歐盟STEM橫向技能評(píng)估研究進(jìn)展及其啟示

袁磊 張淑鑫 張瑾

[摘? ?要] STEM教育在世界各國(guó)開展，促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)繁榮，但STEM勞動(dòng)力市場(chǎng)仍存在短缺。為創(chuàng)建高質(zhì)量的STEM學(xué)習(xí)和評(píng)估任務(wù)，歐洲一些國(guó)家嘗試組織進(jìn)行規(guī)?；腟TEM教育評(píng)估政策實(shí)驗(yàn)，歐盟STEM橫向技能評(píng)估項(xiàng)目在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。在這個(gè)項(xiàng)目中，以STEM核心能力、STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則、形成性評(píng)價(jià)的任務(wù)特點(diǎn)、數(shù)字工具的主要特點(diǎn)四個(gè)維度搭建了STEM橫向技能概念框架。文章在與我國(guó)現(xiàn)有的STEM教育現(xiàn)狀的對(duì)比分析中得到如下啟示：STEM能力與核心素養(yǎng)耦合協(xié)調(diào)，科學(xué)指導(dǎo)教育評(píng)估;以學(xué)生為中心，發(fā)展多樣化的評(píng)估方式;適應(yīng)教育現(xiàn)代化發(fā)展，促進(jìn)STEM教育評(píng)估轉(zhuǎn)型。

[關(guān)鍵詞] 歐盟; STEM; 橫向技能; 教育評(píng)估

[中圖分類號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 袁磊（1978—），男，湖北鄂州人。教授，博士，主要從事信息技術(shù)教育應(yīng)用的研究。E-mail：9761541@qq.com。

一、歐盟STEM橫向技能評(píng)估

研究背景與意義

（一）STEM橫向技能評(píng)估研究背景

近年來(lái)，STEM教育已經(jīng)成為世界各國(guó)政府和教育政策制定者關(guān)注的重點(diǎn)，學(xué)習(xí)STEM被認(rèn)為是未來(lái)全球經(jīng)濟(jì)繁榮的核心[1]。在勞動(dòng)力市場(chǎng)中，越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到各級(jí)STEM工人即將出現(xiàn)短缺。歐盟委員會(huì)報(bào)告中提到，從2015年到2025年，對(duì)STEM專業(yè)和輔助專業(yè)的需求可能會(huì)增長(zhǎng)8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于所有職業(yè)3%的平均增長(zhǎng)預(yù)期[2]。大多數(shù)國(guó)家現(xiàn)在都意識(shí)到這一問題，并正在積極采取措施。然而，研究人員指出教育系統(tǒng)仍面臨一些系統(tǒng)性的問題，主要是指現(xiàn)行的教育系統(tǒng)無(wú)法幫助學(xué)生理解如何利用STEM學(xué)科的知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題[2]。

有學(xué)者提出STEM教育的政策制定者可以通過(guò)采用一個(gè)連貫的概念框架來(lái)緩解這些系統(tǒng)性問題，該框架應(yīng)概述四個(gè)學(xué)科之間的關(guān)系和實(shí)際整合[3]。這樣的框架將對(duì)教師如何理解學(xué)習(xí)領(lǐng)域、感知目標(biāo)、組織學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生重大影響。它還應(yīng)考慮評(píng)估的作用，并為有效的形成性和總結(jié)性評(píng)估制定指導(dǎo)方針[4]。教育工作者可以通過(guò)這個(gè)框架，來(lái)進(jìn)行有效的STEM教育評(píng)估，同時(shí)也有助于他們了解學(xué)習(xí)進(jìn)度和課堂實(shí)踐。在美國(guó)，這一領(lǐng)域正在進(jìn)行一些早期的工作，但在歐洲，仍需要進(jìn)行類似的研究。STEM橫向技能評(píng)估（Assessment of Transversal Skills in STEM），正是在上述背景下進(jìn)行的創(chuàng)新政策實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，簡(jiǎn)稱ATS STEM。目前在8個(gè)歐盟國(guó)家開展，涉及12個(gè)教育機(jī)構(gòu)和政府組織的合作網(wǎng)絡(luò)。該項(xiàng)目計(jì)劃在7個(gè)國(guó)家（比利時(shí)、塞浦路斯、芬蘭、愛爾蘭、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典）的120所試點(diǎn)學(xué)校進(jìn)行，目標(biāo)人群是10～15歲的STEM學(xué)生。STEM橫向技能評(píng)估包括三個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)前階段，成員與伙伴機(jī)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目的研究開發(fā)作出詳細(xì)規(guī)劃;實(shí)驗(yàn)階段項(xiàng)目組成員在各個(gè)試點(diǎn)學(xué)校進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和評(píng)價(jià); 實(shí)驗(yàn)后階段進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，并給出了相關(guān)報(bào)告[5]。

