全國青少年Python等級考試試題測評研究

喬 璐

(揚州大學，江蘇 揚州 225000)

0 引言

已有的系統地評價學生編程能力的方法并不多，有關編程能力的評價往往在科學性和實踐性上都不盡人意，阻礙了學生編程能力的提高。一方面，已有的有關編程能力的評價方法缺乏明確的評價標準，教師們在面臨龐大的知識點時，關于具體知識點對應哪些計算思維要素，以及這些要素之間的關系缺少清晰的認識；另一方面，現有的Python 等級考試評分方式關注的都是學生回答問題的結果是否與制定的標準答案一致，而沒有體現學生在編程過程中思維結構的復雜程度，應當先確定評判編程能力層次的關鍵要素是什么以及這些要素是通過怎樣的外顯行為來體現。因此本研究致力于Python 試題分析方法的構建，包括評價要素的提取、試題所處的思維水平層次的劃分以及Python 等級考試兩種題型的應用范例來確立試題評價標準。

1 文獻回顧

1.1 SOLO評價的應用

1.1.1 SOLO的基本含義

SOLO 是一種以等級描述為特征的質性學業評價方法，也稱為“可觀察的學習成果結構”。比格斯（Biggs）把學生對具體問題可觀察的學習結果劃分成5種思維水平層次。

⑴前結構水平（Prestructural）：處于該水平的學習者思維混亂，未掌握知識點，回答與問題無關。

⑵單點結構水平（Unistructural）：只能運用一個知識點解決問題，并立刻得到結果。

⑶多點結構水平（Multistructural）：可以綜合多個知識點解決問題，但知識點與知識點之間沒有聯系。

⑷ 關聯結構水平（Relational）：可以綜合多個知識點，且能將多個知識點聯系解決問題，得出答案，知識網絡初步形成。

⑸拓展抽象結構水平(Extended Abstract)：處于該水平的學習者不僅能夠掌握問題情境中給出的多個知識點，將多個知識點聯系，形成知識圖譜解決問題，學習者的頭腦中可以構建清晰的知識網絡，而且回答的結果高度概括，抽象程度高，能夠將結論應用到其他情境中。

1.1.2 SOLO分類理論應用于試題測評的現狀分析

筆者通過在知網搜索SOLO 分類理論、應用兩個關鍵詞進行文獻篩選與整理，從2010 年至今，發表有關SOLO 評價的試題應用為61 篇。2010年，張洪巖將SOLO 分類理論應用于高中英語的總結性評價中，提出了學業檢測與分析的方案并在廣州某高中進行了實施和結果分析。2011年，黃玉慧將SOLO 分類理論應用到高考語文卷的評價中，彌補了客觀題評價標準“唯一”的問題。2012年，薛春蘭將SOLO 分類理論應用到高一化學教學中，并指導高一化學教學的分層次教學。2013年，黃愛民對有關中學化學的SOLO分類理論的應用進行文獻梳理工作，并為SOLO分類理論進一步的應用指明了方向。2014年，陶興賦將其運用到江蘇省揚州中考化學選擇題的命制中，并給出了應用SOLO命制化學選擇題的反思與不足。2016年，胡文秀將SOLO 分類理論應用到思想品德主觀題的命制中，并給出了其實踐效果。2017年，周小奮基于SOLO 分類理論對初中物理開放性試題命題及進行SOLO 分類評價方案實例分析。2018年，周光明基于該理論評價學生在地理學科外顯的思維水平層次。2019年，鄭藝芳、李雪峰基于SOLO 分類理論對2019年高考生物學試題進行分析，并對試題結構的合理性進行評價。由此可見，SOLO 分類廣泛應用于英語、語文、化學、思政、地理、生物學科的教學設計與試題的分析命制中，但應用于信息技術的相關文獻較少。

2 研究方法與研究過程

首先采用文獻研究法將SOLO 評價的應用鄰域以及計算思維評價的相關內容進行梳理。再采用案例分析法，在整理Python 等級考試試題所考察知識點的基礎上，確立相應知識點對應哪些計算思維要素。最后再根據試題中涉及到的計算思維評價要素以及學生答題時可能出現的情況進行歸納整合，進而判斷并整理試題考察的學生思維水平層次和編程能力。

2.1 全國青少年Python等級考試試題評價體系構建

我們給出評價要素與知識點的映射關系（表1）。針對試題考查的特性，僅選取計算思維三維框架中的計算概念作為評價要素，并將中國電子學會列出的全國青少年Python 等級考試一到四級所考查的知識點與對應的計算概念進行映射。

表1 評價要素與知識點的映射關系

2.2 試題分析方法的應用案例

筆者僅選取2020 年12 月份三級Python 等級考試試題，對不同難度的單選題和判斷題進行縱向比較。下面是筆者將SOLO 分類理論思想運用于不同類型試題的測評中，從中我們可以了解不同難度試題所體現的思維層次和外顯行為特征。由于前結構水平表現為“一問三不知”，對其進行評價時得到的答案大多是學生猜測、語意重復或隨意作答。因此，排除前結構水平，對剩下四個水平結構進行研究。

2.2.1 單選題應用范例

在一份試題中，單選題共有25題，占全篇分值的50%。在分析單選題的過程中，首先明確題干和四個選項中考查的知識點，再將知識點映射到相應的計算思維評價要素上，最終根據學生解答該題目需具備的計算思維要素來確定該題所屬的思維水平結構層次，如表2所示。

表2 單選題應用范例

2.2.2 判斷題應用范例

判斷題共考察十題，分值占試卷的20%。在分析判斷題的過程中，首先明確題干中考查的知識點，再映射到相應的計算思維評價要素上，最后確定該題所在的思維水平結構層次，如表3所示。

表3 判斷題應用范例

3 研究發現

在等級考試中，涉及“序列”和“數據”這兩個評價要素的知識點較多，由此可見，計算思維中的“序列”和“數據”是評判編程能力的重要依據。不同題型所對應的SOLO 水平層次的比例有所側重，對于單選題考察的SOLO 層次，側重考察多點和關聯結構水平，判斷題則側重考察單點和多點結構層次。

4 結束語

⑴由于Python 等級考試涵蓋的知識點所對應的計算概念有所不同，老師可以依據學生對不同知識點的掌握情況進行統計分析，明確學生所缺乏的具體的計算思維內容，從而幫助教師有針對性的進行計算思維的培養與教學工作。

⑵依據SOLO分類理論，將Python等級考試的試題進行合理的層次劃分，有助于試題的開發者建構更加清晰的試卷等級結構，開發者可以按照不同的等級，對各個等級試題所考察的思維水平有所側重。

⑶本研究可以為全國青少年Python 等級考試的評分系統建立合適的模型，制定者可以依據試題所體現的思維水平層次來劃分試題難度，從學生的角度出發，指導試題制定妥善的評分標準。