杨玉芹：学习科学视角下数据驱动的学习评价与高阶能力培养

2022年4月8日，由中国教育技术协会和《现代教育技术》杂志联合主办的“技术促进教育高质量发展青年论坛”系列迎来第五期，本期主题为“学习科学视角下数据驱动的学习评价与高阶能力培养”，主讲人是华中师范大学人工智能教育学部杨玉芹副教授。

在两个小时的报告中，杨老师介绍了数据驱动的学习评价与高阶能力的研究背景以及相关概念的界定，并分享了团队最新的研究动态。下面是对报告核心内容的梳理。

一、研究背景与概念界定

为了解决现在尚未意识到的问题，促进学生更进一步的发展，我们所培养的学生，需要适应并胜任符合未来发展趋势的能力，这些能力都可以归结为高阶能力。学习者的高阶能力有十个主要特征，包括创造性和创新性、批判性思维与问题解决能力、交流与协作能力、ICT及媒体素养、灵活性与适应能力、主动性与自我导向能力、社交与跨文化交流能力、高效且负责、领导能力与责任感、职业发展与终身发展能力。对于高阶能力的培养，需要信息丰富的学习环境。因此，教育学习环境需要具备六个主要特征，包括关系、相关性、严谨、信息、结果与文化。根据学习者高阶能力发展的培养特征，要求学习环境的设计遵守一定的原则，基于此，出现了大量的教育模式，其中知识建构教学模式就是其中之一。

1 、高阶能力的知识建构教学模式

知识建构是指学生以共同体的形式，进行科学探究和创建新知识，强调学生具备认知主动性；观点想法能够不断改进和提升；群雄献技、互补不足、共享成果。

知识建构包括如下要素：建构式学习、协作学习、探究式学习、在线学习与讨论、使用ICT。另外，知识建构还强调帮助学生发展认识论并促进其文化的形成发展。

知识建构具有十二个原理，知识建构教学模式以原则为基础，没有固定的步骤，具有开放性，目的是激发每一个教师的创造性，教师只需要借用部分原理就可以进行教学设计。此外，知识建构原理重点强调学生的观点、学生的主动性、实践。

知识建构课堂的实施模式主要包括四个阶段：在课堂建立协作学习的文化；评估知识建构的学习过程与结果；推进知识建构的讨论与探究；开启知识建构和知识论坛的使用。

2 、学习评价的类型

学习评价主要有3种类型，即对学习的评价、为学习而评价、评价即学习。

对学习的评价是教师根据目标与标准，使用一定的标准、证据等评定学生的成绩；为学习而评价，是教师根据学生学习过程的信息来优化教学，对学习和教学给予反馈；评价即学习，是学生对自己的学习过程进行反思、监控，以了解未来的学习目标，即进行自我调节和批判性评估。这3种类型在评价过程中都是必需的，且通常在实施过程中互有交叉。在学习评价过程中，老师承担的角色逐渐减弱，学生承担的角色逐渐增强。

在实际研究中，杨老师提出了反思性评价的概念，反思性评价指的是学习者评价过程中主体地位与主动性发挥的、藉由评价量规或学习分析提供的学习过恒宇结果的数据、证据，促进学习者对学习过程和结果持续不断地进行监控、反思和调节，进而促进有效学习的一种新型评价方式和生成性脚手架策略。其致力于将“计划-监控-调节”这一元认知动力要素引入学生的学习过程。反思性评价是一个问题解决的过程，需要学习过程、状态与结果的精确数据与证据。

反思性评价需要借助数据，数据驱动的反思性评价能够帮助学习者精确的意识到学习过程所面临的问题以及调节的必要性，从而帮助学习者激活反思、监控与调节意识，发展反思、监控与调节能力，进而促进高阶能力的发展。它具有3个特点，即实时性、嵌入性和变革性。

本研究是在学习科学的视角下进行研究，学习科学的研究主要关注3点：学习与认知、设计与技术、情景，研究方法是基于设计的研究，关注技术、实践情景与学习理论之间的互动。

二、实验研究

1 、反思性评价支持低成就学生高阶能力发展

实验背景：香港中学的初一~高中学生的美术课，合作的老师拥有丰富的教学经验。

针对该主题，团队分别进行了两个实验：

第一个研究关注知识建构能力的效果与作用过程，对高二学生的美术课进行教学设计，结果显示，该教学干预改进学生的合作与知识综合模式，在知识建构话语特征和变化方面干预效果明显。

第二个实验关注反思性评价支持知识建构的课堂机制，研究分为三个阶段：帮助学生发展探究能力、协作能力、培养学生的元认知能力；在知识平台上深化探究；通过反思性评价，深化对领域知识的理解和促进知识创新。结果显示，该教学干预在知识建构话语特征和变化方面干预效果明显，知识建构话语与学生的概念理解及学习成绩之间都具是正相关的。由此得出，反思性评价与知识建构的课堂机制具备四个主题：反思性探究与集体元认知；反思性元对话与认识论对话；为实现集体知识增长而进行的基于证据的反思；反思成为班级文化的一部分。

2、反思性评价支持大学生高阶能力发展

针对该主题，团队也进行了两个实验：

第一个实验关注反思性评价认知主动性发展的应用研究。

实验背景：大学通识核心课，该课程一个学期有17次课，采用准实验研究方法。

该实验的教学设计与前面的中小学生实验本质上相同。结果表明，干预对集体知识增长和认知主动性的发展都具有明显的效果。

第二个实验室关注反思性评价支持师范生协同探究能力。

实验背景：师范生的必修课，该课程一个学期有17次课，采用准实验研究方法。

结果表明，从认知投入、社会认知互动、元认知与元认知话语3个方面来看，干预的效果明显，能够促进协同探究的发展。

三、未来的研究方向

杨老师及其团队目前还在进行大量的相关研究，具体如下：

1、反映知识建构实质过程的学习分析的设计与开发

2、知识建构动态过程数据的收集

3、反思性评价支持知识建构的认知神经机制

4、反思性评价支持知识建构的动态机制

本次讲座涵盖了丰富的研究实践案例，具有较高的指导价值和参考意义。“技术促进教育高质量发展青年论坛”系列未来也将继续邀请我国教育技术领域知名专家学者就教育技术各领域的学科发展现状、前沿成果和发展趋势进行讲解，为教育研究者、爱好者奉上更多精彩的学术盛宴！

来源：教育技术资讯