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學業評價| 跨學科學習評價架構分析:國外經驗與啟示

作者:華東國文大講堂

摘要

跨學科評價架構主要以跨學科知識的可遷移性和學生在學習過程中學科知識素養、能力素養的變化為出發點,目前已基本形成了評價跨學科學習綜合能力和評價跨學科學習學科素養兩種類型的跨學科評價架構。國外跨學科學習評價的架構主要有将學習任務情景化、将學習過程可視化、将評價方法技術化、将評價結果證據化等特點,這些對大陸進一步建構跨學科學習評價架構有一定的啟示作用,有助于進一步提升跨學科學習評價的科學性,更好地發揮跨學科實踐的價值。

關鍵詞:跨學科學習評價;創新能力;思維能力;學科素養

跨學科學習概念最早在20世紀20年代由美國心理學家伍德沃斯提出,用來表示“以一個學科為中心,運用不同的學科知識,展開對所指向的共同問題進行加工設計的學習模式”。[1]随後英國、德國、日本等其他國家也開展了學科交叉建設。經過百年發展,各國在跨學科教育教學方面已經具備了一些經驗。大陸首屆跨學科研讨會于1985年在北京召開,這标志着大陸正式開始探索跨學科學習。

學界對跨學科教育的實施方式争議不斷,多數學校的跨學科教學活動尚處于探索階段,因而對跨學科學習項目實施的評價顯得十分重要。結合目前國際跨學科評價教育改革趨勢,本文對國外具有代表性的跨學科學習評價架構進行分析,通過跨學科學習綜合能力評價架構與跨學科學習學科素養評價架構兩部分加深對國外主要應用的跨學科評價架構的了解,以期對大陸完善跨學科評價體系帶來一些有益的建議。

學業評價| 跨學科學習評價架構分析:國外經驗與啟示

一、跨學科學習綜合能力評價架構内容

為了将學生的跨學科能力轉化為可評價的名額,實作評價學生跨學科能力的目标,在梳理了國内外跨學科學習能力評價架構後,依據不同類型的跨學科能力培養視角,從凸顯跨學科知識的可遷移性和學生在學習過程中能力素養的變化角度大緻将評價架構内容分為評價跨學科創新能力、評價跨學科思維能力與評價跨學科解決問題能力,以下詳細說明。

1. 評價跨學科創新能力

跨學科創新能力指學生在跨學科學習過程中,是否能夠獨立思考,提出(或者在原有基礎上進行改進或創新出)新穎、獨特且有一定價值的想法或解決方案的能力。常用的跨學科創新能力評價的有TTCT創新模型與TRIZ創新模型。

(1) TTCT創新模型

托蘭斯創造性思維測驗(TTCT)于1966年由托蘭斯在佐治亞大學正式發行,該測驗主要是對學生的創造性行為、創造性思維以及創造性潛能進行評估。TTCT分為言語測試和圖形測試兩部分,包括6個項目,每個項目中會設定不同的任務來考察學生的創造性思維能力。在測試過程中,TTCT的評分主要依據原創性、獨創性、靈活性和可行性等幾個方面進行判斷,通過這些分測驗,可以了解學生的創造性思維和創造性表達的能力。TTCT創新模型是一種有效評估學生跨學科創造能力的方法。通過該測試,教師可以更好地了解學生的創造力能力,并為其提供相應的多學科培養和發展支援。

(2) TRIZ創新模型

TRIZ全稱為TheoryofInventiveProblemSolving,可譯為創新問題解決理論。TRIZ在分析了各國專利的基礎上提出一種由解決問題和實作創新開發的各種方法與工具組成的理論架構,認為大量創新問題的核心是一緻的,隻是領域不同,如果将這些問題的核心内容進行總結,就可以形成一種系統化的理論知識,以便運用于後來的創新實踐活動。