（二）STEM橫向技能評(píng)估研究的意義

STEM橫向技能評(píng)估中，橫向技能對(duì)于STEM教育至關(guān)重要，它們是指學(xué)生所應(yīng)具備的STEM核心能力。包括批判性思維、溝通、解決問題的能力，協(xié)作、領(lǐng)導(dǎo)力以及數(shù)字工具的使用[6]。評(píng)估即是對(duì)事物進(jìn)行價(jià)值判斷的過(guò)程[7]。STEM橫向技能評(píng)估是指對(duì)學(xué)生STEM核心能力的評(píng)估。STEM橫向技能評(píng)估項(xiàng)目旨在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生在STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）領(lǐng)域橫向技能的數(shù)字化評(píng)估，為教師提供有效和必要的數(shù)字評(píng)估方法，以發(fā)展學(xué)生在STEM教育中的橫向技能[8]。該項(xiàng)目通過(guò)定制教師的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)來(lái)支持教學(xué)，以更好地滿足學(xué)生的需求，并創(chuàng)造了如何利用新的模式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的STEM技能和能力的實(shí)際例子。根據(jù)教學(xué)、學(xué)習(xí)和評(píng)估方法的發(fā)展，項(xiàng)目具有廣泛性，是最佳實(shí)例。

STEM橫向技能評(píng)估對(duì)于學(xué)生，可以幫助他們參與跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程以解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題，通過(guò)形成性評(píng)估不斷提高和發(fā)展他們的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)世界中的問題是如何被解決的，為改善生活條件以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。對(duì)于教師，可以使教師獲得專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)和教學(xué)資源庫(kù)，開發(fā)和分享綜合STEM課程的最佳實(shí)踐，使用數(shù)字技術(shù)支持創(chuàng)新評(píng)估，培訓(xùn)如何有效使用形成性評(píng)估來(lái)支持學(xué)生學(xué)習(xí)STEM。對(duì)于政策制定者，有助于STEM數(shù)字化評(píng)估的有效綜合模型創(chuàng)新，學(xué)習(xí)環(huán)境下的STEM綜合課程開發(fā)，國(guó)家和歐盟層面的影響評(píng)估以及后續(xù)政策建議。

二、歐盟STEM橫向技能評(píng)估研究?jī)?nèi)容

STEM橫向技能評(píng)估項(xiàng)目在研究過(guò)程中先后共發(fā)表了5份相關(guān)報(bào)告。得出以下報(bào)告內(nèi)容：1號(hào)報(bào)告和2號(hào)報(bào)告分別分析討論了學(xué)校中的STEM教育相關(guān)研究以及歐洲各國(guó)關(guān)于STEM的國(guó)家政策。3號(hào)報(bào)告確定了形成性評(píng)估理論的關(guān)鍵思想和原則，并介紹了STEM數(shù)字化形成性評(píng)估概念和如何利用STEM數(shù)字化形成性評(píng)估來(lái)支持STEM橫向技能學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀。4號(hào)報(bào)告調(diào)查了用于支持學(xué)習(xí)評(píng)估的各種技術(shù)增強(qiáng)工具和架構(gòu)的潛力。5號(hào)報(bào)告基于上述四份報(bào)告以及已有的10個(gè)STEM教育框架提出了STEM領(lǐng)域橫向技能評(píng)估的綜合概念框架，如圖1所示。ATS STEM概念框架提供了一個(gè)概念工具，幫助歐洲教育工作者對(duì)什么是綜合STEM教育以及如何在學(xué)校使用一系列數(shù)字工具進(jìn)行評(píng)估達(dá)成共識(shí)。其目的是利用這個(gè)框架來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字評(píng)估，并最終使他們能夠發(fā)展橫向技能。歐盟STEM橫向技能評(píng)估研究?jī)?nèi)容也主要從該框架展開，詳細(xì)論述了教師如何在教學(xué)中進(jìn)行STEM教育評(píng)價(jià)，具體包括STEM核心能力、STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則、形成性評(píng)價(jià)的任務(wù)特點(diǎn)、數(shù)字工具的主要特點(diǎn)四個(gè)關(guān)鍵維度。

