嚴(yán)蜜斯 邵健誼

摘 ?要 學(xué)生問題解決能力的測評環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的重要環(huán)節(jié)，對于其終身發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。研究者在為學(xué)生的問題解決能力探尋更為科學(xué)有效的測評途徑的過程中，也在不斷革新學(xué)生問題解決能力培養(yǎng)方法。因此，結(jié)合傳統(tǒng)的問題解決能力測評方法中存在的難點(diǎn)，針對性地提出運(yùn)用教育數(shù)據(jù)挖掘理念下的Log數(shù)據(jù)挖掘、在線伴隨方式以及借助模型評價這三種方式，優(yōu)化問題解決能力的測評方法，進(jìn)而提高學(xué)生的問題解決能力。

關(guān)鍵詞 問題解決能力;能力測評;在線伴隨評價;學(xué)習(xí)分析技術(shù);數(shù)據(jù)挖掘;信息技術(shù);Log數(shù)據(jù)

中圖分類號：G449.5 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）15-0007-03

0 ?引言

問題解決指的是人們有目的指向性的一系列認(rèn)知操

作[1]?，F(xiàn)如今，如何有效培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，已然成為學(xué)校教育中的一項重要內(nèi)容。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與合作組織（OECD）舉辦的PISA測評對于學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境下的問題解決能力尤為關(guān)注，借助計算機(jī)的測評途徑進(jìn)行測評，結(jié)果顯示：在數(shù)學(xué)、科學(xué)、閱讀等方面，我國學(xué)生的成績名列前茅，但這些學(xué)生在計算機(jī)模擬情境中解決問題時，其實際成績與期望成績存在顯著的落差。這就不難說明我國學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境下解決問題的能力明顯不足。在此環(huán)境下，如何客觀分析現(xiàn)有的學(xué)生問題解決能力的測評方法及其存在的局限性，并且改進(jìn)測評方式以促進(jìn)學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，成為研究者尤為關(guān)注的問題。

1 ?問題解決能力的含義

心理學(xué)家認(rèn)為：事物由初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)之間存在的障礙稱為問題，而問題解決則是指利用相對應(yīng)的知識技能來清除這些障礙以抵達(dá)目標(biāo)狀態(tài)的過程[2]。能力是心理學(xué)上的一個重要概念，指的是人們順利實現(xiàn)某種活動的心理條件，所以一些認(rèn)知心理學(xué)家得出：問題解決能力是人類作為智能物種所具有的代表性的復(fù)雜認(rèn)知技能[3]。問題解決這一能力作為如今PISA的重要測試項目內(nèi)容，有學(xué)者將其看作理解、應(yīng)用與調(diào)控知識技能的認(rèn)知連接體，并且是可以通過界定、分析、設(shè)計、實施與反思的行為連接體反映出來的一系列行為。另外，喬納森也早已對于這種能力的評估進(jìn)行研究，他認(rèn)為應(yīng)從學(xué)生的問題解決表現(xiàn)、認(rèn)知技能、難題解決方法能力這三種形式進(jìn)行測評。

基于此，本研究對于問題解決能力的理解是：人們通過分析、理解與執(zhí)行等一系列行為來實現(xiàn)清除具體情景中的阻礙，從而促進(jìn)事物達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的技能。問題解決能力測評則是對這種技能較為全面和客觀的評價。

2 ?文獻(xiàn)搜索與篩選

本研究利用中國知網(wǎng)與萬方數(shù)據(jù)庫，通過“問題解決”“在線評價”“能力測評”“問題解決能力”“能力評價”這五個關(guān)鍵詞進(jìn)行單個關(guān)鍵詞或組合關(guān)鍵詞的學(xué)術(shù)期刊檢索，檢索年份區(qū)間設(shè)置為2010—2020年，并且通過對教育技術(shù)領(lǐng)域的主要學(xué)術(shù)期刊進(jìn)行較為全面的檢索，共搜索得出主題相關(guān)文獻(xiàn)191篇。為了增加文章的可靠性，本研究根據(jù)標(biāo)題和關(guān)鍵詞等內(nèi)容進(jìn)行第二次篩選，排除與問題解決能力測評主題不符的相關(guān)研究，得到最終文獻(xiàn)149篇。

3 ?當(dāng)前問題解決能力測評方式中存在的挑戰(zhàn)

3.1 ?實驗測評方式易受主觀因素影響

學(xué)生問題解決能力的測評方法中的實驗測評是指學(xué)生在測評者設(shè)計的實驗情境當(dāng)中完成該情境中的一系列任務(wù)時，測評者通過過程觀察、口頭提問、要點(diǎn)記錄等方式測評其對具體問題的解決能力。當(dāng)然，這些針對問題解決能力的評判是依據(jù)相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)的。因為這個過程容易受到測評者主觀因素與實驗情境等多方面的影響，尤其是受限于評價者的個人偏好等，評價結(jié)果往往較容易出現(xiàn)以偏概全的“暈輪效應(yīng)”[4]，所以測評結(jié)果會存在較大程度的不確定性。

