太仓市弇山小学自编电子期刊2024年10月
STEM课堂中创造性思维评价体系的构建与应用
胡艺龄 陈彦君 吴 忭 聂 静 王敏红
一、引言
随着21世纪技能运动的普及以及数字化转型的时代到来，社会对新时代的融合型复合人才提出了需求。创造性思维已成为21世纪创新人才的必备素养（Kautz，etal.，2014）。国际上日趋激烈的科技竞争、经济竞争的核心要素逐渐转向创造性思维的竞争（林崇德，等，2012）。因此，培养与引进创新型人才已成为世界各国采取的战略举措和教育命题。在教育领域，学习者的学习能力和创新能力变得至关重要，这与21世纪学习技能联盟（PartnershipFor21stCenturySkills，P21）和全国教育协会所确定的“4C”能力相符（Teresa，2019）。如何培养具有创造性思维的学生，已成为教育领域探讨的焦点话题。
随着STEM教育的提出与发展，我国在STEM教育的理论和实践也日益丰富。STEM教育因其跨学科性、开放探究式、情境问题式、协作性等学习方式与特征，满足激发学生创造性思维的教学场域和学习资源的需求（周榕，等，2019）。回溯已有文献发现，虽然中小学基于深化教育改革对STEM课堂中创造性思维的培养进行初步尝试，但是对于STEM课堂中学生创造性思维的评估，仍然存在对创造性思维内涵和构成要素的解读（Runco，etal.，2012）、评估情境的适配性（Beghetto，etal.，2010）、思维过程的系统性评价（Zeng，etal.，2011）等方面研究不足和实践困难等问题。STEM课堂中创造性思维的评估聚焦于课堂情境，更加注重对学生创作过程表现的评价。而目前对创造性思维的测评工具或方法任务情境通常较为抽象，以产品为导向的评价方式未能充分涵盖对创造性过程的系统性评价，大多以自评量表、问卷测试等形式应用于评估对象，在具体课堂上的可操作性不足，仍存在较大的发展空间。综上，如何科学、有效且全面地评价学生STEM课堂中的创造性思维，已然成为当下亟待突破的难题。
二、STEM课堂中创造性思维评价的内涵及理论基础
（一）STEM课堂中创造性思维评估的内涵
国际上的经济合作与发展组织（OECD）公开的“PISA2021创造性思维框架”从认知过程的角度对创造性思维进行了界定，将创造性思维定义为可以产生有价值的原创想法的思维方式，是有效生成、评估和改进自我想法，从而获得兼具创意性和有效性的解决方案、知识进步以及富有影响力的想象力表达的能力（OECD，2019）。而澳大利亚教育研究委员会（ACER）将创造性思维定义为产生多种不同的想法，以独特的方式组织想法，建立彼此间新颖的关联组合，从而勾勒出较为符合目标需要之可能的一种能力（Ramalingam，etal.，2020）。集工程、科学、数学、技术于一体的STEM跨学科实践活动创设基于真实问题的情境，开展项目探究式协作学习，旨在培养学习者学科综合素养，是实现创造性思维培养的具体教育模式。因此，本文所指STEM课堂中创造性思维是指在课堂任务或问题解决过程中，学生能够产生原创性的想法，在协作交流过程中和同伴进行想法的组织、关联、评价和优化，最终形成合乎目的又具有创意产出的过程。
（二）STEM课堂中创造性思维评估的理论基础
“托兰斯创造性思维能力测验”（TheTorranceTestsofCreativeThinking，TTCT）（Torrance，1966）是目前应用最为广泛的、经典的创造性思维测验，包括言语测验、图形测验、声音和词测验三部分，评价主要依据问题答案的流畅性、灵活性和独创性和精致性进行打分。以此为基础，沃建忠（2007）和骆方（2005）分别构建了创造性思维的评价指标并设计了“中学生创造性思维量表”。此类测试大多基于抽象与孤立的任务情境，并且缺少对一般创造性过程的整合性评价，在课堂中的可操作性较差。普罗克托和伯内特（Proctor&Burnett）开发的创造力检查表（TheCreativityChecklist）梳理出思维流畅、思考精细、内部动机驱动、具有好奇心并且专于任务、具有想象力或直觉思维等9个个体创造性特征，并将个体特征和具体的行为表现指标进行对应，对于课堂情境下教师观察和评估学生创造性特征更具实践价值（Proctor，etal.，2004）。
