朱珂 徐紫娟 陳婉旖

[摘 ? 要] 計算思維評價是計算思維教育領(lǐng)域中一項(xiàng)非常重要且十分復(fù)雜的活動。鑒于計算思維評價研究的重要性、抽象性和多因素性，其在國際上受到了高度關(guān)注。計算思維已納入我國高中信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)之中，成為學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一，如何科學(xué)評價計算思維素養(yǎng)水平已成為國內(nèi)發(fā)展計算思維的迫切需要。研究通過梳理國際上計算思維評價理論研究的發(fā)展脈絡(luò)、目標(biāo)內(nèi)容及內(nèi)在邏輯，分析典型計算思維評價工具功能類型及適用范圍，結(jié)合應(yīng)用案例明晰不同教育情境中計算思維評價的實(shí)施情況，闡明和探討計算思維評價各要素的概念、內(nèi)涵及素養(yǎng)水平評價的分級與實(shí)施，并結(jié)合國內(nèi)計算思維的發(fā)展現(xiàn)狀提出建議：重視國內(nèi)計算思維教育的發(fā)展、構(gòu)建計算思維評價的理論框架、自主研發(fā)計算思維評價工具、開發(fā)計算思維評價的實(shí)踐案例。

[關(guān)鍵詞] 計算思維; 計算思維評價; 計算思維教育; 三維框架; 評價工具

[中圖分類號] G434 ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 朱珂（1982—），男，河南南陽人。副教授，博士，主要從事學(xué)習(xí)分析、 STEM 教育和計算思維研究。E-mail：ezhuke@qq.com。

一、引 ? 言

自2006年周以真提出計算思維[1]后，計算思維教育逐漸受到了國際教育領(lǐng)域的廣泛支持和關(guān)注。美洲、歐洲和亞洲的許多國家為了在K-12階段開展計算思維教育，先后發(fā)布了有關(guān)計算思維的政策文件。2011年，美國將計算思維納入《CSTA K-12標(biāo)準(zhǔn)（2011修訂版）》;2013年，英國將計算思維納入“新課程計劃”;2015年，澳大利亞將計算思維作為“新課程方案”的重要內(nèi)容[2];2017年，我國制定的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將計算思維作為學(xué)科核心素養(yǎng)[3]。

評價作為計算思維教育中的重要環(huán)節(jié)，能夠讓學(xué)生的計算思維的學(xué)習(xí)成果得到及時監(jiān)控和評估，從而促進(jìn)計算思維教學(xué)的有效發(fā)生。計算思維評價如果得不到充分重視，那么計算思維在K-12教育中進(jìn)行擴(kuò)展的機(jī)會就很渺茫。范文翔等人通過文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn)，對于計算思維的應(yīng)用研究層面，國內(nèi)主要聚焦于計算思維的培養(yǎng)策略，國外則主要聚焦于計算思維教育的工具以及計算思維的評價[4]。盡管目前各國已相繼推出有關(guān)計算思維的政策文件，但僅從評價這一角度而言，由于其自身的復(fù)雜性，將計算思維真正融入學(xué)校教育仍面臨著諸多問題和挑戰(zhàn)：（1）計算思維評價的理論基礎(chǔ)是什么，評價內(nèi)容和評價體系是什么;（2）計算思維評價的典型工具有哪些，其功能和應(yīng)用如何體現(xiàn)，是否可以綜合起來對計算思維進(jìn)行評價;（3）計算思維評價過程是如何具體實(shí)施的[5]。

為此，文章通過梳理國際上計算思維評價的理論研究及發(fā)展脈絡(luò)，分析典型計算思維評價工具的功能類型及適用范圍，結(jié)合應(yīng)用案例進(jìn)行分析，意在進(jìn)一步闡明和探討計算思維評價各要素的概念、內(nèi)涵及不同維度的設(shè)計與實(shí)施，以期為計算思維能力水平評價的理論框架構(gòu)建、評價量表設(shè)計、評測工具開發(fā)等提供參照。

二、計算思維評價的理論基礎(chǔ)及發(fā)展演變

（一）理論基礎(chǔ)

