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新興設計評估與基于設計研究的協同整合:高中生物計算思維課程的動態優化范式
《Evaluation and Program Planning》:Refining nascent interventions through emergent design evaluation
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月09日 來源:Evaluation and Program Planning 1.5
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本研究針對新興教育干預措施缺乏適用性評估理論的現狀,以高中生物計算思維(CT)與神經工程整合課程為案例,創新性地將新興設計評估(EDE)與基于設計研究(DBR)方法相結合。通過三年迭代實施,研究揭示了5個關鍵轉折點,證實EDE+DBR框架能有效指導動態課程開發,為STEM教育干預評估提供了可復制的跨學科方法論范式。
在STEM教育快速發展的背景下,如何有效評估新興教學干預措施成為關鍵挑戰。傳統評估方法往往難以適應動態發展的課程設計,特別是在整合前沿領域如計算思維(Computational Thinking, CT)與神經工程(Neural Engineering)的跨學科課程中。目前教育評估領域存在理論空白:既缺乏針對新興干預的專門評估框架,也鮮有將評估理論(如新興設計評估Emergent Design Evaluation, EDE)與研究方法(如基于設計研究Design-Based Research, DBR)有機結合的實踐案例。這種理論-方法學的割裂導致教育創新項目常陷入"評估滯后于設計"的困境。
美國康涅狄格大學的Boczar Dylan Parker、Montrosse-Moorhead Bianca和Davidesco Ido團隊在《Evaluation and Program Planning》發表的研究,通過一個為期三年的高中生物CT整合課程項目,系統探索了EDE與DBR協同框架的應用價值。該研究創新性地將EDE的"關鍵點"分析(包括評估涌現和干預涌現)與DBR的迭代設計循環相結合,為動態教育干預評估提供了方法論范式。
研究采用混合方法設計,主要技術路線包括:(1)通過教師專業發展(PD)工作坊收集實施反饋;(2)使用計算思維量表(Computational Thinking Scale)和工程設計調查(Engineering Design Survey)進行前后測;(3)學生有聲思維訪談(Think Aloud Interview)和DataFlow軟件使用評估;(4)多輪課程材料迭代開發。研究對象來自實施神經工程課程的多所高中,包含師生雙向數據。
【3.3.1 關鍵點1:項目設計影響評估設計選擇】
研究發現項目的新興特性直接決定了評估方法的選擇。當課程被概念化為持續發展的動態系統時,研究團隊自然采用EDE框架,其靈活性能適應課程目標的演進變化。這種設計上的匹配為后續評估-干預的良性互動奠定基礎。
【3.3.2 關鍵點2:第一年評估推動PD與教案修訂】
第一年數據揭示教師CT基礎薄弱影響教學效果,促使團隊開發"教育性材料"(educative materials),包括引入虛擬人物Tilly的案例錨定。這一干預涌現案例顯示,EDE能快速識別實施瓶頸并指導針對性改進。
【3.3.3 關鍵點3:教案修訂驅動評估工具更新】
隨著課程重點轉向工程設計,原CT自我效能量表被工程設計調查取代。這種評估涌現現象體現了EDE的動態響應能力,確保測量工具始終與課程目標保持一致。
【3.3.4 關鍵點4:教師訪談數據指導多維度優化】
第二年訪談發現實施時長差異和技術障礙,引發課程壓縮、硬件改進和導師制度調整。這個干預涌現過程展示了EDE如何通過多源數據識別系統性問題。
【3.3.5 關鍵點5:實施計劃調整改變評估流程】
為減輕教師負擔,評估團隊創新性采用日歷工具和標準化溝通協議。這個評估涌現案例彰顯了EDE對實施環境變化的適應性。
研究結論指出,EDE+DBR協同框架具有三重理論價值:(1)提供新興教育干預的評估方法論;(2)建立評估與研究的知識生產協同機制;(3)驗證"關鍵點"分析在動態系統中的診斷功能。實踐層面,該研究為STEM課程開發提供可操作模板,特別是CT與傳統學科融合這類前沿領域。值得注意的是,研究也揭示該框架的適用邊界,包括對利益相關者參與度的高要求,以及在資源受限情境中的實施挑戰。
討論部分強調,這種協同框架突破了傳統評估理論的靜態局限,通過將設計者納入評估過程,實現了"評估即設計"的創新理念。作者建議未來研究可探索該框架在其他跨學科教育項目中的應用,并開發配套的數字化評估工具以提升實施效率。該研究為教育創新評估提供了兼具嚴謹性和靈活性的新型范式。
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