TRIZ作為一個在真實情景中解決問題的體系,跨學科是其最重要的特征之一。鐘柏昌團隊應用文獻分析法對創新能力的核心評價要素進行了梳理,在制定評價量表時,以TRIZ為核心,重點增加了評價要素的跨學科特征,最終确定了由創新人格、創新思維、創新學習、創新技能和創新成果5個一級名額與12個二級名額組成的跨學科創新能力評價名額體系,[2]該團隊還應用了TRIZ中的“最終理想解”,即最終目的在于尋找實作最終解的最佳解決方案。在設計試題時,教師先給出示範案例,随後鼓勵學生結合個人生活與學習經驗,設計實作目标的多種方案,并從中找到最佳方案,以此來培養學生的跨學科創新能力。這種學習模式的運用不但能測評學生的自主學習能力,而且能測評學生多學科知識遷移的能力與創新能力。

不論是TTCT還是TRIZ,都在學習前給出了産品模型概念,鼓勵學生在過程中設計或改造出新的模型,在學習過程中開展探究性和創新性的教學活動,讓學生親身體驗和探究問題,使學生積極思考解決問題的多種途徑,進而培養自己的跨學科創新能力。整個學習過程促進了新思想、新技術、新産品的出現。

2. 評價跨學科思維能力

STEAM教育作為一種跨學科的綜合教育模式,強調将科學、技術、工程、藝術和數學五個領域的知識和技能融合在一起,這種教育模式不僅僅關注單一學科的知識和技能,而是能注重不同學科之間的交叉和融合,引導學生通過探究、創造、合作和反思的方式,培養自己的多學科思維能力。

威爾遜鑒于對跨學科、STEAM和思維教育的大量研究,試圖通過分析STEAM項目中學生參與者的觀點和思考,記錄他們的詞彙,資訊綜合與思想的變化,增加跨學科方法對學生思維的影響的了解。威爾遜将STEAM思維過程分為創造性思維與批判性思維:創造性思維是指學生可以流暢、獨特地思考,以自己的方式将思想串聯起來的能力;批判性思維指學生可以将自己所學應用于新的環境的能力(表1)。[3]

表1 STEAM跨學科課程開放式主題的定義

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試驗結果表明,在參加STEAM跨學科課程後,學生的思考能力有所提高:他們在參與過程中更加注重自己的想象力與新思想,也産生了結合個人經曆與學習興趣的新想法,研究結果表明STEAM跨學科課程對學生的思維能力有積極的影響。

首新等将跨學科思維分為創造性思維與批判性思維:創造性思維主要展現在對問題提出建議方案方面;批判性思維主要展現在分析問題與驗證問題方面。[4]據此設計了STEAM跨學科内容試題,展現了創造性思維和批判性思維的進階過程。阙榮輝利用STEAM跨學科思維水準評價課程,基于SOLO分類理論根據學生對跨學科知識整合程度來劃分不同的跨學科思維水準。[5]不同水準的跨學科思維對知識的整合程度各有不同,從跨學科知識整合程度進行評價,可以了解學生跨學科思維發展的現狀,具體見表2。學生在解決問題的過程中不同層次的知識融合水準會顯示出不同的思維水準,跨學科思維水準越高,知識融合能力越高,綜合思維能力也越高,直到學生可以自己創造性地搭建新的學科知識網絡。

表2 STEAM教育跨學科思維評價架構

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STEAM教育的核心是培養學生的跨學科思維,培養學生在面臨複雜問題時,能以文題為中心,應用邏輯能力與綜合分析能力,尋找解決文題的途徑。跨學科思維的評價可以有效地回報學生跨學科學習能力進而改進教學。在未來的STEAM教育中教師應該尋找促進學生跨學科思維高水準發展的政策,提升學生對于跨學科學習本質的認識。

3. 評價解決跨學科問題的能力

解決跨學科學習問題的能力主要是指學生能夠将不同學科的知識和技能結合起來,靈活解決生活中的實際問題。以ATC21S和項目教學法為代表,兩種模型都強調學生需要具備實踐能力和應對複雜情境的能力,能夠在實踐中運用所學知識和技能解決實際問題。

