引用格式:王俊民, 彭宗生. 基于课程领域的批判性思维和创造性思维测评:澳大利亚NAP-SL2023的经验及启示, 2025(3): 81-91.
作 者
王俊民,重庆师范大学初等教育学院副教授。
彭宗生,重庆师范大学初等教育学院在读硕士生。
摘 要:批判性思维和创造性思维是学生核心素养的重要内容,也是拔尖创新人才必须具备的关键素质。如何测评批判性思维和创造性思维是推进义务教育改革和培养拔尖创新人才亟须解决的重要问题。澳大利亚NAP-SL2023项目将批判性和创造性思维融入国家科学素养测评项目,采用多种方式测评科学课程领域的批判性思维和创造性思维。该方案具有基于课程领域将两种思维整体性融入认知维度的特点,表现出思维测评情境化和基于特殊领域的趋势,在国际大规模学业测评项目中具有一定代表性。NAP-SL2023对我国基于课程领域开展批判性思维和创造性思维测评具有多方面的启示。
关键词:澳大利亚;NAP-SL2023;批判性思维;创造性思维;科学素养测评
引言
2023年5月,教育部办公厅印发《基础教育课程教学改革深化行动方案》,要求以教学评价牵引基础教育课程教学改革,注重以核心素养立意的教学评价[1]。2024年3月,教育部部长怀进鹏在全国两会记者会上指出,培育和发展新质生产力,创新是核心要素,要通过教育来培养拔尖创新人才[2]。批判性思维和创造性思维是学生核心素养的重要内容,也是拔尖创新人才必须具备的关键素质。如何测评批判性思维和创造性思维是深化义务教育课程教学改革、培养拔尖创新人才亟须解决的重要议题,也是国内外学者关注的热门话题。
在国际上,尽管不同学者对批判性思维和创造性思维的定义各有侧重,但典型的测评工具主要从两种思维的过程和核心特点出发进行测评[3]。例如,国际上使用较为广泛的托兰斯创造性思维能力测验(The Torrance Tests of Creative Thinking)主要通过言语测验、图形测验、声音和词测验开展创造性思维测评[4];加利福尼亚批判性思维技能测验(California Critical Thinking Skills Test)通过基于实例分析的标准化考试测查大学生和高中生的分析、评价、解释、演绎等思维能力;美国教育考试服务中心(ETS)编制的HEIghten批判性思维测试主要考查大学生的分析与综合能力[3]。这些测评工具虽然得到较为普遍的认可和应用,但存在独立于课程领域、与学科内容和学生日常生活脱节等现象,并可能导致思维训练的形式化、机械化和目的虚化等问题[5]。一些学者对一般性测评的局限性展开了反思性研究。例如,一些研究发现,将批判性思维拆解为不同维度进行独立测评可以有效测量知识和基本认知能力,但不适用于高阶综合能力的测评[6-7];由于创造力所需的知识结构、特质和技能在不同领域具有较大的差异[8],因此对创造力的研究应该从一般性转向特殊性领域[9]。一些学者或项目探索研制了基于特定领域的批判性和创造性思维测评工具。例如,蒂鲁内(Tiruned)等基于物理学电磁学知识开发了测评大学生物理批判性思维的测试[10];萨克(Sak)等基于生物、物理等五个科学学科开发了面向六年级学生的创造性科学能力测试(Creative Scientific Ability Test)[11];而PISA2021从文字表达、视觉表达、社会问题解决和科学问题解决四个维度测量学生的创造性思维水平[12]。上述测验或项目使批判性和创造性思维测评与学科内容和学生的日常生活相联系,探查特定情境下学生的高阶思维发展水平,得到了广泛应用。它们为基于课程领域,尤其是科学课程开展批判性和创造性思维大规模测评提供了新思路。
