STEM教育评价的内容与策略

STEM教育评价的内容与策略
STEM教育评价
为了有效评估STEM的学习，教师们必须采⽤和发展⼀套综合的评价体系，给学⽣不同的表现机会，从⽽通过多样的评价⽅式判断他们的知识和能⼒⽔平。

【1】综合的评价体系包括形成性评价和总结性评价两⽅⾯。

⼀是形成性评价。

关于形成性评价在促进学⽣学习⽅⾯的重要意义，各种相关研究已达成⼴泛⼀致。

在实践中，形成性评价是⼀个动态的、互动的过程，教师通过形成性评价可以对学⽣的学习情况进⾏持续性监控，并及时调整⾃⼰的教学内容，以满⾜学⽣的需求。

但形成性评价不能单纯以教师感受为学⽣评分，教师们最常使⽤的课后作业可以看出学⽣知识的掌握情况在每⼀次活动中的变化，但是⽆法评价出学⽣STEM能⼒的变化。

因此，形成性的STEM评价应是在学⽣活动过程中，依据严格划分的等级并对照学⽣表现进⾏打分。

以美国康涅狄格科学中⼼开发的STEM案例为例，其形成性评测量表依照⼯程过程识别问题、创建设计（蓝图）、建⽴模型、检验和搜集数据、分析数据和再设计、交流结果（汇报）、交流结果（建议书）等7个步骤，将学⽣在每⼀步骤中所达到的⽔平分为5级，对应分值为0⾄4分（见表1【2】）。

教师在实施形成性评测过程中，对照量表中的能⼒要求为学⽣各个步骤的表现评分【3】。

表 1 ⼯程过程的形成性评测量表
在这⾥，我们以在江苏省太仓市第⼀中学⾯向初中⼀年级学⽣开展的STEM课程“降落伞”为例，具体描述形成性量表在课程中的应⽤。

⾸先，在课程开始之前，教师向学⽣介绍项⽬的任务（⼯程⽬标）：要设计⼀个降落伞模型，能够从四楼携带100克重物安全降落，同时还要便于携带。

学⽣根据教师介绍的任务总结出预期⽬标，并写在实验报告中。

教师根据学⽣总结的预期⽬标对学⽣进⾏关于识别科学问题能⼒的评价。

此时的预期⽬标应该包括：降落伞需要做到稳定不摇晃，下落时间久且质量轻。

如果发现有学⽣⽆法准确总结出预期⽬标，教师需要进⾏引导，以便于之后的课程进⾏。

总结出预期⽬标后，学⽣要设计出降落伞的蓝图，并根据⾃⼰的蓝图制作出真实的降落伞模型，同时教师对学⽣的蓝图和创建的模型进⾏⾸次评价。

但此时可以明显看到，学⽣第⼀次设计蓝图时只画出了⼤概的样⼦，⽐如伞⾯的形状、伞栓绳的样⼦，并不会在设计图中标⽰出长度、⼤⼩和材料等信息，所做的实物往往与设计图的样⼦⼤相径庭。

通过这次形成性评价，教师发现学⽣普遍STEM能⼒不⾜的现象，故⽽要求学⽣写出有关实验感想和改进计划的反思报告，学⽣的实验感想摘录如下：“我认为我的实验很失败，伞⾯没有打开，连线不牢固，受风的影响很⼤。

