信息。實(shí)用性和可行性是教師在選用數(shù)字評估工具時(shí)必須要考慮的主要因素。數(shù)字工具的使用必須要對學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生實(shí)際作用，同時(shí)也需要教師能夠在課堂教學(xué)當(dāng)中對其進(jìn)行熟練應(yīng)用。為明確影響教師選擇數(shù)字評估工具的主要因素，報(bào)告提供了一個(gè)考察教師對數(shù)字評估工具接受程度的研究模型，這其中的影響因素包括評估工具的可行性、感知效用、教師自我效能感、社會(huì)環(huán)境、學(xué)校條件以及對數(shù)字評估系統(tǒng)應(yīng)用效果的預(yù)判。

三、總結(jié)

（一）明確STEM技能指向

STEM教育是一種以提升學(xué)生的STEM綜合性素養(yǎng)為核心的綜合性的探究教育[12]。然而“何為STEM教育的核心內(nèi)涵？學(xué)生應(yīng)具備怎樣的STEM素養(yǎng)技能？”等問題仍未有明確的結(jié)論?！睹嫦騍TEM橫向技能評估概念框架》針對“學(xué)生STEM技能”這一問題提出了十分明確的指向，對STEM技能的具體劃分能夠幫助歐洲各國教育工作者就STEM學(xué)習(xí)的定義達(dá)成共識，為STEM教育的發(fā)展掃除認(rèn)知層面的障礙。

這一舉措也為目前我國STEM教育的發(fā)展提供借鑒。STEM教育綜合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)領(lǐng)域，具有跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性等重要特點(diǎn)[13]。因此，學(xué)生STEM素質(zhì)與技能的培養(yǎng)應(yīng)跳出固有的學(xué)科框架，從學(xué)科融合的角度出發(fā)，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科綜合能力的發(fā)展。

（二）提升STEM技能評估水平

不同于傳統(tǒng)教育評估，STEM技能評估旨在考察學(xué)生在跨學(xué)科方面的綜合性能力，因此需要以一種創(chuàng)造性的評估方式對當(dāng)前的STEM教育進(jìn)行評估，并實(shí)現(xiàn)評估結(jié)果的有效轉(zhuǎn)化。形成性評估能夠考慮到教學(xué)中的重要目標(biāo)，隨時(shí)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)上的進(jìn)展情況，獲得教學(xué)過程中的連續(xù)反饋，并為教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整與教學(xué)方法的改進(jìn)提供參考。[14]STEM教育中的形成性評估能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)起到重要的支持作用，并能夠與STEM教育的特性有較好的契合度。數(shù)字評估工具所具備的功能性、靈活性、實(shí)用性與有效性也能較好地滿足STEM技能評估的需求，對我國STEM教育發(fā)展有一定的借鑒意義。

（三）優(yōu)化STEM教育發(fā)展策略

STEM橫向技能評估框架不僅能夠更好地幫助學(xué)生了解如何利用通過STEM學(xué)科獲得的知識來解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題，同時(shí)也對教師如何理解教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生重大影響，并作用于STEM教育改革的推進(jìn)。[15]這一概念框架從認(rèn)知與實(shí)踐兩個(gè)層面擴(kuò)大STEM教育實(shí)踐的影響力，創(chuàng)建了一個(gè)多方協(xié)同參與的教育對話平臺，為優(yōu)化STEM教育發(fā)展戰(zhàn)略提供可行路徑。我國的STEM教育研究與實(shí)踐尚處于探索階段，教育理念、課程與教學(xué)模式、評價(jià)方法層面的發(fā)展與推進(jìn)需要學(xué)校、教師、學(xué)生以及其他利益相關(guān)者的共同推動(dòng)。[16]在加快建設(shè)創(chuàng)新型國家、大力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的背景下，構(gòu)建多層次、全方位、多主體的STEM教育體系具有積極意義。

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Abstract： To cultivate students creativity， European countries have taken STEM education as a key to cultivating innovative talents and improving international competitiveness. Based on the analysis of the current status of STEM education and education policies in Europe， this study reviewed the Towards the ATS STEM Conceptual Framework report from four aspects： core STEM capabilities， the principles of STEM learning design， formative evaluation STEM tasks， and digital evaluation tools. Based on the review and related literature， it summarizes the three following aspects： clarifying the connotation of STEM education concepts， improving the evaluation level of STEM skills， and optimizing STEM education development strategies.

Keywords： STEM Education; Educational evaluation; Transversal Skills in STEM

編輯 呂伊雯? 校對 王亭亭