高中信息技術“數據與計算”模塊的教學評測設計

王戈

教學評測的有效實施對高中信息技術課程的順利推進起著至關重要的作用?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課標》）不僅僅闡述了課程性質和理念，闡明了學科核心素養、課程結構、課程內容，也非常明確地提出了課程目標、學業要求、學業質量水平、核心素養水平的劃分。2017年版課程標準既是教學的依據，也是學業評價的依據。

評測依據

必修模塊“數據與計算”的核心是數據及針對數據的處理計算，分為數據與信息、數據處理與應用、算法與程序實現三個單元。《課標》從內容、學科大概念、學業要求、學業質量水平、學科核心素養等方面為教學評測的實施提供了依據。

1.內容要求

根據《課標》的要求，現在的測評不僅僅要考查基本知識和基本技能，更要考察學科核心素養，但素養的考察，必須基于相關的情境，必須基于學生已具備的系統的、結構化的學科知識和技能，才能進行。

本模塊的教學內容包括了解數據在信息社會中的重要價值、分析數據與信息的關系、強調數據處理的基本方法與技能、掌握算法與程序設計的基本方法、運用數字化工具解決生活與學習中的問題、認識人工智能的重要作用等，具體可以參閱《課標》本模塊中“內容要求”的8項。

2.學科大概念

從必修1的教學內容和學業要求可以看出，本模塊主要體現的學科大概念為數據和算法。圍繞數據，闡明了數據、信息、知識的關系，通過實例，選用恰當數字化工具，體驗數據的采集（包括數字化）、鑒別、處理運算、可視化表達，分析價值等過程，認識到數據對于生活的重要性。圍繞算法，明確算法概念，表達簡單算法，并通過實例，體驗界定問題、抽象特征，建立模塊，實現算法，設計方案，并用具體的技術（程序設計及系統硬件）實現自動化、系統化解決的過程，形成學科思想和方法并可遷移。

3.學業要求

學業要求是模塊測評的依據，通常用于教師確定本模塊的學習目標，以及進行單元、模塊等的階段性測評。

《課標》中對本模塊的學業要求進行了非常清晰的描述，并與學科核心素養進行了對應，詳見《課標》中本模塊學業要求。

4.學業質量水平

高中學業質量水平是根據問題情況的復雜程度、相關知識和技能的結構化程序、思維方式、探究模式或價值觀念的綜合程度進行劃分的，每一級水平主要表現為學生整合信息技術學科核心素養，在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念、思維、方法和觀念解決問題的能力。本模塊作為必修內容，通常適用于其中的水平二，即高中畢業生在本學科應達到的合格要求。

5.學科核心素養

學科核心素養是進行測評的主要目標，依據不同的情境、學科內容學業質量水平、問題導向等，可以考察學科核心素養中的不同水平中的不同分項。學科核心素養水平可以從信息意識、計算思維、數字化學習與創新水平幾個側面分別得到體現。在測評過程中，基于學科核心素養的問題情境，可以多個小題針對一個學科核心素養水平測試，也可以一個問題情境，考察多個學科核心素養水平。

測評要點

從《課標》要求及測評依據可以看出，測評從傳統的雙基考查，轉變到了對學生學科核心素養的考察，對學生是否掌握了系統性的學科知識和技能，并通過用學科思想和方法來解決實際問題進行考察。在評測中，要關注育人功能，體現立德樹人;關注主干知識，體現學科基礎;關注問題解決過程，體現學科能力;關注思維品質，體現學科方法和思想，對教學形成正向引導。

基于核心素養的測評，要測評學生在課程學習中所獲得的知識、技能，以及所養成的情感態度與價值觀等多方面的綜合素養。在命題時，要根據內容要求和學業質量水平，建構復雜度相當的情境，通過學生在解決復雜的現實問題過程中表現出來的綜合品質或能力，判斷學生是否達到應達的學科核心素養水平。