我觉得伞⾯材料有问题，布做的伞⾯开伞不⽅便。

拴线的数量只有8条，太少了导致伞不稳定。

”“我的降落伞下降得摇摇摆摆，不太平稳，下落点偏移很⼤。

这应该是由于绳⼦长短不⼀，有了偏差。

”
从第⼀次感想中可以发现，学⽣并没有提到新降落伞的具体材料、伞⾯⼤⼩和绳长，⼤部分学⽣只写出了⾃⼰感受到的问题和⼤概的解决⽅法。

相对应的，学⽣的STEM评分都⽐较低。

此时教师引⼊控制变量法，依据放飞出现的情形和学⽣的改进计划，要求学⽣就“影响降落伞下降速度与稳定性”的原因进⾏科学猜想。

学⽣得出的影响降落伞下降速度与稳定性的原因有：伞⾯⾯积、伞⾯形状、伞⾯材料、线的根数、线的长度。

教师将全班分为11个⼩组，让学⽣开始合作探究（探究表格略）。

在探究过程中，教师依然让学⽣设计蓝图。

此时可以发现，学⽣开始在蓝图上标注形状、⾯积、线的长短和材料等，所做的实体模型也与蓝图基本吻合。

在实验结束后，教师收集学⽣全
部实验记录（包括蓝图、实验数据的收集以及实验反思），并对学⽣每⼀次的放飞实验评分。

这次评分包括创建设计（蓝图）、建⽴模型、检验和搜集数据三部分。

在合作探究结束后，教师要求学⽣根据探究得出的结论对⾃⼰的降落伞进⾏改进，在设计图中写出改进的具体内容和原因，同时做最终的放飞实验。

教师根据学⽣的改进设计图对学⽣作有关分析数据和再设计的评分。

在最终稿修改的过程中可以发现，⼤部分学⽣可以画出降落伞的三视图并在蓝图上标注出细节（材料、⼤⼩、绳长等）。

最终放飞实验后，⼩组要对⾃⼰的设计进⾏展⽰，描述本组降落伞的设计内容和设计缘由，以及最终放飞的效果。

教师根据汇报的内容和逻辑性为学⽣作出有关交流和汇报的评分。

每个⼩组汇报结束后，要进⾏答辩环节，其他⼩组学⽣向汇报⼩组提出质疑或建议，汇报⼩组⼀⼀作出解答。

在汇报结束后，答辩⼩组根据其他⼩组的建议，对降落伞作出最后的设计，并写出建议书。

教师根据⼩组答辩情况和建议书的内容，对学⽣作出最后的关于交流结果的评分。

在课程进⾏过程中，可以明显看出学⽣的STEM评价分数呈现增长的趋势，也就是说学⽣的STEM能⼒在逐渐增加。

在课程实施中间，教师发现了学⽣STEM评分较低的情况，从⽽及时改变了教学策略，这体现出了形成性评测的反馈与调节作⽤。

课程使⽤的评价⼿段也是多种多样的，教师不仅根据课堂情况的观察，还根据学⽣的设计图、反思报告和总结报告对学⽣的发展作出综合评价。

⼆是总结性评价。

总结性评价是现今学校中使⽤最多的⼀种评价⽅式，传统的学校考试就是⼀种总结性评价。

总结性评价可以了解教师教学活动的最终成果，也可以检验学⽣通过教学活动是否得到了提⾼。

⽬前，国际上的评价项⽬主要是考查学⽣知识、能⼒和态度这三⽅⾯的内容。

美国国家评测委员会（NAGB）修订的NAEP（The National Assessment of Education Progress）评测框架，是在美国课程标准的基础上，协同美国多领域专家通过反复论证完成。

它是针对四、⼋、⼗⼆年级的学⽣在阅读、数学、写作、科学等多个领域的学业成就进⾏周期性评估的⼤型评测项⽬，其主要⽬的就是评测学⽣已获得的科学⽅⾯的知识、能⼒、态度和价值观等⽅⾯。

【4】
美国校外联盟制定的校外STEM项⽬学⽣成就评估指标框架也是如此，它主要分为三个维度，分别为：对STEM和STEM学习感兴趣、能够有效地参与STEM学习活动、对STEM和STEM学习活动的⽬标价值达成共识。

【5】其中，“对STEM和STEM学习感兴趣”以及“对STEM和STEM学习活动的⽬标价值达成共识”两个维度主要是指学⽣能积极参与STEM学习，对STEM始终抱有好奇⼼，并认为STEM对⾃⼰是有意义的。

这两点可归类为态度领域。

⽽“能够有效地参与STEM学习活动”维度是指学⽣拥有了STEM相关知识和技能，并能够将其应⽤到⽇常情境中。

故⽽也可以分为知识、能⼒和态度三个维度。

表2 ⼯程过程评级单
在上⽂所提到的康涅狄格科学中⼼的评测⽅案中，总结性评价的分数是根据形成性评价的分数总结得到的，如表2。

但是这种⽅式只能评价出学⽣的能⼒，对于学⽣知识的掌握和学习态度并没有很好地呈现。

此时可以采⽤将传统试卷、课堂观察或学⽣⾃评与表3的分数相结合，综合评价出学⽣的STEM能⼒。

⽐如在“降落伞”案例中，总结性评价分数分为三个部分，第⼀部分是教师将全部评分加和，便得到了学⽣最终能⼒部分的分数；第⼆部分是教师出了⼀套相关试卷，题⽬是与降落伞有关的数学和物理题⽬，这部分的得分就是学⽣知识部分的分数。

