STEAM课程过程性评价模型的设计与实践
Design and Practice of Process Evaluation Model for STEAM Course
DOI: 10.12677/CES.2022.109335, PDF, HTML, XML, 下载: 227  浏览: 573 
作者: 夏含金:广东碧桂园学校,广东 佛山
关键词: STEAM过程性评价模型构建教学实践STEAM Process Evaluation Model Construction Teaching Practice
摘要: STEAM教育作为一种以培养学生创新精神和创造能力为基本价值取向的创新教育,其目标不仅是提高学生们的知识水平,还有提高创新能力、解决问题能力、批判性思维能力、合作能力、展示演讲技能等等。因此,不能只依据最终作品来评价学生在STEAM课程中的表现以及STEAM课程的质量,需要设计一个贯穿整个课程的过程性评价体系。笔者结合教学实践,以STEAM课程设计制作创意科技作品为例,尝试建构出一套STEAM课程过程性评价模型。
Abstract: As an innovative education with the basic value orientation of cultivating students’ innovative spirit and creative ability, STEAM education aims not only to improve students’ knowledge level, but also thinking ability, cooperative ability, and presentation skills. Therefore, students’ performance in the steam course and the quality of the STEAM course cannot be evaluated only on the basis of the final works. It is necessary to design a process evaluation system that runs through the whole course. Combined with the teaching practice, the author tries to construct a set of process evaluation model of STEAM course, taking initiatives to construct process evaluation model for STEAM course.
文章引用:夏含金. STEAM课程过程性评价模型的设计与实践[J]. 创新教育研究, 2022, 10(9): 2130-2136. https://doi.org/10.12677/CES.2022.109335

1. 引言

STEAM教育强调以跨学科的方式进行学习,在学习的过程中激发学生的学习兴趣,引发学生的学习热情,培养学生在真实的情境中解决问题的能力,既注重学习结果更注重学习过程。学习评价 [1] (Assessment for Learning, AfL)是用于评估学生学习目标达成度并促进其学习效果的技术和方法。传统的学习评价方式存在重结果、轻过程、形式和主体单一、主观影响较大等缺点,具体表现为过程性学习评价理念不够清晰,评价体系不完整,学生作为学习者主体评价的作用未完全发挥等,这无法满足STEAM课程的整体评价需要,尤其是对学习过程性进行量规式评价模型更加缺少。

2. STEAM教育的特征

STEAM教育是由美国弗吉尼亚科技大学学者Georgette Yakman在研究综合教育时首次提出,后由美国政府提出的教育倡议,即加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术及数学的教育 [2]。参照余胜泉和胡翔在《STEM教育理念与跨学科整合模式》中对STEM教育的核心特征的阐述 [3],STEAM教育可以概括为具有跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性、技术增强性等特征,主要体现为以下三方面内容。

2.1. 强调解决真实问题

STEAM教育以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能,并进行灵活迁移,在解决实际问题中使各门学科有目的地融合,强调探究小组的原创性研究。STEAM教育强调,通过体验自主设计探索实验过程,培养学习者实际解决问题的能力,它注重实践和过程,强调从“知识点”走向“真实情境”。在研究过程中,学习者使用技术搜集、分析数据,并设计、测试和改进解决方案,并与同伴交流研究成果。

2.2. 强调知识与能力并重

STEAM教育不是简单地将科学与工程组合起来,而是把学习者学习的零碎知识与机械过程转变成探究世界相互联系的不同侧面;它以“逻辑思考、解决问题、批判性思考和创造力”为核心,通过接触制作工具(如3D打印机等),从“做”中“学”,在制作过程中建构起关于科学、技术、工程、艺术和数学的知识。

2.3. 强调创新与创造力培养

STEAM教育对学习者开展跨学科的整合教育,以培养其综合实践能力与创新应用能力。它强调知识与学习者之间的关联性,通过将理论性的科学、数学与实际生活联系起来灵活运用,并迁徙到工程、技术、艺术等领域,这种集体验、探索、实验为中心、强调艺术与科学、感性与理性融合的寓教于乐教学方式,有助于培养具有创造性思维和能力的综合型人才。

综上所述,STEAM课程通过教师创设真实情境,引导学生运用多学科知识解决真实问题,将学生学习知识和技能转变成一个探究世界相互联系的过程,进而在真实学习情境下,学生在解决问题的过程中,不仅能获得知识,还能获得知识的社会性、情境性及迁移运用的能力。

3. 过程性学习评价设计

3.1. 理论基础

心理学家R·W·Tyler提出的“泰勒模式”是学习过程性评价的理论基础。泰勒在所著《课程与教学的基本原则》(1949年)一书里最早提出应当根据课程目标编制“合理的”课程计划,即根据事先确定的目标选择教学内容和方法,而后评估和改善教学制度,直到达到既定目标为止 [4]。“泰勒模式”把教育目标转化为可测量的学习行为目标。

