張美婷

【摘 要】計(jì)算思維的培養(yǎng)貫穿于信息技術(shù)課程全過(guò)程。在課標(biāo)中倡導(dǎo)使用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，認(rèn)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(jì)算思維發(fā)展的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量規(guī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維;表現(xiàn)性評(píng)價(jià);高中信息技術(shù)

【中圖分類號(hào)】G434? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2021）012-059-03

近年來(lái)，信息技術(shù)教育實(shí)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(cè)試和上機(jī)考試相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，不適用于以培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)的項(xiàng)目化課程，亟需采用合理的學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確保教、學(xué)、評(píng)一致性。通過(guò)將表現(xiàn)性評(píng)價(jià)運(yùn)用到信息技術(shù)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，有利于改變傳統(tǒng)評(píng)價(jià)中教、學(xué)、評(píng)分離的狀況，實(shí)現(xiàn)三者的統(tǒng)一。

面向計(jì)算思維發(fā)展的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)教學(xué)案例

筆者采用基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方法，帶領(lǐng)學(xué)生挖掘生活中的問(wèn)題，提出制作垃圾分類查詢助手項(xiàng)目。這是從生活中的實(shí)際問(wèn)題入手，引導(dǎo)學(xué)生感受計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的思路方法，通過(guò)設(shè)計(jì)方案，描述算法，把問(wèn)題轉(zhuǎn)化成算法描述再到程序代碼，體驗(yàn)編制計(jì)算機(jī)程序解決問(wèn)題的過(guò)程。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

1.設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題，解析實(shí)際問(wèn)題

本案例以生活中改善周邊環(huán)境、踐行垃圾分類的真實(shí)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生思考如何解決生活中進(jìn)行垃圾歸類的問(wèn)題，以制作“垃圾分類查詢助手”為項(xiàng)目主題，運(yùn)用學(xué)過(guò)的程序分支結(jié)構(gòu)和算法程序語(yǔ)言，自主設(shè)計(jì)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(shí)施以兩條主線展開(kāi)：一條主線從解決生活實(shí)際問(wèn)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(xiàng)目目標(biāo)、分析過(guò)程與拆解項(xiàng)目、逐步執(zhí)行與代碼實(shí)現(xiàn)、作品展示、評(píng)價(jià)反思的一個(gè)完整項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程。另一條主線是設(shè)計(jì)相應(yīng)活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)“垃圾分類查詢”功能的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)“查詢”的流程，體驗(yàn)計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程。學(xué)生通過(guò)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(guò)判斷、分析與綜合各種信息，形成運(yùn)用合理的算法解決問(wèn)題的計(jì)算思維。兩條主線相輔相成，指引學(xué)生逐步建構(gòu)知識(shí)框架。

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

按照項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目。先出示項(xiàng)目自評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生明確項(xiàng)目開(kāi)發(fā)制作步驟和項(xiàng)目評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，其具體步驟如下。

第一，小組合作，運(yùn)用學(xué)過(guò)的程序設(shè)計(jì)分支結(jié)構(gòu)知識(shí)，完成垃圾分類算法流程圖。在完成闖關(guān)活動(dòng)后，請(qǐng)小組同學(xué)展示流程圖填寫(xiě)情況，并用自然語(yǔ)言進(jìn)行算法描述。本活動(dòng)主要考察計(jì)算思維中的抽象思維能力，鍛煉學(xué)生將現(xiàn)實(shí)問(wèn)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(yǔ)言編寫(xiě)程序，調(diào)用Tkinter庫(kù)，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(xiàng)目、拆解項(xiàng)目，將查詢功能分解為輸入、判斷、輸出三項(xiàng)子功能，并逐步實(shí)現(xiàn)，體驗(yàn)自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計(jì)思想。本活動(dòng)主要鍛煉學(xué)生的算法思維能力，明晰項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的思維過(guò)程。

第三，編寫(xiě)程序、調(diào)試運(yùn)行，完成垃圾分類查詢助手程序開(kāi)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(jí)內(nèi)展示。本活動(dòng)用于考察學(xué)生的概括思維，讓學(xué)生體驗(yàn)獨(dú)立完成代碼編寫(xiě)的過(guò)程。

第四，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，在實(shí)現(xiàn)程序基本功能后，進(jìn)一步優(yōu)化程序功能，實(shí)現(xiàn)迭代升級(jí)。本活動(dòng)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(wèn)題中。

計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

1.確定評(píng)價(jià)目標(biāo)與內(nèi)容

高中信息技術(shù)評(píng)價(jià)活動(dòng)要根據(jù)評(píng)價(jià)的目的、要求、對(duì)象等進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)不同的評(píng)價(jià)目的，設(shè)計(jì)不同的評(píng)價(jià)情境。評(píng)價(jià)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(jí)、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(zhǔn)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、活動(dòng)任務(wù)、評(píng)價(jià)量規(guī)四方面對(duì)基于學(xué)科核心素養(yǎng)的信息技術(shù)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)進(jìn)行框架設(shè)計(jì)。以學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù)的表現(xiàn)和結(jié)果為依據(jù)，測(cè)定學(xué)生的內(nèi)容知識(shí)和程序知識(shí)的掌握程度和計(jì)算思維能力。

