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構建青少年創新素質測評與訓練新模式

發布時間:2021-08-10 13:59:24  |  來源:中國網·中國發展門戶網  |  作者:張冬梅 等  |  責任編輯:張蔚藍
關鍵詞: 教育評價改革,創新素質培養,青少年,心理發育,認知能力

中國網/中國發展門戶網訊 創新是一個民族進步的靈魂,是國家發展的不竭動力。中國將在?2035?年基本實現現代化,到?21?世紀中葉建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。隨著腦科學、人工智能等現代科技的飛速發展,在現行基礎教育體系下積極培育大批創新型人才,是當前需要給予高度關注的長遠大事。


在建設創新型國家的大背景下,緊跟全球創新教育的腳步,推廣青少年創新素質教育具有極高的迫切性。實現第二個百年奮斗目標所依靠的支撐中國創新發展、參與國際競爭的核心人才儲備目前正在接受著基礎教育。創新人才教育不僅要關注應試教育體系下的學科文化知識技能,更要注重在國際競爭中所需的創新精神和創造能力的培養與提升,因此急需一種在現行基礎教育體系之外更科學地培養人才和選拔人才的創新素質培養新模式。


如何建立科學的、符合時代要求的青少年創新素質培養新模式,需要大量的理論與實踐探索。本文通過對國內外創新素質培養與測評現狀的分析,基于腦科學認知理論,結合心理學量化測評技術,提出了一種創新素質測評與訓練的新模式,以期推動我國的青少年創新素質培養。

 

國內外創新素質培養與測評現狀

近年來,涵蓋知識挖掘、知識加工、記憶方法、快速閱讀、語言表達、溝通交流、數字直覺、思維導圖、邏輯思辯、想象能力、專注力等多元創新素質能力的體系化訓練與評價日益受到重視,各國都投入了大量精力和財力開展相關研究并進行了相關探索實踐,積累了一些經驗和教訓。我國的創新素質培養與測評工作雖然起步較晚,但相關工作受到廣泛重視,有望在近期取得突破性成果。


國外的創新素質培養與測評實踐

世界各國都十分重視創新素質的測評和培養,并投入大量的精力和財力。以美國、英國、日本和韓國、新加坡為例,簡述如下。


美國。美國一直都很注重青少年全面素質的培養和提高,尤其強調創新能力的培養,并不斷建構新的測評和培養體系,以適應時代的發展需要。2017??5?月,美國近百所頂尖私立高中成立的能力素養成績單聯盟(MTC)推出一種動態電子檔案——“新模式A New Model)作為高中生評價新體系。該評價體系包括?8?項能力和?61?項子能力,通過動態的、持續追蹤的電子檔案形式全面評估學生的創新素質。該評價體系已獲得美國大學申請系統(CAAS)的支持,是美國教育界測評學生創新素質的重要嘗試。


英國。英國十分重視培養學生的創新素質和創造思維能力,在部分高校采用基于項目的學習project based learning)培養模式,通過引導學生在實際項目中探究和解決復雜問題,來培養學生的創新能力。同時,運用靈活多樣的評估方式,以保護學生的個性化發展。


日本和韓國。日本和韓國的高等院校招生制度演變存在大體一致的發展走向。從青少年創新素質評價要素的微觀視角考察,呈現由單要素到多要素,由考試到評價的走向;從評價和選拔模式的中觀視角考察,呈現由單一到分類,由一元到多元的走向。


新加坡。2003?年,新加坡改寫了其國家青少年大學入學考試的歷史,實施了第一個完全以學校為基礎的新加坡劍橋普通教育證書(普通水平)會考?A-Level?項目工作評估。該評估實踐多年已獲得國際認可,并得到大學和用人單位的贊賞。

