黃倩雯

【摘 ?要】教學(xué)評一體化的編程教學(xué)注重課程標(biāo)準(zhǔn)與各級目標(biāo)的整合與統(tǒng)一，通過以評促教、以評促學(xué)的策略方法展開課堂教學(xué)，全面發(fā)展提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。本文以粵教版“運用順序結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”為例，從課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)出發(fā)，設(shè)計有效的教學(xué)評實施策略，充分發(fā)揮評價功效，開展培養(yǎng)計算思維的高效課堂，旨在為高中編程教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生計算思維提供參考。

【關(guān)鍵詞】計算思維；教學(xué)評一體化；編程教學(xué)

策略

隨著課程改革的深入推進(jìn)，核心素養(yǎng)逐漸進(jìn)入公眾視野，培養(yǎng)學(xué)生包括計算思維在內(nèi)的核心素養(yǎng)成為學(xué)校教育的基本任務(wù)與新的發(fā)展趨勢。編程語言作為學(xué)生計算思維培養(yǎng)的重要支撐工具，可以讓學(xué)生在編程探究中發(fā)展思維、提升素養(yǎng)，落實立德樹人的課程價值觀，更好地為學(xué)生未來發(fā)展助力。教學(xué)評一體化的編程教學(xué)注重課程標(biāo)準(zhǔn)與各級目標(biāo)的整合與統(tǒng)一，通過以評促教、以評促學(xué)的策略方法展開教學(xué)，全面發(fā)展提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。下面筆者以粵教版“運用順序結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”為例，具體闡述教學(xué)評一體化的編程教學(xué)實施策略。

一、課前準(zhǔn)備要充分，教學(xué)評目標(biāo)要一致

策略的制訂要符合學(xué)生的認(rèn)知水平和發(fā)展需求，因此前期筆者開展了“計算思維認(rèn)知與需求情況”的問卷調(diào)查，結(jié)合學(xué)生的興趣需求確定了項目主題。以“開發(fā)學(xué)科教育游戲”為主線設(shè)計大單元教學(xué)，借助層層遞進(jìn)、螺旋上升的迭代優(yōu)化活動幫助學(xué)生構(gòu)建新知、發(fā)展思維。又通過“計算思維量化表（前測）”問卷調(diào)查，了解當(dāng)前學(xué)生的計算思維水平，確定學(xué)情基礎(chǔ)。備課環(huán)節(jié)教師要依據(jù)課標(biāo)，結(jié)合學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容，圍繞項目主題整合教學(xué)資源，從核心素養(yǎng)的角度確定具體的教學(xué)目標(biāo)，形成相應(yīng)的學(xué)習(xí)與評價目標(biāo)，三者相輔相助，缺一不可。評價作為計算思維培養(yǎng)成效的重要診斷工具，要制訂符合學(xué)情的評價標(biāo)準(zhǔn)，注重自評、互評、形成性評價、總結(jié)性評價與診斷性評價相結(jié)合的多元化評價方式。筆者結(jié)合我國計算思維評價指標(biāo)的研究，從態(tài)度和技能兩個維度、五個思維結(jié)構(gòu)層次出發(fā)，設(shè)計了相應(yīng)的評價量化工具，將其融入教學(xué)環(huán)節(jié)，客觀全面地評估學(xué)生學(xué)習(xí)的過程、態(tài)度和結(jié)果。此外，筆者還配套設(shè)計了教學(xué)課件、學(xué)習(xí)資料包（微課、配套代碼、拓展知識、學(xué)習(xí)任務(wù)單、作業(yè)任務(wù)）等，充分做好課前準(zhǔn)備，以此圍繞教學(xué)評目標(biāo)開展發(fā)展思維、提升素養(yǎng)，立德樹人的教學(xué)任務(wù)。其實施方法如下圖所示。

二、課中實施要調(diào)控，教學(xué)評策略促發(fā)展

（一）由情境體驗到抽象建模

有效的情境能引發(fā)學(xué)生共鳴，激發(fā)興趣。因此在創(chuàng)設(shè)情境前，教師要分析導(dǎo)入情境后學(xué)生可能的思維過程，思考情境對學(xué)生學(xué)習(xí)的意義，明確情境的最終目的是通過構(gòu)建知識發(fā)展思維。筆者以學(xué)生在算法課設(shè)計的小組優(yōu)秀詩詞游戲方案為情境，引導(dǎo)學(xué)生分析思考、簡化抽象，將游戲算法分解成易于實現(xiàn)的子部分，并提煉出與教學(xué)目標(biāo)相關(guān)的知識——利用順序結(jié)構(gòu)實現(xiàn)“詩詞小達(dá)人（簡化版）”教育游戲，自然地引出本課主題。

在整個教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)任務(wù)單作為學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)支架，配合教師開展項目活動。學(xué)生結(jié)合分析思路將任務(wù)單中的流程算法補(bǔ)充完整，半成品作業(yè)可以有效地幫助學(xué)生沿著自己的“最近發(fā)展區(qū)”前行。接著教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用輸入、輸出函數(shù)實現(xiàn)計算機(jī)算法的方式，自然引出并強(qiáng)調(diào)本課的重難點，讓學(xué)生有針對性地進(jìn)行后續(xù)學(xué)習(xí)。

