创客教育课程中学生创新能力评价研究*

申静洁 赵呈领 周凤伶



创客教育课程中学生创新能力评价研究*

申静洁1赵呈领1[通讯作者]周凤伶2

（1.华中师范大学 教育信息技术学院，湖北武汉 430079；2.天津泰达实验学校，天津 300457）

文章基于创客教育的本质，将创新意识、创新思维、创新技能的多重评价维度与教师评价、组内评价、组间评价、学生自评的多元主体评价方式相融合，并使之与总结性评价、发展性评价构成互嵌评价模式，形成以多元主体与总结性评价为互连结点的复合式双螺旋评价体系。通过将设计的学生言行比例值、创新能力状态值的计算公式内化于上述评价体系，使学生隐性与显性的创造性技能与态度以量化形式呈现，并根据言语、行为在创作过程中所占比例将创新能力划分为低阶状态、言语状态、行为状态、高阶状态四个状态水平。根据评价体系分析实践结果，表明从个体视角考察学生时，多数学生在两轮创客项目学习过程中状态水平无明显变化，但以班级为单位审视，学生有向更高状态水平过渡的倾向。

创客教育；创新能力；评价体系

引言

创客教育秉承培养学生创新意识、创新思维、创新技能的创新教育理念，汲取回归教育之本真以尊重、呵护学生身心发展，激发学生自我成长、自我超越的教育要义，通过“做中学”与项目式学习的教学方法将创新教育理念与创客教育相融合，促进学生知识与技能、身体与精神的全面协调发展[1]。创客教育课程中学生创新能力评价应凸显全人发展与创新人才培养两个核心要素，构建发展性评价指导下多元主体与多种评估方式相结合的量化评价体系，解决创客教育实践中由科学系统的评价方略缺失而引发的教育目标偏离、教学形式单一等问题。本研究从“创新发展”视角出发，构建以“创新人才”为中心的3个一级指标、8个二级指标及对应的20个三级指标的评价量表，使之与架构体系相融合，建构符合创客教育本质的复合评价体系。

一 创新能力评价的理论基础

创新与创客是信息技术使能作用下围绕创客教育目标以促进其平稳发展的双驱内动力，国内外学者通过剖析两者的组成要素与环境特征，形成了3种较有影响的评价方式：国内以何克抗[2]提出的创新意识、创新思维、创新能力三层级评价为主，国外则以Yokana[3]设计的过程、理解、作品三部分及技能与概念、思维习惯、理解与反思、责任、努力五维度的评价策略和MRU（Miller River Union School）应用的创新创造、批判性思考、协作共享、工作习惯[4]四方面的评价为代表。本研究立足于课程教学，聚焦于创客教育的目标、宗旨，在国内外研究成果的基础上将创新能力划分为创新意识、创新思维、创新技能三个层次，从外部行为与内部状态全面考核学生的创新能力。

1 创新意识

意识是人脑对客观事物刺激的主观反映，通过自觉性思维影响人行为的选择性、调控性和创造性，协调由直接经验表象所体现的内在知、行、意的统一。创新意识强调意识成分中创造性这一关键要素，它在创客教育中的内涵主要有两种观点：一种认为创新意识是解决创新的动力问题，另一种认为创新意识是对创新价值与重要性的认识水平和应对态度。尽管两者的出发点有所不同，但都认同创新意识是创客教育有效开展的起始与开端。

2 创新思维

创新思维是在个体能动作用下通过思维变通性提出具有独特性的问题解决方案，实现由感性认知到理性思维的本质转变。国内外相关研究从思维的创新性出发，聚焦于创新思维结构与创新思维过程。在创新思维的构成因素层面，国外学者从认知、情感和技能三个层面考察学生的创新思维水平[5]，国内学者则将创新思维分解为发散思维、形象思维、直觉思维、逻辑思维、辩证思维、横纵思维六个部分[6]。在创新思维过程层面，Treffinger[7]将其概化为产生想法、深入思考、开放并积极探索、发掘内部认知四个层级，使认知过程与创新意识相融合。

批判性思维强调思维的创新性、反思性，既与创新思维的感性认知和理性思索的要义相一致，也和创客教育中创新的意识思维、创造的实践能力之主题相符合。因此，本研究在国内学者对创新思维构成因素的划分基础上，将批判性思维替代逻辑思维与辩证思维，降低指标间的内在关联性，并根据指标观测与量化的难易程度，去除横纵思维这一测量指标。