圖1? ?歐盟STEM橫向技能評(píng)估框架

（BUTLER D， MCLOUGHLIN E， OLEARY M， KAYA S， BROWN M， COSTELLLO E. Towards the ATS STEM Conceptual Framework. ATS STEM Report #5. [R/OL].（2020-05-01）[2021-02-10].http：//dx.doi.org/10.5281/zenodo.3673559.pdf.）

（一） STEM核心能力

1. STEM核心能力的確立

能力是指我們希望在學(xué)生身上培養(yǎng)的知識(shí)、技能和態(tài)度[9]。在設(shè)計(jì)STEM學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，核心的STEM能力非常重要。1號(hào)報(bào)告通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的分析確定了243種特定的STEM技能和能力，并從中提取了八種關(guān)鍵的核心能力，它們統(tǒng)稱為ATS STEM概念框架中的STEM核心能力：?jiǎn)栴}解決、創(chuàng)新和創(chuàng)造力、溝通能力、批判性思維、元認(rèn)知能力、協(xié)作能力、自我調(diào)節(jié)能力和學(xué)科能力。報(bào)告指出學(xué)生需要發(fā)展這八種核心的STEM能力，以解決復(fù)雜困難的日常挑戰(zhàn)或問題。在設(shè)計(jì)的STEM學(xué)習(xí)任務(wù)中應(yīng)該體現(xiàn)出來(lái)有針對(duì)性的核心STEM能力。當(dāng)教師決定STEM學(xué)習(xí)任務(wù)中目標(biāo)的核心STEM能力時(shí)，依照STEM橫向技能評(píng)估框架中的STEM核心能力，思考學(xué)生在活動(dòng)結(jié)束時(shí)可以培養(yǎng)什么樣的能力。

2. STEM核心能力的評(píng)估要素

八種STEM核心能力具體包括：?jiǎn)栴}解決、創(chuàng)新和創(chuàng)造力、溝通能力、批判性思維、元認(rèn)知能力以及寫作能力。第一，問題解決可以定義為找到解決問題方法的過(guò)程。STEM課程應(yīng)該為學(xué)生提供包括解決問題的活動(dòng)在內(nèi)的體驗(yàn)，從而提高學(xué)生對(duì)STEM的熟練程度。解決問題的能力包括以下要素： 提問、提出假設(shè)、尋找證據(jù)、詢問和收集信息、處理信息、做出決定、找到解決方案。第二，創(chuàng)新和創(chuàng)造力是指通過(guò)運(yùn)用想象力幫助自己想出一個(gè)新的想法。當(dāng)學(xué)生使用這種能力時(shí)，要么創(chuàng)造一些東西有所發(fā)現(xiàn)或發(fā)明，要么在當(dāng)前的問題下作出改進(jìn)。第三，溝通不僅是社會(huì)關(guān)系中不可避免的一部分，而且也是成果的重要組成部分[10]。復(fù)雜的溝通和社交技能包括處理和解釋來(lái)自他人的語(yǔ)言和非語(yǔ)言信息，以便作出適當(dāng)?shù)幕貞?yīng)[11]。第四，批判性思維幫助學(xué)生系統(tǒng)地詳細(xì)分析一個(gè)問題，把學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)結(jié)合在一起全面地理解它，并客觀地評(píng)價(jià)它，從而對(duì)正在研究的問題作出判斷。第五，元認(rèn)知能力是意識(shí)到自己的思考過(guò)程，即自我認(rèn)知的過(guò)程。元認(rèn)知是認(rèn)知的一個(gè)細(xì)分。認(rèn)知是一種心理過(guò)程，包括記憶、注意力、語(yǔ)言的產(chǎn)生和理解、推理、學(xué)習(xí)、解決問題和作決定[12]。元認(rèn)知能力包括以下要素：自我感知、注意自我想法、理解選擇背后的原因、能夠調(diào)整形勢(shì)，自我適應(yīng)性、系統(tǒng)地思考問題、準(zhǔn)備好改變以適應(yīng)不同的環(huán)境，即靈活性。第六，協(xié)作能力可以幫助學(xué)生與他人一起產(chǎn)生想法或找到問題的解決方案。當(dāng)學(xué)生在完成任務(wù)并試圖實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo)時(shí)，可能需要與他人合作。協(xié)作在形成性評(píng)價(jià)中非常重要，協(xié)作能力可以與其他技能和能力聯(lián)系起來(lái)，或者對(duì)其產(chǎn)生影響。第七，自我調(diào)節(jié)幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中成為一個(gè)在認(rèn)知、動(dòng)機(jī)和行為上積極的參與者。自我調(diào)節(jié)可能包括以下要素：工作自主、自我管理和自我發(fā)展、自我控制、不放棄一個(gè)很難完成的任務(wù)（即持久性）、毅力、可靠性、誠(chéng)信和責(zé)任、激勵(lì)自己、對(duì)工作和學(xué)習(xí)表現(xiàn)出積極的態(tài)度、誠(chéng)實(shí)正直地做事[13]。第八，學(xué)科能力是指STEM學(xué)科所要求的知識(shí)、技能和態(tài)度。例如，在技術(shù)學(xué)科中可能需要編程語(yǔ)言，但在科學(xué)學(xué)科中卻不需要。學(xué)科能力可能涉及以下要素： 對(duì)與STEM相關(guān)的理論知識(shí)和技能進(jìn)行解釋和論證、使用日常知識(shí)和技能進(jìn)行實(shí)踐、工程設(shè)計(jì)、算術(shù)能力和計(jì)算思維、解決數(shù)學(xué)問題、進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、有效地使用電腦、程序設(shè)計(jì)和編碼[14]。

