高中生实践创新能力调查与分析

王会明 靳孝芳 王舒萍

【摘 要】本文的高中生实践创新能力调查框架由三大维度构成。本次调查对象为2019级高一新生，通过调查数据分析得出结论：学生的学习信念处于良好水平，学习经验处于较差水平;内部动机高于外部动机，技术社会知识信念处于较低水平;学生的劳动技术知识较差;学生的发现问题能力、交流评价能力处于较低水平;男生的工程技术观念与经验高于女生，但是在基础知识、实践创新能力上男女无明显差异;视力水平會影响学习信念等。基于上述结论对高中学生在STEAM课程中培养实践创新能力提出了对策建议。

【关键词】实践创新能力;工程技术观念与经验;基础知识;能力表现

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2020）07、08-069-04

研究背景

2018年1月，教育部修订了《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》，其对各学科核心素养能力水平给出了课程实施评价和建议。同年8月，北京市发布《关于进一步推进高中阶段学校考试招生制度改革的实施意见》，提出学生社会实践等综合素质评价成为招生重要参考。可以预见，未来高考命题趋势更倾向于考察学生的知识融合创新、实践应用及分析问题、解决问题等能力。

当前，我国正在进行新一轮的基于核心素养的课程改革，素养视域下的教育研究受到了极大关注。《中国学生发展核心素养》中将实践创新列为中国学生发展核心素养之一，并将其细分为劳动意识、问题解决和技术应用三个方面，本文以北师大附中未来科技城学校为例，就高中生实践创新能力做相关的调查和分析。

国内外研究现状及本文理论基础

美国的三个测评框架PISA、TIMSS、NAEP能够有效地评价学生的问题解决和技术运用的能力，测评结果能够有效地评估课程实施和教育水平。故本文的调查需要借鉴这三个评价框架。

当前，我国研究者除了聚焦概念和定义辨析、课程标准研制和素养落实的教学路径探索等方面，关于素养界定与评价也引起了广泛讨论。结合我国基础教育改革发展实际，我们可以把核心素养理解为：后天习得的、与特定情境有关的、通过人的行为所表现出来的知识、能力和态度。

孔凡哲在《中国学生发展核心素养评价难题的破解对策》中提出，核心素养评价关注的是学生终身可持续发展的能力，包括知识技能基础、学习的内在动力、学习动机、自我信念以及自主学习的能力（掌握的学习方法和学习策略），聚焦于学生利用所学知识技能面对真实挑战的能力。[1]

研究方法和过程

1.问卷设计思路

实践创新能力评价与测评，同样也需要关注学生知识技能基础、学习动力、学习动机、学习信念和利用所学知识解决问题的能力。因此，实践创新能力从工程技术观念与经验、基础知识和能力表现3个维度来测评，其中工程技术观念与经验是指学生在工程技术领域的学习态度、学习动机、学习信念和学习经验;基础知识是指学生在基础学科获得的知识;能力表现是指学生发现问题和解决问题的能力。

本次问卷结合本校学生的学情，从以下三个方面对高中生实践创新能力调查问卷进行设计。（1）工程技术观念与经验测评：采用美国的NAEP 2014、2018年两年的测评技术与工程素养的题目，结合国内的教育环境和本校学生的学情，对科学、工程和技术的掌握程度进行测评。（2）基础知识测试：关注STEAM课程的科学（S）、技术（T）、工程（E）、数学（M）四个方向，主要针对学生的劳动技术、信息技术、物理和数学四门学科进行测试。（3）实践创新能力表现测评：实践创新能力测评维度经过组内老师的多次讨论，最终以占小红论文中提出的实践创新能力素养的测评维度为基础原型[2]，结合本校学生的学情，通过3道主观题目测评学生的4个基本能力。实践创新能力测评细分维度如表1所示。

2.研究对象

本次调查分三次进行，工程技术观念与经验测评发放问卷103人，提交问卷103人，有效问卷103人。基础知识测试发放问卷103人，提交问卷103人，有效问卷100人。实践创新能力测评发放问卷100人，提交问卷100人，有效问卷99人。

3.问卷样本分析

在 99 份高中学生问卷中，男生49人，占总人数的49.5%，女生50人，占50.5%。五成以上学生（53人，53.5%）户口为北京城镇户口，其次为北京农村（35人，35.4%）、外省城镇（3人，3%）等。多数学生眼睛近视，其中600度以上占比最多（46人，46.5%），其次为300～600度（20人，20.2%），只有26人（26.3%）视力正常。父亲受教育程度高中或中专的占比最多，为53.5%，其次为大专（15.2%）、 本科（10.1%）、研究生及以上（4%）。母亲受教育程度高中或中专占比最多，为46.5%，其次为大专（20.2%）、本科（12.1%）、研究生及以上（1%）。可见，本校学生中，北京城镇户口占多数，300度以上近视者占多数，父母受教育程度普遍较低。

