促進(jìn)中學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的過(guò)程性評(píng)價(jià)實(shí)踐

摘要：本文依據(jù)相關(guān)研究者開(kāi)發(fā)的“計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，在實(shí)施“國(guó)慶檔電影票房分析”項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中，設(shè)計(jì)了衡量計(jì)算思維發(fā)展的自評(píng)表、互評(píng)表和師評(píng)表，應(yīng)用于項(xiàng)目教學(xué)整個(gè)過(guò)程中，并采用對(duì)照班教學(xué)。在對(duì)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)貙?shí)施過(guò)程性評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展能起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維發(fā)展；項(xiàng)目式教學(xué)；過(guò)程性評(píng)價(jià)

計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在問(wèn)題解決過(guò)程中涉及的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等思維活動(dòng)。具備計(jì)算思維的學(xué)生，能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象、分解、建模，通過(guò)設(shè)計(jì)算法形成解決方案，并將其遷移運(yùn)用于解決其他問(wèn)題。[1]為驗(yàn)證過(guò)程性評(píng)價(jià)對(duì)計(jì)算思維發(fā)展的促進(jìn)作用，筆者進(jìn)行了實(shí)踐探究。

依據(jù)的計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

筆者以陳興治和馬穎瑩在《本土化計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建與探索——基于1410名高中生的樣本分析與驗(yàn)證》一文中給出的計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為依據(jù)，進(jìn)行自評(píng)表、互評(píng)表和師評(píng)表的設(shè)計(jì)。該體系將對(duì)計(jì)算思維的評(píng)價(jià)分為“計(jì)算思維技能”和“計(jì)算思維態(tài)度”兩個(gè)維度，再對(duì)每個(gè)維度進(jìn)行指標(biāo)分解，形成二級(jí)指標(biāo)——計(jì)算思維技能包括分解、抽象、概括、算法、評(píng)估，計(jì)算思維態(tài)度包括情感態(tài)度、思維品質(zhì)、合作學(xué)習(xí)，并根據(jù)其操作性定義，確定了30個(gè)更具體的關(guān)鍵指標(biāo)。[2]

教學(xué)實(shí)踐對(duì)象與內(nèi)容

在本次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐中，筆者選取教學(xué)的初一年級(jí)兩個(gè)班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)班，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行了3次學(xué)生自評(píng)、1次組內(nèi)互評(píng)、1次師評(píng)；再選取初一另外兩個(gè)班級(jí)作為對(duì)照班，不進(jìn)行學(xué)生自評(píng)和組內(nèi)互評(píng)，只通過(guò)師評(píng)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)效果，用于輔助對(duì)比。選取的四個(gè)班級(jí)的學(xué)生都具備一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)。

學(xué)生化身電影投資人，通過(guò)研究國(guó)慶檔電影票房，確定下一部值得投資的電影類型。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，會(huì)對(duì)電影票房數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、計(jì)算、處理和呈現(xiàn)，并在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，得出結(jié)論，撰寫(xiě)小結(jié)報(bào)告。

本項(xiàng)目安排6個(gè)學(xué)時(shí)，具體課時(shí)內(nèi)容如下。

課時(shí)1：①教師介紹投資任務(wù)背景，師生共同分析項(xiàng)目，確定實(shí)施步驟（收集國(guó)慶檔電影票房數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)的預(yù)處理→所需數(shù)據(jù)的計(jì)算處理→計(jì)算結(jié)果的呈現(xiàn)→挖掘數(shù)據(jù)背后的信息→結(jié)論撰寫(xiě)）。②小組交流討論如何收集所需數(shù)據(jù)（到相關(guān)電影網(wǎng)站查詢。因課時(shí)有限，下載數(shù)據(jù)工作由教師課前完成，課上直接提供給學(xué)生）。③對(duì)教師提供的原始數(shù)據(jù)，學(xué)生討論交流要進(jìn)行哪些預(yù)處理（如格式設(shè)置、缺失的標(biāo)題補(bǔ)充、表格美化等）。④學(xué)生借助教師提供的微課，自學(xué)相關(guān)操作設(shè)置，完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理（操作過(guò)程遇到問(wèn)題，先組內(nèi)互助，解決不了再求助教師）。

