李盼盼，張 維，曾鑫耀，宋玲玲，劉建芳

（華中師范大學(xué) 人工智能教育學(xué)部，湖北 武漢 430079）

0 引言

信息時代下，計算思維作為一種新型思維方式出現(xiàn)在大眾視野中。不同于用科學(xué)的原理及概念解決問題的理論思維和用想象力進行實驗的實驗思維，計算思維是側(cè)重于運用計算工具和計算方法求解問題的新型思維方式。目前，計算思維已被越來越多的學(xué)者認(rèn)可，并逐漸發(fā)展成為一種通用技能［1］。

關(guān)于計算思維的概念最早可追溯到2006年，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Wing［2］將計算思維描述成使用計算機科學(xué)的基本概念進行問題解決、系統(tǒng)設(shè)計以及理解人類行為的思維活動。隨著計算思維概念的提出，計算思維教育逐漸受到了眾多國家的支持和關(guān)注。美國、澳大利亞、芬蘭等多個國家相繼發(fā)布相關(guān)政策文件，強制性推廣K12 階段的計算思維教育［3］。新加坡則是注重興趣培養(yǎng)，當(dāng)?shù)匦畔⑼ㄐ琶襟w發(fā)展局更是從幼兒園開始培養(yǎng)孩子的計算思維能力，為此于2017 年啟動Playmaker 的計劃［4］。我國新推出的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》也明確提出將計算思維作為信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)之一。可見，在基礎(chǔ)教育階段，發(fā)展學(xué)生計算思維能力成為全球教育改革的重點。

測評作為計算思維教育的重要環(huán)節(jié)，不僅可以衡量學(xué)生計算思維水平，測試教學(xué)后的計算思維培養(yǎng)效果，還能幫助教育者根據(jù)測評結(jié)果對計算思維相關(guān)課程進行研發(fā)。盡管目前各國已相繼研發(fā)出適合不同學(xué)齡階段學(xué)習(xí)者的計算思維測評方法，但因缺乏科學(xué)系統(tǒng)的測評體系和測評框架作為理論基礎(chǔ)，導(dǎo)致無法完整有效地測評出學(xué)習(xí)者的計算思維能力水平［5］。因此，如何驗證計算思維培養(yǎng)效果、構(gòu)建適合測評高中生計算思維水平的測評框架值得研究。

本文在已有研究基礎(chǔ)上，以借鑒計算思維三維框架為主，以其他計算思維相關(guān)理論為輔，提出計算思維核心要素（CAPV），即概念知識（Concept knowledge）、算法思維（Algorithm thinking）、問題探究（Problem exploration）和價值觀念（Values），對計算思維的測評要素進行了更細致的劃分。此外，借鑒布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)理論對計算思維核心要素進行評價描述，以期構(gòu)建一個合理有效的測評框架以測評高中生的計算思維能力。該測評框架細化了計算思維要素水平，明確了測評層次標(biāo)準(zhǔn)，提高了測評可操作性和適用性，以推動計算思維測評工作全面開展。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 計算思維相關(guān)理論

計算思維作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的要素之一，對學(xué)生的信息處理能力有以下幾點要求：①要求學(xué)生能夠在信息活動中采用信息技術(shù)界定問題、對問題特征進行抽象、能建立基本的結(jié)構(gòu)模型并合理地組織數(shù)據(jù)；②要求學(xué)生能夠整合各種種類龐雜的信息資源，并使用合理的算法形成問題的解決方案；③要求學(xué)生能夠總結(jié)解決問題的過程與方法，并將其進行遷移［6］。“國際教育技術(shù)協(xié)會”和“美國計算機科學(xué)教師協(xié)會”經(jīng)2011 年聯(lián)合研究，認(rèn)為計算思維是一種問題解決過程，其中包括問題分析、數(shù)據(jù)收集與分析、抽象化、算法開發(fā)、問題分解、自動化、模擬、并行化等要素［7］。在國際上享有較高知名度的計算思維三維框架是由美國麻省理工學(xué)院MIT 媒體實驗室的Brennan［8］等于2012 年提出，三維框架具體指計算概念、計算實踐和計算觀念。其中，計算概念指計算機基礎(chǔ)概念知識，包括順序、循環(huán)、并行、事件、條件、運算符和數(shù)據(jù)；計算實踐指使用計算概念發(fā)展實踐，包括4 個信息處理能力，即遞增和迭代、測試和調(diào)試、再利用與再創(chuàng)作、抽象和模塊化；計算觀念指通過計算形成對世界和自己的觀念，包括表達、聯(lián)系和質(zhì)疑。