迄今為止，國內(nèi)外學(xué)者對計算思維的定義尚未統(tǒng)一，但其觀點(diǎn)大致可分為三種。第一種觀點(diǎn)認(rèn)為，計算思維是解決問題的過程，可以簡稱為“過程思維”。該觀點(diǎn)以周以真的表述為核心，她認(rèn)為計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為[1]。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，計算思維是一種重要的表達(dá)形式，強(qiáng)調(diào)了在現(xiàn)代數(shù)字媒體背景下，信息主要通過視覺媒體表達(dá)，因此，該觀點(diǎn)將計算思維稱之為“可視化思維”[6]。第三種觀點(diǎn)是Brennan和Resnick提出的計算思維三維框架，該框架將計算思維描述為一種由概念、實(shí)踐和觀念組成的三維能力[7]。

如果對計算思維的定義或?qū)σ粋€全面的計算思維框架沒有達(dá)成共識，那么順利地開展計算思維評價的可能性就會比較低。這是因?yàn)橛嬎闼季S評價必須與計算思維定義或理論框架相一致。例如：Chen等采用計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會（CSTA）標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了23項(xiàng)測量內(nèi)容，通過五個方面來評價五年級學(xué)生的計算思維[8];Marcos Román-González等基于計算思維的運(yùn)算定義，構(gòu)建了28項(xiàng)CTt（計算思維測試）[9]。每種計算思維定義都有其優(yōu)勢或不足，即使有了全球統(tǒng)一的定義，因知識結(jié)構(gòu)和關(guān)注焦點(diǎn)不同，大家對它的理解也未必相同。但鑒于第三種定義不僅強(qiáng)調(diào)計算思維的過程，而且在教育實(shí)踐中具有較強(qiáng)的可操作性，所以，國際上諸多研究將Brennan和Resnick提出的計算思維三維框架作為計算思維評價的理論基礎(chǔ)。該框架具體包括三個維度：計算概念、計算實(shí)踐和計算觀念，如圖1所示。

計算概念是指學(xué)習(xí)者在編程過程中所涉及的概念。當(dāng)學(xué)習(xí)者使用Scratch設(shè)計交互式媒體時，他們會采用編程語言中常見的一組計算概念來映射到Scratch編程塊，包括序列、循環(huán)、事件、并行、條件、運(yùn)算符、數(shù)據(jù)這七個概念元素。計算實(shí)踐是指學(xué)習(xí)者在涉及計算概念時開發(fā)的實(shí)踐，即采用哪些策略和方法來開發(fā)交互式媒體，包括漸進(jìn)和迭代、測試和調(diào)試、重用和再混合、抽象和模塊化四種形式。計算觀念表示的是學(xué)習(xí)者圍繞他們自身和周圍環(huán)境所形成的觀念，這與學(xué)習(xí)者和他人的關(guān)系以及周圍世界的不斷發(fā)展有著密切的關(guān)系，包括了表達(dá)、連接和質(zhì)疑三種方式。關(guān)于計算思維三維框架的組成要素及描述見表1。

（二）發(fā)展演變

Catherine等通過文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn)，在已有的計算思維評價研究中，Brennan和Resnick的計算思維三維框架是被引用最多的，該框架不僅得到了許多國內(nèi)外研究人員的認(rèn)可，還有了演變和發(fā)展[10]。2016年，Zhong等對Brennan和Resnick的三維框架進(jìn)行了探索，設(shè)計了三維綜合評價（TDIA）框架，擴(kuò)展并闡明每個維度的能力，并特別強(qiáng)調(diào)了計算觀念維度[11]。2017年，Shute、Sun和Asbell-Clarke對文獻(xiàn)進(jìn)行了元回顧，他們認(rèn)為Brennan和Resnick提出的框架有著一定的局限性，只是關(guān)注了一個特定主題領(lǐng)域，所以，他們構(gòu)建了一個分層的三維框架[12]。該框架支持并可以通過各種K-12學(xué)科領(lǐng)域來證明，包括數(shù)學(xué)、科學(xué)、英語和藝術(shù)等。2018年，借鑒英國計算學(xué)校的實(shí)踐結(jié)論，Grover和Pea提出了一個基于能力的計算思維框架，該框架包括六個計算概念和五種計算實(shí)踐[13]。在此框架中，Brennan和Resnick的計算觀念主要包含在計算實(shí)踐中，而Brennan和Resnick的某些計算實(shí)踐（如抽象）在Grover和Pea框架中則作為計算概念出現(xiàn)。2019年，Catherine等對先前學(xué)者們提出的諸多框架進(jìn)行了分類與整合，針對各種框架的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一個混合計算思維三維框架，該框架涵蓋了更廣泛的內(nèi)容與應(yīng)用領(lǐng)域[10]。

