考查关键能力的高中信息技术命题

摘 要：新课改的发展，特别是《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称“新课标”）的发布，将对核心素养的评价作为终结性评价所追求的目标。信息技术学科核心素养的提出为试题的命制指明了方向，通过分析选考试题可以看出，学科能力评价和考生核心素养发展相互融合，体现了对课程改革方向的引导。

关键词：选考;关键能力;核心素养;学科思维

终结性学业质量评价是目前普通高中阶段最为重要的，信息技术选考的目标是评价考生的信息技术学科能力，重点考查考生分析和解决问题的信息技术学科关键能力，试题的设计要能够在一定程度上评测出考生运用所学的知识与方法分析实际问题、合理地解决实际问题的能力。

分析近年来浙江省普通高校招生考试信息技术选考试题可以看出，试题聚焦学科本源，在注重考查学科关键能力的同时，合理关注了考生的素养发展，在体现高考选考试题的选拔功能、育人功能的同时，具有教学的导向功能，在试题中将学科知识、技能、思想、能力和素养进行了合理而适度的呈现。

2020年1月浙江省普通高校招生考试选考信息技术部分第16题

某省举办大型活动，面向省内城市招募有志愿服务工作经历的志愿者，每个志愿者的报名数据包含城市序号、姓名（字母缩写）和参加志愿服务的次数。现需整理报名数据，要求是：先按城市序号从小到大排列;然后，同一城市的志愿者按参加志愿服务的次数从多到少排列。

按上述要求，编写一个VB程序，功能如下：在列表框List1中显示整理前的数据，单击“整理”按钮Command1，整理结果显示在列表框List2中，程序运行界面如图所示。

一、考查获取信息的能力，确定信息内在的价值

题干所设置的情境来源于现实社会活动，属于考生的认知（生活经验）范围，比较容易理解其中问题的指向性。情境的创设体现了数据处理的学科思想，向考生提供了问题的相关信息（包括图示），指明了问题的要求——使用计算机（编程）分析数据。信息技术是一门能够解决生活实际问题的学科，其学科特色兼具社会性和实践性，而数据分析在当下具有广泛的社会应用背景和浓厚的时代气息。

考生具备良好的获取信息的能力，并能够根据确定的信息发现内在关系的价值，这对于接下来的正确解题起到了非常重要的作用。通过情境所提供的大量信息，对题干和图示信息进行比较，确定其中有价值的信息，成为后续解题思路的“根据地”。由“先按城市序号从小到大排列;然后，同一城市的志愿者按参加志愿服务的次数从多到少排列”可知，得出处理数据的方法是排序，分别按“城市序号”和“参加志愿者服务的次数”对数据进行两次排序。考生将围绕着“如何进行两次排序”这个“原点”，开始一场思维发散之旅。

二、考查分析问题的能力，抓住问题之间的关联

第（1）小题：将数组元素q（1）到q（100）分为10段，如果每段恰好包含20个元素，采用选择排序算法分别对每段中的元素进行排序，整个排序过程中，数组元素之间的比较次数是（选填，填字母：A.100×99/2/B.10×20×19/2/C.20×10×9/2）。

第（1）小题的问题似乎没有在16题题干所设置“招募志愿者数据整理”情境中发展，命题的意图好像不那么清晰。一个成熟的试题在命题时应对每一个子问题进行设计，具有一定的核心指向性，该小题的设计确实为命题者的“精心”设计，为后续解题埋下善意的伏笔，考生能够将各小题关联起来进行思考，解决的路径也就逐渐清晰起来。

通过对题干信息价值的确定，明确的关键信息有：排序、先按城市序号排序、再按参加志愿服务的次数排序，基于此，结合本小题进行问题关联。根据选择排序算法思想，很容易得出1段数据（20个元素）采用选择排序时元素比较的次数为20×19/2，10段数据的比较次数就是10×20×19/2了。此时，不仅得出本小题的正解，同时暗示考生在数据处理时可能用到分段排序的思想。

在试题命制时，除了要考虑知识、情境、能力等维度，还需考虑难度、区分度、信度等常规命题指标。第（1）小题充分考虑了难度指标和知识、情境、能力的维度，将本题情境中数据处理的思想进一步揭示出来，为后续解题做铺垫。

三、考查联想推理的能力，贯通解决问题的思路

第（2）小题：请在画线处填入合适的代码。（原题的程序代码部分略，详见原题）

考生在学习过程中形成的学科内在思维、内在品质，会在应对复杂情境问题时呈现出来，能够将问题外在表现因素和内在学科思想加以整合、联想和推理。推理是计算思维素养中非常重要的一项能力，依据对题干和第（1）小题的分析，阅读程序代码（及程序注释），将基本算法思路与程序代码进行对应推理，数据b用于存储每个城市的报名人数，结合语句b（k）=b（k）+1，①处应对变量k赋值，变量k为城市序号，所以①处答案为k=city（i）。

