中小学STEAM课堂教学评价体系建构的实证研究

光善慧，吴永和，罗夫运，李红兵，周文娟，张会庆

(1.合肥市瑶海区教育体育局，安徽 合肥 230011；2.华东师范大学 教育学 教育信息技术学系，上海 200062；3.中国教育科学研究院，北京 100101；4.安徽省电化教育馆，安徽 合肥 230011；5.安徽省合肥市和平东校，安徽 合肥 230011；6.西藏民族大学教育学院，陕西 咸阳 712082)

有效的课堂教学评价，是成功教学的基础，也是教育主管部门进行教育决策的基础。面对跨学科的STEAM教育，如何发挥评价的导向功能目前成为各国学界探讨的重点话题。中国由于当下的发展迫切需要创新型人才，从2001年开始在教育界引入STEAM教育。教育部2016年出台的《教育信息化“十三五”规划》，明确提出要有效利用信息技术促进“众创空间”建设，积极探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。中国教科院2017年6月颁布了《中国STEM教育白皮书》，把“建设STEAM课程标准与评价体系”作为加强 STEAM 教育的重要举措之一。2020年10月，中共中央国务院印发了《深化新时代教育评价改革总体方案》，突出评价改革的重要性，学术界开始热衷于SETAM教育评价的研究。

一、当前STEAM课堂教学评价存在的问题

通过分析国内外STEAM教育评价现状，我们发现STEAM课堂教学评价目前存在不少问题，挑战着STEAM教育的可持续发展。

(一)评价框架宽泛 忽略了可操作性

课堂教学评价是指听者对在课堂教学中出现的客体对象进行客观评价，评价主体是针对教和学，评价有助于促进学生成长及教师专业发展，是提升课堂教学质量的重要手段。因此，课堂教学评价形成独立的教师评价量表和学生评价量表，评价才有针对性和可操作性。目前的评价，大部分是围绕STEAM教育的整体评价，评价框架宽泛，评价维度存在以下问题：一是有些评价指标深奥，不符合基层教师和学生的认知规律。如“STEM深度教学评价体系”，评价指标理论性强，作为评价主体的教师、学生，理解难度大，比较适合大学做理论研究。二是指标设置精准度不高。如“STEM教育质量评价指标体系”，二级指标设置力求面面俱到，三级指标中针对教师和学生的评价指标少，没有具体评价量规，难以体现教师和学生在STEAM教学中的特殊要求，做不到精准评价。三是指标设置具有片面性。很多评价指标的设置只是围绕STEAM教育中的某一方面。这些问题，都加大了评价在实际教学中的操作难度，影响评价的信度和效度，难以做到对教学的精准评价。

(二)注重教学具体要素 忽略了核心素养

目前已有的STEAM评价体系，基本围绕课堂整体质量、深度学习、认知情感、课程设计等角度设置量表，且大部分关注点在个别教学要素，只有少部分评价设置了核心素养指标且仅局限于“科学精神和实践创新”中的某一点，忽略了核心素养在整个STEAM学习过程中的培养，与STEAM立德树人的目标相去甚远。STEAM教育的特殊价值，在于通过多学科融合，使学生在基于真实的学习情境中，其自身的高阶思维、解决真实问题的能力及核心素养得到提升。因此，学生发展核心素养和STEAM教育在育人目标上是一致的。

(三)评价注重创新 忽略了实践性

在科学研究过程中，如果只注重理论的创新而忽略实践验证过程，那么脱离科学本身就是纸上谈兵。因为理论是指导实践的基础，实践是检验真理的标准，是理论创造的源泉。目前已有的STEAM评价标准，大部分基于文献研究，优势在于梳理了评价领域所有问题，架构了评价研究的框架，理论基础雄厚，可为基层的评价研究提供重要的理论参考与指导。但验证环节薄弱，基本是基于某个学校几个班级的学生测试几次，就认定“本研究是合理的，可操作的”，验证样本信度低，缺乏实践落地的过程验证，其科学性、合理性必然受到质疑。