各國在創新素質培養方面各有特點,但總體上都趨向于通過實際項目,全面培養、全面評估學生創新素質,同時注意避免應試教育模式對培養與測評的負面影響。


我國創新素質培養與測評的探索

我國傳統教育體制和教學方法中長期存在重知識、輕能力,重文憑、輕素質,重理論、輕實踐的問題,從而影響了青少年創新素質養成。具體表現為我國青少年大多應試知識掌握強,創新認知能力弱,對于認識事物和學習知識只停留在書本和考綱上,不善于把握事物的基本規律和發展方向,更不善于進行預見和應用。


很多學者及一線教師意識到必須改變現行的學生評估體系及價值取向,以充分發揮評估對教育教學的改善功能,突出并強調評估對創新素質的調整和提升作用。然而,我國目前尚沒有一套完善的適用于青少年創新素質提升的評估體系。


2020?年?6?月?30?日,中央全面深化改革委員會第十四次會議審議通過了《深化新時代教育評價改革總體方案》,其中明確提出堅持科學有效,改進結果評價,強化過程評價,探索增值評價,健全綜合評價,充分利用信息技術,提高教育評價的科學性、專業性、客觀性。該方案為創新素質培養工作指明了發展方向,有望推動青少年創新素質培養工作的快速發展。

 

構建青少年創新素質培養與測評新模式

創新素質培養與測評的理論基礎

創新素質的定義。對于創新素質的定義,由于側重點不同,表述也存在差異。根據主流觀點,本文中的創新素質主要包括創新能力和創新人格兩個方面。創新能力。創新能力是創新的智慧特征,包括創新思維能力和創新實踐能力,以及積極改變自我及環境的應變能力。創新能力是創新的操作系統,在創新活動的每時每刻都會起作用。創新人格。創新人格是創新的人格特征,是一種相對穩定的非智力因素,包括創新意識、創新情感、創新意志,以及創新信念、使命和價值取向等方面,如好奇心、問題意識、質疑精神、永不滿足的進取心、對真知的執著追求,強烈的使命情懷、堅韌頑強的意志等。創新人格是創新的動力系統,往往在創新的關鍵時刻、在重大抉擇的關頭,發揮決定性的影響。


創新能力培養與測評。認知能力是指人腦加工、儲存和提取信息的能力,即人們對事物的構成或性能與他物的關系、發展的動力、發展方向,以及基本規律的把握能力。它是人們成功完成活動最重要的心理條件。同時,認知能力也是創新能力的前提,二者互為因果,因為創新的過程必然會提高認知,認知能力的提高又推動了創新。知覺、記憶、注意、思維和想象的能力都被認為是認知能力。通俗地說,認知就是我們的思維模式,有怎樣的思維模式就會有怎樣的行為,自然也就會有怎樣的結果。對事物的不同理解和感悟能導致完全不同的應用和發展,產生完全不同的結果。因此,認知能力是創新素質的基礎能力,決定著創新素質的發展。對認知能力進行測評,就能夠了解和掌握創新素質的情況;對認知能力進行培養,就能夠提升創新素質,促進創新素質的發展。


創新人格培養與測評。人格,是個人尊嚴、價值和道德品質的總和。創新人格就是培養和發展有利于創新或富有創造性的人格特質,這對創新思維的形成和發展,以及創新潛能的發揮,都具有十分重要的意義。培養創新人格主要從?6?個方面入手:社會責任感;追求科學、追求真理的激情;關注現實、關注前沿的學術品格;強烈的求知欲和堅忍不拔的毅力;敢為天下先的勇氣和科學懷疑、理性批判的精神;開放的心態和團結協作的精神。對創新人格的評價適合采用評價中心技術中的情境模擬測試,如無領導小組討論、角色扮演型的模擬作業。


新模式概述

為落實新時代教育評價改革舉措,大力推動青少年創新素質培養與測評工作,本文提出一種創新素質培養與測評的新模式(以下簡稱新模式):基于腦科學認知理論,結合心理學量化測評技術進行創新能力和創新人格的持續定量測評,根據測評結果有針對性地對青少年開展個性化創新素質培養訓練,從而構建一套在基礎教育學科考試之外的全新評價體系以實現創新人才的早期發現與培養。