我国心理学界较早关注批判性和创造性思维,测评工具中既有对西方测量工具的修订或改编,也有基于本土文化开发的针对性测评。例如,罗清旭对加利福尼亚批判性思维技能测验进行了翻译和修订[13],张德琇开发了面向小学生的创造性思维潜能测验[14],郑日昌和肖蓓苓[15]、骆方和孟庆茂[16]等都开发过面向中学生的创造性思维测评工具。这些工具被广泛应用于教育教学改革和创造性人才培养与评价等多个领域,进一步推动了我国早期的批判性和创造性思维研究。
特殊领域的批判性思维和创造性思维测评在2000年以后才逐渐引起学界关注。近年来,有关创造力、批判性思维的研究工具和成果逐渐增多。其中,申继亮、胡卫平、林崇德编制的青少年科学创造力测验具有良好的信效度[17],先后被改编、施测于土耳其、马来西亚等国家的中小学生,在国际上具有一定的影响力;彭运石、王玉龙从模型建构、测评工具研制及应用等方面,对社会科学、自然科学等多个领域的创造性人格进行实证研究[18];殷莉莉在借鉴加利福尼亚批判性思维技能测验的基础上,结合化学学科知识开发了化学批判性思维测试[19];胡欣阳、姚晓红基于科学课程领域开发了高中生批判性思维测评工具并进行实证研究[20-21]。
综合来看,有关批判性、创造性思维的测评研究正从关注一般性转向强调特殊领域,基于课程领域开发情境性测评工具已经成为国际研究的新趋势。然而,现有研究和项目主要将批判性思维和创造性思维进行独立测评,且多局限于小规模或小范围测评,在国家课程、大规模学生学业测评项目中的应用还十分有限,相关研究结果和结论尚不充分,实践经验还比较缺乏。在学科课程领域,如何将两种思维融入具体课程并开展科学评价还是一个具有挑战性的任务。2023年,澳大利亚国家测评项目(National Assessment Program,NAP)首次将批判性思维和创造性思维融入科学素养测评项目进行考查,为基于课程领域的批判性思维和创造性思维大规模测评开辟了新的实践路径[22]。
本文以澳大利亚2023年NAP科学素养测评项目(NAP-Science Literacy 2023,NAP-SL2023)为研究对象,对其批判性和创造性思维(critical and creative thinking,CCT)测评框架、测评方式、试题及显著特征等进行深入分析,以期对我国学生核心素养发展背景下的批判性和创造性思维测评开展提供参考借鉴。
一、NAP-SL2023项目概述
NAP-SL是由澳大利亚课程、评估和报告管理局(Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority, ACARA)开发和管理的全国性科学素养测评项目,属于抽样性监测。该项目每三年开展一次,自2018年开始测评对象为六年级和十年级学生,主要目的是监测学生的科学素养发展情况。2019年12月,澳大利亚全国教育委员会发布了《爱丽斯泉(姆帕恩特韦)教育宣言》[The Alice Springs(Mparntwe)Education Declaration,以下简称《教育宣言》],其远景目标是将澳大利亚课程打造成为世界一流水平[22]。作为国家课程实施效果监测的一部分,NAP-SL2023通过监测学生的科学素养进步状况以评价《教育宣言》目标的达成情况。因此,NAP-SL2023测评框架设计的主要依据是国家课程《澳大利亚课程:科学》[The Australian Curriculum: Science,以下简称《科学课程》]。图1为NAP-SL2023项目的基本框架,主要由内容维度和认知维度构成[22]。其中,内容维度包括《科学课程》中的内容领域(content domain)、关键概念(key ideas)、跨学科优先事项(cross-curriculum priorities)、通用能力(general capabilities)四部分内容,由于后三者具有跨学科性质,主要通过融入内容领域的方式进行间接考查,但通用能力也可以与认知维度对应进行考查。