三、計算思維評價工具

（一）計算思維評價工具的類型

考慮到計算思維評價的重要性和可操作性，近年來，從計算思維評價角度出發(fā)，國外已經(jīng)開發(fā)了多種評價工具。這些評價工具大致可分為診斷工具、總結(jié)性工具、形成性迭代工具、數(shù)據(jù)挖掘工具、技能轉(zhuǎn)移工具、感知態(tài)度量表與詞匯評價七大類。

診斷工具。該類工具的目的在于測量受試者的計算思維能力水平變化，可用于教育干預(yù)前后進(jìn)行前測和后測。常見的計算思維診斷工具有CTt [9]、基本編程能力測試[14]和交換評價測試[15]。

總結(jié)性工具。該類工具主要用于測試后，它們的目標(biāo)是評價學(xué)習(xí)者在接受一些計算思維技能方面的指導(dǎo)或培訓(xùn)后能否獲得足夠的學(xué)科知識，或者是否能夠正確地將學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)用于實(shí)踐。例如Quizly[16]和The Fairy Assessment[17]。

形成性迭代工具。該類工具主要在學(xué)習(xí)過程中使用，目的在于為學(xué)習(xí)者提供自動反饋，以便發(fā)展和提高學(xué)習(xí)者的計算思維技能。從已有的文獻(xiàn)中可以找到以下幾種：Dr.Scratch[18]、Ninja Code Village[19]、Code Master[20]、CTP-Graph[21]、REACT[22]。

數(shù)據(jù)挖掘工具。該類工具也是針對學(xué)習(xí)過程的，可以實(shí)時地檢索和記錄學(xué)習(xí)者的活動，并提供有價值的數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析。例如：Shuchi和Grover團(tuán)隊(duì)在基于塊的編程環(huán)境中所做的研究[23]，以及Eguiluz團(tuán)隊(duì)使用Kodetu（具有細(xì)粒度記錄功能的在線平臺）所做的研究[24]。

技能轉(zhuǎn)移工具。該類工具的目的是評價學(xué)習(xí)者在多大程度上能夠?qū)⑺麄兊挠嬎闼季S技能轉(zhuǎn)移到不同類型的問題、背景和情境中，特別適用于干預(yù)前后。例如：Bebras Tasks[25]，重點(diǎn)測量計算思維能力向現(xiàn)實(shí)問題的轉(zhuǎn)移;CTP-Quiz[26]，評價計算思維能力如何轉(zhuǎn)移到科學(xué)問題和模擬環(huán)境中。

感知態(tài)度量表。該類工具的目的是評價受試者對計算思維的感知（如自我效能感）和態(tài)度。在這類工具中，有CTS[27]（計算思維量表）、CTSS[28]（計算思維技能量表）和CPSES[29]（計算機(jī)編程自我效能量表）。這些量表工具可以在計算思維教育干預(yù)前后使用。

詞匯評價。該類工具用于評價受試者口頭表達(dá)的計算思維元素，這些口頭表達(dá)可以視為是一種計算思維語言。正如Lye所言，“為了更好地研究包括計算實(shí)踐和計算認(rèn)識在內(nèi)的深度學(xué)習(xí)，可以通過記錄學(xué)習(xí)者在編程時口頭表達(dá)的思維過程，捕捉和分析他們的編程過程”[30]。