随着国内外对创造性思维的重视程度日益加深，一些国际组织和研究者对创造性思维进行了更为细致的解构。在“2021国际学生评估项目”（PISA2021）公开的“创造性思维框架”（OECD，2019）中，项目组构建了创造性思维的PISA测试能力模型，该模型集中在三个主要方面：（1）产生多样化的想法：关注学生跨领域灵活思考的能力；（2）产生创造性想法：关注学生在不同领域寻找合适和原创想法的能力；（3）评估和改进想法：关注学生评估给定想法的局限性并找到改进它们的原创方法的能力。PISA2021主要衡量学生在开放的现实生活中产生多样化和创造性想法的程度，以及他们评估和改进这些想法的程度，与学校教育生态脱离，并不适用于针对具体课堂情境的创造性思维评价。目前也有少数研究者将视角转向STEM课堂情境下创造性思维的发展与评估，罗森等（Rosen，etal.，2020）在完善PISA2021创造性思维评估框架的基础上，扩展性地提出了创造性思维学习与评估模型，该模型构造了包含探索、创造、评估、改进和沟通五个方面的框架，即在前者的基础上扩展性地增加了创造性沟通（creativecommunication）的内容。该模型有助于我们理解影响创造性思维发展的要素以及评估框架，但是该模型要用于学生STEM课堂创造性思维具体评估，还需要进一步概念化和指标化。有研究关注STEM课堂情境下学生如何合作产生原创性想法，并构建学生对话分析框架，为评估创造性思维过程建立了基础（Sun，etal.，2022）。澳大利亚教育研究委员会（ACER）同样强调学校课堂情境下创造性思维的评估应该专注于创造性思维的过程中可观察的特征（Ramalingam，etal.，2020），并且可以使用标准化评估的新技术进行测量。基于这样的理念提出创造性思维能力发展框架，共包含3个维度（生成想法、试验探索、想法的质量）、6个方面（想法数量、范围；视角转换、想法实施；合乎目的，新奇，详细阐述）的评估标准，根据学习者在学习过程中的表现，将其创造性思维技能划分为低水平、中等水平、中高水平和高水平四大类。该评价参照表比较系统地对创造性思维技能发展水平进行划分，但在指标体系完善性和实际可操作性层面尚存在优化空间。
综合国内外以往研究基础与现存不足，本研究尝试基于学校STEM教育情景，从理论层面进行创造性思维构成和发展框架上的深层解构，从而明确STEM课堂创造性思维评估的框架要素。同时制定较为系统科学、在真实课堂具备可操作性的创造性思维测评标准或工具，帮助教育工作者更好地理解学生的思维发展水平，针对性地引导学生创造性思维的进一步发展。
三、STEM课堂中创造性思维评价体系构建与测评
本研究首先通过对创造性思维内涵及理论框架进行评估与分析，结合研究团队自身的教学实践，在此基础上形成一级指标；结合现有的创造性思维评价量表，经过指标发散，初步拟定指标框架；再征求相关专家意见和建议，对指标框架进行修订完善，形成STEM课堂中创造性思维评价指标体系；最后通过层次分析法确定指标体系各级权重，确保研究构建指标体系结构维度的合理性。
评价体系架构
1.评价体系初步构建
PISA2021创造性思维评估框架主要包含产生多样的想法、产生创造性想法、评估并改进想法这三个维度能力。但是由于面对的评估对象和评价目的不同，该框架并没有重点突出课堂学习环境的群体属性，例如对课堂中同伴协作对话的考虑。罗森等提出的创造性思维学习与评估模型将创造性思维解构为探索、创造、评估、改进和沟通五部分，其中沟通维度补充了PISA2021框架对于学习同伴间对话交流的考虑。来自一线教师的STEM教学经验指出，STEM教学包含完整的探究过程，包括解析问题、设计方案、制作原型、完善设计、分享交流等环节，学生的创造性思维覆盖各个环节，其思维评价也应该体现其系统性。因此，在参考PISA2021的创造性思维评估框架和罗森等提出的评估模型基础上，结合与一线教师的深度访谈了解的教学实践经验，本研究设计的STEM课堂教学评价指标体系，将基于深度学习的STEM课堂中创造性思维评价一级指标初定为“想法生成”“实施探索”“分析评估”“迭代优化”和“协作沟通”