3 创新技能

创新技能是从已有知识结构中提取、改组、运用相关内容以产生新的创意或思想，并在工具平台支持下运用信息技术将创新想法转变为创新产品。本研究通过文献梳理，将创新技能归纳为输入输出、创新目标、构成要素、驱动因素四种分类方式，如表1所示。

表1 创新实践能力文献研究

从创客教育教学角度考察创新能力，需解决两个问题：①创新实践能力组成要素虽然部分含于上述指标，但分属于不同的划分方式，缺乏条理性；②上述研究缺乏对创作产品实用性价值的探究，也未将指标进一步分解细化为可观测的量表。因此，为了科学、客观地评价创新实践能力，应从创客教育的核心与教学重点出发，提取、增添、整合相关指标，以完善评价维度。

二 创客教育中学生创新能力评价体系的构建

1 创新能力评价指标体系开发

依托前述国内外创新能力相关研究的理论基础，本研究在以创客教育视野进行遴选、整合相关研究成果的基础上融入创客教育特有元素，使评价指标体系兼顾评价内容的一般性与创客教育的特殊性，以期对学生的创新能力进行科学、客观的评价，如表2所示。

表2 创新能力评价指标体系

本研究采用德尔斐法对评价指标进行增删、修正，第一轮通过对教育技术学4位专家关于“创新能力评价指标体系”中各评价因子的切合度与适用性进行访谈，并对4位专家的反馈意见进行统计分析，删除了“发散思维”二级指标下的“严密性”指标，删除“逻辑思维”这一二级指标，把“直觉思维”分解为“再认”与“顿悟”两个三级指标，在“创作实践”指标下增加“知识基础”，将“创作产品”中的“创新性”改为“新颖性”，初步形成一个含3个一级指标、8个二级指标、20个三级指标的创新能力评价指标体系。以修正后的评价量表作为第二轮专家访谈内容，专家意见达成一致，将完善后的评价指标体系作为创客教育中学生创新能力的评价标准，并由学科专家和2名研究人员一同进行实践研究以验证其信度和效度。

2 创新能力评价体系结构设计

创客教育评价乃建立在深度剖析创客教育目标的基础上。以创客教育发展理念为基准的多元主体评价模式按参与主体所属介入角色，可划分为教师评价、组内评价、组间评价、学生自评四类，结合发展性评价和总结性评价的评价方式，根据评价主体对学生个体学习过程中各组成部分的熟知程度，有针对性地对学生创新意识、创新思维、创新技能的整体或部分内容进行客观评价，实现促进性、全面性、全方位的评价理念，以支持学生身心和谐发展，如图1所示。

图1 多元主体评价模式图

图2 创新能力计算流程

创新能力评价体系是以创客项目为评价单元，以课堂观察法为评价数据获取的主要途径，将评价主体依据量表对学生表现的评价结果按照各主体所占权重计算学习结果以作为学生该项目的总结性评价，即：学生项目n的总结性评价=教师对学生在项目n中表现的评分×教师评价所占比重+组内成员对学生在项目n中表现评分的平均值×组内评价所占比重+组间同伴对小组项目n成果评分的平均值×组间评价所占比重+学生对自我在项目n中表现的评分×学生自评所占比重（（n=1，2，3…）公式1）。建立在单个项目评价基础上的发展性评价以相邻两项目间的差值作为其阶段性评价，最后按公式（1）将各阶段发展性评价的成绩与各项目成绩进行加权平均（即发展性评价和各项目成绩所占比重相同），得出学生创客课程的总成绩：

（i=1，2，3…，m；m=1，2，3…公式2）

3 评价主体的权重分配与计算方法

评价主体权重划分由7位教育技术学专家独立对教师评价、组内评价、组间评价、学生自评进行百分比权重分配，分别求出其对应的平均权重以作为计算学生在某一创客项目学习过程中所处的言语、行为状态值，其中将组间对模型设计的评价转化为学生行为表现以作为个体行为水平的组成成分，并将所求个体言语值进行标准化，即：个体言语=[教师评价（言语）×44.3%+组内评价（言语）×20%+学生自评（言语）×18.6%]/(44.3%+20%+18.6%)（公式10）；个体行为=教师评价（行为）×44.3%+组内评价（行为）×20%+学生自评（行为）×18.6%+组间评价×17.1%（公式11）。根据学生学习实际情况及数据分析结果确定各状态的边界值，将计算的个体言语、行为值与创新能力各状态区间对照以确定学生在该创客项目学习过程中其创新能力所处层级。

