創客教育課程中學生創新能力評價研究*

申靜潔 趙呈領 周鳳伶

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創客教育課程中學生創新能力評價研究*

申靜潔1趙呈領1[通訊作者]周鳳伶2

（1.華中師范大學 教育信息技術學院，湖北武漢 430079；2.天津泰達實驗學校，天津 300457）

文章基于創客教育的本質，將創新意識、創新思維、創新技能的多重評價維度與教師評價、組內評價、組間評價、學生自評的多元主體評價方式相融合，并使之與總結性評價、發展性評價構成互嵌評價模式，形成以多元主體與總結性評價為互連結點的復合式雙螺旋評價體系。通過將設計的學生言行比例值、創新能力狀態值的計算公式內化于上述評價體系，使學生隱性與顯性的創造性技能與態度以量化形式呈現，并根據言語、行為在創作過程中所占比例將創新能力劃分為低階狀態、言語狀態、行為狀態、高階狀態四個狀態水平。根據評價體系分析實踐結果，表明從個體視角考察學生時，多數學生在兩輪創客項目學習過程中狀態水平無明顯變化，但以班級為單位審視，學生有向更高狀態水平過渡的傾向。

創客教育；創新能力；評價體系

引言

創客教育秉承培養學生創新意識、創新思維、創新技能的創新教育理念，汲取回歸教育之本真以尊重、呵護學生身心發展，激發學生自我成長、自我超越的教育要義，通過“做中學”與項目式學習的教學方法將創新教育理念與創客教育相融合，促進學生知識與技能、身體與精神的全面協調發展[1]。創客教育課程中學生創新能力評價應凸顯全人發展與創新人才培養兩個核心要素，構建發展性評價指導下多元主體與多種評估方式相結合的量化評價體系，解決創客教育實踐中由科學系統的評價方略缺失而引發的教育目標偏離、教學形式單一等問題。本研究從“創新發展”視角出發，構建以“創新人才”為中心的3個一級指標、8個二級指標及對應的20個三級指標的評價量表，使之與架構體系相融合，建構符合創客教育本質的復合評價體系。

一 創新能力評價的理論基礎

創新與創客是信息技術使能作用下圍繞創客教育目標以促進其平穩發展的雙驅內動力，國內外學者通過剖析兩者的組成要素與環境特征，形成了3種較有影響的評價方式：國內以何克抗[2]提出的創新意識、創新思維、創新能力三層級評價為主，國外則以Yokana[3]設計的過程、理解、作品三部分及技能與概念、思維習慣、理解與反思、責任、努力五維度的評價策略和MRU（Miller River Union School）應用的創新創造、批判性思考、協作共享、工作習慣[4]四方面的評價為代表。本研究立足于課程教學，聚焦于創客教育的目標、宗旨，在國內外研究成果的基礎上將創新能力劃分為創新意識、創新思維、創新技能三個層次，從外部行為與內部狀態全面考核學生的創新能力。

1 創新意識

意識是人腦對客觀事物刺激的主觀反映，通過自覺性思維影響人行為的選擇性、調控性和創造性，協調由直接經驗表象所體現的內在知、行、意的統一。創新意識強調意識成分中創造性這一關鍵要素，它在創客教育中的內涵主要有兩種觀點：一種認為創新意識是解決創新的動力問題，另一種認為創新意識是對創新價值與重要性的認識水平和應對態度。盡管兩者的出發點有所不同，但都認同創新意識是創客教育有效開展的起始與開端。

2 創新思維

創新思維是在個體能動作用下通過思維變通性提出具有獨特性的問題解決方案，實現由感性認知到理性思維的本質轉變。國內外相關研究從思維的創新性出發，聚焦于創新思維結構與創新思維過程。在創新思維的構成因素層面，國外學者從認知、情感和技能三個層面考察學生的創新思維水平[5]，國內學者則將創新思維分解為發散思維、形象思維、直覺思維、邏輯思維、辯證思維、橫縱思維六個部分[6]。在創新思維過程層面，Tref?nger[7]將其概化為產生想法、深入思考、開放并積極探索、發掘內部認知四個層級，使認知過程與創新意識相融合。

批判性思維強調思維的創新性、反思性，既與創新思維的感性認知和理性思索的要義相一致，也和創客教育中創新的意識思維、創造的實踐能力之主題相符合。因此，本研究在國內學者對創新思維構成因素的劃分基礎上，將批判性思維替代邏輯思維與辯證思維，降低指標間的內在關聯性，并根據指標觀測與量化的難易程度，去除橫縱思維這一測量指標。

3 創新技能

創新技能是從已有知識結構中提取、改組、運用相關內容以產生新的創意或思想，并在工具平臺支持下運用信息技術將創新想法轉變為創新產品。本研究通過文獻梳理，將創新技能歸納為輸入輸出、創新目標、構成要素、驅動因素四種分類方式，如表1所示。