(1) ATC21S模型

21世紀能力教學與評價項目(Assessment & Teaching of 21st Century Skills,ATC21S)将批判性思維、問題解決能力、決策能力、合作能力諸項能力合并為協作問題解決能力。ATC21S測試采用“人—人”互動方式,由兩名學生完成共同任務。在測試過程中,系統會實時捕捉并記錄學生的關鍵操作行為和對話内容,進而形成詳盡的過程資料。随後,通過對這些資料的深入分析,可以提取出關鍵行為作為評估的依據,進而準确推斷出學生在問題解決方面的實際能力。

(2) 項目教學法

項目教學法最早可以追溯到教育家杜威所倡導的“做中學”,後來克伯屈提出了項目教學法。項目教學法側重于将學生的多門學科内容結合起來解決實際問題,重視學生自主設計、調查、開發項目,通過制作真實的項目作品,提升學生的多學科知識運用與綜合能力。在解決問題過程中,由于問題的解決包含多方面的需求,進而需要整合多學科與多領域的内容參與,項目教學法在培養與促進學生解決問題的跨學科能力方面起到了積極的作用。ATC21S與項目教學法以學生為中心,以問題為基礎,以解決問題為目标,以跨學科知識為線索,培養學生解決問題的真實能力。在以解決問題為導向的跨學科教學法中,學生需要在對問題進行分析後,合理選擇與連結學科間知識來解決問題,這有助于提高學生運用跨學科知識的熟練度和解決問題的效率。

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二、跨學科學習學科素養評價架構内容

目前國際上關于評價學生跨學科學習的學科素養的評價模型較多,從凸顯學生在跨學科學習過程中的變化來看,跨學科學習素養注重不同學科之間的交叉和融合,強調學生對知識的整合和綜合應用,以目前使用度最高的五種跨學科學習學科素養評價模型為代表,分别給予詳細說明。

1. 澳洲全國讀寫與數學能力評估項目

澳洲全國讀寫與數學能力評估項目(National Assessment Program Literacy and Numeracy,NAPLAN)作為澳洲政府在國家層面按照統一評價标準開展的基礎教育品質評價活動,可以使澳洲政府監控國家基礎教育品質發展情況、确定學生的學習效果。[6]NAPLAN針對澳洲三、五、七、九年級的學生,包含了閱讀、寫作、語言(拼寫、文法與标點)與數學四個領域的内容。2022年NAPLAN全面轉向數字化測試,在方式、工具、技術與組織方式等多方面進行了改革。

首先,在測評模式方面,NAPLAN主要采用國際上比較成熟的計算機自适應測量技術。閱讀和數學測試的自适應測試流程較為簡單,不同階段的試題難度不同,學生根據自己的測試水準選擇适合自己的試題;而語言測試的自适應機制稍顯複雜,語言測試的自适應機制包括拼寫、文法和标點符号兩部分,測試流程與閱讀和數學測試相同。

其次,NAPLAN采用垂直等值化的個性化測評報告。[7]評估結果分為1-10級,每個年級具有不同的6個評分等級,且等級随着學生年級的增加而遞增,可以有效評估學生的跨學科綜合能力。

2. 泛加拿大評估計劃

泛加拿大評估計劃(Pan-canadian Assessment Program,PCAP)作為一項全國性學習評價項目,涵蓋了三個領域:閱讀、數學與科學,每次評估的重點都在其中一個領域,其餘兩個領域作為次重點。PCAP的核心思維主要展現在:聯系學生學習與生活經驗,強調掌握學科核心知識與技能。PCAP2013在科學素養方面強調學生運用相關的科學知識與技能進行科學推理的能力,進而讓學生了解科學問題。在數學素養方面強調“可以在個人生活、工作場所中進修和使用數學,同時學生也需要一套新的數學理論使他們可以熟練地計算,創造性地解決問題”。[8]基于此,PCAP2016要求個體具備資訊與通信技術素養,也要求學生掌握數學、科學、語言、社會研究、地理和藝術的跨學科能力。在閱讀素養方面,PCAP将其分為四個要素:讀者、文本、目的、語境。這意味着學生在進行閱讀時需要考慮自己的閱讀背景、閱讀的目的以及閱讀的環境等因素。同時PCAP還強調了學生在閱讀過程中的知識建構能力,即通過不斷的閱讀和思考來提高知識了解能力。此外,PCAP還注重學生對文本的了解、解釋以及結合個人經驗作出批判性回答等方面的能力,以培養學生真正的閱讀能力。

