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美国STEM教育质量评价新动向——NAEP技术与工程素养评价要点与启示

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华东师范大学学报（教育科学版） 2017年第1期35卷 78-86页

作者：林静北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心北京100875

技术与工程是STEM教育的重要内容领域,但在美国也一直未得到重视。为了推进美国技术和工程教育的标准化、规范化,以更好地开展STEM教育促进美国21世纪人才的培养,美国负责监测国家基础教育进步状况的NAEP于2014年冬开展了一项新的基础... 详细信息

技术与工程是STEM教育的重要内容领域,但在美国也一直未得到重视。为了推进美国技术和工程教育的标准化、规范化,以更好地开展STEM教育促进美国21世纪人才的培养,美国负责监测国家基础教育进步状况的NAEP于2014年冬开展了一项新的基础教育质量评价项目——技术与工程素养评价。该项评价以技术和社会、设计和系统、信息和通信技术为三大内容领域,以理解技术原理、制定方案达成目标、交流合作为三类能力目标,以社会事件、设计目的、学校和社区中的问题为任务情境,考查学生作为21世纪公民所需的运用、理解和评价技术的技术与工程素养。此项旨在基于证据提升美国STEM教育质量的评价项目,其评价内容和评价方式,对我国基础教育开展STEM教育培养21世纪科技人才具有重要的借鉴价值。

关键词：技术与工程素养 STEM教育 21世纪技能教育质量评价

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美国中小学工程教育及技术与工程素养评估

全球教育展望 2016年第12期45卷 3-24页

作者：赵中建华东师范大学课程与教学研究所

本文以美国国家科学院出版的《K-12教育中的工程:理解现状和提升未来》和《K-12年级工程教育标准?》两份研究报告以及美国国家评估管理委员会和教育部推出的《2014年NAEP技术和工程素养框架》为蓝本,简要介绍和分析美国中小学STEM教育... 详细信息

本文以美国国家科学院出版的《K-12教育中的工程:理解现状和提升未来》和《K-12年级工程教育标准?》两份研究报告以及美国国家评估管理委员会和教育部推出的《2014年NAEP技术和工程素养框架》为蓝本,简要介绍和分析美国中小学STEM教育中工程教育的政策、实践和研究。

关键词：中小学工程教育技术与工程素养评估

智能时代何以发展K-12学生的技术与工程素养?——基于《技术与工程素养标准》的分析与启示

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现代教育技术 2022年第6期32卷 89-97页

作者：赵冉郑旭东江苏师范大学智慧教育研究中心江苏徐州221116 江苏师范大学江苏省教育信息化工程技术研究中心江苏徐州221116

在智能时代,人工智能、虚拟现实等新一代信息技术对公民的技术与工程素养提出了新要求。2020年,《技术与工程素养标准:技术和工程在STEM教育中的作用》发布,用于指导、推进美国STEM教育中的技术与工程教育,以大力培养未来具有技术与工... 详细信息

在智能时代,人工智能、虚拟现实等新一代信息技术对公民的技术与工程素养提出了新要求。2020年,《技术与工程素养标准:技术和工程在STEM教育中的作用》发布,用于指导、推进美国STEM教育中的技术与工程教育,以大力培养未来具有技术与工程素养的竞争型人才。为探究智能时代何以发展K-12学生技术与工程素养的问题,文章首先梳理了该标准的提出历程;随后详细介绍了该标准由核心学科标准、技术与工程实践、技术与工程环境三层结构组成的基本结构,并剖析了其主要价值;最后,文章分析了该标准对智能时代发展我国K-12学生技术与工程素养的启示,以期为推进中小学技术与工程教育提供指引。

关键词：技术与工程素养 STEM 人工智能 K-12教育

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北京汽车博物馆技术与工程素养教育课程研究

中国博物馆 2024年第1期 77-84页

作者：郭宇婧李文欣白欣首都师范大学教育学院北京100037 成都市树德实验中学成都610074 首都师范大学初等教育学院北京100037

具备科学素养是新时代对创新型人才的首要需要,从关注学生发展的角度出发,深入探讨工业博物馆、STEM教育、技术与工程素养的关系,明确培养技术与工程素养的课程开发需要学生参与完整的技术与工程实践活动,并以北京汽车博物馆“小小汽车... 详细信息