課時(shí)2：①師生交流討論需要統(tǒng)計(jì)哪些數(shù)據(jù)，在確定下一部值得投資的電影類型時(shí)，可參考國(guó)慶檔票房最高電影。如何知曉哪部電影票房最高？需要計(jì)算出每部電影的七天總票房，即先算出當(dāng)日票房再相加（當(dāng)日票房=票單價(jià)*場(chǎng)次數(shù)*均場(chǎng)人數(shù)）。②學(xué)生借助教師提供的微課，自學(xué)公式、求和函數(shù)以及求平均值函數(shù)用法，完成當(dāng)日票房、七天總票房、七天平均票房的計(jì)算。

課時(shí)3：①?gòu)牟煌暯怯^察數(shù)據(jù)。對(duì)每部電影來(lái)說(shuō)，可以了解這部電影票房出現(xiàn)最高值和最低值的日期（引入求最大值和最小值函數(shù)）；對(duì)國(guó)慶假期來(lái)說(shuō)，可以了解每天哪部電影賣得最好（引入篩選+排序操作）。②學(xué)生借助教師提供的微課，自學(xué)求最大值函數(shù)、求最小值函數(shù)以及篩選和排序命令用法，完成電影的最高票房、最低票房和每一天票房最高電影的計(jì)算（操作過(guò)程遇到問(wèn)題，先組內(nèi)互助，解決不了再求助教師）。

課時(shí)4：①對(duì)比信息的三種呈現(xiàn)方式——文字描述、表格和圖表，突出圖表優(yōu)勢(shì)——更直觀。②利用微課介紹圖表常見(jiàn)類型，學(xué)生觀看微課并小組討論不同圖表的適用場(chǎng)合，師生交流觀點(diǎn)，形成共識(shí)。③學(xué)生借助教師提供的微課，自學(xué)常用圖表的畫(huà)法，完成國(guó)慶檔電影七天總票房數(shù)據(jù)的圖表呈現(xiàn)，并選擇一部電影，畫(huà)出該電影七天的票房變化情況。

課時(shí)5：①隨機(jī)展示上節(jié)課學(xué)生繪制的圖表，師生共同分析圖表中存在的問(wèn)題。②學(xué)生自學(xué)圖表美化微課，并對(duì)自己圖表中存在的問(wèn)題進(jìn)行修改。③教師提供一份調(diào)查報(bào)告，組內(nèi)討論調(diào)查報(bào)告的一般格式，師生交流達(dá)成共識(shí)。④借助前幾節(jié)課的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，以小組為單位，撰寫(xiě)一份調(diào)查報(bào)告，對(duì)下一部要投資的電影類型給出建議。

課時(shí)6：①各組進(jìn)行匯報(bào)展示，教師點(diǎn)評(píng)總結(jié)。②教師出示新項(xiàng)目，學(xué)生組內(nèi)討論并上交一份簡(jiǎn)單的計(jì)劃書(shū)。

評(píng)價(jià)量表編制

采用自我評(píng)價(jià)、小組成員互評(píng)和教師評(píng)價(jià)三種過(guò)程性評(píng)價(jià)方式實(shí)施評(píng)價(jià)。

1.學(xué)生自評(píng)表的編制

筆者依據(jù)“計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，選擇“計(jì)算思維技能”中的分解、抽象、概括、算法，以及“計(jì)算思維態(tài)度”中的情感態(tài)度、合作學(xué)習(xí)指標(biāo)，分別在數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)分析計(jì)算環(huán)節(jié)和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，實(shí)施了三次學(xué)生自評(píng)。

（1）自評(píng)表1（如上頁(yè)表1）

（2）自評(píng)表2（如上頁(yè)表2）

（3）自評(píng)表3（如表3）

2.學(xué)生互評(píng)表的編制

依據(jù)“計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，筆者選擇“計(jì)算思維態(tài)度”中的情感態(tài)度、思維品質(zhì)、合作學(xué)習(xí)指標(biāo)，對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中的自主探究和團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況進(jìn)行評(píng)價(jià)（如表4）。