寻找解题途径的过程，考生要积极推理和联想，把问题中的信息、求解目标和已有的算法知识、经验联系起来，建立问题的宏观算法思想（自顶向下），再将逐个问题进行细化（逐步求精）。具有良好信息素养的考生，能够将推理确定后的有价值的信息与已有的经验或结论联系起来，形成清晰贯通的整体算法思路。

代码中第5个For循环的功能在程序代码注释语句中已经给出，结合第（1）小题提出的分段排序思想，对nc个城市进行分段排序，如：i=1时，是对序号为1的城市中报名者（b（1）个人）按参加志愿服务次数排序。分段排序中调用了自定义函数fp，函数fp实现了在待排序区间[head，tail]中找到参與志愿服务次数的最大值（选择排序思想），契合了第（1）小题给予的隐含提示，所以③处答案为head+1 To tail（此处有多个等价答案，待排序数据区间有效即可）。

至此，还需要进行进一步的联想，按参加志愿服务次数从多到少排序时，数据交换是在数组q的元素间进行的，而存储报名者城市序号、姓名和参加志愿服务次数的数组city、pname和times均未进行数据交换。由此可见分析出数组q的作用是突破问题的最后关键所在，考生联想已有的程序经验，这种情况大多是借助数组q进行索引排序。输出部分语句：List2.AddItem""& city（q（i））&""& pname（q（i）） &" "& times（q（i））是非常重要的提示，證实了对数组q的联想。试题需要考生合理运用多种思维方式，多角度、多层次、多结构地去思考和判断方向，有时候尽管这些想法还不成熟，还需要对这些想法进行进一步的论证，但是一旦有了方向，对解决问题具有潜在的意义。

四、考查模拟建模的能力，呈现问题核心的本质

随着算法思路逐步清晰，距离问题的核心也越来越近了。核心是什么？当然是本题中数据究竟是如何实现分别按两个“关键字”进行排序的，通过对数据模拟的形式，有效再现数据变化模型，这是信息技术科学思维方法的一种广泛应用。

以n=9，nc=4（即共有来自4个城市的9位志愿者报名）构建数据模型：

结合情境和代码，可以看出引入索引数组q后，使city（q（i））有序，完成了按城市编号有小到大的排列。Command1_Click事件中第4个For循环中，要对索引数组q进行赋值，通过上面的模型图可以看出数组q赋值时是跳跃的，为了使city（q（i））有序，则需借助数组c对索引数组q进行赋值，得出正确答案为q（c（k））=i或q（city（i））=i。通过数据建模，将情境中抽象的数据关系“具象化”，将数据之间的各种关系逐步清晰化。在数据模拟过程中发现数据的特征关系，其模型浮出水面，问题也就迎刃而解了。

五、通过关键能力的评价，关注核心素养的发展

关键能力是核心素养的重要组成部分，是评价核心素养的重要维度，也是纸笔测试对考生进行有区分度的评价的重要抓手。解题中的关键能力包括获取信息能力、分析能力、推理能力和建模能力，对应于信息技术学科中信息意识和计算思维的表现。

命题的设置要符合学科素养水平递进展开，考生的关键能力在“确定信息→分析问题→推理问题→关联信息→数据建模→问题解决”的步骤中不断提升。从核心素养的角度分析，命题时需要思考考生是否能准确获取信息并根据题目所给出的提示结合学习经验做出判断、能否对实际问题设计出合理的解决方案、能否依据解决问题的需要形成合理算法描述。试题不仅仅是为了检测考生能力、评测考生素养，在解决问题中还渗透着核心素养的培养。命题者充分考虑到试题算法的优化，首先体现在分治思想的运用，其实是对多列的数据排序时引入索引数组，大大减少了数据的移动，考生在解题中经历了算法优化的体验，学科素养有了新发展。

试题的规模较大，综合性较强，对考生能力的测评比较全面，考生在面对不确定的问题情境时，确定问题、发现问题、抓住关联、联想贯通、模拟建模、解决问题过程中所表现出来的学科意识和品质，就是考生在经过信息技术学科系统学习后所积淀下来的学科素养，是解决实际生活问题所需的关键能力。这样的命题不仅突出了考生对知识进行应用、迁移以解决问题的关键能力，更有助于评价考生的学科核心素养。

参考文献：

魏雄鹰，肖广德，李伟.面向学科核心素养高中信息技术测评方式探析[J].中国电化教育，2017（5）.

作者简介：范诚（1979—），男，汉族，四川人，本科，中学高级，研究方向：课堂教学及学业评价。