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我国中小学生技术素养测评工具设计探析——基于国际科学与技术素养测评框架

庄腾腾 谢晨

庄腾腾, 谢晨. 我国中小学生技术素养测评工具设计探析——基于国际科学与技术素养测评框架[J]. 华东师范大学学报(教育科学版), 2018, 36(6): 42-53. doi: 10.16382/j.cnki.1000-5560.2018.06.004
引用本文: 庄腾腾, 谢晨. 我国中小学生技术素养测评工具设计探析——基于国际科学与技术素养测评框架[J]. 华东师范大学学报(教育科学版), 2018, 36(6): 42-53. doi: 10.16382/j.cnki.1000-5560.2018.06.004
ZHUANG Tengteng, XIE Chen. The Design of a Technological Literacy Assessment Framework: Based on Ideas of International Frameworks for Chinese Basic Education[J]. Journal of East China Normal University (Educational Sciences), 2018, 36(6): 42-53. doi: 10.16382/j.cnki.1000-5560.2018.06.004
Citation: ZHUANG Tengteng, XIE Chen. The Design of a Technological Literacy Assessment Framework: Based on Ideas of International Frameworks for Chinese Basic Education[J]. Journal of East China Normal University (Educational Sciences), 2018, 36(6): 42-53. doi: 10.16382/j.cnki.1000-5560.2018.06.004

我国中小学生技术素养测评工具设计探析——基于国际科学与技术素养测评框架

doi: 10.16382/j.cnki.1000-5560.2018.06.004
基金项目: 

教育部人文社会科学规划基金项目"现代化进程中我国国民技术素养现状及培养策略研究" 12YJA880030

江苏高校优势学科建设工程项目 PAPD

The Design of a Technological Literacy Assessment Framework: Based on Ideas of International Frameworks for Chinese Basic Education

  • 摘要: 如何测量技术素养是技术教育领域亟待解决的问题。PISA、NAEP、TIMSS是当今素养测评领域的权威代表,本文基于对这三种科学与技术素养测评框架的理念内涵和应用效果的详细分析,提炼现有国际技术素养测评框架的总体设计理念和实施方法,并在此基础上设计出适合我国中小学阶段使用的技术素养测评工具。基于大样本量的试测结果显示,测评工具的主要维度"技术知识""技术能力""技术情感与态度"具有可接受至较高程度的信度和效度。
  • 图  1  脚本型题目的分任务一

    图  2  脚本型题目的分任务二

    图  3  脚本型题目的分任务三

    表  1  PISA 2015科学素养测评维度

    情境 个人情境/本地或本国情境/全球情境;
    健康与疾病/自然资源/环境质量/危险性/科学与技术的前沿领域等情境。
    知识 内容性知识(由科学构建地关于自然世界的事实、概念、观点与理论);
    程序性知识(科学家用来建立科学知识的程序);
    认识性知识(问题、观察、理论、假设、模型、论据在科学中功能,科学探究形式的多样性,同行评议在建立可信的知识中的作用)。
    能力 科学地解释现象,评估与设计科学探究,科学地诠释数据和证据。
    态度 对科学的兴趣,对科学的探究方式的评价,环境意识。
    来源:(OECD, 2017)
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    表  2  NAEP 2014技术与工程素养测评维度

    情境 社会议题、设计目标、学校与社会;
    农业与生物技术、健康与医疗、能源技术、信息与通信技术、建筑、材料与制造、运输技术。
    领域 技术与社会——人与技术的互动,技术对自然世界的影响,技术对信息与知识世界的影响,道德、公平与责任;
    设计与系统——技术的本质,工程设计,系统思考,维护与故障排除;
    信息与通信技术——观点与解决方案的构建与交流,信息研究,难题调研,观点与信息的确认,数码工具的选择与使用。
    实践能力 理解技术原理,开发解决方案与达成目标,交流与合作。
    来源:NAEP (2014b)
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    表  3  TIMSS 2019科学素养测评维度

    内容 四年级——生命科学,物理科学,地球科学;
    八年级——生物,化学,物理,地球科学。
    认知 知道——回忆、认出、描述、举例;
    应用——比较、分类,关联、使用模型、诠释信息、解释;
    推理——分析、综合、阐述问题、假设和预测、设计调查、评价、得出结论、概括、论证合理性。
    科学实践 基于观察提出问题、获取证据、处理数据、回答研究问题、基于证据做出论断。
    来源:IEA (2017)
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    表  4  脚本型题目的脚本范例

    年级 八年级
    主要评估领域 设计与系统,信息与通信技术
    情境 校车的路线
    任务 搜集信息,陈述更高效的校车路线设计方案,制作一份面向学校管理层的报告和演示文稿
    可用的资源和信息 标明校车站点、交通状况、距离和时间的地图
    备选工具 电子表格和演示文稿制作软件,地图,地理信息系统
    实践类型 理解技术原理,开发解决方案与达成目标
    测评目标 设计与系统:完成一个设计过程,目的是经历“识别标准和限制、明确它们对解决方案的影响,研究并提出解决办法,在各种方案中进行权衡与选择”等环节,从而解决一个中等难度的问题。信息与通信技术:使用数码工具搜集和演示数据,在跨学科领域中检验中等难度的假设;绘制和报告与观察相一致的结论;使用一个系统的数码模型进行模拟;解释模型中的变化如何引起结果的变化。
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    表  5  技术素养测评框架