在情境再生構(gòu)建模型過程中，教師結(jié)合學(xué)習(xí)效果評價目標(biāo)對學(xué)生進(jìn)行評估反饋。例如在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能概括總結(jié)出游戲的功能模塊，并能將復(fù)雜的游戲方案分解成功能簡單的基礎(chǔ)模塊，說明學(xué)生處于單點結(jié)構(gòu)水平，學(xué)生能將算法補(bǔ)充完整并發(fā)現(xiàn)計算機(jī)實現(xiàn)算法的方式，由此診斷學(xué)生的思維已達(dá)到多點結(jié)構(gòu)水平。教師不斷結(jié)合學(xué)生當(dāng)前的思維水平及時調(diào)整策略方法，促進(jìn)學(xué)生思維由單點到多點的深入發(fā)展。通過這個環(huán)節(jié)，學(xué)生體驗分解、抽象、概括、算法的過程，將情境中獲取的信息再生并構(gòu)建相應(yīng)的計算機(jī)模型，初步感知計算思維過程，為下階段的程序構(gòu)建做好準(zhǔn)備。

（二）由任務(wù)迭代到計算思維

程序構(gòu)建是形成發(fā)展計算思維的重要環(huán)節(jié)，因此，筆者以多個迭代優(yōu)化的任務(wù)活動為依托，引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)體驗問題分解、抽象、建模、算法、評估的思維過程，逐步實現(xiàn)思維的發(fā)展與提升。在學(xué)生明確計算機(jī)實現(xiàn)算法的具體方法后，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并理解順序結(jié)構(gòu)主要是由數(shù)據(jù)輸入、處理、輸出這幾個部分組成，加深對順序結(jié)構(gòu)的理解。接著讓學(xué)生以學(xué)習(xí)任務(wù)單為支架，展開自主探究，結(jié)合課本知識和下發(fā)的微課、拓展知識等學(xué)習(xí)資源，完成任務(wù)1和任務(wù)2。

結(jié)合知識點對任務(wù)1進(jìn)行細(xì)分：活動1利用輸出函數(shù)實現(xiàn)游戲的背景、出題功能；活動2利用輸入函數(shù)實現(xiàn)答題功能，完成后通過問卷匯總編程時出現(xiàn)的問題。學(xué)生在探究實踐中，認(rèn)識輸出、輸入函數(shù)的具體格式和使用方法，在問題匯總中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，在編程調(diào)試中鞏固發(fā)展多結(jié)構(gòu)水平。教師通過問卷匯總的數(shù)據(jù)分析學(xué)生當(dāng)前的多點結(jié)構(gòu)水平。借助案例幫助學(xué)生理解print（）和input（）函數(shù)的編程要點，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會根據(jù)具體情況選擇合適的輸出和輸入方式。再通過趣味代碼找茬的環(huán)節(jié)，強(qiáng)化認(rèn)知加深理解，幫助學(xué)生形成知識的初步構(gòu)建。

任務(wù)2是對任務(wù)1的優(yōu)化創(chuàng)新，通過兩個活動引導(dǎo)學(xué)生將當(dāng)前程序細(xì)化分解為易于表達(dá)、處理的小問題，培養(yǎng)學(xué)生多維度分析思考的能力和優(yōu)化創(chuàng)新意識。活動1從程序美觀度和可讀性出發(fā)，通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考優(yōu)化策略。學(xué)生能結(jié)合生活中的游戲經(jīng)驗，說出利用換行、空行、延時、清屏等方式來優(yōu)化，說明學(xué)生的思維正由多結(jié)構(gòu)向關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)展。通過編程實踐、作業(yè)展示的環(huán)節(jié)，教師鼓勵學(xué)生多思考多創(chuàng)新，克服固化思維，讓學(xué)生在感受編程樂趣的同時激發(fā)創(chuàng)新意識，促進(jìn)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)思維水平的發(fā)展與提高?；顒?從代碼效率的角度出發(fā)，通過問題引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合拓展資料，小組討論靈活高效的隨機(jī)出題優(yōu)化方式。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能說出利用列表來存儲題庫，通過隨機(jī)變量來存儲抽題編號，進(jìn)一步優(yōu)化算法方案，由此診斷學(xué)生的思維已由關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)逐步過渡到抽象拓展結(jié)構(gòu)。通過編程實踐，學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識，深入理解輸出函數(shù)的具體應(yīng)用。通過迭代優(yōu)化的任務(wù)活動，學(xué)生的計算思維在自主、探究、合作、實踐中逐步實現(xiàn)由低階到高階的穩(wěn)步發(fā)展。

（三）由計算思維到核心素養(yǎng)