1.2 布魯姆教育目標(biāo)分類理論

20 世紀(jì)50 年代，美國著名心理學(xué)家、教育家本杰明·布魯姆等人將教學(xué)活動的總體目標(biāo)分為認(rèn)知、動作技能和情感3 個領(lǐng)域，并從每個領(lǐng)域最終目標(biāo)的實現(xiàn)中確定了一系列目標(biāo)序列［9］。其中，布魯姆對認(rèn)知領(lǐng)域做了詳細闡述，將其劃分為6 個目標(biāo)序列，而對動作技能領(lǐng)域和情感領(lǐng)域而言，布魯姆及其團隊只認(rèn)識到了它們的存在，并未制定出具體的目標(biāo)層次。1972 年，辛普森（E.J.Simpson）等人提出對動作技能領(lǐng)域教學(xué)目標(biāo)的分類，將其劃分為知覺、定勢、指導(dǎo)下的反應(yīng)等7 個目標(biāo)序列；1964 年，以克拉斯沃爾（D.R.Krathwohl）為首對情感領(lǐng)域目標(biāo)作進一步分類，將其劃分為接受、反應(yīng)、形成價值觀念等5 個目標(biāo)序列。在辛普森和克拉斯沃爾等學(xué)者的補充完善下，布魯姆教育目標(biāo)分類理論變得更加具體。在一段時間內(nèi)，幾乎全世界的大規(guī)?？荚嚩家圆剪斈返姆诸悶榭蚣軜?gòu)建考試目標(biāo)。鑒于此，美國將布魯姆的分類體系評為20 世紀(jì)教育領(lǐng)域中影響最為廣泛的事件之一。布魯姆教育目標(biāo)各領(lǐng)域劃分序列如表1所示。

Table 1 Bloom's educational goal classification and its goal sequence表1 布魯姆教育目標(biāo)分類及其目標(biāo)序列

2 計算思維CAPV測評框架

2.1 計算思維核心要素

確定計算思維核心要素，是順利開展計算思維測評的前提。梳理已有研究成果不難發(fā)現(xiàn)，不少專家學(xué)者和學(xué)術(shù)組織都對計算思維下了不同的定義，但每種定義的背后所表達的計算思維核心要素都有所重疊。因此，本文擇其共識，以借鑒在國際上具有較高關(guān)注度和認(rèn)可度的計算思維三維框架理論為主，以其他相關(guān)理論為輔，提出計算思維4個核心要素，即概念知識、算法思維、問題探究和價值觀念。

2.1.1 概念知識

概念知識指計算機基礎(chǔ)概念知識，是學(xué)習(xí)者進行計算思維實踐活動的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)者利用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念知識解決實際編程問題［10］。計算思維三維框架是在Scratch 編程環(huán)境相關(guān)研究中產(chǎn)生，而Scratch 作為少兒編程工具，并不太適用于高年級學(xué)生，因此提出的計算概念內(nèi)容可能存在不完整性。本文在相關(guān)理論擴展和其他編程語言概念知識的補充下，對計算概念做了一些補充完善，提出概念知識核心要素包括順序、循環(huán)、并行、事件、條件、運算符、數(shù)據(jù)、輸入和輸出。輸入和輸出在計算機上是指從外部文件中輸入數(shù)據(jù)賦給程序中的變量和將讀取的數(shù)據(jù)輸出到設(shè)備上。在現(xiàn)實生活中的意義是指將已經(jīng)知道的條件或線索帶入到問題中為輸入，問題解決后得到的結(jié)果為輸出。

