張美婷

【摘 要】計算思維的培養(yǎng)貫穿于信息技術(shù)課程全過程。在課標(biāo)中倡導(dǎo)使用表現(xiàn)性評價，認為這是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。本文以中圖版（2019年）高中信息技術(shù)必修一第二章《算法與程序?qū)崿F(xiàn)》中的《程序的分支結(jié)構(gòu)》一課為例，闡述了面向計算思維發(fā)展的表現(xiàn)性評價量規(guī)的開發(fā)與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】計算思維;表現(xiàn)性評價;高中信息技術(shù)

【中圖分類號】G434? 【文獻標(biāo)識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）012-059-03

近年來，信息技術(shù)教育實施環(huán)境和課堂教學(xué)模式都發(fā)生了很大變化。傳統(tǒng)的紙筆測試和上機考試相結(jié)合的評價方式，不適用于以培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)的項目化課程，亟需采用合理的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價標(biāo)準確保教、學(xué)、評一致性。通過將表現(xiàn)性評價運用到信息技術(shù)項目學(xué)習(xí)中，有利于改變傳統(tǒng)評價中教、學(xué)、評分離的狀況，實現(xiàn)三者的統(tǒng)一。

面向計算思維發(fā)展的表現(xiàn)性評價教學(xué)案例

筆者采用基于項目的學(xué)習(xí)方法，帶領(lǐng)學(xué)生挖掘生活中的問題，提出制作垃圾分類查詢助手項目。這是從生活中的實際問題入手，引導(dǎo)學(xué)生感受計算機解決問題的思路方法，通過設(shè)計方案，描述算法，把問題轉(zhuǎn)化成算法描述再到程序代碼，體驗編制計算機程序解決問題的過程。在項目開發(fā)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

1.設(shè)計項目主題，解析實際問題

本案例以生活中改善周邊環(huán)境、踐行垃圾分類的真實問題創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生思考如何解決生活中進行垃圾歸類的問題，以制作“垃圾分類查詢助手”為項目主題，運用學(xué)過的程序分支結(jié)構(gòu)和算法程序語言，自主設(shè)計制作垃圾分類查詢小程序。

2.兩條主線，明晰教學(xué)思路

教學(xué)實施以兩條主線展開：一條主線從解決生活實際問題出發(fā)，以完成“垃圾分類查詢助手”為抓手，讓學(xué)生經(jīng)歷明確項目目標(biāo)、分析過程與拆解項目、逐步執(zhí)行與代碼實現(xiàn)、作品展示、評價反思的一個完整項目的開發(fā)流程。另一條主線是設(shè)計相應(yīng)活動，讓學(xué)生體驗“垃圾分類查詢”功能的分析、設(shè)計與實現(xiàn)“查詢”的流程，體驗計算機解決問題的過程。學(xué)生通過小組合作完成算法流程圖，分組探究代碼完成用戶界面的搭建，利用流程圖描述算法的控制結(jié)構(gòu)，通過判斷、分析與綜合各種信息，形成運用合理的算法解決問題的計算思維。兩條主線相輔相成，指引學(xué)生逐步建構(gòu)知識框架。

3.設(shè)計系列活動，培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

按照項目開發(fā)過程，引導(dǎo)學(xué)生完成項目。先出示項目自評標(biāo)準，讓學(xué)生明確項目開發(fā)制作步驟和項目評價的標(biāo)準，其具體步驟如下。

第一，小組合作，運用學(xué)過的程序設(shè)計分支結(jié)構(gòu)知識，完成垃圾分類算法流程圖。在完成闖關(guān)活動后，請小組同學(xué)展示流程圖填寫情況，并用自然語言進行算法描述。本活動主要考察計算思維中的抽象思維能力，鍛煉學(xué)生將現(xiàn)實問題抽象成程序分支結(jié)構(gòu)并用流程圖描述算法的能力。

第二，嘗試用Python語言編寫程序，調(diào)用Tkinter庫，用Label控件、Entry控件、Button控件，完成垃圾分類助手可視化用戶界面搭建。引導(dǎo)學(xué)生分析項目、拆解項目，將查詢功能分解為輸入、判斷、輸出三項子功能，并逐步實現(xiàn)，體驗自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計思想。本活動主要鍛煉學(xué)生的算法思維能力，明晰項目開發(fā)的思維過程。

第三，編寫程序、調(diào)試運行，完成垃圾分類查詢助手程序開發(fā)。程序調(diào)試完成后，選取優(yōu)秀作品和典型作品在班級內(nèi)展示。本活動用于考察學(xué)生的概括思維，讓學(xué)生體驗獨立完成代碼編寫的過程。

第四，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，在實現(xiàn)程序基本功能后，進一步優(yōu)化程序功能，實現(xiàn)迭代升級。本活動鍛煉概括思維能力，讓學(xué)生將分支算法遷移至日常相似問題中。

計算思維表現(xiàn)性評價量規(guī)的設(shè)計應(yīng)用

1.確定評價目標(biāo)與內(nèi)容

高中信息技術(shù)評價活動要根據(jù)評價的目的、要求、對象等進行設(shè)計，針對不同的評價目的，設(shè)計不同的評價情境。評價目標(biāo)與內(nèi)容應(yīng)根據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)的水平層級、各課程模塊相應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平等確定。

從課程標(biāo)準、學(xué)習(xí)目標(biāo)、活動任務(wù)、評價量規(guī)四方面對基于學(xué)科核心素養(yǎng)的信息技術(shù)表現(xiàn)性評價進行框架設(shè)計。以學(xué)生完成項目任務(wù)的表現(xiàn)和結(jié)果為依據(jù)，測定學(xué)生的內(nèi)容知識和程序知識的掌握程度和計算思維能力。