加涅[14]认为，态度是影响个体对人、物、事的行为（“说”和“做”的广义行为）选择的复杂内部状态，并以其出现的频数作为判断个体是否达到内化层级的依据。以态度为参照，可将创新能力状态水平划分为言语状态、行为状态、高阶状态，结合创客教育的教学实践增加低阶状态这一能力层级，以全面细致地描绘学生的学习结果。依据两轮实践数据中言语和行为的平均值作为言语状态（言语＞0.335，行为＜0.565）、行为状态（言语＜0.335，行为＞0.565）、低阶状态（言语≤0.335，行为≤0.565）、高阶状态（言语＞0.335，行为＞0.565）的划分标准，为成绩评定提供参照。

三 评价指标体系的应用研究

本研究以武汉市某小学创客教育中的3D打印课程为实践环境，选取选修创客活动实践课程且在两轮教与学过程中依据评价要求认真填写评价量表的17名五年级学生为研究对象，根据评价量表采用课堂观察法记录学生第一个项目（“魔幻水杯”）的知识学习、实践练习、观摩评价、线上交流等言语和行为表现数据，将数据按照上述评价体系结构计算各学生所处状态值与状态水平，以作为对学生第一个项目的总结性评价与发展性评价的第一个阶段；以同样的方法计算学生在第二个项目（“奇特的书包”）学习过程中所处状态值与状态水平，将个体两次状态水平进行比较以确定学生的发展动向。本研究的数据采集与分析过程如下：

步骤1：两名研究人员通过参与式观察，从微观角度按照评价量表具体记录学生在学习过程中的言语和行为，一名学科专家通过非参与式观察，从宏观视角考量学生学习的整体表现，课后依据观察数据对学生的表现进行交流和分析，以确保观察数据的可靠性。

步骤2：在学生实践创作之前发放评价量表，向其讲述评价的具体要求和评价方法，并激励学生认真填写。

步骤3：将回收的数据按照上述多元主体的评价方法，分别计算学生在两个项目中不同评价主体评价的结果与状态水平。

步骤4：依据统计的数据，绘制学生先后在两个项目中学习水平的变化曲线（如图3所示）。

图3 学生学习状态水平变化

图4 学生整体状态水平变化

步骤5：计算学生状态水平所对应言语、行为的具体数值，用项目2中记录的言语、行为值减去项目1中相应数值，作为学生的发展水平。

步骤6：将步骤5中得出的各发展性评价成绩进行累加，结合每个项目的总成绩，按照学生课程成绩计算公式得出学生的总成绩。

将学生个体的项目成绩按照所属状态水平进行聚类，得到学生整体的状态水平变化，如图4所示。由图4可知，虽然第二轮创客项目学习中言语状态和行为状态比例均低于第一个项目，但位于高阶状态的学生比例高于第一个项目，表明部分学生由言语和行为状态过渡为高阶状态。由此可知，虽然从个体视角考察学生，多数学生在两轮创客项目学习过程中的状态水平无明显变化，但以班级为单位审视学生的发展动态时，学生有向更高状态水平过渡的趋势。

四 结语

创客教育评价体系应秉承促进性、全面性、多方位的评价理念构建科学的评价体系。本研究将创新意识、创新思维、创新技能的多重评价维度与教师评价、组内评价、组间评价、学生自评的多元主体评价方式相结合，并使之与总结性评价、发展性评价构成互嵌评价模式，形成了以多元主体与总结性评价为互连结点的复合式双螺旋评价体系。基于此评价体系与多元主体的量化评价思想，本研究分别设计计算学生言行比例值、创新能力状态水平、项目成绩的计算公式，并以低阶状态、言语状态、行为状态、高阶状态四种创新能力状态形式作为量度学生创新水平的重要依据。根据多元主体的发展性创新能力评价体系，不仅可以准确把握学生的学习动向，对其创新能力所处状态及各维度的表现情况精准定位，也可以深度挖掘学生内隐的创造性特质，凭借言语、行为的可观测数据对学生进行客观评价，促进学生的全面、可持续发展。

[1]赵呈领,申静洁,蒋志辉.一种整合创客和STEM的教学模型建构研究[J].电化教育研究,2018,(9):81-87.

[2][6]何克抗.论创客教育与创新教育[J].教育研究,2016, (4):12-24、40.

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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

本文为教育部-中国移动科研基金2017年度项目“信息技术支持下的区域教研模式研究及试点”（项目编号：MCM20170502）的阶段性研究成果。

申静洁，在读硕士，研究方向为教育技术学理论与应用，邮箱为sjingjie@mails.ccnu.edu.cn。

2018年3月27日

编辑：小西