（二）STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則

1. 定義和概念化STEM教育

由于缺乏統(tǒng)一的語(yǔ)言規(guī)范，許多文獻(xiàn)并沒有對(duì)STEM教育給出明確的定義。1號(hào)報(bào)告從檢索文獻(xiàn)中得出一組核心定義，ATS STEM研究人員在2011—2019年期間采用和調(diào)整了這些定義，并總結(jié)了STEM教育的七個(gè)特征：STEM的核心能力;解決問題的方法;學(xué)科和跨學(xué)科知識(shí);工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐;適當(dāng)?shù)厥褂煤蛻?yīng)用技術(shù);現(xiàn)實(shí)環(huán)境的實(shí)踐;適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)實(shí)踐。這些特征結(jié)合在一起就是ATS STEM框架的STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則。如1號(hào)報(bào)告中所述，這些被進(jìn)一步提煉為綜合STEM教育的七個(gè)核心特征，第一個(gè)特征，即STEM的核心能力是ATS STEM概念框架的四個(gè)組成部分之一。因此報(bào)告將其他六個(gè)特征結(jié)合在一起作為ATS STEM概念框架的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則[6]。

2. STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的六個(gè)原則

為了更好地促進(jìn)STEM教育評(píng)估，歐盟STEM橫向技能提出六大學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的原則。包括解決問題的設(shè)計(jì)和方法、學(xué)科和跨學(xué)科知識(shí)、工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐、適當(dāng)?shù)倪m應(yīng)和應(yīng)用技術(shù)、使用真實(shí)環(huán)境以及適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)實(shí)踐。第一，解決問題的設(shè)計(jì)和方法。這是STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則其中一個(gè)，用于開發(fā)解決方案和促進(jìn)探究[15]。第二，在綜合STEM教育中，跨學(xué)科知識(shí)與學(xué)科知識(shí)同等重要。在STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則中，需要有目的地整合來(lái)自不同STEM學(xué)科的知識(shí)。第三，工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐探索是用于識(shí)別和解決問題的過(guò)程。工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐的過(guò)程可能包括以下要素： 識(shí)別問題、探索、設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、嘗試、改進(jìn)、得出結(jié)論。第四，技術(shù)既可以被視為促進(jìn)教學(xué)的工具，也可以被視為作為課堂實(shí)踐的一部分而產(chǎn)生的產(chǎn)品或服務(wù)[16]。第五，將主題與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生更有意義。在開發(fā)STEM任務(wù)時(shí)，所有其他原則都可以參考現(xiàn)實(shí)環(huán)境，因?yàn)樵诰C合STEM任務(wù)中，使用真實(shí)環(huán)境是一個(gè)基本原則。第六，適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法可以是指導(dǎo)性的教學(xué)方法。如基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)、內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用以及合作學(xué)習(xí)等等。這一原則涉及以設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，即讓學(xué)生參與技術(shù)或工程設(shè)計(jì)，同時(shí)參與形成性評(píng)價(jià)[17]。

（三）STEM橫向技能評(píng)估中的形成性評(píng)價(jià)