每種類型的工具都有其相對固定的特點(diǎn)，這使得它們都以特定的方式對計算思維進(jìn)行評價。例如，診斷和總結(jié)性工具是基于學(xué)習(xí)者對預(yù)先確定的計算思維項(xiàng)目或問題的回答，而形成性迭代和數(shù)據(jù)挖掘工具分別依賴于學(xué)習(xí)者編程創(chuàng)作和學(xué)習(xí)者在開發(fā)計算思維時的活動分析。因此，只有將不同類型工具提供的信息加以協(xié)調(diào)和三角化，才能對個人的計算思維進(jìn)行全面的評價。

（二）計算思維評價工具的綜合應(yīng)用

為了更好地利用計算思維評價工具輔助計算思維教育，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的綜合評價，Marcos Román-González等對CTt、Bebras Tasks和Dr.Scratch這三種評價工具能否綜合應(yīng)用進(jìn)行了探索，為計算思維評價工具的綜合應(yīng)用提供了一種思路和方法[31]。

研究結(jié)果表明，CTt、Bebras Tasks和Dr.Scratch之間的相似度非常小[31]。這在一定程度上說明了不同類型的評價工具之間只有很少的關(guān)聯(lián)性，在教育實(shí)踐中應(yīng)綜合應(yīng)用。同時，Marcos Román-González等結(jié)合各類計算思維評價工具的特點(diǎn)以及Brennan和Resnick的三維框架，進(jìn)一步總結(jié)出各類評價工具在計算思維各維度方面的適用程度和應(yīng)用于計算思維教育不同階段的時間順序，分別見表2、表3。

此外，Marcos Román-González等還總結(jié)了每種類型的評價工具在布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類法中的水平，幫助研究者從認(rèn)知層面更好地把握評價工具的應(yīng)用，如圖2所示。診斷工具提供關(guān)于學(xué)習(xí)者如何“識記”和“理解”一些計算概念的信息;技能轉(zhuǎn)移工具可以幫助學(xué)習(xí)者在不同的情境中“運(yùn)用”和“分析”他們的計算思維技能;形成性迭代工具允許學(xué)生“評價”自己和他人的項(xiàng)目，以及“創(chuàng)造”更好、更復(fù)雜的項(xiàng)目;總結(jié)性工具和詞匯評價工具充當(dāng)分類法中低級和中級之間的轉(zhuǎn)換工具;數(shù)據(jù)挖掘工具則在中級和高級之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。盡管如此，仍可能存在一些計算思維問題，如可用性、原創(chuàng)性、界面設(shè)計等，這些問題不可能用工具來衡量，是要用人的敏感性來衡量。最后，感知態(tài)度量表不評價認(rèn)知過程，而評價非認(rèn)知過程，因此，這類工具針對的是布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類法以外的計算觀念。

四、計算思維評價活動的典型案例

（一）基于可視化編程環(huán)境下的計算概念評價

編程是美國K-12教育中計算機(jī)科學(xué)入門課程的關(guān)鍵要素。為了使計算機(jī)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)能夠滿足K-12學(xué)習(xí)者應(yīng)對未來學(xué)習(xí)和工作的需求，學(xué)習(xí)者需要學(xué)習(xí)編程中解決計算問題的基本概念。Grover等發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者在基于文本編程背景下對諸如變量、表達(dá)式和循環(huán)等計算概念的理解面臨若干挑戰(zhàn)[32]。因此，他們探究了學(xué)習(xí)者在基于塊的編程環(huán)境下對計算機(jī)科學(xué)課程中的關(guān)鍵計算概念（變量、表達(dá)式、循環(huán)，簡稱VEL）的理解。案例采用以證據(jù)為中心的設(shè)計（ECD）原則設(shè)計評價項(xiàng)目，從領(lǐng)域分析、領(lǐng)域建模到形成概念性評價框架，對通過Scratch平臺完成了與本案例項(xiàng)目無關(guān)的入門編程和計算機(jī)科學(xué)課程學(xué)習(xí)的100名中學(xué)生進(jìn)行試點(diǎn)研究，從而獲取學(xué)生對VEL理解的整個過程。此外，通過收集到的數(shù)據(jù)，研究者還討論了如何對評價項(xiàng)目進(jìn)行修訂的問題。