二、STEAM课堂教学评价体系的探索与实践

(一)架构STEAM课堂教学评价体系

1.STEAM课堂教学评价体系构建

针对当前STEAM评价领域存在的问题，依据泰勒的课程评价理论和学习性评价理论，本团队探索了一套STEAM课堂教学评价指标体系，分别制定了STEAM课堂教学学生学习评价量表和STEAM课堂教学教师教学评价量表。本评价体系架构如图1所示。

图1 可持续发展的STEAM教育动态评价体系

泰勒课程评价原理认为，学生学习中存在的问题在评价中能够被发现，并成为教师下一步教学行为与课程改进的重要依据，根据教学目标的完成与否来评判学习情况，不能仅凭学生的最终成绩评价一个学生，过程和结果同样重要。教师教学评价量表和学生学习评价量表，一级指标都是针对课堂教学的过程和结果设置评价指标，二级指标依据STEAM教育在课堂教学中表现的典型特征设置评价指标，做到全过程评价，有效监测STEAM教学质量的动态发展。

2.STEAM课堂教学评价体系的制定过程

(1)文献学习，拟定STEAM课堂教学评价指标体系初稿

首先通过文献阅读与调研，对国内外学者在STEAM评价方面的大量研究成果进行比对，对当前已有的评价体系进行评估与分析，研究团队结合自身的教学实践，编制了中小学STEAM课堂教学教师教学评价量表和学生学习评价量表。教师和学生评价量表均包括“过程性评价”“目标性评价”“多维性评价”3个一级指标和8个二级指标，25个三级指标，评价采用等级制。

(2)专家论证，修订指标体系

2 0 2 0 年，评价量表开始应用于本团队的STEAM教学实践。2020年7月，应用德菲尔法，研究团队编制了“STEAM课堂教学评价量表”征询意见稿，邀请了10位全国知名STEAM教育专家，专家级团队全部具有高级职称，其中5名专家来自有名高校，5名专家来自国家级教育科研机构，专家权威程度系数Cr＝0.914(Cr≥0.7)，表明专家咨询结果的可信度较高。

经过综合专家意见，对指标体系进行修订。

(3)实践应用，验证与修订评价量表

评价体系随着STEAM 研究的深入，在教师日常的STEAM教学、公开课、展示课及课例比赛中发挥着越来越重要的作用，评价系统中的数据分析成为现场评课、教师、学生及时反思的重要依据，师生STEAM教与学的水平提高迅速。评价体系迅速推广应用到合肥市、成都市、上海市等58个STEAM实验校，通过了上万名学生的实践验证。

(二)评价量表融入核心素养，提升了评价的效度

1.评价与学生核心素养能力点的融合探索

(1)中国学生核心素养体系与STEAM课程的关系

学生发展核心素养，是学生能够适应个人终身发展和社会进步应具备的品格与能力。从理论角度看，STEAM 课程所培养的核心素养包括三个方面：所跨学科的核心素养；STEAM独有的核心素养；共性的核心素养。其中，前两个居于表层，更基础的则是共性核心素养。这与 STEAM 课程自身在跨学科、实践性、综合性等方面的特征密切相关。因此，设计STEAM课堂教学评价量表必须考虑与核心素养的融合。为便于评价系统形成核心素养成长数据，我们把18个核心素养能力点进行了编号。

(2)构建基于核心素养的STEAM课堂教学评价量表指标体系

STEAM课堂教学涉及教师的教、学生的学，二者角色不同，任务不同，体现的核心素养能力点也不同。依据STEAM教育的特点及核心素养的培养要求，我们设计了教师教学评价量表和学生学习评价量表，如下页表1所示。

表1 中小学STEAM课堂教学教师教学和学生学习评价量表

说明：每个量规体现的核心素养可能不止一个，但每个量规只确定一个体现最充分的核心素养。

(三)效度信度测试，确保评价的科学性

1.STEAM课堂教学评价指标体系建模分析

为保证评价的科学性，确定每个指标的权重，团队开展了STEAM课堂教学评价体系的建模和信度效度测试。

(1)中小学STEAM课堂教师教学评价建模

从本研究结构的模型来看，笔者构造判断矩阵，得出专家调查表。应用德尔菲法，邀请10位全国知名STEAM教育专家为各级指标权重赋分。为更好地运用AHP方法处理，研究使用Yaahp软件对综合处理数据得出了结果——判断矩阵，其一致性检验结果分析表明，STEAM课堂教师教学评价量表CR=0.09＜0.1，一致性检验完全达标，如表2所示。