2.確定評(píng)價(jià)方式和具體指標(biāo)

本案例主要通過(guò)課堂觀察、作品評(píng)價(jià)等過(guò)程性評(píng)價(jià)的方式，從知識(shí)、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(píng)價(jià)的依據(jù)。

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

本案例依據(jù)課標(biāo)對(duì)計(jì)算思維水平的描述，梳理歸納出計(jì)算思維的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括算法思維、抽象思維和概括思維三個(gè)維度。

3.從教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)三方面制定評(píng)價(jià)量規(guī)，評(píng)價(jià)學(xué)生計(jì)算思維能力

（1）教師評(píng)價(jià)

教師從思維角度、問(wèn)題解決和小組協(xié)作三個(gè)維度對(duì)學(xué)生思維能力進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，發(fā)揮教師示范評(píng)價(jià)作用，重點(diǎn)在于挖掘?qū)W生思維層面上的問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)計(jì)算思維的框架。按照優(yōu)秀、良好、待進(jìn)步三個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)如下。

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

②問(wèn)題解決。能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理界定并選擇合適的算法;正確地對(duì)信息進(jìn)行分析、搜集、整理;達(dá)到項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的目的。

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

（2）學(xué)生自評(píng)

依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)相應(yīng)的課堂活動(dòng)任務(wù)，充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的導(dǎo)向和診斷作用，在活動(dòng)過(guò)程中將評(píng)價(jià)量規(guī)作為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)和努力方向，活動(dòng)完成后也依據(jù)評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)（見(jiàn)表1）。

（3）學(xué)生互評(píng)

《垃圾分類查詢助手》在小組內(nèi)從三方面進(jìn)行互評(píng)：①能否積極主動(dòng)思考，分析問(wèn)題;②能否提出恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題解決方案，并進(jìn)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(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量規(guī)總結(jié)反思

1.《垃圾分類查詢助手》學(xué)生自評(píng)量表統(tǒng)計(jì)

根據(jù)上述課堂上34位學(xué)生提交的自評(píng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果：有61.76%的學(xué)生認(rèn)為自己在計(jì)算思維方面表現(xiàn)處于良好等級(jí)，有31.37%的學(xué)生認(rèn)為自己在計(jì)算思維方面表現(xiàn)優(yōu)秀，6.86%的學(xué)生覺(jué)得自己有待進(jìn)步。同時(shí)認(rèn)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(jí)的學(xué)生占比分別為94.12%、91.18%、94.12%，這說(shuō)明絕大部分學(xué)生對(duì)自己的計(jì)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(píng)統(tǒng)計(jì)

學(xué)生互評(píng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：有44.12%的學(xué)生認(rèn)為同伴在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中表現(xiàn)良好，有40.44%的學(xué)生認(rèn)為同伴在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中表現(xiàn)優(yōu)秀，15.44%的學(xué)生覺(jué)得同伴有待進(jìn)步。優(yōu)秀良好率達(dá)到84.56%，這說(shuō)明絕大部分學(xué)生對(duì)自己的同伴在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的表現(xiàn)比較認(rèn)可。

3.評(píng)價(jià)量規(guī)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)

（1）評(píng)價(jià)量規(guī)表把計(jì)算思維細(xì)分為算法思維、抽象思維、概括思維三個(gè)評(píng)價(jià)維度，每個(gè)維度分成優(yōu)秀、良好、待進(jìn)步幾個(gè)等級(jí)，學(xué)生通過(guò)對(duì)比評(píng)價(jià)量規(guī)細(xì)則，可以充分了解自身計(jì)算思維所處階段。這對(duì)于學(xué)生更好地把握自己的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)進(jìn)行反思調(diào)整有很好的導(dǎo)向作用。

（2）在互評(píng)活動(dòng)中，學(xué)生共同討論、解決問(wèn)題，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，最終達(dá)到共同進(jìn)步的目標(biāo)?；ピu(píng)讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中鍛煉溝通能力，學(xué)會(huì)與人協(xié)作。

（3）教師通過(guò)學(xué)生自評(píng)、互評(píng)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(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成。

面向計(jì)算思維發(fā)展的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)具有多元性以及綜合性的特點(diǎn)，能夠利用多元方式跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，評(píng)估學(xué)業(yè)成就，改進(jìn)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(jì)算思維發(fā)展的高中信息技術(shù)項(xiàng)目式教學(xué)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)研究”（課題編號(hào)：CDDB21391）研究成果

參考文獻(xiàn)

劉向永. 普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）概覽[J]. 中國(guó)信息技術(shù)教育，2018（5）： 4-6.

蔡國(guó). 讓學(xué)科核心素養(yǎng)在項(xiàng)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(guó)信息技術(shù)教育，2020（18）： 55-57.