考查關鍵能力的高中信息技術命題

摘 要：新課改的發(fā)展，特別是《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）的發(fā)布，將對核心素養(yǎng)的評價作為終結性評價所追求的目標。信息技術學科核心素養(yǎng)的提出為試題的命制指明了方向，通過分析選考試題可以看出，學科能力評價和考生核心素養(yǎng)發(fā)展相互融合，體現(xiàn)了對課程改革方向的引導。

關鍵詞：選考;關鍵能力;核心素養(yǎng);學科思維

終結性學業(yè)質量評價是目前普通高中階段最為重要的，信息技術選考的目標是評價考生的信息技術學科能力，重點考查考生分析和解決問題的信息技術學科關鍵能力，試題的設計要能夠在一定程度上評測出考生運用所學的知識與方法分析實際問題、合理地解決實際問題的能力。

分析近年來浙江省普通高校招生考試信息技術選考試題可以看出，試題聚焦學科本源，在注重考查學科關鍵能力的同時，合理關注了考生的素養(yǎng)發(fā)展，在體現(xiàn)高考選考試題的選拔功能、育人功能的同時，具有教學的導向功能，在試題中將學科知識、技能、思想、能力和素養(yǎng)進行了合理而適度的呈現(xiàn)。

2020年1月浙江省普通高校招生考試選考信息技術部分第16題

某省舉辦大型活動，面向省內城市招募有志愿服務工作經歷的志愿者，每個志愿者的報名數據包含城市序號、姓名（字母縮寫）和參加志愿服務的次數。現(xiàn)需整理報名數據，要求是：先按城市序號從小到大排列;然后，同一城市的志愿者按參加志愿服務的次數從多到少排列。

按上述要求，編寫一個VB程序，功能如下：在列表框List1中顯示整理前的數據，單擊“整理”按鈕Command1，整理結果顯示在列表框List2中，程序運行界面如圖所示。

一、考查獲取信息的能力，確定信息內在的價值

題干所設置的情境來源于現(xiàn)實社會活動，屬于考生的認知（生活經驗）范圍，比較容易理解其中問題的指向性。情境的創(chuàng)設體現(xiàn)了數據處理的學科思想，向考生提供了問題的相關信息（包括圖示），指明了問題的要求——使用計算機（編程）分析數據。信息技術是一門能夠解決生活實際問題的學科，其學科特色兼具社會性和實踐性，而數據分析在當下具有廣泛的社會應用背景和濃厚的時代氣息。

考生具備良好的獲取信息的能力，并能夠根據確定的信息發(fā)現(xiàn)內在關系的價值，這對于接下來的正確解題起到了非常重要的作用。通過情境所提供的大量信息，對題干和圖示信息進行比較，確定其中有價值的信息，成為后續(xù)解題思路的“根據地”。由“先按城市序號從小到大排列;然后，同一城市的志愿者按參加志愿服務的次數從多到少排列”可知，得出處理數據的方法是排序，分別按“城市序號”和“參加志愿者服務的次數”對數據進行兩次排序?？忌鷮@著“如何進行兩次排序”這個“原點”，開始一場思維發(fā)散之旅。

二、考查分析問題的能力，抓住問題之間的關聯(lián)

第（1）小題：將數組元素q（1）到q（100）分為10段，如果每段恰好包含20個元素，采用選擇排序算法分別對每段中的元素進行排序，整個排序過程中，數組元素之間的比較次數是（選填，填字母：A.100×99/2/B.10×20×19/2/C.20×10×9/2）。

第（1）小題的問題似乎沒有在16題題干所設置“招募志愿者數據整理”情境中發(fā)展，命題的意圖好像不那么清晰。一個成熟的試題在命題時應對每一個子問題進行設計，具有一定的核心指向性，該小題的設計確實為命題者的“精心”設計，為后續(xù)解題埋下善意的伏筆，考生能夠將各小題關聯(lián)起來進行思考，解決的路徑也就逐漸清晰起來。

通過對題干信息價值的確定，明確的關鍵信息有：排序、先按城市序號排序、再按參加志愿服務的次數排序，基于此，結合本小題進行問題關聯(lián)。根據選擇排序算法思想，很容易得出1段數據（20個元素）采用選擇排序時元素比較的次數為20×19/2，10段數據的比較次數就是10×20×19/2了。此時，不僅得出本小題的正解，同時暗示考生在數據處理時可能用到分段排序的思想。

在試題命制時，除了要考慮知識、情境、能力等維度，還需考慮難度、區(qū)分度、信度等常規(guī)命題指標。第（1）小題充分考慮了難度指標和知識、情境、能力的維度，將本題情境中數據處理的思想進一步揭示出來，為后續(xù)解題做鋪墊。

三、考查聯(lián)想推理的能力，貫通解決問題的思路

第（2）小題：請在畫線處填入合適的代碼。（原題的程序代碼部分略，詳見原題）

考生在學習過程中形成的學科內在思維、內在品質，會在應對復雜情境問題時呈現(xiàn)出來，能夠將問題外在表現(xiàn)因素和內在學科思想加以整合、聯(lián)想和推理。推理是計算思維素養(yǎng)中非常重要的一項能力，依據對題干和第（1）小題的分析，閱讀程序代碼（及程序注釋），將基本算法思路與程序代碼進行對應推理，數據b用于存儲每個城市的報名人數，結合語句b（k）=b（k）+1，①處應對變量k賦值，變量k為城市序號，所以①處答案為k=city（i）。