表2 STEAM课堂教学教师教学评价(TE)量表

本模型中，教学过程M1=M11×W11+M12×W12+M13×W13+M14×W14=问题的真实性×34.59%+教学支架的多样性×2 9.9 5%+问题的挑战性×3.61%+评价的科学性×4.84% 。教学结果M2=M21×W21+M22×W22=跨学科融合性×12.98%+创新能力培养×14.03%。

(2)中小学STEAM课堂教学学生学习评价模型

基于类似教师评价步骤，研究构建STEAM课堂教学学生评价模型，开展层次分析。通过判断矩阵的一致性检验结果分析，学生STEAM课堂评价量表CR=0.0542＜0.1，通过了一致性检验，如表3所示。

表3 STEAM课堂教学学生学习评价(SE)量表

2.STEAM课堂教学评价体系的信度效度测试

(1)问卷调查实施情况

为保障问卷数据的真实性和科学性，研究者根据评价量表的指标顺序一一排序，保证问卷结构与研究内容的贴合性。使用问卷星将问卷发送到全国开展STEAM教育实践的十多个STEAM教师研究群。问卷收集时间为2021年3月9—10日，共回收了全国10个省38个地市213名STEAM教师及21位专家的认可度问卷。人员覆盖面广，比例恰当，具有一定的代表性，保障了测试信度效度的可靠性。

(2)信度检测数据分析结果

首先分析α系数值，问卷的教师评价、学生评价、核心素养α系数均＞0.9，且总体信度较高，数据非常可靠，表明本问卷的设计是合理有效的，具有一定的稳定性和可靠性，获得的数据也是比较可信。

(3)效度检测数据分析结果

结合KMO 和 Bartlett 效度验证结果看，量规KMO值是0.953，核心素养检测KMO值为0.983，KMO值均＞0.8，说明研究的数据效度很高。

三、STEAM课堂教学评价体系应用效果及启示

(一)评价框架合理，精准评测了STEAM教师的教与学生的学

2020年6月的问卷数据显示，两个不同侧面的评价量表，可操作的评价指标，能及时反馈教师教学和学生学习STEAM过程中存在的问题，实现对教师教学行为和学生学习行为的有效评测。实践证明，STEAM教学和评价的探索已经不同程度的转变了教师的教学范式和学生的学习方式，由原来以“教为中心”转变为以“学为中心”。克服了教师、学生STEAM学习的障碍，使STEAM课堂精准教和精准学成为现实。

(二)评价指标可操作性强，学生核心素养显著提升

2021年4月，研究团队进行了一次学生问卷。问卷数据显示，学生的设计思维、创新能力和动手能力及核心素养等得到有效培养。此问卷说明，由于量表指标的制定充分考虑了中小学教师和学生的认知规律及STEAM的教学特征，并与核心素养密切相连，克服了能力提升与核心素养两张皮的现象，而且可操作性强，使得评价工具成为改进教学的有效杠杆，并悄悄改变了学生的学习方式，由原来的“老师怎么教我就怎么学”改变为“自主探究合作学习”模式。为学生在新课标下的项目式混合学习提供了良好的学习范式，使学生能更快适应新时代的新学习样态。

(三)实践验证充分，评价量表的科学性和可行性得到认可

在长期的实际应用过程中，量表根据教学实践的验证不断迭代更新，更符合教学要求，避免了由于缺乏实践验证基础而难以落地的弊端。日积月累的全过程评价数据，使得STEAM课程建设、课堂教学、学习环境、活动开展等形成了一个线性增长曲线，随时可以对学校或区域STEAM 发展的状况进行全面评估，为教师及区域STEAM教育的可持续发展提供了可靠的数据支持和决策依据。

STEAM课堂教学评价指标体系的实践应用，有利于中小学可持续开展STEAM教育，有利于促进STEAM教师能力成长，提升学生核心素养，推进区域STEAM普及应用。但是，评价指标及体系依然需要在实践中不断完善和改进，以期发挥STEAM评价的效益最大化。