8、21世纪综合技能的评估与培养：ISTEM - CS技能模型解析

21世纪综合技能的评估与培养：ISTEM - CS技能模型解析

1. ISTEM - CS技能模型概述

在当今科技飞速发展的时代，21世纪所需的技能和能力培养至关重要。集成STEM驱动的计算机科学教育所提出的综合STEM - CS（ISTEM - CS）技能，具有独特的结构和组成部分之间的相互依赖关系。这些技能主要包括学习与创新技能、科学与数学思维、计算思维以及技术与工程思维等类别，每个类别下又包含丰富的子类别技能。

技能水平并非固定不变，而是会随着分析过程以及教师和学习者对领域本质的理解和学习而不断发展。为了研究这些技能，我们采用了基于结构分析和建模的方法，具体步骤如下：
1. 信息源检索与选择 ：从可靠的信息源中获取技能类别（子类别）和相关技能测量指标的信息，特别是从Web of Science期刊近期发表的论文中提取数据。
2. 技能和指标定义 ：依据这些信息源，明确技能类别（包括STEM和CS）以及用于评估这些技能的指标。
3. 模型构建 ：运用基于特征的符号系统，对技能和指标这两个领域进行系统分析，并构建ISTEM技能可执行模型。这种建模方式能够很好地定义技能和指标的结构方面，通过对每个类别和子类别中的项目进行分类，统一表示技能和指标，并预测这些项目之间可能存在的约束关系。

然而，该模型也存在一定的局限性。由于使用的符号依赖命题逻辑，而教育中的特征或属性通常并非具有命题逻辑的二元值（真、假），而是模糊逻辑变量，因此模型的约束关系表达只是近似的，存在一定的不准确性。为了减少这一缺陷，我们提出了迭代方法，即通过不断改变和适应模型，然