美国学者斯塔弗尔比姆(Stufflebeam, D.L.) 1967年在对泰勒行为目标模式反思的基础上提出了CIPP模型。CIPP模型,将学生学习评价过程分为背景评价(Context Evaluation)、输入评价(Input Evaluation)、过程评价(Process Evaluation)、结果评价(Product Evaluation) [5]。CIPP模型显示了评估的全程性、过程性和反馈性的重要意义。

过程性评价(Process Assessment)是20世纪80年代以来逐步形成的一种评价范式,作为新课程的评价理念而提出的过程性评价,其“过程”是相对于“结果”而言的,具有导向性,过程性评价不是只关注过程而不关注结果的评价,更不是单纯地观察学生的表现。相反,它更关注教学过程中学生智能发展的过程性结果,如解决现实问题的能力、批判性思维能力的发展等 [6]。

3.2. 过程性学习评价模型设计

教师如何从复杂的学生表现中梳理出学生发展的方向,如何把握学生的水平并提供有针对性的反馈,如何将STEAM课程复杂抽象的素养目标具化为可操作、可测量的评价任务,过程性评价可很好地将学生在真实情境中所展现出的知识与能力作为评价的依据,成为解决上述问题的重要手段,也是保障STEAM课程质量的关键一环。

经过多年STEAM课程设计与实践,逐步形式了“前期评价–目标评价–活动评价–成果评价”的过程性学习评价模型。如图1所示。

Figure 1. Process evaluation model of STEAM curriculum

图1. STEAM课程过程性评价模型

1) 前期评价

前期评价设计的目的是通过多种形式激发学生相关主题的已知,鼓励学生将已知用头脑风暴、思维导图等形式呈现出来。教师在了解学生已知的知识和问题基础上,引导孩子从概念出发,提出自己真正感兴趣的问题,开展探究学习,由此建构的知识更加牢固、有效。

2) 目标评价

STEAM课程的学习评价指向学习目标,具有目标–实践–成果–评价的一致性。核心知识、主要的高阶认识策略、重要的学习实践是需要在过程性过程中体现出来的。STEAM课程是跨学科课程的一种方式,是将不同学科内容与方法结合起来的综合课程。在课程目标方面,需要将“理解与应用重要学科概念”作为STEAM课程的目标之一。课程目标确定后,先依据课程目标的知识、能力、情感、态度价值观等目标要求,设计选择评价工具。

3) 学习活动评价

在STEAM课程中,学习实践活动是整个课程中的重要部分,学生的批判思维、工程思维、创新思维、团队合作、设计制作、模拟测试等都是在此环节发生的,教师需要从跨学科角度分析需要着重培养的综合素养,诸如批判性思维、工程思维、项目管理、合作共情、表达能力等过程性评价。教师在教学之前对照课程目标思考如何开展评估和设计评价工具。对于不同类型的目标,评价工具也是不同的。结合STEAM课程实践,过程性评价量规分为两类。一类是与特定情境、内容相联系的量规。这类量规适用于单一课程。例如,项目要求设计制作一款庆祝新年的电子装饰摆件。这就需要将该作品的尺寸、功能、适用环境等标准加以准确说明,以此作为评价学生作品的量规。另一类属于一般性评价量规,这类量规可以评价学生在多个STEAM课程中的共同表现,例如在展示表达、信息收集、探究实验、测试改进等方面的评价量规。

4) 学习过程中的成果评价

在明确了目标和具体的评价工具之后,教师就可以进一步思考“学生若想达到预期表现,需要哪些知识和技能,经历哪些学习过程”,进而考虑教学方法、教学顺序、资源材料的选择等。教师可以根据过程性评价工具,重点关注与学生高阶思维和综合能力相关的重要实践过程,提前判定哪些教学环节或作品可以成为评价学生表现的证据,评价学生的表现在哪一级水平,进而及时反馈,促进学生学习。

4. 评价模型的实践与分析

聚焦到STEAM课程过程性评价的具体实施中,师生如何使用基于评价工具来促进教与学。为了检验模型的可行性,选取本校五年级12个教学班,以STEAM课程–设计制作基于Arduino开源硬件创意作品作为实践案例。笔者所在学校每年3月底开展校园科技节活动,学生需要以小组为单位设计、制作、展示创意科技作品,共 8课时开展项目化学习。

4.1. STEAM课程开始前,教师对学生进行前期评价

案例所述,学生在STEAM课程学习过程中,学生需要小组合计设计与制作创意科技作品。在课程开始前,教师可以通过概念图、KWL表格等方式了解学生已有的知识、兴趣和概念,此环节属于对学生进行前期评价,这有利于后期教学对学习活动设计的方向和深度的把握。

