论文总字数：27514字

摘 要

21世纪以来，科学和工程创造的经济财富日趋占据主导地位，科技创新人才的需求日益增加。各国开始重视K-12年级中STEM教育的发展，工程素养作为STEM中的重要组成部分，已然成为大势所趋，工程素养评估的重要性也受到了重视。

本文可分为三个部分。第一部分，对国内外工程素养培养的现状进行比较，同时对“工程素养”进行了概念界定，并与“科学素养”的内涵进行了对比。

第二部分为主体部分，采用文献研究的方法，对美国K-12年级学生工程素养评测的基本情况从五个角度做了梳理，并且剖析了NGSS中关于工程素养部分的具体内容与评价方法。同时再通过比较分析的方法，对PISA和NAEP中关于问题解决能力的评测做了具体分析。PISA和NAEP均采用情境与任务结合的方式进行评估，PISA根据学生得分划分不同的能力等级，NAEP对4、8、12年级的学生给出了不同的工程设计评估目标。

第三部分对得出结论进行探讨，并对建立和完善我国工程素养评测体系提供思考和启示。工程素养的培养必须与真实的社会生活情境结合，从问题出发才能让学生发现问题和解决问题。

关键词：中小学生 工程素养 评测

A comparative study of evaluation in engineering literacy on students from primary to middle school

Abstract

Since the 21st century, science and engineering contributes a lot to economic. The demand of innovative in the area of science and technology is increasing. More and more countries are attaching much importance on STEM education from Kindergarten to grade 12.Engineering literacy as an important part of STEM, has become the trend of The Times, the importance of engineering literacy evaluation have also been seriously.

In this paper, the work can be divided into three parts. In the first part, I compare the present situation of the literacy training at home and abroad. Next, clarify the definition of "engineering literacy" and "scientific literacy".

The second part is the main part, using the method of literature research, to comb the engineering literacy of students from kindergarten to grade 12 in five perspectives, and analyze the NGSS about engineering literacy on the part of the specific content and evaluation methods.

At the same time, by using method of comparative analysis, PISA and NAEP made a concrete analysis on problem solving ability. PISA and NAEP are made to evaluate the combination of situation and tasks, PISA divides ability into different grades according to students' of scoring, NAEP presents an engineering design evaluation target by dividing students into grade 4, 8and 12.

The third part is conclusion. At the end of the paper, I draw a conclusion and give a talk. And provide thinking and enlightenment to establish and perfect our country engineering accomplishment evaluation system. The cultivation of engineering literacy must be combined with the real social life situation, only by starting from the problem can let students find and solve problems.

目录

中小学生工程素养评测的比较研究 I

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2国内研究现状 2

1.3 研究意义 3

1.3.1 理论意义 3

1.3.2 实践意义 3

1.4 研究问题 3

1.5 研究方法 4

第2章 概念界定 5

2.1 工程素养的内涵 5

2.2 工程素养与科学素养的区别 6

第3章 美国中小学生工程素养评测的基本情况 7

3.1 美国k-12年级基础教育中工程教育的基本情况 7

3.1.1 美国k-12工程教育的由来 7

3.1.2美国k-12工程教育的基本原则 7

3.1.3美国k-12工程教育的实施范围 8

3.1.4美国k-12工程教育的课程内容 8

3.1.5美国k-12工程教育的评价方法 8

3.2 美国新一代科学教育标准（NGSS）中关于工程素养的具体内容与评价方法 9

3.2.1 NGSS的基本介绍 9

3.2.2 NGSS中关于工程与技术领域的要求 9

3.2.3 NGSS中关于工程素养学习内容的评测方法 14

第4章 国际主要评测项目中有关工程素养的具体内容 16

4.1 PISA中关于问题解决能力的评测内容与方法 16

4.1.1 PISA评测中关于问题解决能力的发展过程 16

4.1.2 PISA于问题解决评测内容 17

4.1.3 PISA于问题解决能力的评测方法 18

4.1.4 PISA于问题解决能力的评价特点 21

4.2 NAEP中关于问题解决能力的评测内容与方法 22

4.2.1 NAEP中关于问题解决能力的要求 22

4.2.2 NAEP中关于问题解决能力的评价方法 23

第5章 结论与讨论 25

5.1 结论 25

5.2 讨论 26

第6章 总结与启示 27

6.1 总结 27

6.2 对我国基础教育阶段的启示 27

参考文献 29

致谢 31

绪论

研究背景

21世纪以来，科学和工程所创造的经济价值日益增加，科技创新越来越受到重视，对科学、数学、技术和工程，也就是STEM人才的需求日益增加。

作为世界巨头的美国，前瞻性地预估，未来劳动力市场对科学、技术、工程和数学领域的人才将在有极大的需求，这些领域人才的储备会影响国家的综合实力。^[1]因此，越来越多的国家开始重视K-12年级中科学、技术、工程和数学的教育。美国为了增强在全球化进程中的竞争力，政府投入巨大的人力、物力，积极倡导STEM教育，以期培养具备STEM素养的人才，扩张专注于STEM事业的人才队伍。

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