學(xué)科核心素養(yǎng)不僅符合當(dāng)今社會的發(fā)展需求，也是學(xué)生適應(yīng)未來信息社會的重要能力。因此，筆者借助最后的作品展示環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在交流評價中發(fā)展思維，提升素養(yǎng)。首先各組進(jìn)行自評、互評，選出最佳作品，接著各組展示最佳作品，簡單介紹程序的功能、創(chuàng)意及編程中遇到的問題及解決方案。學(xué)生在交流評價中，取長補(bǔ)短，思維碰撞，激發(fā)創(chuàng)新，有助于思維水平的啟發(fā)。同時，教師通過共同查錯環(huán)節(jié)，關(guān)注未完成的學(xué)生群體，積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)作品的閃光點，給予正向的肯定與鼓勵，幫助學(xué)生建立自信，提高編程興趣。學(xué)生在查錯改錯中加強(qiáng)知識間的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)知識的融會貫通，進(jìn)一步完善知識體系。

最后，教師以學(xué)生完成的優(yōu)秀作品為例，引導(dǎo)學(xué)生梳理、歸納知識要點，總結(jié)程序構(gòu)建、完善優(yōu)化的算法思想和思維過程，構(gòu)建完整的知識體系，進(jìn)一步發(fā)展計算思維。在師生探討生活中順序結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的遷移與拓展，讓學(xué)生認(rèn)識到創(chuàng)新對社會發(fā)展的重要意義，養(yǎng)成積極使用技術(shù)工具解決實際問題的意識，進(jìn)一步培養(yǎng)信息社會責(zé)任感，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)全面發(fā)展的教育目的。

三、課后任務(wù)要合理，教學(xué)評效果貫始終

對大單元的項目教學(xué)而言，要注意微項目間的關(guān)聯(lián)過渡。合理的課后任務(wù)有助于及時調(diào)整下階段計算思維培養(yǎng)的教學(xué)策略，以便為下個微項目的展開做好鋪墊。筆者從“計算思維量化表（前測）”中篩選出關(guān)鍵評價指標(biāo)，設(shè)計了課后的“微項目編程效能感量表”，如下圖所示。學(xué)生通過問卷填寫，正確認(rèn)識自己的優(yōu)點與不足，在評價中激發(fā)創(chuàng)新意識。教師通過問卷收集數(shù)據(jù)，與前測量化數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，了解學(xué)生計算思維的發(fā)展水平。此外，導(dǎo)向性強(qiáng)的課后思考有助于下個微項目情境的創(chuàng)設(shè)。結(jié)合情境中的游戲算法，讓學(xué)生課后思考：該如何讓程序有效地驗證答題情況？由此自然地過渡到選擇結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生有針對性地展開預(yù)習(xí)探究，微項目間實現(xiàn)了良好的關(guān)聯(lián)。

教師要在課后結(jié)合教學(xué)過程中學(xué)生的課堂問答（課堂表現(xiàn)評分）、問題反饋、課后編程效能反饋、程序作品、思維導(dǎo)圖作業(yè)這些貫徹始終的評價數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)反思。其中，開放性的程序作品主要從主題內(nèi)容、程序設(shè)計這兩個維度進(jìn)行手動評分，幫助教師掌握學(xué)生的個性和水平能力差異，在后續(xù)課程進(jìn)行鞏固提升。與此同時，教師根據(jù)課堂反饋設(shè)置相應(yīng)的獎勵機(jī)制，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。綜合分析反思后，筆者及時針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)調(diào)整策略，細(xì)化目標(biāo)，以此提高學(xué)生的計算思維培養(yǎng)的教學(xué)效率。

四、結(jié)束語

筆者在基于計算思維培養(yǎng)的編程教學(xué)中，緊扣計算思維的評價標(biāo)準(zhǔn)和思維層次，將其貫穿于“運用順序結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”微項目的教、學(xué)、評各環(huán)節(jié)。圍繞“情境體驗—抽象建?！蝿?wù)迭代—分享評價—總結(jié)升華”的教學(xué)思路，嘗試設(shè)計切實可行的評價工具融入教學(xué)活動。學(xué)生活動探究中，不斷融合生活實際和學(xué)科知識，反復(fù)體驗問題分解、抽象、建模、算法、評估的思維過程，感受實現(xiàn)算法的自動化過程，逐步形成發(fā)展計算思維，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。本次的教學(xué)策略與實踐研究是一個積極的嘗試，效果與預(yù)期目標(biāo)基本相符。在今后的課堂教學(xué)中，筆者還會繼續(xù)深入探究，充分發(fā)揮教學(xué)評一體化的優(yōu)勢，以評促教、以評促學(xué)，打造計算思維培養(yǎng)的高效課堂。

【參考文獻(xiàn)】

[1]阮銘健.中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入小學(xué)程序設(shè)計課的“教學(xué)評”一體化實施路徑探索[J]教育信息技術(shù)，2022（5）：66-69.

[2]黃華林.新課標(biāo)背景下初中信息科技課堂“教學(xué)評一體化”實踐研究[J]教育信息技術(shù)，2023（4）：55-58.

[3]林莉.基于SOLO分類理論的教學(xué)評一體化編程教學(xué)設(shè)計——以“智能臺燈”一課為例[J]新課程導(dǎo)學(xué)，2023（2）：63-66.

（課題項目：本文系福建省電化教育館教育信息技術(shù)研究課題“基于計算思維培養(yǎng)的教學(xué)評一體化編程實踐研究”研究成果，項目編號為KT23052）