本文嘗試構建一套針對不同年齡青少年,涵蓋多手段、全方位、全過程、分專業、規范化、可擴展的科學評價標準的創新素質培養與測評模式(圖??1)。該模式基于認知科學與心理學領域成熟范式及量表設計多維分級評價體系,采用測評訓練測評訓練的循環迭代模式實現面向青少年認知成長全過程的長期跟蹤;還可以對青少年進行個性化、目的明確的潛能開發;進一步,還可通過頒發測評等級證書體現培養結果,從而提高青少年的創新素質,促進創新型人才的全面發展。


新模式的目標是培養具有創新素質的人才。根據相關理論,在培養工作中主要從創新素質最為核心的心理個性(創新人格)和認知能力(創新能力)兩個方面進行培養與測評。針對這兩大核心,本文提出由多個素質測評范式組成的支撐訓練,暨青少年創新素質培養與測評的工具集(以下簡稱培養與測評工具集),涵蓋心理測評范式和基礎認知能力測評范式等。在應用素質測評范式時,可通過設計主觀、客觀、全過程、個人、團體等不同類別的組合測試,實現不同方位和不同要素的培養與測評。其中,客觀測評主要是指通過計算機進行在線形式的測評;主觀測評主要是指由專家評委進行現場提問答辯形式的測評;個人測評主要對個人能力進行測評,形式為計算機客觀測評與現場主觀測評相結合;團體測評主要對團隊協同能力進行測評,考察團隊每個成員的策劃、組織和社交能力等,且側重考查創新人格,形式為現場主觀測評。


培養與測評工具集

作為新模式的重要工具支撐,培養與測評工具集提供了測評案例庫、培養訓練庫、測評分析算法模塊、個性化培養模塊和創新素質提升模塊等功能(圖?2)。培養開始前,培養單位首先對受試者組織線上或現場形式的測評,從而獲得首次測評結果;之后,根據測試分析算法模塊從培養訓練庫中為受試者生成每天定制的個性化培養方案,以使其突出優勢訓練的同時,也可彌補自身的短板,從而實現多元認知能力的綜合提升。經過一段時間的訓練后(一般以半年為宜),再次進行測評,以對該段時間的訓練效果進行總結;同時,持續跟蹤個人創新素質發展變化軌線,以實現創新素質能力的量化評價與持續提升。


本文初步設計了快速閱讀、分類比較、數字直覺、超級記憶、聽覺注意?5?個素質測評范式,測評范式是指為了驗證對創新素質能力的某種假設而設計的具有驗證性目的的實驗,包括實驗的目的、具體流程、手段等,用于考察和提高青少年知覺辨別、類同比較、邏輯推理、注意力、記憶力、語言理解與聯想、數字直覺??7??項基本認知能力要素。同時,通過對全國?5?063?位?515?歲(學齡前至九年級)志愿者的數據采集,建立了評價基準線與各年齡段常模。以下根據前述工作基礎,闡述各模塊的具體設計思想。


測評案例庫與培養訓練庫模塊。測評案例庫。該庫包括客觀測評案例集、主觀測評案例集、個人測評案例集和團體測評案例集,案例集的題目分為客觀選擇題和主觀題?2?類。培養訓練庫。該庫的訓練集對應創新能力和創新人格所包含的要素,包括適合各年齡段的閱讀訓練資源、分類比較訓練資源、計算能力訓練資源、記憶力訓練資源和注意力訓練資源等。每個訓練資源都包含適合不同年齡不同難度的訓練案例所需的文字、圖像及多媒體資源。測評范式。本文設計的這?5?個素質測評范式均參考了認知能力評估研究的經典設計。例如,超級記憶用于考察在不同信息之間建立關聯的聯想記憶能力;聽覺注意借鑒了注意力機制中著名的雞尾酒會效應的思路。而數字直覺則是?5?個范式中唯一一個不依賴于年齡的計算機化自適應測試(CAT)。