(一)内容领域
内容领域是《科学课程》的核心内容,包括科学理解(science understanding)、作为人类活动的科学(science as a human endeavour)和科学探究(science inquiry)三个维度,每个维度都以核心概念(core concepts)的形式呈现具体内容,见表1。科学理解指应用科学知识解释和预测现象,并将这些知识应用于新的情境中,包括生物、化学、物理、地球与宇宙科学四个学科分支的十个核心概念。作为人类活动的科学指科学的本质,包括科学的本质和发展、科学的应用与影响两个子维度共五个核心概念。科学探究关注科学家研究自然世界的不同方式,并基于证据提出解释,包括提问与预测、计划与实施、处理数据和构建模型及分析、评价、交流五个二级维度共六个核心概念。NAP-SL2023将NAP-SL2018测评框架中的科学探究技能改为科学探究,意在强调科学探究包括技能和认知两个方面[22]。
(二)认知维度
认知维度在NAP-SL2018中已经提出,旨在明确学生作答过程中的思维技能,其设计主要依据学生应用科学知识、科学探究的方式及认知复杂性,同时借鉴包括布卢姆教育目标分类学在内的认知理论框架,以及澳大利亚课程中关于批判性和创造性思维认知过程的描述。与NAP-SL2018相同,NAP-SL2023中的认知维度包括了解和应用程序,推理、分析和评价,综合与创造三个方面,并明确描述了批判性和创造性思维与认知维度的对应关系,为其融入科学素养测评提供了框架。
(三)关键概念、跨学科优先事项和通用能力
NAP-SL2023将关键概念、跨学科优先事项和通用能力作为与内容领域并列的内容维度列入测评框架,这一维度具有跨学科性或通用性,因此其测评主要通过内容领域实现。关键概念本质上是科学课程领域的跨学科概念,具体包括模式、秩序和组织,形式与功能,稳定与变化,比例与测量,物质与能量,系统等六个关键概念,主要基于科学理解进行考查。跨学科优先事项属于科学与人文的融合,包括土著和托雷斯海峡岛民历史和文化、澳大利亚与亚洲的交往、可持续性三个方面,主要基于三大内容领域进行考查。通用能力指澳大利亚国家课程提出的七种通用能力,分别是读写、计算、数字素养、批判性和创造性思维、伦理理解、跨文化理解、个人与社会能力(相当于我国的核心素养),主要通过学科课程教学实现。NAP-SL2015和NAP-SL2018都曾经尝试将通用能力融入科学素养测评,但最终只是作为间接内容在试题和背景材料以及科学探究考查过程中有所呈现[23]。NAP-SL2023首次将批判性和创造性思维这一通用能力作为重点内容纳入科学素养测评。
二、NAP-SL2023批判性和创造性思维的界定及其与认知维度的关系
(一)批判性和创造性思维的界定
澳大利亚课程、评估和报告管理局2024年发布的测评报告指出,批判性思维涉及学生分析和评估可能性、构建和评估论点以及使用信息、证据和逻辑得出合理结论和解决问题;创造性思维要求学生产生新的想法,考虑不同的解释和可能性,并将知识和技能转移到新的和不熟悉的环境中[24]。这与澳大利亚官方课程网站对批判性和创造性思维的界定基本一致。该课程网站将批判性思维和创造性思维整合为一个通用能力,即批判性和创造性思维,包括探究(inquiring)、生成(generating)、分析(analysing)和反思(reflecting)四个连续要素,其在科学素养测评框架中的体现见表2[25]。