在進行必修1模塊測評時，應依據學業質量水平，參考本模塊學業要求，形成學科核心素養水平測評要點。

測評設計

1.測評方式

北京市朝陽區信息技術學科的總結性測評采用“筆試+實際操作”的測評方式，目前正在探索在線測試模式。

筆試的優勢在于安全、易行、公平。全體學生不受測試環境條件的制約，可以同一時間進行考試，減少了考試漏題的風險;學生使用紙筆可以很方便地表達自己的思考過程，沒有技術限制。但筆試的弊端也非常突出，不能體現信息技術學科的特點，學生無法進行實操調試，無法使用多媒體的表達手段;題目的情境表達等只能是文字圖形，比較復雜的情境，需要較大的文字量。

實操和在線考試可以較好地體現信息技術的學科特點，能為學生提供與教學環境近似的真實技術環境，便于更好地展示真實問題及其解決過程，對于學科核心素養的測評非常有利。但在實施過程中，仍然存在一些弊端：其一是公平問題。受條件所限，不可能全體學生同時考試，公平性會受質疑。雖然在同場考試中可以采用很多預防抄襲的措施，如題干不變改變選項位置、題目順序，但不同場次之間的漏題問題，只能依靠具有足量試題的題庫，而試題之間的等值問題，需要大量的前期調研、命題、預測、統計分析和評估，人力、財力、時間投入巨大，在現有條件下很難解決。其二是數據安全問題。在線考試因為涉及的環節比較多，出現問題的概率也相對較大。高中終結性學業水平考試是一個相對高利害的教學測評，要做到萬無一失，需要很多技術保障（如分層備份等），投入依然巨大。

2.測評思路

（1）知識和技能的測評要達到高階思維水平

雖然基于學科核心素養的測評不強調具體的知識技能，但學生必須在具有充分和系統的知識技能的基礎上，才能去解決問題。以往的知識和技能測評，學生通過死記硬背就可以得分，所考查的思維水平偏低。在新的測評標準中，要改變測評知識和技能的方式，從理解、運用、分析的認知維度去考查，在情境中去考查。

例如，對數據、信息、知識的概念及關系的考查，可以在學生理解概念、運用分析的層次上命題。

小明知道一組數字：340823199710227523，經過分析，他明白這是一個身份證號，通過查詢相關身份證的資料，他知道這個身份證代表的含義是：出生地是安徽省安慶市樅陽縣，出生年月日是1997年10月22日，是本地本日的第75個孩子，女性，效驗碼是3。小明知道了身份證中各位數字的含義，能夠通過查詢各位數字含義，確認一個人的身份證號是否正確。

在上面的描述中，什么是數據？什么是信息？什么是知識？請用自己的語言描述三者間的關系。

（2）學業測評要關注育人功能

立德樹人應該貫穿教育的全過程，在測評過程中也要關注其育人功能，在潤物無聲中進行信息社會責任的教育。

例如：

趙宇的爸爸收到好朋友發來的一條短信：“我在外地抽獎中了大獎，需要一筆手續費，手頭不便，您幫我墊付一下，賬號**********，回來再還您，活動方的公證電話是********。

趙宇的爸爸首先給朋友回了一條短信詢問，得到了肯定的答復;他又給短信中提供的號碼打了電話，對方也肯定了這個消息;他想了想還是不放心，于是撥打朋友的電話，卻沒有人接;他接著撥打114查詢短信中提供的“公證”電話，發現根本沒有相關記錄;最后，趙宇的爸爸向公安部門咨詢，發現這是一個騙局：騙子先偷來手機，然后根據手機中記錄的電話號碼詐騙機主的朋友。

趙宇的爸爸分別用多種方法鑒別這條信息，你認為哪些鑒別的方法是合理的？哪些方法不妥？為什么？你是否會把這個例子講給自己的親朋好友聽？請寫出原因。

本題通過實例，考查學生判斷數據來源準確性的能力和方法，同時通過詢問學生是否會分享給他人，也間接對學生的信息分享意識和信息社會責任進行了評測。

（3）測試要考核學生的思維過程

只看結果有時很難判斷學生的學科核心素養水平，通過結果反推其解決過程，不免會有失偏頗，在進行題目設計時，關注學生的思維過程，讓其思維過程外顯，對測評結果的準確性很有幫助。