測試分析算法模塊。該模塊根據被試者的測評結果,實時比對測評數據庫中不同分類用戶常模給出基礎認知能力評價結果;同時,根據最新測評結果動態更新測評數據庫中的評價基準。此外,還可以結合培養訓練庫中各要素訓練集案例,為被試者提供個性化的創新素養培養方案。


個性化培養模塊。在培養階段,培養與測評工具集會隨機從培養訓練庫中選擇一定數量的案例集組成訓練題目,每個被試者的訓練題目在難度和等級上都不是完全一樣,而是根據上一次測評結果生成的個性化培養方案來設計題目。同時,也可以組織專門的線下培養課程,由專業培訓教師進行授課及實踐指導。


創新素養提升模塊。被試者結束一個階段的個性化培養后,再次進行測評。測評的結果綜合反映出被試者在此期間具體的基礎認知能力的提升,以實現對青少年認知成長全過程的長期跟蹤。


數據驅動下的創新素質教育

2020??9?月期間,我們基于一套自主設計開發的培養與測評工具集,在全國范圍內通過遠程在線測評的方式對本文提出的創新素質培養與測評新模式進行了驗證性測試。共有?7?449?位志愿者參加了此次測評,收回有效結果?5?063?份。志愿者年級和年齡統計分布如表?1


?3?是此次驗證性測評的數據統計初步結果。從中可以看出,被試群體各項基礎認知能力的發育過程是基本同步的,其中數字直覺能力在學齡前和小學低年級階段明顯高于其他指標,這和我國家庭早期數學教育習慣有著密切的關系;知覺辨別能力在所有指標中偏低,該指標對應青少年對外界環境的各種感覺信息的組織整合能力及辨別能力,說明我國青少年亟待學習獲取知識和加工知識的新手段、新方法;邏輯推理能力隨著年齡增長呈現出下降趨勢,說明目前教育體系中對于青少年邏輯思維的重視程度尚顯不足。


隨著人們對教育數據的積累、重視程度不斷提高,以及人工智能與大數據技術的發展,技術對于教育的支撐和推動作用越來越大。數據的價值在于更好地刻畫學生的用戶基礎素養畫像、優化學生創新素養的評估,以及規劃學生的創新素養提升路徑。在數據驅動下,上述創新人才測評和培養過程的效率都會得到巨大的提升。例如,在創新素質的測評中,根據學生在測評中的反饋數據,基于評估模型,對學生進行實時診斷,并自適應調整測評方案,以更準確定位學生的問題和薄弱點;亦或是在學生的創新素質培養過程中,基于知識圖譜和數據推薦技術,推薦合適的學習內容,從而為學生規劃個性化學習路徑和學習方式。

 

相關啟示與建議

知識經濟下,創新人才教育不僅要關注應試考核的文化知識技能,還要注重在國家乃至國際社會競爭中脫穎而出所應具備素質的培養與提升,更需要一種在學科考試之外更科學地培養人才和選拔人才的方式。


素質教育是基礎教育中重要的一環,人才測評是完善素質教育與創新人才培養的評價環節。鑒于創新素質的綜合性、發展性、過程性等特點,我們設想建立一套針對不同年齡的、打破應試教育枷鎖的創新素質教育測評體系;通過某項測試的學生可獲得該領域的素質測評證書,進而得到教育界和企業界的認同,作為創新素質人才選拔的一個參考。


針對我國青少年創新人才培養,建議主要從創新素質最為核心的心理個性(創新人格)和認知能力(創新能力)兩個方面進行測評和培養。針對這兩大核心設計培養與測評工具集,通過設計主觀、客觀、全過程、個人、團體等不同類別的組合測試,實現不同方位和不同要素的培養與測評。(作者:張冬梅、劉曉鳴、劉禹,中國科學院自動化研究所;徐雁龍,中國科技出版傳媒集團有限公司、中國科學院大學《中國科學院院刊》供稿)。

 


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