3.2 ?紙筆測試方式難以測評測試者的技能應(yīng)用能力

紙筆測試是受測評者按紙上呈現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化試題題意用筆作答的書面形式的測驗工具。在測評的過程中，受測評者按要求完成測評者事先設(shè)計的任務(wù)，包括選擇、填空、問答等指向問題解決的題目，測評者按指定的標(biāo)準(zhǔn)評價受測評者利用知識技能進(jìn)行問題求解的能力。這種測評方式始終沒能給予學(xué)生與具體問題情境互動的機(jī)會，這往往會出現(xiàn)雖然學(xué)生能夠較好地掌握書面上的知識技能，但是對于實際情境中如何應(yīng)用相關(guān)知識技能解決問題的能力不足等現(xiàn)象。

3.3 ?傳統(tǒng)的測評方式忽視過程性評價

當(dāng)然，傳統(tǒng)的問題解決能力測評方式還有情境模擬方式，這種方式是測評者通過記錄處在模擬情境中的學(xué)生解決具體問題的整個過程，并依據(jù)特定的評價標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生相關(guān)解決問題的能力進(jìn)行評判。由于這種方式容易受到計算機(jī)系統(tǒng)和評價軟件運(yùn)行故障等因素的影響，情境模擬評價更多地還是被應(yīng)用到結(jié)果性評價中。所以，無論是傳統(tǒng)線下的紙筆測試方式，還是使用計算機(jī)模擬情境測評學(xué)生問題解決能力的評價方式，都沒有做到把評價結(jié)果通過在線的方式及時呈現(xiàn)出來，以促進(jìn)教育者指導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)一步地學(xué)習(xí)。

4 ?問題解決能力測評方式發(fā)展趨勢

由于實驗測評和紙筆測試都無法很好地實現(xiàn)動態(tài)環(huán)境的模擬，因此，問題解決能力的測評往往需要借助計算機(jī)來實現(xiàn)。目前，突破困境，運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行學(xué)生問題解決能力測評數(shù)據(jù)的獲取與管理，以及改進(jìn)在線問題解決能力測評的方式與過程，已然成為問題解決能力測評方式的發(fā)展趨勢。

4.1 ?注重在線測評的方式

4.1.1 ?借助在線伴隨評價情境 ?在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代，問題解決能力的評價過程在信息技術(shù)的支持下，教育評價手段得到豐富，這有利于將新的評價理念落實到現(xiàn)實的評價實施中。在線伴隨評價的測評方式是教師對于學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)的一種管理方法，并貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)的整個過程。在這個過程中，受測評者在解決具體問題時所表現(xiàn)出來的能力證據(jù)，測評者可以通過多樣化的評價方式及時地收集獲得，還可以實現(xiàn)實時地呈現(xiàn)伴隨評價的結(jié)果。例如：在學(xué)生解決問題過程中，測評者借助在線追蹤技術(shù)持續(xù)地收集學(xué)生在解決問題時的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，并利用可視化的方式呈現(xiàn)具體結(jié)果，進(jìn)而運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析技術(shù)按照教育評價特征進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并作出實時反饋[5]。這種創(chuàng)設(shè)在線問題情境，連續(xù)記錄問題解決過程的測評方式，有助于真實地反映學(xué)生解決問題時的思維過程，可作為評判學(xué)生問題解決能力的真實可靠的證據(jù)，而且對于培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力產(chǎn)生積極影響。

4.1.2 ?借助基于計算機(jī)的問題解決能力測評 ?基于計算機(jī)的問題解決能力測評不同于模擬情境方式，要求學(xué)生在計算機(jī)提供的模擬與陌生的環(huán)境交互中實現(xiàn)具體問題的解決，需要通過尋找、獲取和分析信息等一系列學(xué)習(xí)程序，進(jìn)而進(jìn)行概念、判斷、推理等綜合認(rèn)知過程。這種培養(yǎng)方式不僅集合了問題信息化和環(huán)境交互化，對于高階思維的培養(yǎng)也起到一定的促進(jìn)作用，整個測評過程有效增強(qiáng)了學(xué)生問題解決能力測評結(jié)果的全面性，其客觀性也得以保證。

4.1.3 ?借助學(xué)習(xí)分析技術(shù)實時呈現(xiàn)評價結(jié)果 ?在新的計算方法和挖掘技術(shù)的幫助下，在對大量和相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中，許多研究人員已經(jīng)獲得更具洞察力和決策性的內(nèi)容信息。在信息技術(shù)的支持下，實現(xiàn)在線伴隨評價特征的問題解決能力測評方式，不僅可以把問題解決能力的評價嵌入在線學(xué)習(xí)的各個階段，從而實現(xiàn)“以評定學(xué)”“以評促學(xué)”“以評助學(xué)”等功能效果，還可以在多樣化情境的伴隨評價方式下實現(xiàn)實時呈現(xiàn)評價結(jié)果。胡藝齡[6]基于內(nèi)隱認(rèn)知、信息加工及思維特征，提出并構(gòu)建反映問題解決心理過程的能力評價模型，通過使用學(xué)習(xí)分析技術(shù)來探索學(xué)習(xí)者解決問題過程中的認(rèn)知表示邏輯和行為符號，有助于實現(xiàn)以時間為標(biāo)記來描述學(xué)習(xí)者的行為足跡，進(jìn)而實現(xiàn)實時的評價。