表1 創新實踐能力文獻研究

從創客教育教學角度考察創新能力，需解決兩個問題：①創新實踐能力組成要素雖然部分含于上述指標，但分屬于不同的劃分方式，缺乏條理性；②上述研究缺乏對創作產品實用性價值的探究，也未將指標進一步分解細化為可觀測的量表。因此，為了科學、客觀地評價創新實踐能力，應從創客教育的核心與教學重點出發，提取、增添、整合相關指標，以完善評價維度。

二 創客教育中學生創新能力評價體系的構建

1 創新能力評價指標體系開發

依托前述國內外創新能力相關研究的理論基礎，本研究在以創客教育視野進行遴選、整合相關研究成果的基礎上融入創客教育特有元素，使評價指標體系兼顧評價內容的一般性與創客教育的特殊性，以期對學生的創新能力進行科學、客觀的評價，如表2所示。

表2 創新能力評價指標體系

本研究采用德爾斐法對評價指標進行增刪、修正，第一輪通過對教育技術學4位專家關于“創新能力評價指標體系”中各評價因子的切合度與適用性進行訪談，并對4位專家的反饋意見進行統計分析，刪除了“發散思維”二級指標下的“嚴密性”指標，刪除“邏輯思維”這一二級指標，把“直覺思維”分解為“再認”與“頓悟”兩個三級指標，在“創作實踐”指標下增加“知識基礎”，將“創作產品”中的“創新性”改為“新穎性”，初步形成一個含3個一級指標、8個二級指標、20個三級指標的創新能力評價指標體系。以修正后的評價量表作為第二輪專家訪談內容，專家意見達成一致，將完善后的評價指標體系作為創客教育中學生創新能力的評價標準，并由學科專家和2名研究人員一同進行實踐研究以驗證其信度和效度。

2 創新能力評價體系結構設計

創客教育評價乃建立在深度剖析創客教育目標的基礎上。以創客教育發展理念為基準的多元主體評價模式按參與主體所屬介入角色，可劃分為教師評價、組內評價、組間評價、學生自評四類，結合發展性評價和總結性評價的評價方式，根據評價主體對學生個體學習過程中各組成部分的熟知程度，有針對性地對學生創新意識、創新思維、創新技能的整體或部分內容進行客觀評價，實現促進性、全面性、全方位的評價理念，以支持學生身心和諧發展，如圖1所示。

圖1 多元主體評價模式圖

圖2 創新能力計算流程

創新能力評價體系是以創客項目為評價單元，以課堂觀察法為評價數據獲取的主要途徑，將評價主體依據量表對學生表現的評價結果按照各主體所占權重計算學習結果以作為學生該項目的總結性評價，即：學生項目n的總結性評價=教師對學生在項目n中表現的評分×教師評價所占比重+組內成員對學生在項目n中表現評分的平均值×組內評價所占比重+組間同伴對小組項目n成果評分的平均值×組間評價所占比重+學生對自我在項目n中表現的評分×學生自評所占比重（（n=1，2，3…）公式1）。建立在單個項目評價基礎上的發展性評價以相鄰兩項目間的差值作為其階段性評價，最后按公式（1）將各階段發展性評價的成績與各項目成績進行加權平均（即發展性評價和各項目成績所占比重相同），得出學生創客課程的總成績：

（i=1，2，3…，m；m=1，2，3…公式2）

3 評價主體的權重分配與計算方法

評價主體權重劃分由7位教育技術學專家獨立對教師評價、組內評價、組間評價、學生自評進行百分比權重分配，分別求出其對應的平均權重以作為計算學生在某一創客項目學習過程中所處的言語、行為狀態值，其中將組間對模型設計的評價轉化為學生行為表現以作為個體行為水平的組成成分，并將所求個體言語值進行標準化，即：個體言語=[教師評價（言語）×44.3%+組內評價（言語）×20%+學生自評（言語）×18.6%]/(44.3%+20%+18.6%)（公式10）；個體行為=教師評價（行為）×44.3%+組內評價（行為）×20%+學生自評（行為）×18.6%+組間評價×17.1%（公式11）。根據學生學習實際情況及數據分析結果確定各狀態的邊界值，將計算的個體言語、行為值與創新能力各狀態區間對照以確定學生在該創客項目學習過程中其創新能力所處層級。

加涅[14]認為，態度是影響個體對人、物、事的行為（“說”和“做”的廣義行為）選擇的復雜內部狀態，并以其出現的頻數作為判斷個體是否達到內化層級的依據。以態度為參照，可將創新能力狀態水平劃分為言語狀態、行為狀態、高階狀態，結合創客教育的教學實踐增加低階狀態這一能力層級，以全面細致地描繪學生的學習結果。依據兩輪實踐數據中言語和行為的平均值作為言語狀態（言語＞0.335，行為＜0.565）、行為狀態（言語＜0.335，行為＞0.565）、低階狀態（言語≤0.335，行為≤0.565）、高階狀態（言語＞0.335，行為＞0.565）的劃分標準，為成績評定提供參照。