案例在一定程度上給出了計算思維與STEAM學(xué)科融合的方向。在評價方面，采用以證據(jù)為中心的設(shè)計（ECD）原則，為計算概念評價以及計算思維其他維度的評價應(yīng)用研究提供了一種新的思路和方法。

（二）基于任務(wù)場景下的計算實(shí)踐評價

計算實(shí)踐是評價中需要測量的一個很重要的方面，它反映了其他領(lǐng)域（如科學(xué)和工程）的轉(zhuǎn)變情況，從測量實(shí)際知識轉(zhuǎn)向應(yīng)用知識和技能解決問題。Basu等發(fā)現(xiàn)，過去很少有人了解計算實(shí)踐的有效評價，尤其對于低年級來說，這些評價更為稀少[33]。因此，他們探究如何為計算實(shí)踐設(shè)計有效的評價工具，并使其可以在香港4～6年級的學(xué)生中大規(guī)模使用。案例采用以證據(jù)為中心的設(shè)計（ECD）流程來開發(fā)評價任務(wù)。在Brennan和Resnick描述的框架基礎(chǔ)上，選擇“重用和再混合”“算法思維”“抽象和模塊化”“測試和調(diào)試”作為評價內(nèi)容。對這四種計算實(shí)踐進(jìn)行闡述和定義，并在每個模塊下定義參與計算實(shí)踐的學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的重點(diǎn)知識、技能和能力（FKSA）。

案例中，研究者描述了一項(xiàng)有效、可靠的計算實(shí)踐評價工具的設(shè)計流程，其中至關(guān)重要的是清楚地闡明了評價目標(biāo)和內(nèi)容。此外，案例針對香港4～6年級學(xué)生提供了一項(xiàng)評價研究的結(jié)果，并且該評價工具已在香港約15000名學(xué)生中使用，這對研究者開展大規(guī)模計算思維教學(xué)、開展多輪研究具有較大的參考價值[34]。

（三）基于非正式環(huán)境下的計算觀念評價

《構(gòu)建計算思考者》是一項(xiàng)為期三年的研究，探討教育工作者和設(shè)計師們?nèi)绾巫钣行У刂С钟嬎闼季S能力的發(fā)展，以及如何將這些學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)制定成項(xiàng)目以滿足不同學(xué)習(xí)者的需求。作為《構(gòu)建計算思考者》研究的一部分，該案例由Mesiti等在非正式學(xué)習(xí)環(huán)境（波士頓科學(xué)博物館）中開展，研究集中在三種具體的展品設(shè)計方法上，展品介紹了皮克斯創(chuàng)新電影背后的計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和科學(xué)，以傳達(dá)“皮克斯背后的科學(xué)”中的問題分解內(nèi)容。整個研究分為兩個階段：第一階段調(diào)查了如何支持新手學(xué)習(xí)者與展品互動，并理解解決問題的策略，以應(yīng)對復(fù)雜的、創(chuàng)造性的計算機(jī)編程挑戰(zhàn);第二階段調(diào)查這些展品對中學(xué)生分解問題內(nèi)容的能力、效能感和興趣的影響[35]。

計算觀念更多關(guān)注的是學(xué)習(xí)者的非認(rèn)知能力，相對于認(rèn)知能力而言，在測評方面存在更大的難度，因此，以往對于計算觀念評價的研究并不多。該案例與其他研究的不同之處在于，研究環(huán)境是在博物館這類非正式環(huán)境中開展，采用觀察、訪談等形式，研究學(xué)習(xí)者對特定展品的理解和學(xué)習(xí)情況。評價和發(fā)展學(xué)習(xí)者的計算觀念能力，不僅可以激發(fā)學(xué)習(xí)者對計算思維的興趣，而且有利于學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維的形成。案例為研究者對學(xué)習(xí)者在非正式環(huán)境下計算觀念方面的評價提供了新的探索方向。