由表2可以看出,批判性思维和创造性思维相互交织,共同体现在四个要素中。虽然创造性思维主要体现在生成要素中,但在探究和反思中也有一定的体现,如创造性地提出问题和探索概念。从科学课程的视角来看,批判性和创造性思维的四个要素在结构上的连续性与科学探究的要素具有对应关系。批判性和创造性思维嵌入提问和预测、制订计划和实施探究、分析和评估证据以做出决策和得出结论等科学探究要素;创造性思维使个人新的想法得到发展,是科学理解发展的内在本质[26]。这就将批判性和创造性思维与科学探究过程中的思维活动、科学理解等联系起来,为科学素养测评中考查批判性和创造性思维提供可能。
(二)批判性和创造性思维与认知维度的关系
NAP-SL2023认为,批判性和创造性思维的各个方面都源于科学探究和科学思维中固有的重要认知技能,因此,批判性和创造性思维通过认知维度整合到NAP-SL2023项目,同时与科学探究和科学思维紧密联系。NAP-SL2023列出了三个认知维度的具体内容以及对应的批判性和创造性思维要素或子要素,表3仅列出推理、分析和评价认知维度对应的具体内容。
可以看出,推理、分析和评价维度包括比较、对比和分类、表征等七个认知领域,每个认知领域对应批判性和创造性思维的一至三个要素。例如,表征对应批判性和创造性思维的探究和反思两个要素,并明确说明对应的子要素。由此,当科学素养测评考查认知维度相关内容时,实际上也就对应地考查了批判性和创造性思维。
综合来看,澳大利亚课程对批判性和创造性思维的界定以及NAP-SL2023的认知维度建构使科学素养测评中考查批判性和创造性思维成为可能,为基于课程领域测评批判性和创造性思维评价提供了新路径,并可融入教师的课堂教学。
(三)批判性思维和创造性思维作为整体进行测评的合理性
NAP-SL2023将批判性思维和创造性思维作为整体并转化为认知维度融入中小学生科学素养测评项目,与澳大利亚国家课程的设计及其对通用能力的界定紧密相关。
首先,两者的高相关性决定其可以作为整体进行测评。从哲学或心理学的角度看,批判性思维旨在分析问题,创造性思维旨在解决问题,两者既相互关联,又在问题解决过程中交替进行[27]。有研究提出,批判性思维是创造性思维的基础和前提[28]。实证研究发现,创造性思维和批判性思维在解决问题中具有互补作用,都是创新的关键要素[29-30],在非常规问题解决过程中,两种思维的相关系数更高[31],表明两者在问题解决过程中进行整体组合评价具有合理性。澳大利亚国家课程指出,虽然批判性思维和创造性思维不能互换,但它们密切相关,都是学生应对21世纪复杂环境、社会和经济压力必须具备的核心能力[25]。从通用能力在课程领域的体现来看,批判性思维和创造性思维被嵌入到科学探究的过程中,也体现了两种思维在问题解决过程中的相互关联。
其次,澳大利亚国家课程设计及其对通用能力的界定需要将两者统合测评。将两种思维融入课程领域开展测评在国内外研究中虽有先例,但将两者作为认知维度融入学科素养测评还较为少见。美国哲学会于1990年发布的批判性思维德尔菲报告得到广泛认可,报告指出批判性思维可分为认知技能和人格倾向两个方面[32]。目前,学者们已就批判性思维认知技能的存在及其内涵达成共识,包括分析论据、主张或证据、归纳或演绎推理、判断或评价、作出决策或解决问题等[33]。该共识在澳大利亚通用能力批判性和创造性思维的要素中得以充分体现,且较好地对应了澳大利亚科学素养测评的认知维度,尤其是推理、分析和评价。针对创造性思维,有研究从过程视角出发,认为创造性思维涉及批判性思维的客观分析[34]、建立联系[35]、形成想法或假设、验证假设、交流结果、修改或重新验证假设[36]等多个思维过程,在澳大利亚通用能力批判性和创造性思维的生成要素中得以体现,较好地对应了澳大利亚科学素养测评的认知维度,尤其是综合与创造维度。综合来看,NAP-SL2023更多关注批判性思维认知技能和创造性思维过程,因而能很好地将两者进行整合并作为认知维度融入测评框架。
三、NAP-SL2023批判性和创造性思维的测评试题设计
