青少年科技创新能力的测评，会弥补新课标体系以外的，在STEM教育领域的评价体系，以数据研究为基础，为中国的青少年素质教育提供强有力的数据支撑。该系统将通过对学生课堂数据的收集形成全方位的测评数据，为教育主管部门提供学生群体能力分布、学生能力发展趋势、课程教学效果等多维度可视化数据，为教育主管部门开展青少年的科技创新能力培养提供强有力的评判依据。

    1. 建立STEM教育新型混合教学模式

    目前各类科技创新类课程的整个教学过程仍主要采用传统线下授课形式，普遍缺乏对于课程过程性数据的采集，因而无法量化反应课程实施效果以及学生知识能力的提升情况。

    本系统将通过移动学习方式，采用线上线下相结合方式将移动终端设备融入科技创新教育课堂，对学生整个学习过程中的学生行为、阶段成果、作品成果、随堂自评互评、教师评价等多维数据进行量化收集。针对STEM课程特点，建立起一套新型混合式教学模式，并融入游戏化学习的形式，在提升课堂体验的同时，系统化收集课堂教学中的过程性数据，为后续的大数据分析奠定基础。

    2. 构建以培养核心素养为导向的STEM教育测评框架

    近年来，教育领域非常重视对学生核心素养的培养，而STEM教育是培养核心素养的有效手段之一，能够让学生更好地适应21世纪的工作与生活。但目前并未形成对STEM课程与核心素养框架关系的进一步阐释，也没有基于核心素养的STEM综合课程测评框架。

    本系统选取了中国学生发展核心发展素养和美国21世纪核心素养两套较为成熟的核心素养测评框架。从26个细分维度进行核心素养的培育与评价，每一个课程以核心素养的培养为主线，整个课程体系采用数据驱动学习理念，运用大数据对学生基本人口学信息、课堂行为信息以及教师评价信息等多维数据进行汇总、分析和数据挖掘，为青少年提供涵盖行为表现、核心素养、知识掌握水平等全方位的测评结果，以此来评价学生的学习效果，并进一步反映课程教学效果。

    3. 体现STEM教育的跨学科特性及与学科教育的关系

    近几年，STEM教育受到了社会的广泛关注，社会各界普遍认同这种新型教育形式是学科教育的有益补充部分，对于提升学生动手能力，实践能力，在“做中学”里巩固学科知识具有重要意义。但如何建立STEM教育与学科教育之间的关系，体现STEM教育的跨学科特性，如何衡量STEM教育对于学科教育的促进作用仍缺乏量化依据。

    本系统希望能够建立起STEM综合课程与学科教育知识之间的关系，通过学生的课堂表现，体现出学生对学科知识的掌握程度和对STEM扩展知识的掌握情况。测评系统根据STEM教育的特色囊括了物理、数学、地理、化学等与K12应试教育相匹配的知识主题，而且还根据STEM教育自身特色，加入了特有的知识主题，例如3D打印技术、激光切割技术、机器人技术等知识主题。同时，为了体现与学校教学内容的关联性，系统选取了 K12阶段与STEM教育关联密切的12个学段学科进行了知识图谱搭建。

    4. 为管理层进行STEM教育决策提供量化数据支持

    当前，我国非常重视基础教育阶段学生的素质教育培育，对于学生科技素养的培养是其中的重要组成部分。为了贯彻落实国务院提出的《全民科学素质行动计划纲要（2016-2010-2020年）》，各地教育主管部门都出台了相应的实施计划。在中国现行的新课程改革中，提倡建立一个内容多维、主体多元、方法多样、既重视结果又重视过程的学业评价体系，以评促学，促进学生的全面发展。