當(dāng)評(píng)價(jià)信息被用來(lái)改善教與學(xué)時(shí)，評(píng)價(jià)是形成性的[18]。形成性評(píng)價(jià)內(nèi)在地需要理解教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生目前在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)方面的進(jìn)步以及學(xué)生為了縮小目前的成就與最終目標(biāo)之間的差距必須做些什么。形成性評(píng)價(jià)的特點(diǎn)主要有反映STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則、促進(jìn)反饋、引出學(xué)習(xí)證據(jù)、整合STEM內(nèi)容。

首先，當(dāng)教師設(shè)計(jì)一個(gè)綜合的STEM任務(wù)時(shí)需要：反映STEM學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則、采用建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀、整合STEM內(nèi)容、闡明并分享學(xué)生在完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)期望能夠做什么、知道什么。在形成性評(píng)價(jià)中，分享學(xué)習(xí)成果和闡明成功標(biāo)準(zhǔn)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

其次，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的STEM任務(wù)應(yīng)該要具備提問和討論的環(huán)節(jié)。使用提問和課堂討論策略可以包括用問題鼓勵(lì)學(xué)生跳出固有的思維模式、用問題和任務(wù)來(lái)引出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、讓所有學(xué)生參與課堂討論、給予每個(gè)人平等的機(jī)會(huì)。提問和課堂討論是形成性評(píng)價(jià)的重要一環(huán)。

再次，同伴評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)通過(guò)激活學(xué)生作為自己學(xué)習(xí)的主人或者互相提供教學(xué)資源來(lái)提高學(xué)習(xí)[19]。當(dāng)采用同伴評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)時(shí)，重要的是： 有明確的成功標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)采用匿名提供反饋，鼓勵(lì)學(xué)生相互提供建設(shè)性的反饋。

最后，給予和使用反饋通過(guò)及時(shí)提供針對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果目標(biāo)的有效反饋來(lái)推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)。反饋是形成性評(píng)價(jià)中非常重要的一部分。學(xué)生必須對(duì)反饋?zhàn)龀龌貞?yīng)，這樣才會(huì)被認(rèn)為是形成性的。反饋可以分為四類： 關(guān)于特定任務(wù)的反饋、對(duì)流程的反饋、與自我調(diào)節(jié)相關(guān)的反饋、針對(duì)個(gè)人自我的反饋[20]。與過(guò)程和自我調(diào)節(jié)相關(guān)的反饋對(duì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)最有幫助。針對(duì)個(gè)人自我的反饋是沒有幫助的，因?yàn)樗P(guān)注的是作為一個(gè)人的學(xué)生，而不是針對(duì)教學(xué)目標(biāo)。

（四）STEM橫向技能評(píng)估中的數(shù)字化應(yīng)用

數(shù)字化應(yīng)用以更及時(shí)的方式提供反饋，對(duì)以前難以測(cè)量的結(jié)構(gòu)和過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，提供更細(xì)致的學(xué)習(xí)信息，反饋過(guò)程更加自動(dòng)化，為學(xué)生合作提供更多的機(jī)會(huì)。在評(píng)估過(guò)程中，包括數(shù)字化形成性評(píng)價(jià)、發(fā)送和顯示、處理和分析、交互式的環(huán)境，數(shù)字工具應(yīng)該是功能性的。也就是說(shuō)，數(shù)字工具應(yīng)該有效地服務(wù)于它的目的。功能支持發(fā)送和顯示，處理和分析在一個(gè)交互環(huán)境。因此，在STEM橫向技能評(píng)估框架中指出數(shù)字評(píng)估工具應(yīng)該具備的三大特點(diǎn)。首先，數(shù)字工具應(yīng)該是靈活的。數(shù)字工具應(yīng)該能夠適應(yīng)教學(xué)情況，并且易于修改。靈活支持對(duì)不同學(xué)習(xí)類型的評(píng)估。其次，數(shù)字工具應(yīng)該是實(shí)用的。數(shù)字工具應(yīng)該提供將理論付諸實(shí)踐的機(jī)會(huì)，而且要簡(jiǎn)單有效。實(shí)用性同時(shí)也需要教師的專業(yè)判斷。再次，數(shù)字工具應(yīng)該是有用的。數(shù)字工具應(yīng)該能夠用于實(shí)際目的，或者能夠以多種方式使用。有用性通過(guò)促進(jìn)對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果和目標(biāo)的及時(shí)反饋來(lái)幫助提高學(xué)習(xí)。