（四）游戲化教學(xué)情境下面向計算思維的綜合評價

近幾年來，包括英國在內(nèi)的許多國家都將編程納入了小學(xué)課程，這使人們對教孩子如何編碼產(chǎn)生了興趣。計算機(jī)游戲設(shè)計是一種有趣而有效的引入編程學(xué)習(xí)的方法。因此，英國倫敦大學(xué)學(xué)院Yasemin Allsop選擇來自倫敦一所小學(xué)的30名10—11歲的學(xué)生，讓他們使用Scratch和Alice 2.4平臺參加了為期八個月的游戲制作項(xiàng)目，從而回答“游戲化教學(xué)情境下評價計算思維能力的最佳方法是什么”這一研究問題。整個研究過程分三步：第一步，定義模型。評價模型從計算概念、元認(rèn)知實(shí)踐和學(xué)習(xí)行為三個方面進(jìn)行構(gòu)建。因?yàn)樵u價是在游戲制作環(huán)境中實(shí)施，所以計算機(jī)游戲設(shè)計也被納入評價模型中。第二步，選擇方法。評價方法基于民族志研究方法，具體包括對參加者的觀察和非正式對話、半結(jié)構(gòu)化訪談、提供日記和問題解決表以及檢查學(xué)生在平臺上所完成的游戲。第三步，過程實(shí)施。第一階段，30名學(xué)生在9月至次年1月期間使用Scratch平臺進(jìn)行了四個月的學(xué)習(xí)，每周一次，每次1小時，作為他們每周計算課程的一部分，總共進(jìn)行了14小時的學(xué)習(xí)。第二階段，30名學(xué)生在1月至4月期間使用Alice平臺進(jìn)行游戲，課程安排與第一階段一致。第三階段，課程結(jié)束后，分析學(xué)生的問題解決表、完成的游戲、訪談數(shù)據(jù)和現(xiàn)場筆記等[36]。

該案例探索了游戲化教學(xué)情境下計算思維的構(gòu)成要素，并使用多種方法收集學(xué)生完成游戲項(xiàng)目過程中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而深入理解游戲化教學(xué)情境下計算思維的構(gòu)成要素和評價這些要素的方法。研究結(jié)果證明了評價計算思維各方面內(nèi)容應(yīng)該采用多元化的評價方法，并提出在該環(huán)境下的最佳評價方法組合。評價方法的選擇與評價工具的選擇在一定程度上是不謀而合的，都要將研究對象、研究目的、研究內(nèi)容和環(huán)境等多方面因素考慮在內(nèi)。因此，該案例在評價方法和評價工具方面為計算思維能力的綜合評價提供了重要參考。

五、啟示與建議

（一）重視國內(nèi)計算思維教育的發(fā)展

世界上大部分發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在政策和資金的支持下，開展了計算思維教育的各類研究計劃和項(xiàng)目。然而，目前國內(nèi)的計算思維研究還不夠成熟，尤其對計算思維教育還不夠重視。因此，我國應(yīng)從多角度出發(fā)加強(qiáng)對國內(nèi)計算思維的人才培養(yǎng)。首先，從國際層面做好溝通協(xié)作，政府應(yīng)加強(qiáng)與重要的國際投資者，包括外國政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和其他機(jī)構(gòu)聯(lián)盟的互動，以便在計算思維研發(fā)方面進(jìn)行國際交流和合作[37]。其次，從國家層面做好計算思維教育應(yīng)用的頂層設(shè)計，注重發(fā)揮政府各部門優(yōu)勢，通過協(xié)作為教育部門解決困難和實(shí)現(xiàn)發(fā)展提供指導(dǎo)性框架[37]。最后，從學(xué)校層面做好計算思維的科研和人才培養(yǎng)工作，成立計算思維研究院和實(shí)驗(yàn)室等，加強(qiáng)計算思維相關(guān)領(lǐng)域課程的內(nèi)容建設(shè)[38]，重點(diǎn)培養(yǎng)計算思維、人工智能、大數(shù)據(jù)等方面的人才，開展計算思維領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)。