最后，在课程结束后学⽣要在组内互相评价各⼩组成员的⼯作量和⼯作是否认真，按照A/B/C等级评分，这部分构成了学⽣的态度评价。

教师在编写总结性评价试卷时，也要注意试卷不能只关注于学⽣知识层⾯的检验，⽽是需要综合考查学⽣STEM知识、能⼒和态度三个维度的发展情况。

结论与建议
相对于⽬前轰轰烈烈的STEM课程开发和实施，在课程进⾏中或课程结束后，很多学校和教师还
相对于⽬前轰轰烈烈的STEM课程开发和实施，在课程进⾏中或课程结束后，很多学校和教师还是⽤试卷分数和最终完成品的⽅式对学⽣进⾏评价，这种简单的评价⽅式不⾜以看出学⽣的综合能⼒，也⽆法反映学⽣在课程实施中的发展情况。

因⽽在此提出以下建议：
⼀是要形成性评价与总结性评价结合。

⼀个完整的评价体系应是多种评价⽅式的结合，在实际教学中也是如此。

对学⽣的评价不能只使⽤⼀种⽅式判断，⽽是需要形成性评价和总结性评价结合进⾏。

形成性评价是教师对学⽣发展情况的持续性监控，在这个过程中，教师可以看到学⽣的进步过程，了解学⽣学习的难点在哪⾥，及时发现教学的问题，及时调整教学内容，避免教学出现难度过低或过⾼的情况。

总结性评价可以让教师看到STEM课程的实施效果和学⽣通过STEM课程得到的成长，这为新STEM课程的开发奠定了基础，从⽽促进了良性循环。

⼆是在评价过程中使⽤多种评价⽅法。

STEM评价⽅法有很多种，它们都有着独特的优点，⼀个完整的STEM评价应该使⽤多种评价⽅法，才能对学⽣的综合素质作出判断。

传统试卷评价⽅法可以评价学⽣对基本知识的掌握情况；对学⽣设计图、实施⽅案和实验反思等的评价可以看到学⽣各⽅⾯能⼒的发展；学⽣⾃我评价和组内互评可以看到学⽣的STEM态度。

但要注意的是，不同的评价⽅法所适应的维度也不同，在进⾏评价时，不应⼀股脑套⼊所有评价⽅法，⽽是根据想要评价的内容，对评价⽅法进⾏筛选。

三是在STEM课程实施中对学⽣按照量表评分。

在形成性评价过程中，教师不能以⾃⾝感受为学⽣评级或者打分，这样的打分不够客观，并不能体现出评分的实际作⽤。

因此，在进⾏形成性评价时，教师可以根据已有的量表，或依据课程设置⾃编相对应的量表对学⽣进⾏打分。

量表需要写出STEM课程的步骤，并在每⼀个步骤中分出不同的层级，之后严格按照级别为学⽣打分，级别的增加就代表着学⽣的发展，这样学⽣的能⼒情况便⼀⽬了然。

参考⽂献：
[1]Ellen Osmundson，何珊云，王⼩平.理解课堂中的形成性评价［J］.全球教育展
望，2012，41（04）：3-6+20.
[2]柏毅，叶耀等.对STEM 教育热潮的冷静分析与课程实施建议［J］.基础教育参
考，2018，5（05）：3-9.
[3]同上.
[4]徐燕.学⽣科学素养评测框架的国际⽐较研究[D].东南⼤学，2015.
[5]卓泽林.超越课堂：美国中⼩学校外STEM项⽬的实施和评估［J］.中国电化教
育，2017（11）：80-86.
撰稿/编辑：scilla
审核：⼩清
转⾃：中国民族教育《中国民族教育》2018年第7-8期合刊（
转⾃：中国民族教育《中国民族教育》2018年第7-8期合刊（作者：柏毅庞谦竺信疏桐）。