首新 胡卫平 刘念

[摘   要] 发展高层次思维已成为STEM跨学科教学的重要目标，但如何评估STEM学习中的高层次思维，仍没有可行的工具。本研究采用问卷调查、专家咨询等研究方法，运用探索性结构方程模型（ESEM）、层次分析（AHP）、拟合Rasch模型等手段，建立测评模型、确定指标权重、开发测评工具。数据分析显示，中小学STEM学习中高层次思维测评工具具有良好的信度和结构效度。正式测量发现，小学阶段学生STEM学习中高层次思维整体呈现波动增长，性别、地域等因素影响较小。测评模型对评估中小学STEM教育项目具有应用价值。

[关键词] STEM教育; 高层次思维; 测评; Rasch模型; 义务教育阶段

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 首新（1987—），男，重庆梁平人。讲师，博士，主要从事科学教学心理研究。E-mail：346532216@qq.com。胡卫平为通讯作者，E-mail：weipinghu@163.com。

一、研究背景

发展高层次思维（Higher Order Thinking）是STEM跨学科学习区别于传统学科知识和技能导向学习的重要特征。随着跨学科课程改革的不断推进以及核心素养培养目标的确立，STEM教育理念下的高层次思维培育在世界范围内得到了高度重视。那么，何为高层次思维呢？早期Bartlett认为，高层次思维过程是个体为弥补先验知识不足而进行改补、推断、重新解释的过程[1]。这一界定带有浓郁的教育哲学意味，是从统整的视角看待新知识对先验经验的“间隙填充”。Resnick认为，若问题解决过程没有固定的规则路径，需要应用多个判断标准，且常常涉及不确定性，那么，高层次思维必定参与问题解决过程[2]。Lewis等人对Resnick的观点进行了心理学视角的诠释，认为高层次思维是个体面对复杂情境探求信息的过程中，记忆中的已知信息与寻求到的新信息之间相互影响或（和）重新组合、延伸整合后达成某一目标的过程[3]。……