具备科学素养是新时代对创新型人才的首要需要,从关注学生发展的角度出发,深入探讨工业博物馆、STEM教育、技术与工程素养的关系,明确培养技术与工程素养的课程开发需要学生参与完整的技术与工程实践活动,并以北京汽车博物馆“小小汽车设计师”为案例进行具体展示。真实情境下的课程开发与实践证实,推动学生学习科学的高质量发展需要充分利用馆藏资源,馆校合作正在逐步成为社会大课堂中高质量科学素养人才培养的重要途径。

关键词：博物馆 STEM教育技术与工程素养工业博物馆汽车博物馆

美国2014NAEP技术与工程素养评估试题研究

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化学教学 2018年第3期 18-23页

作者：杨玉琴熊新华辛艳盐城师范学院化学与环境工程学院江苏盐城224007 盐城市盐都区教育局江苏盐城224005

技术与工程是STEM教育的重要内容领域，美国国家教育进展评估（NAEP）于2014年首次在全国范围内对8年级学生的技术与工程素养进行了测评。其试题编制以“领域”、“实践”与“情境”的三维架构为理论依据，题型由基于场景的试题和独立... 详细信息

技术与工程是STEM教育的重要内容领域，美国国家教育进展评估（NAEP）于2014年首次在全国范围内对8年级学生的技术与工程素养进行了测评。其试题编制以“领域”、“实践”与“情境”的三维架构为理论依据，题型由基于场景的试题和独立题组成，且大多是建构反应题。所有的任务皆通过计算机呈现且由学生在计算机上完成，有力保证了测量的信度与效度。

关键词：国家教育进展评估(NAEP) 技术与工程素养领域实践场景题

美国PreK-12年级技术与工程素养标准解读与启示

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比较教育学报 2021年第2期 150-166页

作者：苏洵丁邦平首都师范大学教育学院/科学与技术教育研究中心北京100048 河北对外经贸职业学院河北秦皇岛066311

2020年7月,美国技术与工程教育协会发布《技术与工程素养标准:STEM教育中技术与工程的作用》(STEL),该标准是2000年《技术素养标准:技术学习的内容》(STL)的修订版本。STEL提出了由技术与工程核心标准和基准、技术与工程实践、技术与工... 详细信息

2020年7月,美国技术与工程教育协会发布《技术与工程素养标准:STEM教育中技术与工程的作用》(STEL),该标准是2000年《技术素养标准:技术学习的内容》(STL)的修订版本。STEL提出了由技术与工程核心标准和基准、技术与工程实践、技术与工程情境建构的技术与工程素养新框架。核心学科标准和基准规定了学生在技术与工程教育中应知应会的内容。技术和工程实践包括系统思维、创造力、制作、批判性思维、乐观、合作、沟通与关注伦理,体现出所有学生需要展现的技术与工程关键能力和个性特性。技术与工程情境描述了最适合核心标准和实践应用的技术与工程内容领域。同2000年STL相比,STEL在制定中秉持开放式的“大概念”理念,减少了标准数量,关注核心标准,体现出技术教育和工程教育整合的趋势,并强调通过工程设计与工程思维实现二者整合,在标准框架中纳入技术与工程实践,明确了技术与工程教育的跨学科性及其在STEM教育中的学科整合作用。批判性地借鉴STEL经验,应反思我国在K(幼儿园)-12年级技术与工程教育整合中存在的不足,建立K-12年级连贯的技术与工程教育体系,重视培养学生的乐观精神,提倡技术与工程素养标准的制定及使用与其他学科标准相联系,并在标准的制定中发扬民主与协作精神。

关键词：技术素养技术与工程素养 STEM教育美国标准

面向技术与工程素养的校本课程设计与测评实践研究

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面向技术与工程素养的校本课程设计与测评实践研究

作者：黄韵豪深圳大学

学位级别：硕士

面对21世纪教育信息化浪潮,在全球化时代学生生存与发展需多元素养。技术与工程素养是创客类课程的核心素养之一,但这类课程并不丰富,也没有相关课程标准、纲要指引或测评指标。本文根据泰勒课程理论和多元智能理论拟针对H校设计与开发... 详细信息