三 評價指標體系的應用研究

本研究以武漢市某小學創客教育中的3D打印課程為實踐環境，選取選修創客活動實踐課程且在兩輪教與學過程中依據評價要求認真填寫評價量表的17名五年級學生為研究對象，根據評價量表采用課堂觀察法記錄學生第一個項目（“魔幻水杯”）的知識學習、實踐練習、觀摩評價、線上交流等言語和行為表現數據，將數據按照上述評價體系結構計算各學生所處狀態值與狀態水平，以作為對學生第一個項目的總結性評價與發展性評價的第一個階段；以同樣的方法計算學生在第二個項目（“奇特的書包”）學習過程中所處狀態值與狀態水平，將個體兩次狀態水平進行比較以確定學生的發展動向。本研究的數據采集與分析過程如下：

步驟1：兩名研究人員通過參與式觀察，從微觀角度按照評價量表具體記錄學生在學習過程中的言語和行為，一名學科專家通過非參與式觀察，從宏觀視角考量學生學習的整體表現，課后依據觀察數據對學生的表現進行交流和分析，以確保觀察數據的可靠性。

步驟2：在學生實踐創作之前發放評價量表，向其講述評價的具體要求和評價方法，并激勵學生認真填寫。

步驟3：將回收的數據按照上述多元主體的評價方法，分別計算學生在兩個項目中不同評價主體評價的結果與狀態水平。

步驟4：依據統計的數據，繪制學生先后在兩個項目中學習水平的變化曲線（如圖3所示）。

圖3 學生學習狀態水平變化

圖4 學生整體狀態水平變化

步驟5：計算學生狀態水平所對應言語、行為的具體數值，用項目2中記錄的言語、行為值減去項目1中相應數值，作為學生的發展水平。

步驟6：將步驟5中得出的各發展性評價成績進行累加，結合每個項目的總成績，按照學生課程成績計算公式得出學生的總成績。

將學生個體的項目成績按照所屬狀態水平進行聚類，得到學生整體的狀態水平變化，如圖4所示。由圖4可知，雖然第二輪創客項目學習中言語狀態和行為狀態比例均低于第一個項目，但位于高階狀態的學生比例高于第一個項目，表明部分學生由言語和行為狀態過渡為高階狀態。由此可知，雖然從個體視角考察學生，多數學生在兩輪創客項目學習過程中的狀態水平無明顯變化，但以班級為單位審視學生的發展動態時，學生有向更高狀態水平過渡的趨勢。

四 結語

創客教育評價體系應秉承促進性、全面性、多方位的評價理念構建科學的評價體系。本研究將創新意識、創新思維、創新技能的多重評價維度與教師評價、組內評價、組間評價、學生自評的多元主體評價方式相結合，并使之與總結性評價、發展性評價構成互嵌評價模式，形成了以多元主體與總結性評價為互連結點的復合式雙螺旋評價體系。基于此評價體系與多元主體的量化評價思想，本研究分別設計計算學生言行比例值、創新能力狀態水平、項目成績的計算公式，并以低階狀態、言語狀態、行為狀態、高階狀態四種創新能力狀態形式作為量度學生創新水平的重要依據。根據多元主體的發展性創新能力評價體系，不僅可以準確把握學生的學習動向，對其創新能力所處狀態及各維度的表現情況精準定位，也可以深度挖掘學生內隱的創造性特質，憑借言語、行為的可觀測數據對學生進行客觀評價，促進學生的全面、可持續發展。

[1]趙呈領,申靜潔,蔣志輝.一種整合創客和STEM的教學模型建構研究[J].電化教育研究,2018,(9):81-87.

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Evaluation Research on Students’ Innovation Ability in Maker Education Courses

SHEN Jing-jie1ZHAO Cheng-ling1ZHOU Feng-ling2

Based on the essence of maker education, the multiple evaluation dimensions of innovation awareness, innovative thinking and innovative skill were integrated with the multi-subject evaluation methods of teacher evaluation, intra-groups evaluation, inter-group evaluation and student self-evaluation. Meanwhile, the multi-subject evaluation, summative evaluation, developmental evaluation constituted an inter-integrated evaluation model, which further formed a compound and double-helical evaluation system with multi-subject and summative evaluation as interconnection nodes. In the article, students’ implicitly and explicitly creative skill, and attitude were presented in quantitative form by internalizing the computational formulas of designed students’ speech to behavior ratio and status value of creative skill into the above system. In addition, the innovation ability was divided into four state levels of low-order state, verbal state, behavioral state and high-order state according to the proportion of speech and behavior in the creation process. The practice results based on the evaluation system showed that most students had no significant change of the state level during the two-round maker project learning process when examined from the individual perspective. However, students had a tendency to transition towards a higher level when they were examined as a class unit.

maker education; innovation ability; evaluation system

G40-057

A

1009—8097（2018）10—0120—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.10.018

本文為教育部-中國移動科研基金2017年度項目“信息技術支持下的區域教研模式研究及試點”（項目編號：MCM20170502）的階段性研究成果。

申靜潔，在讀碩士，研究方向為教育技術學理論與應用，郵箱為sjingjie@mails.ccnu.edu.cn。

2018年3月27日

編輯：小西