2.1.2 算法思維

算法是解決問題形成方案時的一組清晰的指令。算法思維的關(guān)注點在于解決問題時的方法細節(jié)，這要求學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)不同的問題構(gòu)建相應(yīng)的解決問題的新算法。算法思維應(yīng)包括理解一系列算法指令并進行算法設(shè)計，基于相關(guān)理論歸納出算法思維應(yīng)包含遞增、迭代、基本數(shù)據(jù)組織、模塊化和算法設(shè)計5個指標(biāo)。

2.1.3 問題探究

問題探究是指學(xué)習(xí)者能夠利用計算機的方法和思想分析問題。在計算思維研究領(lǐng)域中，眾多學(xué)者更傾向于認(rèn)為計算思維就是問題解決的過程，因此，站在“過程要素說”的角度提出問題探究核心要素。問題探究主要包括問題抽象、問題分解、問題自動化解決和問題遷移。問題抽象即學(xué)習(xí)者能夠?qū)F(xiàn)實問題抽象成計算機能解決的問題；問題分解是指學(xué)習(xí)者通過分離關(guān)注點，將大問題分解成小問題，將復(fù)雜問題分解成簡單問題，從而逐步解決；問題自動化解決指學(xué)習(xí)者在解決問題時能讓計算機自動化處理信息，并建模以形成解決方案，而后通過設(shè)計計算機程序和算法解決問題；問題遷移是指學(xué)習(xí)者能夠?qū)⒔鉀Q問題的策略與方法遷移運用到其他問題上。問題探究是指學(xué)習(xí)者對問題的解決進行探索分析以及對方法的使用進行深化內(nèi)化的過程。

2.1.4 價值觀念

對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)不僅要關(guān)注學(xué)生解決問題的能力，還應(yīng)注重學(xué)生在計算思維學(xué)習(xí)過程中價值觀念的形成。在三維框架的計算觀念中，Brennan 等［8］分別用表達、聯(lián)系和質(zhì)疑來體現(xiàn)學(xué)生價值觀的形成，具體表現(xiàn)為學(xué)習(xí)者可以通過接觸新的人、項目和想法，以及與他人合作等方式意識到共同創(chuàng)造價值的力量，并且能夠通過計算理解世界，敢于對現(xiàn)存技術(shù)和世界提出質(zhì)疑。在此基礎(chǔ)上，將價值觀念擴充為態(tài)度、團隊合作、質(zhì)疑、創(chuàng)新4 個指標(biāo)。計算思維核心要素及其內(nèi)涵如表2所示。

2.2 計算思維測評框架CAPV

計算思維核心要素是計算思維教學(xué)目標(biāo)，也是計算思維測評標(biāo)準(zhǔn)。為解決如何衡量計算思維培養(yǎng)效果問題，本文借鑒布魯姆教育目標(biāo)分類理論，具體描述核心要素與目標(biāo)領(lǐng)域的對應(yīng)關(guān)系，構(gòu)建計算思維核心要素測評框架CAPV，如圖1所示。

2.2.1 概念知識層

概念知識是計算思維學(xué)習(xí)的前提和基礎(chǔ)，學(xué)生概念知識的培養(yǎng)主要包括對基本概念的理解和應(yīng)用。概念知識的培育目標(biāo)是使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)計算機基本概念之后，能夠根據(jù)自己的理解解決實際問題。這屬于認(rèn)知領(lǐng)域的初級目標(biāo)。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類理論中的認(rèn)知領(lǐng)域，對概念知識的評估包括了解、領(lǐng)會和應(yīng)用。在了解層級，學(xué)習(xí)者應(yīng)知道計算機概念的基本內(nèi)容，完成基本概念的積累。在領(lǐng)會層級，學(xué)習(xí)者要理解計算機概念基本內(nèi)涵，把握計算機概念的意義，包含轉(zhuǎn)化、解釋和推斷一些基本概念的外延，建構(gòu)計算思維概念知識的網(wǎng)絡(luò)體系。在應(yīng)用層級，學(xué)習(xí)者要將概念知識應(yīng)用到解決問題的情境中。