4.2 ?注重測評者過程思維的可視化

Baker[7]、Romero[8]等研究者認(rèn)為教育數(shù)據(jù)挖掘是指為提高教育產(chǎn)出和理解教育現(xiàn)象提供有效的依據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來找出學(xué)生和學(xué)習(xí)環(huán)境等方面的特點(diǎn)，以指導(dǎo)教育決策行為。Log數(shù)據(jù)過程分為數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘和事后處理三個階段，包括學(xué)習(xí)者的靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)，其中學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)時鼠標(biāo)和鍵盤敲擊等表現(xiàn)屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)，而學(xué)習(xí)者從學(xué)習(xí)開始到結(jié)束的整體表現(xiàn)則屬于動態(tài)數(shù)據(jù)。教育者可以利用Log數(shù)據(jù)來探討教育數(shù)據(jù)背后的一系列學(xué)習(xí)行為，并由此精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)結(jié)果的因果關(guān)系，這樣有利于研究者對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)模式和所屬學(xué)習(xí)環(huán)境有個客觀和全面的理解，可以為改善教學(xué)過程提供強(qiáng)有力的依據(jù)，也可以為提升中國學(xué)生的問題解決能力提供切實可行的建議，促進(jìn)學(xué)生提升問題解決能力[9]。

4.3 ?強(qiáng)調(diào)對問題解決能力的多維評價

認(rèn)知心理學(xué)家安德森認(rèn)為：問題解決指的是指向有目的的問題解決，同時表現(xiàn)在心理過程的操作序列上與問題解決的認(rèn)知操作上。此觀點(diǎn)認(rèn)為問題解決過程中的知識技能應(yīng)用與具體操作過程都至關(guān)重要。學(xué)生在問題解決的過程中難免會產(chǎn)生相互沖突的多個目標(biāo)，這就需要應(yīng)用習(xí)得知識時具有明確和平衡目標(biāo)的操作智力。而這一過程的整體評價不得不考慮從多維度出發(fā)，對學(xué)生的問題解決的整個過程進(jìn)行記錄，進(jìn)而實現(xiàn)對問題解決能力的多維評價。

5 ?結(jié)語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，如何借助技術(shù)的力量突破傳統(tǒng)測評學(xué)生問題解決能力方式的局限性，是每一位教育工作者需要認(rèn)真思考的重要問題。首先，針對實驗測試與紙筆測試的問題解決能力測評方法中存在的易受主觀因素影響和難以呈現(xiàn)情境等問題，未來研究應(yīng)借鑒現(xiàn)有測評方式中體現(xiàn)的高效與易操作等可取部分，同時考慮從教育大數(shù)據(jù)的角度，挖掘測試過程中全樣本數(shù)據(jù)，通過可視化的方式精準(zhǔn)刻畫學(xué)生問題解決能力的詳細(xì)情況，從而提高學(xué)生問題解決能力測評結(jié)果的可靠性，進(jìn)而有利于教育工作者有針對性地對學(xué)生進(jìn)行有效提高問題解決能力的指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生終身發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]Robertson S I.問題解決心理學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.

[2]Popham W J.促進(jìn)教學(xué)的課堂評價[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2003.

[3]奧姆羅德.學(xué)習(xí)心理學(xué)[M].汪玲，李燕平，廖鳳林，等，譯.北京：中國人民大學(xué)出版社，2015.

[4]Jonassen D H， Erika R， et al. Learning to solve problems[J].Performance Improvement，2005，44（9）.

[5]李鋒.學(xué)生問題解決能力的評價：在線伴隨的視角[J].中國遠(yuǎn)程教育，2019（8）：79-84.

[6]胡藝齡，顧小清.基于學(xué)習(xí)分析技術(shù)的問題解決能力測評研究[J].開放教育研究，2019，25（2）：105-113.

[7]Baker R， Yacef K. The state of educational data

mining in 2009： A review and future visions[J].Jour-

nal of Educational Data Mining，2009（1）：3-17.

[8]Romero C， Ventura S. Educational data mining： A

survey from 1995 to 2005[J].Expert Systems with App-

lications，2006（1）：135-146.

[9]首新，何鵬，陳明艷，等.基于教育數(shù)據(jù)挖掘的“探索和理解”問題解決過程研究：以PISA（2012）新加坡、日本、中國上海Log數(shù)據(jù)為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（12）：41-47.