在歐盟STEM橫向技能評(píng)估中，提出了一個(gè)全面的數(shù)字化學(xué)習(xí)模式，如圖2所示。在這種學(xué)習(xí)模式下，由學(xué)習(xí)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主導(dǎo)學(xué)習(xí)結(jié)果，同時(shí)進(jìn)行評(píng)估、擴(kuò)展和重新設(shè)計(jì)技術(shù)。使用電子檔案袋三級(jí)開發(fā)過(guò)程（存儲(chǔ)庫(kù)、工作區(qū)和展示）收集學(xué)習(xí)的證據(jù)，嵌入“我的學(xué)習(xí)”不斷反思循環(huán)。由學(xué)習(xí)模式可以看出，通過(guò)數(shù)字化應(yīng)用來(lái)更加全面地進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)。

可以說(shuō)數(shù)字化形成性評(píng)價(jià)是形成性評(píng)價(jià)的技術(shù)增強(qiáng)版。當(dāng)建立一個(gè)互動(dòng)的環(huán)境時(shí)，教師使用科技讓學(xué)生自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)。學(xué)生與教師互動(dòng)，共同修改學(xué)習(xí)成果。學(xué)生和教師在線上討論并構(gòu)建目標(biāo)。數(shù)字化形成性評(píng)價(jià)任務(wù)把評(píng)價(jià)看成教學(xué)過(guò)程的組成部分，用以評(píng)估學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)能力和教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。

圖2? ?數(shù)字化學(xué)習(xí)模式

（SZENDEY O， OLeary M， SCULLY C， BROWN M， COSTELLO E. Virtual Learning Environments and Digital Tools for Implementing Formative Assessment of Transversal Skills in STEM. ATS STEM Report #4. [R/OL].（2020-09-18）[2021-03-02].http：//dx.doi.org/10.5281/zenodo.3674786.）

三、歐盟STEM橫向技能評(píng)估研究的啟示

通過(guò)對(duì)歐盟STEM橫向技能評(píng)估內(nèi)容的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的STEM教育評(píng)估體系開始趨向全面化、系統(tǒng)化。根據(jù)對(duì)歐盟STEM橫向技能評(píng)估內(nèi)容的思考，產(chǎn)生以下幾點(diǎn)綜合性建議與啟示，希望可以供國(guó)內(nèi)STEM教學(xué)中的評(píng)估設(shè)計(jì)參考。

（一）核心素養(yǎng)耦合協(xié)調(diào)，科學(xué)指導(dǎo)STEM評(píng)估

歐盟STEM橫向技能框架對(duì)學(xué)生的STEM核心能力進(jìn)行了詳細(xì)的分類，明確了教師應(yīng)考察學(xué)生什么能力，以及能力水平評(píng)估中應(yīng)具備的要素。通過(guò)對(duì)學(xué)生展示出來(lái)的表現(xiàn)行為的操作化定義，使教師可以了解學(xué)生在學(xué)習(xí)階段中對(duì)知識(shí)、能力等方面的掌握正處于什么階段。由此可見，合理的教育評(píng)估內(nèi)容可以指明我們對(duì)學(xué)生的期望，并幫助教育者創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)環(huán)境以支持這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)下，我國(guó)的STEM 教育評(píng)估還處在探索階段，如何結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際教育現(xiàn)狀和需求明確適合國(guó)內(nèi)學(xué)生的STEM核心能力成為問題的關(guān)鍵。

教育部2016年印發(fā)的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，將核心素養(yǎng)分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)[21]。針對(duì)我國(guó)教育國(guó)情而提出的核心素養(yǎng)教育理念與歐盟STEM橫向技能評(píng)估框架中所提到的STEM核心能力有著共通之處。

在目標(biāo)上，核心素養(yǎng)是對(duì)教育終極目標(biāo)的追求，體現(xiàn)在課程開發(fā)和教學(xué)實(shí)踐之中。STEM教育就成了聯(lián)系核心素養(yǎng)培養(yǎng)和教育目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要橋梁[21]。STEM核心能力是指學(xué)生需要發(fā)展八種核心的STEM技能和能力，面對(duì)未來(lái)，可以解決復(fù)雜和困難的日常挑戰(zhàn)或問題。可見，核心素養(yǎng)與STEM核心能力在本質(zhì)上都旨在提升學(xué)生解決問題的意識(shí)與能力，二者都希望培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的能力。