Table 2 Core elements of computational thinking and their connotations表2 計算思維核心要素及其內(nèi)涵

Fig.1 Computational thinking CAPV assessment framework圖1 計算思維CAPV測評框架

2.2.2 算法思維層

算法思維體現(xiàn)在基于問題解決過程中對策略和方法進行闡釋、選擇并應(yīng)用的過程。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類理論的認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)，可用分析、綜合、評價對算法思維進行評估。在分析層級，學(xué)習(xí)者能夠從現(xiàn)有信息中過濾出有價值的內(nèi)容，并通過分析獲取解決問題所需知識。在綜合層級，學(xué)習(xí)者能夠?qū)⒂嬎闼季S零碎的概念知識整合成知識系統(tǒng)，并對問題制定解決計劃，抽象出一系列問題解決過程的流程。在評價層級，學(xué)習(xí)者能按照一定的標(biāo)準(zhǔn)解決問題，在解決問題過程中進行評價和反饋。評價可根據(jù)學(xué)生解決問題的程度和在解決問題過程中的自我表現(xiàn)和小組合作表現(xiàn)進行評價。

2.2.3 問題探究層

問題探究是運用計算機知識將問題抽象、分解、解決并遷移到其他問題中，是運用計算機知識實踐的過程。問題探究體現(xiàn)了學(xué)習(xí)者計算思維實踐方面的綜合能力。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類理論，可用一系列動作技能領(lǐng)域目標(biāo)的實踐操作標(biāo)準(zhǔn)對問題探究過程進行評價。比如知覺、定勢要求學(xué)生在實踐前做足心理和思想上的準(zhǔn)備工作，指導(dǎo)下的反應(yīng)指學(xué)生能在教師指導(dǎo)下完成對問題的探究，機械動作和復(fù)雜的外顯反應(yīng)指在該層次學(xué)生已通過教師的指導(dǎo)對實踐活動有一定的信心和熟練程度，從而可以高效率地獨自模仿完成任務(wù)或可以完成此基礎(chǔ)上更加復(fù)雜的任務(wù)，適應(yīng)和創(chuàng)新指學(xué)生能夠較快適應(yīng)新的問題情景并在解決問題的過程中有所創(chuàng)新。

2.2.4 價值觀念層

價值觀念是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)計算思維解決問題過程中形成的有關(guān)自身和對周圍世界的觀念，關(guān)注的是學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度與價值觀的形成，這屬于布魯姆教育目標(biāo)分類理論中情感領(lǐng)域的價值觀層面。對應(yīng)的目標(biāo)層次有：①接受，指學(xué)生愿意接受特殊的現(xiàn)象或新刺激如教師創(chuàng)設(shè)的問題場景；②反應(yīng)指學(xué)生能主動參與實踐活動并表達自己積極的態(tài)度；③形成價值觀念指在計算思維的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以在信念和態(tài)度方面對所學(xué)內(nèi)容表達積極的肯定；④組織價值觀念系統(tǒng)指學(xué)生可以將自己的計算思維價值觀與現(xiàn)有價值觀聯(lián)系整合起來，消除二者的矛盾和沖突，建立內(nèi)在一致的價值觀體系；⑤價值體系個性化指學(xué)生通過前4 個階段的內(nèi)化過程，將自己所學(xué)的知識觀念轉(zhuǎn)化為自己統(tǒng)一的價值觀，并將其融入自己的性格中，形成屬于自己獨特的價值觀念體系。