（二）構(gòu)建計算思維評價的理論框架

計算思維評價作為計算思維教育中非常重要且十分復(fù)雜的一項(xiàng)活動，需要通過構(gòu)建完善的計算思維評價理論框架來更好地開展和實(shí)施。首先，應(yīng)從計算思維的定義出發(fā)，確定計算思維評價的維度和要素。目前國外學(xué)者對計算思維的定義尚未統(tǒng)一，但已提供了很大的參考價值。因此，對于國內(nèi)研究者而言，可以通過對比和學(xué)習(xí)國外研究成果，確定本土化的計算思維定義，確定計算思維的評價維度和要素。其次，要分析每個維度包含要素的內(nèi)涵，并對各要素進(jìn)行詳細(xì)的描述，從而有利于研究者在后期課堂教學(xué)中觀察和記錄學(xué)生的計算思維外顯行為表現(xiàn)。同時，也便于教師在實(shí)際教學(xué)中按照各要素提出的標(biāo)準(zhǔn)去評價學(xué)生的計算思維水平。最后，教師或教育研究者要在實(shí)踐中根據(jù)研究對象、研究目的等對構(gòu)建的框架進(jìn)行修改和完善，對框架中包含的元素進(jìn)行靈活的調(diào)整和科學(xué)的權(quán)重分配。

（三）自主研發(fā)計算思維評價工具

良好的計算思維評價工具可以為計算思維教育營造有益的教學(xué)環(huán)境。目前，國內(nèi)尚缺乏科學(xué)權(quán)威的K-12階段學(xué)生計算思維能力評價工具[39]，部分研究也是直接采納和編譯國外的評價工具。基于此，我國在評價工具的自主研發(fā)方面存在著很大的發(fā)展空間。首先，要客觀看待國外研發(fā)的計算思維評價工具。由于國內(nèi)外教育理念不同，在課程設(shè)置方面也有諸多差異，因此，從國外直接編譯的評價工具并不能很好地適應(yīng)國內(nèi)計算思維教育的發(fā)展。其次，要扎實(shí)地進(jìn)行計算思維評價的理論學(xué)習(xí)與研究。對當(dāng)前國際上計算思維教育教學(xué)理論進(jìn)行細(xì)致梳理和分析，以前沿的科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)探究作為工具開發(fā)的參照，從而更加科學(xué)高效地開展計算思維評價工具的研發(fā)工具。最后，開發(fā)者應(yīng)從多角度、多方位出發(fā)，拓寬思維，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)新精神，自主研發(fā)更具針對性的評價工具，進(jìn)而促進(jìn)中小學(xué)計算思維教育的發(fā)展[40]。

（四）開發(fā)計算思維評價的實(shí)踐案例

開展計算思維教育不僅需要大量的教育政策支持，還需要諸多優(yōu)秀的案例和評價手段支撐。目前，我國需要一些計算思維評價的實(shí)踐案例來推動計算思維教育的發(fā)展。首先，從教師角度而言，教師的計算思維能力水平直接影響計算思維教育的質(zhì)量，對計算思維教育的發(fā)展起著十分關(guān)鍵的作用。因此，教師應(yīng)具備計算思維方面的知識和評價能力。其次，從學(xué)校角度而言，一方面要大力支持計算思維評價案例的開發(fā)工作，另一方面做好教師培訓(xùn)工作的投資和安排，尋找合適的培訓(xùn)課程和資源，如通過邀請講師講解計算思維評價的理念和方法，引進(jìn)成功且成熟的案例，以觀摩和實(shí)地學(xué)習(xí)的形式，使教師把握計算思維評價的整體流程[41]。最后，從研究者角度而言，可以將優(yōu)秀的國外計算思維評價實(shí)踐案例與我國現(xiàn)有的學(xué)校資源相結(jié)合，選擇合適的試點(diǎn)學(xué)校進(jìn)行研究，待研究效果成熟后再進(jìn)行普及。

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