    测评情境 测评领域 测评目标
    技术与世界
    技术与国家
    技术与社会
    技术与人
    技术与自然
    技术的性质
    技术知识 ①内容性知识-了解特定技术的应用场合、历史价值及与其他科学或技术的关联性等
    ②程序性知识-了解特定技术(或工具)的操作或工作步骤等
    技术能力 ③认知性知识-了解特定技术(或工具)的一般性非底层工作原理等
    ④了解如何采用某种或多种特定的技术(或工具)发现或有效地解决特定的问题
    技术思维与行为方式 ⑤了解如何综合运用多种技术(或工具)设计特定的系统/方案以有效解决特定问题
    ⑥采用何种技术(或工具)可以解决特定的问题的意识和思维方式,了解某些运用技术的方式是否符合或违背自然伦理和人伦伦理
    技术情感与态度 ⑦运用某种或多种特定技术(或工具)解决特定问题的意愿
    ⑧对某种技术(或工具)解决特定问题的认同程度
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    表  6  南京师范大学技术素养测评框架题例

    测评领域 测评目标及其题例
    技术知识 ①内容性知识:在攀登过程中,绳结打法的对错和牢固程度关乎着攀登者的生命安全。熟悉各种绳结的打法与其功能是极其重要的。下列哪种绳结的打法在攀登过程中是最不牢固、存在危险性的?(  )
    ②程序性知识:“我看不到你,但能听到你的声音”,电话真是个神奇的东西。在简易电话机的制作中仅用曲别针、纸杯、针线、彩笔等材料我们就能做一个电话机哦,不信你看:
    请问在使用这副电话机时,在不改变其他设计的基础上,以下哪种做法不会对声音的传递造成影响?(  )
    A增加连接线的长度    B将棉质粗针线更换为细铁丝
    C拉直连接线          D对调两个纸杯
    ③认知性知识:小明自制了水果电池准备参赛,但在组装完毕后发现水果电池不亮。请问不可能的原因是(  )
    A水果水分含量过高    B正负极方向接反    C二极管损坏    D铜片或锌片与导线接触不良
    技术能力 ④采用某种或多种特定的技术(或工具)以有效地解决特定的问题
    校园道路两旁的树有高有矮,需要修剪树木的师傅定期去进行修整,在修剪过程中,我们会使用到哪些工具?(  )
    ⑤了解如何综合运用多种技术(或工具)设计特定的系统/方案以有效解决特定问题
    在制作木质小板凳的过程中,很重要的一个步骤就是钉钉子,不会把钉子钉歪的正确排序是?(  )
      ①轻轻敲击几下钉子,使钉子嵌入木头一部分,但仍可以晃动
      ②轻轻敲击几下,使钉子不再晃动
      ③用手扶住钉子靠近底端的部分,尽量使其保持垂直于木板
      ④稍用力敲击几下,当敲击点靠近手指时,把手拿开
      ⑤用手微调钉子的位置,直至垂直,扶住钉子
      ⑥继续敲击钉子,使其完全进入木板
      A ②⑥③①④⑤  B ③①⑤②④⑥  C ⑤①③④②⑥  D ③②④⑤①⑥
    技术思维与行为方式 ⑥用何种技术(或工具)可以解决特定的问题的意识和思维,了解某些运用技术的方式是否符合或违背自然伦理和人伦伦理手机作为重要的通讯工具,给我们的生活带来了巨大的影响。下面对手机的影响认识不够全面的是(  )
      A手机上的支付功能给我们的生活带来了极大的便利,但也要注意提高财务信息的安全性。
      B手机上的新型社交软件(如QQ、微信、微博等)使我们的沟通交流变得更加便捷,可以减少面对面的交流以提高沟通效率。
      C手机的电磁波会对人体造成一定的伤害,要控制使用的频率和时长。
      D手机的频繁使用也增大了隐私泄露的可能性,更给不法分子带来了可乘之机,使用手机时要注意个人信息的保护,慎重浏览、点击陌生网站和链接。
    技术情感与态度 ⑦运用某种或多种特定技术(或工具)解决特定问题的意愿
    家里的拖把坏了,你会怎么处理呢?(  )
      A非常愿意自己处理——会上网搜索解决办法,尝试亲自己动手修理
      B比较愿意自己处理——废物利用,将废旧拖把改造成玩具
      C不一定愿意自己处理——自己琢磨能不能修理,不能则交给爸妈处理
      D不愿意自己处理——让爸妈帮助修理
      E绝不愿意自己处理——丢弃旧拖把,买一个新的拖把
    ⑧某种技术(或工具)解决特定问题的认同程度
    “技术是一把双刃剑”,你对这句话的认可程度是(  )
      A完全赞同    B赞同    C比较赞同    D不赞同    E非常不赞同
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  • 刊出日期:  2018-11-20

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