研究结果

通过Spss22和Excel2016两个工具的结合使用，对问卷结果进行了分析。

1.工程技术观念与经验分析

（1）工程技术观念与经验四个维度的测试中最高分为5分，学习信念均值为3.89分，学习态度均值为3.46分，学习动机均值为3.19分，学习经验均值为2.66分。可见，学习经验均值最低。

（2）在三级维度中，学习动机包括内部动机和外部动机，其中内部动机均值高于外部动机;学习经验包括科学知识、工程设计知识、信息技术知识、技术社会知识，其中技术社会知识处于较低水平。

2.基础知识分析

（1）基础学科四个科目中，数学、物理最高分可得满分25分，物理平均分最高，而劳动技术平均分最低。

（2）统计4门基础学科的总分，总分在71～80的人数最多为54人，总分在31～60的人数最少为3人。

3.能力表现分析

能力表现以主观试题形式测评，共设计了3道大题，每道题目含4道小题。其中每道大题以某个生活情境为切入点，从能力表现二级维度设计出4道小题，来考查学生的具体能力。

（1）能力表现总分为100分，问卷调查结果显示最高分为94分，最低分为55分，平均分为70.9分。

（2）通过对比整个主观试题统计能力表现下二级维度的均值，得出设计方案能力高于其他能力，发现问题能力、交流评价能力处于较低水平（如图1）。

4.一级维度的相关性分析

（1）工程技术观念与经验和基础知识不相关，这二个维度彼此互不影响。

（2）工程技术观念与经验和基本能力表现在0.05水平上显著相关。说明工程技术观念与经验越丰富，其实践创新能力越强。

5.学生创新能力的差异性分析

本文从性别、学生视力等方面对实践创新能力的维度进行了差异性分析，结果如下。

（1）性别差异：在实践创新能力的三个维度上，男、女生只有在工程技术观念与经验上有显著差异，且男生稍强于女生;在基础知识和基本能力表现上无显著差异。

（2）学生视力差异：学生视力程度分为视力正常、近视300度以下、近视300度以上三类，从统计结果看，学生的视力和工程技术观念与经验，特别是其中的学习信念，有显著差异，可见视力会影响学习信念（进而影响工程技术观念与经验）。

对策建议

1.提升学生学习科学技术的外部动机

基于中高考的要求，多数学校都将教育教学主要投入考试科目的现状，学校应该在工程技术方面投入更多工作量，开展培养实践创新能力的相关课程、活动、比赛等，从外部触发学生学习动机。

2.培养学生的社会责任感

根据统计结果，学生技术社会知识信念处于较低水平。培养学生认识和解决信息社会问题的意识与能力，关系到培养什么人，即个体发展和社会化过程的方向。因此，在培养学生实践创新能力的过程中，必须注重提升学生技术知识信念，培养学生的社会责任感。

3.重视劳动技术科目的教育

根据问卷统计结果，学生在初中阶段的劳动技术课程中掌握较差，电工、金工、木工等这些基础知识需要在高中阶段做进一步讲授。

4.培养学生发现问题和交流评价的能力

STEAM课程要求学生系统地解决一系列相关的问题，由于每个问题都可从不同角度寻找解决方案，故在STEAM课程中应重视培养学生发现问题和解决问题的能力。STEAM课程中为学生持续提供详细描述并具体反馈，从评价中引导学习进步，还可以帮助教师调整相应课程。STEAM课程中为学生提供交流评价的机会，能发展学生的元认知能力和反思性学习能力。

5.在STEAM课程中提高女生的参与度

摒弃男生在动手實践方面强于女生的陈旧观点，鼓励女生在实践创新上做进一步探索，在STEAM课程中应提高女生的参与度，这也是国际教育关注的重点。

6.学生的视力水平影响学生的工程技术观念与经验

《北京市2010—2016年中小学生视力不良检出结果分析》建议学校和家长应该关注学生健康，减少其对电视、计算机、手机等电子产品的使用率及时间，增加户外活动及睡眠时间[3]。

注：本文由北京市教育科学“十三五”规划2019年度一般课题“新课标背景下培养学生实践创新能力的STEAM课程开发研究”（项目编号：CDDB19304）支持

参考文献

孔凡哲. 中国学生发展核心素养评价难题的破解对策[J]. 中小学教师培训，2017（1）： 1-6.

占小红，徐冉冉，符吉霞等. 工程实践活动影响中学生跨学科实践创新能力的实证研究[J]. 教师教育研究，2019（2）： 65-74.

王路，黄剑辉，夏志伟，刘峥，赵海. 北京市2010—2016年中小学生视力不良检出结果分析[J]. 中国学校卫生，2019（10）： 1539-1541.