基于計算思維發展的 表現性評價量規的課例研究

張美婷

【摘 要】計算思維的培養貫穿于信息技術課程全過程。在課標中倡導使用表現性評價，認為這是提高教學質量的重要手段。本文以中圖版（2019年）高中信息技術必修一第二章《算法與程序實現》中的《程序的分支結構》一課為例，闡述了面向計算思維發展的表現性評價量規的開發與應用。

【關鍵詞】計算思維;表現性評價;高中信息技術

【中圖分類號】G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）012-059-03

近年來，信息技術教育實施環境和課堂教學模式都發生了很大變化。傳統的紙筆測試和上機考試相結合的評價方式，不適用于以培養學科核心素養為目標的項目化課程，亟需采用合理的學業質量評價標準確保教、學、評一致性。通過將表現性評價運用到信息技術項目學習中，有利于改變傳統評價中教、學、評分離的狀況，實現三者的統一。

面向計算思維發展的表現性評價教學案例

筆者采用基于項目的學習方法，帶領學生挖掘生活中的問題，提出制作垃圾分類查詢助手項目。這是從生活中的實際問題入手，引導學生感受計算機解決問題的思路方法，通過設計方案，描述算法，把問題轉化成算法描述再到程序代碼，體驗編制計算機程序解決問題的過程。在項目開發過程中，培養學生的計算思維。

1.設計項目主題，解析實際問題

本案例以生活中改善周邊環境、踐行垃圾分類的真實問題創設情境，讓學生思考如何解決生活中進行垃圾歸類的問題，以制作“垃圾分類查詢助手”為項目主題，運用學過的程序分支結構和算法程序語言，自主設計制作垃圾分類查詢小程序。

2.兩條主線，明晰教學思路

教學實施以兩條主線展開：一條主線從解決生活實際問題出發，以完成“垃圾分類查詢助手”為抓手，讓學生經歷明確項目目標、分析過程與拆解項目、逐步執行與代碼實現、作品展示、評價反思的一個完整項目的開發流程。另一條主線是設計相應活動，讓學生體驗“垃圾分類查詢”功能的分析、設計與實現“查詢”的流程，體驗計算機解決問題的過程。學生通過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構，通過判斷、分析與綜合各種信息，形成運用合理的算法解決問題的計算思維。兩條主線相輔相成，指引學生逐步建構知識框架。

3.設計系列活動，培養學科核心素養

按照項目開發過程，引導學生完成項目。先出示項目自評標準，讓學生明確項目開發制作步驟和項目評價的標準，其具體步驟如下。

第一，小組合作，運用學過的程序設計分支結構知識，完成垃圾分類算法流程圖。在完成闖關活動后，請小組同學展示流程圖填寫情況，并用自然語言進行算法描述。本活動主要考察計算思維中的抽象思維能力，鍛煉學生將現實問題抽象成程序分支結構并用流程圖描述算法的能力。

第二，嘗試用Python語言編寫程序，調用Tkinter庫，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。引導學生分析項目、拆解項目，將查詢功能分解為輸入、判斷、輸出三項子功能，并逐步實現，體驗自頂向下、逐步求精的程序設計思想。本活動主要鍛煉學生的算法思維能力，明晰項目開發的思維過程。

第三，編寫程序、調試運行，完成垃圾分類查詢助手程序開發。程序調試完成后，選取優秀作品和典型作品在班級內展示。本活動用于考察學生的概括思維，讓學生體驗獨立完成代碼編寫的過程。

第四，引導學生深入思考，在實現程序基本功能后，進一步優化程序功能，實現迭代升級。本活動鍛煉概括思維能力，讓學生將分支算法遷移至日常相似問題中。

計算思維表現性評價量規的設計應用

1.確定評價目標與內容

高中信息技術評價活動要根據評價的目的、要求、對象等進行設計，針對不同的評價目的，設計不同的評價情境。評價目標與內容應根據學科核心素養的水平層級、各課程模塊相應的學業質量水平等確定。

從課程標準、學習目標、活動任務、評價量規四方面對基于學科核心素養的信息技術表現性評價進行框架設計。以學生完成項目任務的表現和結果為依據，測定學生的內容知識和程序知識的掌握程度和計算思維能力。