PCAP關注“基于證據”做出推斷的能力,關注讓學生從試題的情景中識别模式、建立聯系、做出解釋等。這種能力在學生面臨真實場景時會表現出來,可以與其他能力交叉着進行評價,這對大陸評價體系的進一步改革有一定的指導作用。

3. 國際數學和科學教育趨勢評估

國際數學和科學教育趨勢評估(TIMSS)是由國際教育成就評價協會(IEA)發起的一項國際性評估項目。自1995年起,該項目每四年對參與國家的四年級和八年級學生的數學和科學水準進行測評。

TIMSS十分注重評價生命科學與人類生物學的跨學科内容學習。TIMSS在物質科學領域測評主題更側重于實體與化學的結合,有效實作實體與化學知識點的融合與應用,八年級的科學内容評估中,TIMSS将環境科學與其他幾個領域交叉融合,進行考察。[9]TIMSS在各個領域的測評要點逐漸趨向于科學與人類生活相結合的方向,從科學探究逐漸轉向科學實踐,更加強調學生的科學素養能力。

在評價技術上,TIMSS2023設定了兩套自适應數字化評估題目,使評估方式更加科學地展現學生的能力;同時為了更好地評價學生解決問題與科學探究的能力,TIMSS會形成增強版的國際評價報告,這些資訊包括在TIMSS2023報告中,以便更深刻地了解學生的學習背景與跨學科學習能力,制定更加科學的教育決策。

4. 美國國家教育進展評估

美國國家教育進展評估(NAEP)是美國唯一在全國範圍内持續評估學生在多學科領域素養的項目。它針對四年級、八年級和十二年級的公立或私立學校學生進行樣本調查,涉及的學科領域包括數學、閱讀、科學、寫作、藝術、公民學、經濟、地理、曆史、技術和工程素養等。

NAEP自2009年開始,逐漸開始拓寬評估領域,轉變了原來的測試架構:将科學領域轉變成科學内容與科學實踐兩個領域,要求學生掌握物質科學、生命科學以及地球與空間科學三大領域知識。此外,學生也應該遵循科學活動的規則,“使用适當的工具和技術進行科學調查、進行技術設計等。”[10]這一變化更加考察科學素養能力,強調學科知識之間的整合,也培養了學生的社會科學認知。雖然NAEP對不同年級的學生内容難度要求不同,但核心目标都是培養學生的科學素養能力。

在測評工具方面,自2017年起,NAEP全面采用基于計算機的評價方式進行測試,提高了測試的精确度與靈活性。

5. 國際學生評估項目

國際學生評估項目(PISA)由經濟合作與發展組織(OECD)發起,始于1997年,每3年對參與國家或地區的15歲學生進行測評,每次測評以科學、閱讀和數學三個領域其中之一作為重點測評領域。[11]PISA的目的是判斷學生是否具備良好的素養去應對現代社會情境對人們提出的挑戰。PISA通過學生的綜合科學素養反映基礎教育水準。

表3 PISA2015和PISA2025科學素養測評架構的比較

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将PISA2025和PISA2015比較可以發現,PISA2025科學素養測評架構中更加凸顯科學知識次元,并重視科學知識在社會環境中的應用過程(表3)。[12]