（二）以學(xué)生為中心，發(fā)展多樣化評(píng)估

歐盟STEM橫向技能評(píng)估中，使用形成性評(píng)估和總結(jié)性評(píng)估相結(jié)合的方式，并提出分享學(xué)習(xí)成果和闡明成功標(biāo)準(zhǔn)、提問和課堂討論、同伴評(píng)估和自我評(píng)估、給予和使用反饋四個(gè)策略。注重設(shè)計(jì)跨學(xué)科的STEM學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)發(fā)展一系列STEM能力，支持以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，確保評(píng)估與學(xué)習(xí)結(jié)果相適應(yīng)，同時(shí)設(shè)計(jì)STEM形成性評(píng)估策略，以更好地滿足學(xué)生的需求，組織和發(fā)展靈活的STEM學(xué)習(xí)方法。STEM教育是整合的，需要其對(duì)應(yīng)的評(píng)估也是系統(tǒng)的、整合的。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生的表現(xiàn)不可能用哪一種方式判斷好與壞[22]。

STEM課程打破傳統(tǒng)課堂中“教師生動(dòng)講，學(xué)生被動(dòng)聽”的尷尬局面，教師將不再是知識(shí)來(lái)源的唯一通道，知識(shí)也不僅僅是課本上已有的結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容[23]。因此，在STEM教育評(píng)估中，應(yīng)以學(xué)生為中心，教師不再維持自己作為“專家”的角色。需要以學(xué)生為中心，將評(píng)估方式多元化。多元化的評(píng)估方法幫助教師多維度地了解學(xué)生并進(jìn)行更高效的教學(xué)，同時(shí)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，可以更好地理解STEM學(xué)科內(nèi)的重要思想和實(shí)踐。

21世紀(jì)的學(xué)生必備的STEM核心能力要求其必須能夠調(diào)整自己的思維并且自主思考。學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程的主導(dǎo)者，應(yīng)該具備自己決定學(xué)習(xí)目標(biāo)、選擇學(xué)習(xí)方法、設(shè)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的能力。以學(xué)生為中心的評(píng)估方式多樣化，將診斷性評(píng)估、總結(jié)性評(píng)估和形成性評(píng)估結(jié)合觀察。在診斷性評(píng)估中，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)中存在的問題進(jìn)行有針對(duì)性的解決，及時(shí)反饋。良好的診斷評(píng)估有助于教師把學(xué)生適當(dāng)?shù)胤种迷诮虒W(xué)順序中，正確找出妨礙學(xué)生學(xué)習(xí)的原因，從而保證教與學(xué)的成功。形成性評(píng)估過(guò)程中以反饋調(diào)控和改進(jìn)完善為主要目的。通過(guò)診斷性評(píng)估中對(duì)教學(xué)方案、計(jì)劃、過(guò)程的分析，及時(shí)反饋，及時(shí)改進(jìn)、調(diào)控，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的?？偨Y(jié)性評(píng)估對(duì)教育活動(dòng)作出總結(jié)性的結(jié)論，甄別優(yōu)劣，鑒定分等，為各級(jí)決策人員提供參考依據(jù)。通過(guò)三種不同的評(píng)估方式相結(jié)合的方法，可以清楚地定位學(xué)生水平以及教學(xué)結(jié)果，了解學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，客觀地看到學(xué)生多方面能力的發(fā)展。

（三）適應(yīng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)評(píng)估數(shù)字化轉(zhuǎn)型

教育現(xiàn)代化是獨(dú)立探索的、漫長(zhǎng)的實(shí)踐過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，以新教育學(xué)理論為指導(dǎo)，探索建立全新的師資隊(duì)伍、運(yùn)作方式、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[24]。在STEM教育評(píng)估中，數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境不同于傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，它增強(qiáng)了教師的評(píng)價(jià)能力，同時(shí)也為學(xué)生參與到評(píng)價(jià)過(guò)程提供了技術(shù)支持，甚至學(xué)生可以自己主導(dǎo)評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)環(huán)境作為基礎(chǔ)性建設(shè)，對(duì)青少年綜合素質(zhì)的形成和培養(yǎng)至關(guān)重要[25]。在這種數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生在技術(shù)工具的支持下對(duì)評(píng)價(jià)擁有了更多的知情權(quán)，甚至能夠參與到評(píng)價(jià)的過(guò)程。數(shù)字化的應(yīng)用使學(xué)生能夠面對(duì)適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)，并捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的掌握程度。正如當(dāng)下熱門的AR技術(shù)依托于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展起來(lái)，應(yīng)用于STEM教育評(píng)估時(shí)能夠營(yíng)造出虛擬元素和真實(shí)場(chǎng)景相融合的教學(xué)環(huán)境，生動(dòng)形象地表現(xiàn)多種教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生充分體驗(yàn)并掌握知識(shí)，提高技能[26]?？梢姡诮逃F(xiàn)代化中，促進(jìn)STEM教育評(píng)估中數(shù)字化轉(zhuǎn)型尤為重要。