尋找解題途徑的過程，考生要積極推理和聯(lián)想，把問題中的信息、求解目標和已有的算法知識、經驗聯(lián)系起來，建立問題的宏觀算法思想（自頂向下），再將逐個問題進行細化（逐步求精）。具有良好信息素養(yǎng)的考生，能夠將推理確定后的有價值的信息與已有的經驗或結論聯(lián)系起來，形成清晰貫通的整體算法思路。

代碼中第5個For循環(huán)的功能在程序代碼注釋語句中已經給出，結合第（1）小題提出的分段排序思想，對nc個城市進行分段排序，如：i=1時，是對序號為1的城市中報名者（b（1）個人）按參加志愿服務次數排序。分段排序中調用了自定義函數fp，函數fp實現(xiàn)了在待排序區(qū)間[head，tail]中找到參與志愿服務次數的最大值（選擇排序思想），契合了第（1）小題給予的隱含提示，所以③處答案為head+1 To tail（此處有多個等價答案，待排序數據區(qū)間有效即可）。

至此，還需要進行進一步的聯(lián)想，按參加志愿服務次數從多到少排序時，數據交換是在數組q的元素間進行的，而存儲報名者城市序號、姓名和參加志愿服務次數的數組city、pname和times均未進行數據交換。由此可見分析出數組q的作用是突破問題的最后關鍵所在，考生聯(lián)想已有的程序經驗，這種情況大多是借助數組q進行索引排序。輸出部分語句：List2.AddItem""& city（q（i））&""& pname（q（i）） &" "& times（q（i））是非常重要的提示，證實了對數組q的聯(lián)想。試題需要考生合理運用多種思維方式，多角度、多層次、多結構地去思考和判斷方向，有時候盡管這些想法還不成熟，還需要對這些想法進行進一步的論證，但是一旦有了方向，對解決問題具有潛在的意義。

四、考查模擬建模的能力，呈現(xiàn)問題核心的本質

隨著算法思路逐步清晰，距離問題的核心也越來越近了。核心是什么？當然是本題中數據究竟是如何實現(xiàn)分別按兩個“關鍵字”進行排序的，通過對數據模擬的形式，有效再現(xiàn)數據變化模型，這是信息技術科學思維方法的一種廣泛應用。

以n=9，nc=4（即共有來自4個城市的9位志愿者報名）構建數據模型：

結合情境和代碼，可以看出引入索引數組q后，使city（q（i））有序，完成了按城市編號有小到大的排列。Command1_Click事件中第4個For循環(huán)中，要對索引數組q進行賦值，通過上面的模型圖可以看出數組q賦值時是跳躍的，為了使city（q（i））有序，則需借助數組c對索引數組q進行賦值，得出正確答案為q（c（k））=i或q（city（i））=i。通過數據建模，將情境中抽象的數據關系“具象化”，將數據之間的各種關系逐步清晰化。在數據模擬過程中發(fā)現(xiàn)數據的特征關系，其模型浮出水面，問題也就迎刃而解了。

五、通過關鍵能力的評價，關注核心素養(yǎng)的發(fā)展

關鍵能力是核心素養(yǎng)的重要組成部分，是評價核心素養(yǎng)的重要維度，也是紙筆測試對考生進行有區(qū)分度的評價的重要抓手。解題中的關鍵能力包括獲取信息能力、分析能力、推理能力和建模能力，對應于信息技術學科中信息意識和計算思維的表現(xiàn)。

命題的設置要符合學科素養(yǎng)水平遞進展開，考生的關鍵能力在“確定信息→分析問題→推理問題→關聯(lián)信息→數據建?！鷨栴}解決”的步驟中不斷提升。從核心素養(yǎng)的角度分析，命題時需要思考考生是否能準確獲取信息并根據題目所給出的提示結合學習經驗做出判斷、能否對實際問題設計出合理的解決方案、能否依據解決問題的需要形成合理算法描述。試題不僅僅是為了檢測考生能力、評測考生素養(yǎng)，在解決問題中還滲透著核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。命題者充分考慮到試題算法的優(yōu)化，首先體現(xiàn)在分治思想的運用，其實是對多列的數據排序時引入索引數組，大大減少了數據的移動，考生在解題中經歷了算法優(yōu)化的體驗，學科素養(yǎng)有了新發(fā)展。

試題的規(guī)模較大，綜合性較強，對考生能力的測評比較全面，考生在面對不確定的問題情境時，確定問題、發(fā)現(xiàn)問題、抓住關聯(lián)、聯(lián)想貫通、模擬建模、解決問題過程中所表現(xiàn)出來的學科意識和品質，就是考生在經過信息技術學科系統(tǒng)學習后所積淀下來的學科素養(yǎng)，是解決實際生活問題所需的關鍵能力。這樣的命題不僅突出了考生對知識進行應用、遷移以解決問題的關鍵能力，更有助于評價考生的學科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

魏雄鷹，肖廣德，李偉.面向學科核心素養(yǎng)高中信息技術測評方式探析[J].中國電化教育，2017（5）.

作者簡介：范誠（1979—），男，漢族，四川人，本科，中學高級，研究方向：課堂教學及學業(yè)評價。