2.评价体系指标发散
指标发散是在综合考虑指标内涵、评价可操作性的基础上，结合现有创造性思维评价量表，对一级指标进行分解，进而形成二级指标的过程（张辉蓉，等，2021）。例如，迭代优化这一维度在普罗克托和伯内特的“创造力检查表”中具体表现为创作主体具备灵活与精致思考的能力，即能够对现有想法或方案随机应变地进行适应性的修改、重组或者对调，使得方案得到进一步优化，因此将该维度二级指标确定为修改迭代和精致细节；分析评估维度在“中学生创造性思维量表”中强调个体的评估能力，要求主体依据标准分析事物的好坏是非、进行价值判断来决定取舍，敢于与他人不同，积极地探求分析、思考质疑，因此将分析评估划分为提出质疑、观点认可和分析论证3个二级指标。
3.评价体系指标初步拟定
本研究对创造性思维评价框架进行理论解析，并结合STEM一线教学实践经验，确定了STEM课堂中创造性思维评价框架，进一步提炼形成创造性思维评价指标体系的初稿，包括由想法生成（把握重点，提出设想，联想综合），实施探索（计划安排，专注任务，坚持不懈），分析评估（计划安排，专注任务，坚持不懈），迭代优化（质疑，观点认可，分析论证），协作沟通（修改迭代，精致细节，责任分配，征询意见，资源分享，寻求帮助，提醒督导，鼓励肯定，协调矛盾）构成的5个一级指标和21个二级指标。
（三）评价体系应用效果反思
研究表明：本次指标体系的小规模测评结果与授课教师、部分代表学生的访谈及研究人员的课堂参与式观察结果基本一致。这说明所构建的指标体系具有较好的效度，适用于STEM课堂中创造性思维评价。同时，本研究在实践和应用层面也存在一些不足，如评价实施主体选择比较单一，研究构建的评价指标体系和评价量规是教师、专家以及学生都可使用的，但在指标体系的案例应用过程中，评价环节仅由两位专家完成。此外，评价研究比较依赖于言语和行为等显性数据，对部分学生水平发掘不充分。本研究所确立的评价指标体系或量规主要是基于学生课堂探究活动中的言语和行为表现数据进行评价，然而课堂中有部分言语和行动数据信息较少的学生，如果课堂教师没有进行及时的观察引导，可能无法客观反映其思维发展水平。科学的评价指标体系需要在大量实践研究中不断发展与完善，未来可以扩大评价体系的应用范围，在实践中进一步验证所构建的评价指标体系的可操作性与推广性。
五、结论
本研究基于PISA2021创造性思维评估模型等现有理论基础与来自一线教师的实践证据构建了应用于STEM课堂中创造性思维的评价体系。通过德尔菲法，历经两轮专家咨询与修改迭代，确立了指标体系的最终版。通过层次分析法构造各级指标判断矩阵并经过一致性检验，确定了各级指标权重。最终将指标体系运用于实际教学活动中分析其应用效果。研究表明：评价体系应用效果与研究人员的课堂参与式观察结果及授课教师访谈基本一致。这说明所构建的指标体系具有较好的效度，适用于课堂中的学生创造性思维评价活动。STEM课堂中创造性思维评价体系的实践应用，有利于为教育实践者对学生创造性思维的评价提供参考，有利于促进教师改进教学策略，提升学生创造性思维，推进STEM阶段创造性思维的评估和发展。同时，本研究通过反思和思考进一步完善评价指标体系，对评价体系在课堂中的应用提出以下建议：第一，为提高课堂学生在协作沟通方面整体水平，教师可在课前给学生强调设置四种角色内涵，它们仅代表探究过程中可能包含的工作内容，具体实施时成员应该灵活协调，以保证探究过程的每部分都能够高效落实。第二，为充分展现学生的创造性思维能力，教师在教学中可提供给学生任务手册、问题提示、反思记录表、探究报告等元认知支架，支持并引导学生开展反思评估和自我调节，帮助课堂学生逐步改善学习效果。第三，在真实STEM课堂教学中可以进行多主体的学生创造性思维评价，以融合任课教师、专家视角的评估分析，同时编制学生评价量规，从课堂学生角度对整体探究过程中小组成员及自我状态水平进行回顾性反思与评价。
出处：《远程教育杂志》, 2024, 42 (04): 87-93