澳大利亚NAP-SL2023已实现基于计算机的测评全覆盖,利用新技术手段使图片、动画、音频、视频以及其他网络媒体资源等都成为可能的背景素材,不仅扩大了材料选择范围,而且拓展了评价的内容范围和题型,拓宽了试题的任务复杂度,使以往难以考查的过程性能力和难以捕捉的思维变化得以呈现,极大地丰富了批判性和创造性思维的测评空间。
(一)测评形式
NAP-SL2023的测评形式包括基于计算机的客观测试、探究任务和问卷调查。六年级学生完成客观测试和探究任务限时60分钟,十年级学生限时75分钟,调查问卷没有严格的时间限制,计划用时约为20分钟[24]。
客观测试主要以试题单元的形式呈现,即围绕一个情境素材设计1~5个小题,考查所有内容维度。为了拓宽情境素材、评估内容以及学生作答时所需的认知复杂度范围,NAP-SL2023继续加强信息技术在测评中的应用,主要包括:1)更多采用视频或动画来呈现背景素材及相关题目信息,减少学生的阅读负担;2)将多种信息来源或媒体数据视为评估科学与社会之间互动的情境素材;3)采用预测—观察—解释的模式,要求学生对某个事件做出预测,观察令他们惊讶的视频或动画,最后补充或改变他们的观点。信息技术增强的测评手段使学生在与现实世界相关的真实情境下解决问题,为客观考查学生的批判性和创造性思维提供了更多空间。
探究任务也是基于计算机完成,侧重于无法在较短的任务或项目中有效或高效考查的科学探究要素。NAP-SL2023加强对控制变量以外的其他科学探究方法考查,如观察、分类、模式识别和建模等,极大地拓展了认知维度的考查范围,使批判性和创造性思维的评价更加全面和深化。
学生问卷主要调查学生对科学本质的理解和科学态度相关信息,同时了解其校内外科学学习经历,涵盖作为人类活动的科学、学生的科学参与度、科学的教学与学习三个主要方面。NAP-SL2023特别新增了批判性和创造性思维相关内容,包括学校教学中对学生批判性和创造性思维的培养、解决问题时的自我效能感、校外活动对学生批判性和创造性思维的影响、学生对批判性和创造性思维价值的态度,以及学生参与批判性和创造性思维活动的情况。
(二)测评题型
为了充分考查学生的认知维度及批判性和创造性思维,NAP-SL2023主要采用建构类题型和中等约束题型,同时保留了一定的开放题。其中,建构类题型要求学生通过生成一个回答做出反应,如填空、填表、简答等;中等约束题型介于高度约束的选择类题和完全开放题之间,既能较大限度地考查学生的认知水平,又能实现计算机系统自动评分,如交互式匹配选择(选择单词填空)、交互式匹配拖放(选择文本或图像拖放)、下拉菜单选择等。
(三)试题样例分析
以NAP-SL2023的一道科学试题[24]为例,分析其如何在科学素养测评中实现对批判性和创造性思维的考查,该题同时面向六年级和十年级学生。
试题单元:分解
土壤中含有一种被称为“分解者”的生物,指以动植物等生物的遗体、残骸、粪便等为食的生物,它们能分解不同的物质。“分解者”包括:
1)食用以上物质的昆虫和蠕虫等动物;
2)真菌和细菌,他们会分泌化学物质在体外分解以上物质。
图2的土壤中含有分解者。能被分解者分解的物质被称为可生物降解物质。一组同学想要研究以下每种材料(见图3)的可生物降解性,他们计划将大小相似的材料碎片同时埋在潮湿的土壤中。
问题1:同学们决定通过记录每种材料的观察结果来收集数据,其中一名同学希望每小时记录一次观察结果。但在这个探究任务中,这个时间间隔不合理,请你说明原因。(1分)
问题2:确定一个适当的时间间隔来记录每种材料的观察结果并说明理由。(2分)
问题3:同学们在透明的塑料片上打印边长5毫米的网格。在12周后,探究即将结束前,网格塑料片被放置在每种材料上,同学们数出材料分解的方块数量。下列表格(表4)显示了探究结果。