首先，完善數(shù)字化教學(xué)設(shè)備和資源。在STEM教育中，越來(lái)越多地將數(shù)字化工具與學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)字化工具的使用，從而簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)收集。在這些數(shù)字化應(yīng)用中可以使學(xué)生實(shí)現(xiàn)真實(shí)的“動(dòng)手”學(xué)習(xí)。關(guān)注數(shù)字化工具開發(fā)，將更多的數(shù)字化應(yīng)用于STEM教育評(píng)估是非常有必要的。

其次，重視培養(yǎng)教師數(shù)字化素養(yǎng)。數(shù)字素養(yǎng)被看作在新技術(shù)環(huán)境下使用數(shù)字資源、有效參與社會(huì)進(jìn)程的能力。將數(shù)字化工具融合到STEM教育評(píng)估開發(fā)中，需要一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，教師要掌握關(guān)鍵的知識(shí)、技能和能力。教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中需要具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集與分析意識(shí)，注重通過(guò)智能技術(shù)與常規(guī)問卷等數(shù)據(jù)采集渠道，收集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的多樣態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)借助多元化的平臺(tái)工具積極開展多元化的數(shù)據(jù)分析探索[27]。要做到這一點(diǎn)，就需要考慮教師所需要的數(shù)字化知識(shí)、技能和能力，以及他們必須利用這些資源來(lái)展示他們所知道和能夠做的事情的情況。因此，教師需要掌握使用數(shù)字資源的能力，培養(yǎng)數(shù)字化素養(yǎng)是促進(jìn)評(píng)估數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。

四、結(jié)? ?語(yǔ)

傳統(tǒng)以知識(shí)為核心的人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)越來(lái)越難滿足未來(lái)社會(huì)的發(fā)展需要，溝通能力、創(chuàng)造能力、協(xié)作能力、思辨和解決問題的能力成了21世紀(jì)人才應(yīng)具備的基本技能。STEM教育正是在這樣的背景下產(chǎn)生的，以關(guān)注科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）及數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科及其之間的相互整合的教育運(yùn)動(dòng)。隨著STEM教育運(yùn)動(dòng)的不斷推進(jìn)，相應(yīng)的STEM教育評(píng)估也被越來(lái)越多的學(xué)者提及。如何建立有效的STEM教育評(píng)估系統(tǒng)成了各國(guó)政府、STEM教育研究者、政策制定者所關(guān)注的研究。歐盟STEM橫向技能評(píng)估項(xiàng)目也應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)對(duì)歐盟STEM橫向技能評(píng)估研究進(jìn)展中產(chǎn)生的成果內(nèi)容進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)我國(guó)在STEM教育評(píng)估中有許多可以借鑒的地方。

在評(píng)估內(nèi)容上，明確STEM核心能力、定義和概念化STEM教育評(píng)估，細(xì)化評(píng)估要素分類，使教師在評(píng)估中有可以依據(jù)的量表。同時(shí)，結(jié)合我國(guó)本土特色，將核心素養(yǎng)與STEM教育評(píng)估要素耦合，以文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三大層面作為支柱，從學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新、人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神六個(gè)細(xì)分作為評(píng)估要素，科學(xué)地指導(dǎo)STEM教育評(píng)估。評(píng)估方式上，以學(xué)生為中心，注重發(fā)展多樣化的評(píng)估方式。將診斷性評(píng)估、形成性評(píng)估和總結(jié)性評(píng)估相結(jié)合。在評(píng)估工具上，適應(yīng)教育的現(xiàn)代化，促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。隨著科技進(jìn)步，數(shù)字資源越來(lái)越豐富，促進(jìn)教育評(píng)估的有效工具越來(lái)越多，在此基礎(chǔ)上也應(yīng)關(guān)注按教師專業(yè)發(fā)展，這是一個(gè)系統(tǒng)性和長(zhǎng)期性并存的過(guò)程，要用全局性眼光去看待，可以依托相關(guān)項(xiàng)目或平臺(tái)穩(wěn)步推進(jìn)和開展[28]?？傊琒TEM教育評(píng)估體系規(guī)范化、全面化的建立，將會(huì)對(duì)我國(guó)STEM教育產(chǎn)生積極的影響。

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