2.確定評價方式和具體指標(biāo)

本案例主要通過課堂觀察、作品評價等過程性評價的方式，從知識、能力、情感等方面全面地衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，并作為學(xué)業(yè)評價的依據(jù)。

計算思維是指個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。具備計算思維的學(xué)生，在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分支與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案;總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。

本案例依據(jù)課標(biāo)對計算思維水平的描述，梳理歸納出計算思維的評價指標(biāo)，包括算法思維、抽象思維和概括思維三個維度。

3.從教師評價、學(xué)生自評、學(xué)生互評三方面制定評價量規(guī)，評價學(xué)生計算思維能力

（1）教師評價

教師從思維角度、問題解決和小組協(xié)作三個維度對學(xué)生思維能力進行點評，發(fā)揮教師示范評價作用，重點在于挖掘?qū)W生思維層面上的問題，并引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)計算思維的框架。按照優(yōu)秀、良好、待進步三個等級進行評價，其評價指標(biāo)如下。

①思維角度。能結(jié)合日常生活分析項目并對“垃圾分類助手”功能進行抽象思考;能描述問題解決的一般過程;能通過分析、歸納已學(xué)知識概括出分支機構(gòu)適用的領(lǐng)域并遷移到日常其他相似問題的解決中。

②問題解決。能對問題進行合理界定并選擇合適的算法;正確地對信息進行分析、搜集、整理;達到項目實現(xiàn)的目的。

③小組協(xié)作。組內(nèi)分工明確;成員間有較強的溝通能力、表達能力及合作精神;能實現(xiàn)經(jīng)驗、信息共享。

（2）學(xué)生自評

依據(jù)評價指標(biāo)設(shè)計相應(yīng)的課堂活動任務(wù)，充分發(fā)揮評價的導(dǎo)向和診斷作用，在活動過程中將評價量規(guī)作為學(xué)生學(xué)習(xí)過程的標(biāo)準和努力方向，活動完成后也依據(jù)評價量規(guī)進行自我評價（見表1）。

（3）學(xué)生互評

《垃圾分類查詢助手》在小組內(nèi)從三方面進行互評：①能否積極主動思考，分析問題;②能否提出恰當(dāng)?shù)膯栴}解決方案，并進行總結(jié)反思;③能否與同學(xué)協(xié)調(diào)溝通，完成分配的相應(yīng)任務(wù)。

計算思維表現(xiàn)性評價量規(guī)總結(jié)反思

1.《垃圾分類查詢助手》學(xué)生自評量表統(tǒng)計

根據(jù)上述課堂上34位學(xué)生提交的自評數(shù)據(jù)分析結(jié)果：有61.76%的學(xué)生認為自己在計算思維方面表現(xiàn)處于良好等級，有31.37%的學(xué)生認為自己在計算思維方面表現(xiàn)優(yōu)秀，6.86%的學(xué)生覺得自己有待進步。同時認為自己在算法思維、抽象思維、概括思維三方面表現(xiàn)處于良好和優(yōu)秀等級的學(xué)生占比分別為94.12%、91.18%、94.12%，這說明絕大部分學(xué)生對自己的計算思維水平比較有自信。

2.《垃圾分類查詢助手》組內(nèi)學(xué)生互評統(tǒng)計

學(xué)生互評統(tǒng)計結(jié)果顯示：有44.12%的學(xué)生認為同伴在項目開發(fā)中表現(xiàn)良好，有40.44%的學(xué)生認為同伴在項目開發(fā)中表現(xiàn)優(yōu)秀，15.44%的學(xué)生覺得同伴有待進步。優(yōu)秀良好率達到84.56%，這說明絕大部分學(xué)生對自己的同伴在項目開發(fā)中的表現(xiàn)比較認可。

3.評價量規(guī)對學(xué)生計算思維培養(yǎng)的優(yōu)勢

（1）評價量規(guī)表把計算思維細分為算法思維、抽象思維、概括思維三個評價維度，每個維度分成優(yōu)秀、良好、待進步幾個等級，學(xué)生通過對比評價量規(guī)細則，可以充分了解自身計算思維所處階段。這對于學(xué)生更好地把握自己的學(xué)習(xí)情況，及時進行反思調(diào)整有很好的導(dǎo)向作用。

（2）在互評活動中，學(xué)生共同討論、解決問題，優(yōu)勢互補，最終達到共同進步的目標(biāo)?；ピu讓學(xué)生在團隊中鍛煉溝通能力，學(xué)會與人協(xié)作。

（3）教師通過學(xué)生自評、互評的反饋結(jié)果，了解學(xué)情，調(diào)整教學(xué)流程和策略，更好地提高教學(xué)效果，促進學(xué)習(xí)目標(biāo)達成。

面向計算思維發(fā)展的表現(xiàn)性評價具有多元性以及綜合性的特點，能夠利用多元方式跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)過程，收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，評估學(xué)業(yè)成就，改進學(xué)習(xí)，優(yōu)化教學(xué)。

注：本文系北京市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度一般課題“基于計算思維發(fā)展的高中信息技術(shù)項目式教學(xué)表現(xiàn)性評價研究”（課題編號：CDDB21391）研究成果

參考文獻

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蔡國. 讓學(xué)科核心素養(yǎng)在項目化學(xué)習(xí)中落地生根——以《智能澆水小助手——做出判斷的分支》為例[J]. 中國信息技術(shù)教育，2020（18）： 55-57.