在探究之前,同学们预测食物会比其他材料更容易被生物降解。同学们的预测正确吗?请根据探究结果用证据支持你的观点。(2分)
具体而言,问题1和问题2要求学生批判性地思考收集准确数据的方法、识别提议方法的不足之处,并提出更有效的替代方案。考查的内容维度为科学探究的计划与实施,对应的认知维度为推理、分析和评价。从批判性和创造性思维的视角来看,这两个问题分别考查探究和生成两个要素,问题1对应子要素为识别、处理和评估信息,问题2对应子要素思考替代方案。题型均为建构类试题,具有一定的认知复杂度。问题3要求学生批判性地分析给定的数据表格,判断探究结果是否支持预测。根据数据表格,食物确实比某些非食物物品(例如塑料和铝箔)更容易生物降解,但一些非食物材料(如纸板)也更易于生物降解。因此,如果学生只是简单地认为预测正确或不正确,表明他处理复杂数据的能力还有待提高,只能获得部分分数。问题3考查的内容维度为“科学探究的处理数据和构建模型及分析”,对应的认知维度为“推理、分析和评价”。从批判性和创造性思维的视角来看,问题3主要考查批判性思维,题型为建构类试题,具有较大的认知复杂度。
四、启示
当前,我国正在积极推进核心素养导向的基础教育课程改革,批判性思维和创造性思维以学科核心素养形式被融入学科课程内容。例如,《义务教育科学课程标准(2022年版)》将科学思维作为核心素养维度之一,包括模型构建、推理论证和创新思维三个方面[37],主要对应批判性和创造性思维的内容。借鉴澳大利亚NAP-SL2023项目基于科学素养测评考查学生批判性和创造性思维的经验做法,对于我国开展相关领域的评价工作具有以下三个方面启示。
第一,立足学生核心素养发展目标,构建基于课程领域的显性化思维测评体系。当前,我国虽然强调发展学生的批判性思维和创造性思维,但从课程设计来看,并没有明确批判性思维和创造性思维的内涵、关系及其在学科课程的表现形式。以义务教育阶段的科学课程为例,虽然科学思维是批判性思维和创造性思维的集中体现,但学科视角下的教学与测评更加关注模型建构等子要素,忽视问题解决过程中的思维连贯性,从而导致无法从整体上把握批判性思维和创造性思维,也不利于复杂情境下的高阶思维能力教学与评价。立足学生核心素养发展目标,在国家课程中应明确界定批判性思维和创造性思维,并将其与学科课程标准的核心素养维度进行对应,使其在具体课程领域进一步显性化。此外,在科学教育等学科质量监测框架中基于问题解决过程构建连贯的思维测评框架,使其在学科素养测评中显性化,更好地引导学科教学关注批判性和创造性思维。
第二,兼顾拔尖创新人才选拔和培养的需要,建立学生批判性和创造性思维的评价体系。拔尖创新人才培养是当前我国教育强国建设的一项重要任务,批判性和创造性思维是拔尖创新人才必须具备的关键素质,也是基础教育阶段人才早期识别与培养的重要指标。现阶段,我国还没有构建起系统的批判性和创造性思维教学与评价体系,不利于收集思维发展的相关证据以支持拔尖创新人才的早期识别与培养。在此基础上,一方面要基于具体的学科课程领域构建测评框架和情境化试题,以清晰地探究学生在特殊领域中两种思维的发展水平;另一方面,要采用国际公认或基于本土文化开发的一般性思维测评工具收集反映学生一般性思维的数据,整合测评数据系统刻画学生两种思维的发展全貌。
第三,响应教育评价数字化转型发展要求,应用新技术手段创新试题情境及评价方式。随着人工智能技术的飞速发展,教育评价与人工智能深度融合已成为教育评价改革的主流趋势,人机交互的情境化试题将成为批判性和创造性思维测评的重要方式,基于计算机交互任务的创新思维能力测评研究[38]近年来相继出现。今后一段时期,批判性和创造性思维测评可基于人工智能等新技术手段,应用多种形式的背景素材,丰富试题情境,创新评价方式,积极开发基于本土文化背景的人机交互试题,从而实现对思维过程的深度考查。
参考文献略