2.3 計算思維CAPV測評方法

測評是計算思維教育中至關(guān)重要的一環(huán)，只有學(xué)習(xí)者計算思維能力得到及時監(jiān)控和評價，才能使后續(xù)計算思維教學(xué)活動得到有效開展。計算思維的測評不僅要全面考察計算思維各要素，還要強調(diào)高階認(rèn)知技能應(yīng)用。為了能準(zhǔn)確評價出學(xué)生在計算機實踐中的行為過程、能力表現(xiàn)和學(xué)習(xí)結(jié)果，確定學(xué)生在不同維度上的表現(xiàn)性指標(biāo)（認(rèn)知、運動技能或情緒）非常重要，因此，有必要建立具有可操作性的等級體系評價標(biāo)準(zhǔn)［11］?；诖耍疚膶w納出在各教育目標(biāo)層次上不同核心要素所適用的測評方法或測評工具。單一的測評方法并不能系統(tǒng)完整地評估學(xué)習(xí)者的計算思維水平，為了更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)販y評學(xué)習(xí)者計算思維能力，需結(jié)合多種測評方法評估學(xué)習(xí)者計算思維能力。

2.3.1 概念知識測評

概念知識在布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)中對應(yīng)的目標(biāo)層次是了解、領(lǐng)會、應(yīng)用。教師可根據(jù)實際教學(xué)情況，采用測試和提問的方式對學(xué)生概念知識層次目標(biāo)進行評價。評價方法多以紙筆為主，考察的形式可以多種多樣，比如選擇題、判斷題等。在了解和領(lǐng)會層面，可選用題目測試法中的CTt（Computational Thinking Test）進行測評，CTt 測試題中包括28 個測試項目，均是采用選擇題的形式，比較適用于12-14 歲的學(xué)生，題目涉及到基本概念知識，如序列、For 循環(huán)、While 語句、If 簡單條件（分支）、If/Else 復(fù)雜條件、簡單函數(shù)等［12］。該方法在測評學(xué)生了解、領(lǐng)會基本概念知識方面具有良好效果。在應(yīng)用層級，可以選用基于機器人程序設(shè)計課程的測試（Robotics Program Tool），該方法不僅可以測試學(xué)習(xí)者在非機器人環(huán)境中對計算思維概念的理解，還可以測評學(xué)習(xí)者計算思維概念遷移到不同場景的能力［13］，體現(xiàn)了學(xué)生對概念知識的應(yīng)用能力。

2.3.2 算法思維測評

算法思維的目標(biāo)領(lǐng)域是測評學(xué)習(xí)者是否有制定一系列解決問題步驟的能力，有分析、綜合、評價3 個認(rèn)知層次。在分析和綜合層面，可選用問卷調(diào)查法，前提是要制定一系列探究性問題，讓學(xué)生將分析問題過程按照主觀意愿填寫，以此測評學(xué)生的分析和綜合能力。在評價層面，可選用計算思維評價量表CTS 進行測評，該量表主要從創(chuàng)造力、算法思維、協(xié)作等方面測量學(xué)習(xí)者的計算思維水平能力［14］?？蛇x用該量表中若干能體現(xiàn)學(xué)生解決問題情況以及團隊合作表現(xiàn)的題目讓學(xué)生進行測評。

2.3.3 問題探究測評

問題探究測評指標(biāo)是測評學(xué)習(xí)者問題抽象、問題分解、問題自動化解決以及問題遷移的能力，所對應(yīng)的布魯姆教育目標(biāo)可概括為學(xué)生對問題解決能力的規(guī)范和熟練程度。因此，對問題探究的測評可采用更加開放的形式，如可選用基于試題評價的貝布拉斯挑戰(zhàn)賽測試（Bebras Tasks）進行測評，Bebras Tasks 側(cè)重于測量學(xué)習(xí)者利用計算思維解決生活實際問題的能力［15］，不僅提升學(xué)習(xí)者解決問題的技能，還可以測評學(xué)生解決問題的效率及規(guī)范程度。