跨學科學習學科素養評價更注重學生相關學科核心知識與能力的掌握情況,以及學生該門課的素養水準與情感态度。PCAP更加關注學生将閱讀與數學兩門學科與生活相結合的跨學科學習能力;而TIMSS、NAEP與PISA更加注重生命科學與人類生物學的跨學科内容學習,通過實體、化學與生物學科之間的交叉學習,既加強了學科知識點之間的融合,也提升了學生的科學認知。

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三、跨學科學習評價推動路徑

通過對上述國外跨學科學習評價架構的進一步梳理與分析,發現不同類型的跨學科學習評價架構在評價次元方面具有不同的特征與趨勢,目前大陸正在積極探索符合大陸特色的跨學科學習評價架構,國際跨學科學習評價架構能夠為大陸跨學科學習評價實施帶來如下參考意見。

1. 将學習任務情景化

近年來,跨學科教育受到各方面越來越多的重視,各類主體更加關注為學生營造良好的氛圍和環境。多樣化的場景可以幫助學生意識到不同學科之間的聯系和交叉點,促進學科交叉意識的養成。例如ATC21S采用真人互動的場景測評模型,通過真實場景,引導學生從多個角度審視問題,發現不同學科之間的内在聯系和規律,提出新穎、獨特且有一定價值的想法或解決方案,有助于提高學生的跨學科思維能力和創新能力。

2. 将學習過程可視化

在跨學科學習活動中,學習過程是一個鍛煉思維、提高創新能力并解決問題的過程。可觀測的學習成果結構(SOLO)評價的可視化可以将學生的學習成果與能力水準通過直覺的方式呈現出來,幫助教育者更好地了解學生的學習情況。通過學習過程可視化,教育者可以直覺地了解學生的學習水準,有助于教育者更準确快速地作出教學決策,SOLO分類評價着重考察學生的思維層次,能将學生的思維過程形象化展示,幫助學生梳理自己的學習思路,有助于提高學生跨學科學習的效率與學習體驗,提升學生學習跨學科活動的興趣。

3. 将評價方法技術化

随着智能化技術的發展,計算機作為一種高效的評估工具,為我們提供了更加便捷的評價方式:人工智能在評分方面的科學性和準确性也遠超傳統的人工賦分方式。更為重要的是,基于大資料的資訊評估不僅能夠提供海量的資料支援,還能實作快速的資料處理,樣本容量越大,評價的結果越具有可靠性。例如國際上諸多評價架構已經采用基于人機互動模式的自适應測評模式,并逐漸成為學習與教學的趨勢,基于計算機的線上評價系統已經可以實作從結果測試到個性化測試的轉變,大陸可以結合技術的發展,改善已有的評價方式。

4. 将評價結果證據化

“以證據為中心的評價”,其核心思想為“評價是基于證據的推理”,它是一種以證據為中心的評價推理過程,通過擷取多管道的資料類型,完成學習評價。如ATC21S、PISA等評價項目采用“以證據為中心”的設計模型記錄學生在協作過程中的對話和行為,并形成過程資料,基于證據進行評分;PCAP關注讓學生從試題情景中識别模式、建立聯系、做出解釋等。将“以證據為中心的設計”運用到學習評價中,突破了以往主觀感覺的思維局限,促進了證據驅動的教學評價循環過程,促進了跨學科學習評價過程各環節的銜接與共生。

本文通過對目前國内外主要應用的跨學科學習評價架構模型進行分析,從凸顯跨學科知識的可遷移性和學生在學習過程中學科知識素養、能力素養的變化出發,梳理了兩類跨學科評價類型,希望對于大陸跨學科學習評價架構的建構帶來一些參考價值,進而進一步提升教師跨學科學習評價能力,更好地發揮跨學科實踐的價值。

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參考文獻

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上海教育評估研究

《上海教育評估研究》創刊于2012年,由上海市教育委員會主管、上海市教育評估院主辦,國内外公開發行,郵發代号4-886。系中國人文社會科學期刊AMI綜合評價(A刊)擴充期刊,連續三年獲評國家哲學社會科學文獻中心教育學學科最受歡迎期刊。

來自 周玮,蔡旻君 上海教育評估研究

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