面对21世纪教育信息化浪潮,在全球化时代学生生存与发展需多元素养。技术与工程素养是创客类课程的核心素养之一,但这类课程并不丰富,也没有相关课程标准、纲要指引或测评指标。本文根据泰勒课程理论和多元智能理论拟针对H校设计与开发培育技术与工程素养校本课程——《造物数字化设计与制作》,并进行测评实践研究。本研究首先在课程开发理论指导下,结合自身教学经验,开发《造物数字化设计与制作》校本课程并进行教学实践。课程总目标是培养学生技术与工程素养,通过四大主题项目让学生了解激光切割技术概念、原理和内涵,掌握激光切割建模软件Laser Maker界面、工具和技巧。课程内容以学习生活场景、民族传统文化、生态环境保护等热点为主题,每个主题单元内容包括项目背景、项目实践和项目汇报三大结构,其中以提出问题、背景调查、制定方案、选用技术、图样设计、物化创造、交流分享和成果展示八大环节构成课程实施过程中的具体教学模式。而后依据2014年版、2018年版美国NAEP技术与工程素养测评框架、2021年版国内人工智能技术与工程素养测评框架和国内新版高中通用技术课程标准,制定基于《造物数字化设计与制作》课程的技术与工程素养测评框架,并设计测评试卷。最后在笔者现单位H校进行为期一学期的《造物数字化设计与制作》课程教学活动,并对193名学生的技术与工程素养进行测评,其中男学生105名、女学生88名。根据Rasch模型分析,自编测评试卷拟合度良好,测量误差较小,能够准确测量学生技术与工程素养,其中技术原理、技术实践维度有较强印证性,而技术交流维度则关联性不强。但整体而言试卷信度效度良好,难度适中,区分度良好。测评结果:共有68.3%学生达到技术与工程素养测评合格等级,该校本课程在培养学生技术与工程素养方面是有效的,男女生性别差异不显著。本研究的创新之处一是开发一套有效培养学生技术与工程素养的校本课程,课程开发的思路和课程组织形式可供相关教师参考;二是构建三大结构八大环节的具体教学模式;三是构建测评技术与工程素养框架并设计本门课程的测试卷,试卷效度、信度和区分度等相关指标合格。综上所述,本研究工作为一线教师开发技术与工程素养课程与开展对应测评研究提供有价值的参考。

关键词：技术与工程素养课程设计测评实践

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小学科学六年级技术与工程素养评测研究

小学科学六年级技术与工程素养评测研究

作者：陈慧珍东南大学

学位级别：硕士

随着信息时代的到来,科技已经成为社会发展的巨大推动力。社会的发展以及各国对技术与工程教育的重视,要求公民必须掌握一定的科学技术知识以及相关科学技术技能,具备一定的技术与工程素养水平。具有良好的技术与工程素养是青少年适应... 详细信息

随着信息时代的到来,科技已经成为社会发展的巨大推动力。社会的发展以及各国对技术与工程教育的重视,要求公民必须掌握一定的科学技术知识以及相关科学技术技能,具备一定的技术与工程素养水平。具有良好的技术与工程素养是青少年适应未来生活与职业发展的必然要求。对学生进行技术与工程素养评估是了解学生素养发展状况以及学校教育质量的有效途径,具有很强的实践与现实意义。首先,本文选取《NAEP技术与工程素养评估框架》,通过对框架结构与试题构成这两个方面做深入分析,了解国际技术与工程素养评测项目的设计理念。其次,对我国新发布的《义务教育小学科学课程标准》做解读,了解我国小学科学教育标准的变化与发展趋势。随后,根据研究分析的结果,设计开发六年级学生技术与工程素养评测方案,利用评测试卷与调查问卷对南京市三所学校共90名六年级学生进行实测并收集评测数据。随后利用SPSS以及Rasch模型进行分析,验证评测试卷的科学性、合理性与可行性。最后,根据与学校成绩的对比结果,验证评测方案是否能准确测量学生的素养水平,并探究影响学生素养水平的一些客观因素。研究结果表明:评测试卷的信效度良好,难度适中,区分度良好,评测试卷难度与学生能力水平大致匹配,试卷的整体质量较高。评测试卷的每一个试题质量良好,相关系数较高,与评测的测量目标较为接近。评测试卷的拟合度良好,测量误差较小,说明评测试卷与预期模拟吻合,且与学校成绩呈显著相关,能够准确测出学生能力水平。学生在发展过程中,技术与工程学习经历、家庭教育等因素对学生产生影响。本文的研究结果为今后在我国开展技术与工程素养评测提供有价值的参考。