2.3.4 價值觀念測評

價值觀念在布魯姆教育目標(biāo)分類理論中對照情感領(lǐng)域的價值觀層面，可整體概括為價值觀的形成，因其內(nèi)容比較抽象、不易量化，在評價上有較大困難。因此，教育者可通過觀察訪談法對學(xué)生進行測評。觀察訪談法是從學(xué)生的學(xué)習(xí)行為出發(fā)，學(xué)生每進行完一個項目，教師便對學(xué)生進行訪談。教師在訪談過程中，可對學(xué)生進行一些提問［16］。例如，可詢問學(xué)生進行該項目時的動機是什么，即為什么想要做這個項目？詢問學(xué)生在項目創(chuàng)建和進行過程中的具體細節(jié)，即你是如何開始準(zhǔn)備的？是自己完成還是團隊合作完成？在開發(fā)過程中項目是如何發(fā)展的？在完成項目過程中遇到了什么問題？又是如何解決的？最后針對項目完成情況詢問學(xué)生還有什么期待和不足，想要改變什么？在項目中自己表現(xiàn)的優(yōu)點和不足分別是什么？什么是讓你感到驚訝的？你還喜歡做哪些與科技相關(guān)的事？通過與學(xué)習(xí)者互動，教師通過學(xué)習(xí)者的言語和行為表現(xiàn)獲得學(xué)習(xí)者價值觀念發(fā)展過程。

根據(jù)上文不難發(fā)現(xiàn)，要想準(zhǔn)確測評出學(xué)生的計算思維能力只憑一種測評方法是行不通的，教育者在測評學(xué)生計算思維能力時，要結(jié)合多種測評方法、運用多種測評工具，圍繞測評框架CAPV 所對應(yīng)的目標(biāo)層次開展測評工作，對計算思維每個層次的測評做到不遺漏、不偏失，從而綜合測評學(xué)生計算思維水平，具體評價方法如表3所示。

Table 3 Computational thinking evaluation methods表3 計算思維評價方法

3 計算思維CAPV測評框架實施建議

3.1 對概念知識層的實施建議

概念知識作為計算思維實踐的基礎(chǔ)，具有非常重要的意義。概念知識在教授的過程中必須注重其嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性，這就要求教育者們深入理解計算思維的概念，完善計算思維概念知識網(wǎng)絡(luò)體系，注重學(xué)習(xí)者對計算概念的學(xué)習(xí)和理解。概念知識層對應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)是知識、領(lǐng)會和應(yīng)用，即學(xué)生能夠了解基本的概念知識，理解其中的內(nèi)涵，并能將計算機概念知識運用到具體的實踐活動中。因此，教師應(yīng)針對該教學(xué)目標(biāo)制定相應(yīng)的教學(xué)方式。在教授學(xué)生計算機概念知識的過程中要注意知識的準(zhǔn)確性和知識之間的連貫性，可以通過可視化技術(shù)如利用圖形、圖像、動畫等視覺表征手段和視覺認(rèn)知輔助工具讓學(xué)生初步了解計算機概念知識。在學(xué)生形成初步了解后，教師可將新概念與舊概念建立聯(lián)系，或要求學(xué)生轉(zhuǎn)述概念，將概念精煉化，并能列舉出與概念相關(guān)的3 個以上的例子，便于學(xué)生迅速接受新概念、領(lǐng)悟新概念。隨后，通過創(chuàng)設(shè)簡單的問題情景，讓學(xué)生將學(xué)習(xí)的新概念應(yīng)用到問題情境中，便于學(xué)生將概念知識內(nèi)化。