2.確定評價方式和具體指標

本案例主要通過課堂觀察、作品評價等過程性評價的方式，從知識、能力、情感等方面全面地衡量學生的學習狀況，并作為學業評價的依據。

計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。具備計算思維的學生，在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據;通過判斷、分支與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案;總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。

本案例依據課標對計算思維水平的描述，梳理歸納出計算思維的評價指標，包括算法思維、抽象思維和概括思維三個維度。

3.從教師評價、學生自評、學生互評三方面制定評價量規，評價學生計算思維能力

（1）教師評價

教師從思維角度、問題解決和小組協作三個維度對學生思維能力進行點評，發揮教師示范評價作用，重點在于挖掘學生思維層面上的問題，并引導學生建構計算思維的框架。按照優秀、良好、待進步三個等級進行評價，其評價指標如下。

①思維角度。能結合日常生活分析項目并對“垃圾分類助手”功能進行抽象思考;能描述問題解決的一般過程;能通過分析、歸納已學知識概括出分支機構適用的領域并遷移到日常其他相似問題的解決中。

②問題解決。能對問題進行合理界定并選擇合適的算法;正確地對信息進行分析、搜集、整理;達到項目實現的目的。

③小組協作。組內分工明確;成員間有較強的溝通能力、表達能力及合作精神;能實現經驗、信息共享。

（2）學生自評

依據評價指標設計相應的課堂活動任務，充分發揮評價的導向和診斷作用，在活動過程中將評價量規作為學生學習過程的標準和努力方向，活動完成后也依據評價量規進行自我評價（見表1）。

（3）學生互評

《垃圾分類查詢助手》在小組內從三方面進行互評：①能否積極主動思考，分析問題;②能否提出恰當的問題解決方案，并進行總結反思;③能否與同學協調溝通，完成分配的相應任務。

計算思維表現性評價量規總結反思

1.《垃圾分類查詢助手》學生自評量表統計

根據上述課堂上34位學生提交的自評數據分析結果：有61.76%的學生認為自己在計算思維方面表現處于良好等級，有31.37%的學生認為自己在計算思維方面表現優秀，6.86%的學生覺得自己有待進步。同時認為自己在算法思維、抽象思維、概括思維三方面表現處于良好和優秀等級的學生占比分別為94.12%、91.18%、94.12%，這說明絕大部分學生對自己的計算思維水平比較有自信。

2.《垃圾分類查詢助手》組內學生互評統計

學生互評統計結果顯示：有44.12%的學生認為同伴在項目開發中表現良好，有40.44%的學生認為同伴在項目開發中表現優秀，15.44%的學生覺得同伴有待進步。優秀良好率達到84.56%，這說明絕大部分學生對自己的同伴在項目開發中的表現比較認可。

3.評價量規對學生計算思維培養的優勢

（1）評價量規表把計算思維細分為算法思維、抽象思維、概括思維三個評價維度，每個維度分成優秀、良好、待進步幾個等級，學生通過對比評價量規細則，可以充分了解自身計算思維所處階段。這對于學生更好地把握自己的學習情況，及時進行反思調整有很好的導向作用。

（2）在互評活動中，學生共同討論、解決問題，優勢互補，最終達到共同進步的目標。互評讓學生在團隊中鍛煉溝通能力，學會與人協作。

（3）教師通過學生自評、互評的反饋結果，了解學情，調整教學流程和策略，更好地提高教學效果，促進學習目標達成。

面向計算思維發展的表現性評價具有多元性以及綜合性的特點，能夠利用多元方式跟蹤學生學習過程，收集學習數據，及時反饋學生的學習狀況，評估學業成就，改進學習，優化教學。

注：本文系北京市教育科學“十四五”規劃2021年度一般課題“基于計算思維發展的高中信息技術項目式教學表現性評價研究”（課題編號：CDDB21391）研究成果

參考文獻

劉向永. 普通高中信息技術課程標準（2017年版）概覽[J]. 中國信息技術教育，2018（5）： 4-6.

蔡國. 讓學科核心素養在項目化學習中落地生根——以《智能澆水小助手——做出判斷的分支》為例[J]. 中國信息技術教育，2020（18）： 55-57.