学生以小组为单位完成KWL表格。如表1所示。

4.2. 教师制定STEAM课程目标及评价标准

教师参照单一学科课程标准,对STEAM课程的知识、能力、情感态度价值观等目标要求,分别对STEAM (科学S、技术T、工程E、艺术/人文A、数学M)这五个方面进行目标设计,并选择制定相适应的评价工具。如表2所示。

Table 1. KWL table style

表1. KWL表格样式

Table 2. STEAM course objectives evaluation rubric

表2. STEAM课程目标评价量规

4.3. 学习活动评价设计

在学生活动开始时,教师以学生自主组队为原则,形成3到5人为一个团队的项目组,在教师适度干预下全班可以形成6个小组,由学生组内推荐竞选组长,分工协作开展探究式学习。在STEAM课程的学习过程中(包含前期项目策划、草图绘制、分工设计、制作、装饰美化、作品分享等)学生否进行了积极的参与?是否对遇到的问题进行了分析和解释?是否正确的使用了创客工具及做了安全防护?请给自己在下列维度上打分,5分表示最高分,1分表示在这个问题上还有待努力。如表3所示。

在STEAM课程学习过程中,学生对从网上获取的信息或组员提出的观点、数据真伪质疑过?是否对信息进行查证、实验验证?自己能否对一些问题提出观点看法,并提供佐证资料?教师通过批判性思维评价量表对小组成员进行问询评价、小组成员也可结构量表自评。如表4所示。

在STEAM课程学习过程中,小组之间成员相互最了解彼此承担的分工任务、积极性表现、完成分配任务的质量、分歧意见的处理态度、对小组学习成果的评价等,因此教师设计了小组同伴评价表,可以掌握每个学生是否具有团队合作精神、参与积极性等。如表5所示。

Table 3. Some examples of assessment scales for learning practice (refer to the Likert scale)

表3. 学习实践的部分评价量规样例(参照李克特量表)

Table 4. Process evaluation scale for critical thinking

表4. 批判性思维的过程性评价量表

Table 5. Peer evaluation suggestion table

表5. 同伴评价建议表

4.4. 学习过程中的成果评价

在STEAM课程学习过程中,教师会根据“STEAM课程学习过程中的成果评价量表(如表6所示)对各个小组进行评价,并请及时提示学生根据评价标准对项目策划、主题确定、设计草图、工具操作使用方法、制作精度、外观设计装潢等进行修正。

Table 6. Outcome evaluation scales in the learning process of STEAM courses

表6. STEAM课程学习过程中的成果评价量表

STEAM课程学习成果即学生创新创意想法物化的产品模型或方案,这是属于水面以上部分,对于跨学科学习方式更重要的是学习过程即学生作品构思、创意设计、批判性思维、团队合作精神、查询资料、验证假设、测量数量、3D设计制作作品组件、编程、电路连接、功能测试调试等等,这部分属于水面以下,对此进行全面评价相对比较困难,该研究在教学实践过程中对STEAM课程过程性评价模型进行了全面地验证,它是可靠性,具有可参考性和可推广价值。根据实际教学情况可以个性化的选择多种量规量表组合进行对教学过程进行评价和修正,同时,其为STEAM课程的优化设计提供了有力依据。

5. 结语

学习评价一直是学习者学习目标达成和学习效果测量的最有效的手段,不同的学习评价模型侧重的观测指标不尽相同。过程性评价在STEAM课程中的整体设计与具体实施,旨在帮助教师依据评价工具更准确地掌握学生的认知水平,更明确地给予学生反馈和提升,更及时地调节自己的教学行为,以促进学生学习目标的达成。教育在发展,评价在进步,STEAM课程的发展需要评价来推动,STEAM课程的实施效果需要通过评价来衡量,并在实践中完成评价体系自身的改革与发展。

参考文献

[1] Brown, G. (2019) Is assessment for learning really assessment? Frontiers in Education, 4, 1-7.
https://doi.org/10.3389/feduc.2019.00064
[2] 赵中建选. 美国STEM教育政策进展[M]. 上海: 上海科技教育出版社, 2015.
[3] 余胜泉, 胡翔. STEM教育理念与跨学科整合模式[J]. 开放教育研究, 2015, 21(4): 13-22.
[4] 一帆. 教育评价的泰勒模式[J]. 教育测量与评价(理论版), 2012(8): 37.
[5] 毛乃佳,林凤. 基于CIPP模型和柯式模型构建教师培训评估体系[J]. 北京教育学院学报, 2010, 24(4): 15-17.
[6] 高凌飚. 过程性评价的理念和功能[J]. 华南师范大学学报(社会科学版), 2004(6): 102-106.