3.2 對算法思維的實施建議

算法思維關(guān)注的是學(xué)生在解決問題過程中對相關(guān)計算機概念、策略和方法等內(nèi)容的綜合運用，在布魯姆教育目標(biāo)分類中所對應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)是分析、綜合、評價。即學(xué)生具有分析解決問題所需知識的能力，能夠整合概念知識并制定一系列解決問題的流程，并且按照標(biāo)準(zhǔn)進行評價與反饋。因此，教育者們可通過多種教學(xué)方式，幫助學(xué)生通過設(shè)計一系列計算機指令解決問題以達到培養(yǎng)學(xué)生算法思維的能力。教師可通過項目式教學(xué)方式達到培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、評價的教學(xué)目標(biāo)。項目式教學(xué)作為一種由團隊合作完成項目任務(wù)的新型教學(xué)模式，對培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和自我學(xué)習(xí)能力有十分積極的影響［17］。教師在設(shè)計項目式教學(xué)任務(wù)時需要對相應(yīng)的計算機概念知識進行重組和編排，將相關(guān)知識轉(zhuǎn)化為若干個項目，且項目之間有一定的邏輯聯(lián)系，最后通過小組合作完成項目。這種教學(xué)模式能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的算法思維能力。

3.3 對問題探究的實施建議

問題探究是學(xué)習(xí)者運用計算機方法或工具抽象問題、分解問題、自動化解決問題并將知識遷移到其他問題的過程，是學(xué)習(xí)者在該學(xué)科必須掌握的實踐要素。在布魯姆教育目標(biāo)分類中，實踐操作能力評估主要指問題解決過程的熟練和規(guī)范程度。因此，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生多參與實踐活動，關(guān)注學(xué)生在實踐活動中的完成情況，并設(shè)計適合學(xué)習(xí)者參與的學(xué)習(xí)活動，要求學(xué)習(xí)者運用經(jīng)算法思維所設(shè)計的一系列算法步驟解決問題。此外，教師還幫助學(xué)生總結(jié)問題解決的過程與方法，從而構(gòu)建清晰、全面、包容性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成全面系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并創(chuàng)造相同類型不同情景的新問題，讓學(xué)生在新問題與舊問題之間建立聯(lián)系，以培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力，進而實現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。

3.4 對價值觀念的實施建議

價值觀念是學(xué)習(xí)者在應(yīng)用計算思維解決問題過程中形成的個人對計算環(huán)境的理解，是學(xué)習(xí)者在實踐中對性格塑造與思維習(xí)慣養(yǎng)成方面的學(xué)習(xí)結(jié)果［18］。教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)布魯姆教育目標(biāo)分類中價值觀的形成。價值觀念體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者運用計算思維解決問題過程中的合作意識與情感態(tài)度兩個方面。其中，合作意識體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者之間的溝通交流和共同協(xié)作方面。因此，教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)的多種問題情景應(yīng)包含符合學(xué)生小組合作的問題情景，旨在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的溝通能力和合作能力。在教學(xué)過程中，學(xué)生以小組為單位，分別完成由教師指引設(shè)計基于工作過程的典型任務(wù)項目。此外，情感態(tài)度指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)計算思維過程中所表現(xiàn)出的熱情、好奇心、積極性和樂觀態(tài)度等，且在計算思維發(fā)展的不同階段會產(chǎn)生相應(yīng)變化。教師更應(yīng)注重學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的情緒變化，一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生畏難情緒或消極情緒，應(yīng)盡快積極幫助學(xué)習(xí)者排解，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)計算思維的自信心和可勝任感。

4 結(jié)語

計算思維測評框架作為計算思維評價的理論依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，在計算思維能力培養(yǎng)方面起到不可替代的作用。因此，本文將構(gòu)建計算思維測評框架體系作為測評學(xué)習(xí)者計算思維能力的重要立足點，在計算思維三維框架及相關(guān)理論基礎(chǔ)上，提出計算思維核心要素（CAPV）和相關(guān)測評指標(biāo)，并基于布魯姆教育目標(biāo)分類理論構(gòu)建計算思維CAPV測評框架。在內(nèi)容層次上，本文較全面地考慮了計算思維的內(nèi)涵及外延，在對各核心要素測評方法和測評工具的選擇作了具體闡述，并給出了該框架在具體實施過程中的實踐建議。后續(xù)研究將結(jié)合真實教學(xué)案例和實踐需求，在實際應(yīng)用中進一步優(yōu)化和完善測評框架，挖掘計算思維CAPV 測評框架在教學(xué)活動中的實踐價值。