关键词：技术与工程素养评测方案科学课程标准项目反应理论 Rasch模型

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大学新生技术与工程素养研究

大学新生技术与工程素养研究

作者：申欣华东理工大学

学位级别：硕士

经济一体化以及以计算机为代表的信息化、智能化、网络化技术的加速发展已成为当今时代的显著特征。在这样一个新时代,世界各国不仅仅高度重视资源、设备以及资本等生产资料的储备,更为重要的是将人才,尤其是创新性人才提到了至高无上... 详细信息

经济一体化以及以计算机为代表的信息化、智能化、网络化技术的加速发展已成为当今时代的显著特征。在这样一个新时代,世界各国不仅仅高度重视资源、设备以及资本等生产资料的储备,更为重要的是将人才,尤其是创新性人才提到了至高无上的地位。这里的人才不仅包括精英型人才,而且随着科学、技术的普及,技术与工程与社会各个领域联系日益密切,具有较高科学、技术与工程素养的普通人才也日益受到重视。如何提高人们的科学、技术与工程素养,世界各国的教育领域进行了大量的研究与探索。近年来,我国也开展了诸如STEM教育研究与评价、科学素养测评等相关的研究。但是现有研究在研究内容上,对于科学素养的关注较多,而对于技术与工程素养的研究关注较少;在研究对象上,要么面向中小学生,要么面向大学中的工科专业学生,较少聚焦“大学新生”这一群体,通过对其技术与工程素养的调查,反思基础教育阶段技术与工程素养存在的问题,为大学阶段学生技术与工程素养的提升提供建议;在研究的视角上,国内的研究较少基于新课改下的课程标准,将情境性特征融入调查问卷中对学生的技术与工程素养进行调查与分析。本研究正是立足于这一背景,以大学一年级新生为研究对象,采用文献研究、问卷调查等研究方法对其技术与工程素养现状与问题进行研究。论文首先对国际上已有的技术与工程素养的概念、测评的理论体系、结构框架进行了分析、解读。其次结合教育部最新修改的高中课程标准,确立了大学新生应具备的技术与工程素养研究理论框架,以此为基础设计了调查问卷,并对771名学生进行了测试。根据对问卷结果的分析,判断大学新生技术与工程素养水平,分析存在问题的原因并提出后续培养的对策建议。调查发现,大学新生技术与工程素养整体水平与知识经济新时代对人才的需求上具有一定差异、技术与工程知识认知结构不完整、技术与工程能力方面独立分析和解决问题能力较弱、技术与工程思维上仅处于意识水平、技术与工程态度难于真正内化。在影响学生技术与工程素养的因素方面,研究认为学生性别在技术与工程能力和技术与工程态度上具有显著性差异,父母是否从事技术与工程相关工作在技术与工程能力上具有显著性差异,不同家庭地址所在地和学生的技术与工程能力、技术与工程思维以及技术与工程态度都存在显著性差异。进一步分析发现,造成上述问题的原因主要包括国家教育政策不够完善、课程设置与实施效果不佳、学校、教师、学生自身不重视及教育内容、教育方式没有紧跟社会需求。为此,本研究从三个角度提出了对策和建议:一是完善教育政策,重视国家层面对学生技术和工程素养的培养。其次,在基础教育阶段,要重视技术与工程教育对基础教育阶段学生发展的价值,加强技术与工程学科建设并加强与其他学科的渗透,为学生营造良好的技术与工程素养培养氛围,推动学校、家庭乃至整个社会的有机联合育人。最后,在高等教育阶段要着眼新时代,特别是在新冠疫情的背景下,我国应该把握产业升级中互联、信息、协同的发展趋势,结合基本国情、产业化与信息化的发展基础,根据高新技术的发展趋势和结构,实现高等教育阶段学生技术与工程教育的创新式发展,提高包括非专业学生在内的技术与工程素养。

关键词：素养技术与工程素养课程标准