3.教師評(píng)價(jià)表的編制

依據(jù)“計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，選擇“計(jì)算思維技能”中的分解、算法，以及“計(jì)算思維態(tài)度”中的合作學(xué)習(xí)指標(biāo)，對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)建構(gòu)程度、技能培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況進(jìn)行評(píng)價(jià)（如表5）。

評(píng)價(jià)的實(shí)施與結(jié)果

1.評(píng)價(jià)的實(shí)施

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的初一兩個(gè)班，將設(shè)計(jì)好的評(píng)價(jià)量表用問(wèn)卷星形式發(fā)布，方便數(shù)據(jù)的收集匯總。在課時(shí)1、課時(shí)3和課時(shí)5結(jié)束時(shí)，進(jìn)行學(xué)生自評(píng)表1、自評(píng)表2和自評(píng)表3的填寫(xiě)，在課時(shí)6結(jié)束時(shí)，進(jìn)行學(xué)生互評(píng)表和師評(píng)表的填寫(xiě)。

2.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)的其中一個(gè)班共43人，回收有效數(shù)據(jù)43份，另一個(gè)班共43人，回收有效數(shù)據(jù)41份。對(duì)三份自評(píng)表數(shù)據(jù)按二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行分類匯總，從統(tǒng)計(jì)得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，“分解+抽象”“算法”“合作學(xué)習(xí)”“情感態(tài)度（投入學(xué)習(xí)）”四項(xiàng)指標(biāo)選A人數(shù)均有較大增長(zhǎng)，“概括”“情感態(tài)度（獲得學(xué)習(xí)成就感）”這兩項(xiàng)指標(biāo)雖然選A的人數(shù)增幅不大，但選C、D人數(shù)在減少，也能說(shuō)明學(xué)生積極參與該項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)，認(rèn)真完成任務(wù)。在進(jìn)行各次過(guò)程性評(píng)價(jià)前，筆者均提前向?qū)W生展示過(guò)程性評(píng)價(jià)表，讓學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)前“心中有數(shù)”，往“更好的自己”方向去努力。

通過(guò)分析兩個(gè)班的數(shù)據(jù)，能看出：越來(lái)越多的學(xué)生能夠認(rèn)真查閱資料，完成個(gè)人探究部分；學(xué)生也更加重視合作學(xué)習(xí)，積極配合小組成員共同完成任務(wù)；實(shí)施過(guò)程性評(píng)價(jià)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)獲得的成就感在逐步提高。對(duì)于師評(píng)表中設(shè)置的“電影數(shù)據(jù)分析作品展示”和“新項(xiàng)目分析”兩塊內(nèi)容，進(jìn)行了過(guò)程性評(píng)價(jià)的兩個(gè)班級(jí)優(yōu)秀率比對(duì)照班高，這也說(shuō)明實(shí)施了過(guò)程性評(píng)價(jià)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)投入程度更高，從分析情境、查閱資料完成個(gè)人探究到組內(nèi)互助、組間交流，整個(gè)過(guò)程都較為流暢，能夠順利地完成。

結(jié)束語(yǔ)

本次教學(xué)實(shí)踐研究設(shè)計(jì)的自評(píng)表、互評(píng)表和師評(píng)表，既包含對(duì)學(xué)習(xí)的過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，又包含對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度進(jìn)行評(píng)估，力求盡可能全面評(píng)價(jià)學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展。通過(guò)實(shí)施過(guò)程性評(píng)價(jià)，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促使學(xué)生按照項(xiàng)目實(shí)施步驟及時(shí)完成任務(wù)。同時(shí)，學(xué)生應(yīng)用過(guò)程性評(píng)價(jià)表對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況、組內(nèi)成員的合作情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并依據(jù)評(píng)價(jià)表中的測(cè)量?jī)?nèi)容反思自己，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，促進(jìn)了計(jì)算思維的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃榮懷，熊璋.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）解讀[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022，9：41

[2]陳興冶，馬穎瑩.本土化計(jì)算思維評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建與探索——基于1410名高中生的樣本分析與驗(yàn)證[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2020（05）：75.

基金項(xiàng)目：福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“促進(jìn)中學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的過(guò)程性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究”（立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：FJJKZX22-712）。