例如：

BMI指數是國際上常用的衡量人體胖瘦程度的一個標準。其計算公式為：BMI=體重（公斤）÷身高（米）2。如一位男同學的體重是70公斤，身高是1.75米，他的BMI值為：70÷（1.752）=22.86。

請你編寫程序：輸入高一一班25位男生的身高、體重值，統計輸出本班學生“正常”“低體重”“超重”或“肥胖”級別的人數，如輸出本班正常體重a人，低體重b人，超重c人，肥胖d人。（其中的a、b、c、d應是實際的統計人數，此處只是替代）

提示：用變量BMI表示體重指數值，結合下表所示的高一學生體重指數評分表，實現對本班男生體重指數等級的評定，即根據輸入每人的身高和體重值，得到對應的等級——“正常”“低體重”“超重”或“肥胖”，并分別統計，身高和體重均允許輸入小數。

請用自然語言、偽代碼或流程圖、思維導圖等方式，進行你的算法描述，詳細描述你的程序設計思路。

請用Python語言編寫程序，注意縮進。

此題學生可以用自己擅長的方式，繪制描述自己解決問題的過程;把學生解決問題的思路外顯，能幫助教師對其進行判斷。

（4）題目基于真實情境且具有一定復雜度

從本區學生實踐看，學生的生活面比較窄，情境的構建既要選取學生熟悉的真實案例，又要符合學習內容、學業質量水平，且具有一定的復雜度或劣構性。

例如：

“小明和三位同學中午想去聚餐，他習慣性地打開了某美食App，看到了如下信息。

某火鍋店，其價目表如下：

鍋底：菌湯鴛鴦鍋（58元）、三鮮湯鍋（38元）、三鮮鴛鴦鍋（58元）、山珍菌湯（38元）。

葷菜1（每份30元）：黃門嫩牛肉、梅林午餐肉、綠色毛、鮮牛黃喉。

葷菜2：黃門三寶（66元）、手切鮮羊肉（30元）、老肉片（30元）、撒尿牛肉丸（30元）。

菌類及豆制品（每份16元）：金針菇、香菇、平菇、油豆皮、鮮豆皮、白（凍）豆腐、寬粉皮、重慶苕粉。

素菜（每份12元）：圓生菜、土豆片、紅薯片、大白菜、菠菜、黃豆芽、青筍條、海帶、白蘿卜、菜花。

主食：米飯（2元）、燒餅（3元）、面條（8元）。

小料每份9元。餐巾紙、餐具免費，可點半份菜。

優惠：

①代金券兩種（除鍋底、小料、酒水外全店通用）。

全天可用：85代100元券。

午餐可用：58代100元券。

②2人超值午餐套餐（118元），其中鍋底4選1、葷菜1中4選2、豆制品6選2、素菜10選2、主食3選1（其中面條1份，米飯和燒餅2份）、小料2份。（注意菜品不可重復選）

③4人午餐超值套餐（218元），其中鍋底4選1、葷菜2中4選2、菌類3選1、豆制品6選2、素菜10選3、主食3選1（其中面條1份，米飯和燒餅4份）、小料4份。（注意所有菜品不可重復選）

小明和三位同學去此店用餐，因小林、小華不吃辣，但小明、小蘭嗜辣，選用了菌湯鴛鴦鍋，并且幾位同學都愛吃黃門三寶和面條，同學們認為營養要均衡，每個品種要2個菜。同學們采用AA制，每人出50元并約定不超預算。

A.請問如何根據火鍋店規則，完成用餐計劃且費用最少？請簡單寫下你的思考過程，并選擇合適的數據處理工具進行處理，展示處理結果。是否可以達成用餐計劃？最終費用是多少？

B.如果你是商家，在上面的條件中，再加一些什么條件，就可以補上“漏洞”，取得更好的經濟效益？

上題來源于真實生活，并且限制條件相對復雜。學生可以通過對比分析，明確限制條件，并選擇合適的工具進行數據處理。教師通過學生的思路方向、處理數據的能力，可以看出學生的計算思維水平及數字化學習和創新水平。