基于计算思维发展的 表现性评价量规的课例研究

张美婷

【摘 要】计算思维的培养贯穿于信息技术课程全过程。在课标中倡导使用表现性评价，认为这是提高教学质量的重要手段。本文以中图版（2019年）高中信息技术必修一第二章《算法与程序实现》中的《程序的分支结构》一课为例，阐述了面向计算思维发展的表现性评价量规的开发与应用。

【关键词】计算思维;表现性评价;高中信息技术

【中图分类号】G434  【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2021）012-059-03

近年来，信息技术教育实施环境和课堂教学模式都发生了很大变化。传统的纸笔测试和上机考试相结合的评价方式，不适用于以培养学科核心素养为目标的项目化课程，亟需采用合理的学业质量评价标准确保教、学、评一致性。通过将表现性评价运用到信息技术项目学习中，有利于改变传统评价中教、学、评分离的状况，实现三者的统一。

面向计算思维发展的表现性评价教学案例

笔者采用基于项目的学习方法，带领学生挖掘生活中的问题，提出制作垃圾分类查询助手项目。这是从生活中的实际问题入手，引导学生感受计算机解决问题的思路方法，通过设计方案，描述算法，把问题转化成算法描述再到程序代码，体验编制计算机程序解决问题的过程。在项目开发过程中，培养学生的计算思维。

1.设计项目主题，解析实际问题

本案例以生活中改善周边环境、践行垃圾分类的真实问题创设情境，让学生思考如何解决生活中进行垃圾归类的问题，以制作“垃圾分类查询助手”为项目主题，运用学过的程序分支结构和算法程序语言，自主设计制作垃圾分类查询小程序。

2.两条主线，明晰教学思路

教学实施以两条主线展开：一条主线从解决生活实际问题出发，以完成“垃圾分类查询助手”为抓手，让学生经历明确项目目标、分析过程与拆解项目、逐步执行与代码实现、作品展示、评价反思的一个完整项目的开发流程。另一条主线是设计相应活动，让学生体验“垃圾分类查询”功能的分析、设计与实现“查询”的流程，体验计算机解决问题的过程。学生通过小组合作完成算法流程图，分组探究代码完成用户界面的搭建，利用流程图描述算法的控制结构，通过判断、分析与综合各种信息，形成运用合理的算法解决问题的计算思维。两条主线相辅相成，指引学生逐步建构知识框架。

3.设计系列活动，培养学科核心素养

按照项目开发过程，引导学生完成项目。先出示项目自评标准，让学生明确项目开发制作步骤和项目评价的标准，其具体步骤如下。

第一，小组合作，运用学过的程序设计分支结构知识，完成垃圾分类算法流程图。在完成闯关活动后，请小组同学展示流程图填写情况，并用自然语言进行算法描述。本活动主要考察计算思维中的抽象思维能力，锻炼学生将现实问题抽象成程序分支结构并用流程图描述算法的能力。

第二，尝试用Python语言编写程序，调用Tkinter库，用Label控件、Entry控件、Button控件，完成垃圾分类助手可视化用户界面搭建。引导学生分析项目、拆解项目，将查询功能分解为输入、判断、输出三项子功能，并逐步实现，体验自顶向下、逐步求精的程序设计思想。本活动主要锻炼学生的算法思维能力，明晰项目开发的思维过程。

第三，编写程序、调试运行，完成垃圾分类查询助手程序开发。程序调试完成后，选取优秀作品和典型作品在班级内展示。本活动用于考察学生的概括思维，让学生体验独立完成代码编写的过程。

第四，引导学生深入思考，在实现程序基本功能后，进一步优化程序功能，实现迭代升级。本活动锻炼概括思维能力，让学生将分支算法迁移至日常相似问题中。

计算思维表现性评价量规的设计应用

1.确定评价目标与内容

高中信息技术评价活动要根据评价的目的、要求、对象等进行设计，针对不同的评价目的，设计不同的评价情境。评价目标与内容应根据学科核心素养的水平层级、各课程模块相应的学业质量水平等确定。

从课程标准、学习目标、活动任务、评价量规四方面对基于学科核心素养的信息技术表现性评价进行框架设计。以学生完成项目任务的表现和结果为依据，测定学生的内容知识和程序知识的掌握程度和计算思维能力。

2.确定评价方式和具体指标

本案例主要通过课堂观察、作品评价等过程性评价的方式，从知识、能力、情感等方面全面地衡量学生的学习状况，并作为学业评价的依据。

计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思維活动。具备计算思维的学生，在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;通过判断、分支与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案;总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。

本案例依据课标对计算思维水平的描述，梳理归纳出计算思维的评价指标，包括算法思维、抽象思维和概括思维三个维度。

3.从教师评价、学生自评、学生互评三方面制定评价量规，评价学生计算思维能力

（1）教师评价

教师从思维角度、问题解决和小组协作三个维度对学生思维能力进行点评，发挥教师示范评价作用，重点在于挖掘学生思维层面上的问题，并引导学生建构计算思维的框架。按照优秀、良好、待进步三个等级进行评价，其评价指标如下。

①思维角度。能结合日常生活分析项目并对“垃圾分类助手”功能进行抽象思考;能描述问题解决的一般过程;能通过分析、归纳已学知识概括出分支机构适用的领域并迁移到日常其他相似问题的解决中。

②问题解决。能对问题进行合理界定并选择合适的算法;正确地对信息进行分析、搜集、整理;达到项目实现的目的。

③小组协作。组内分工明确;成员间有较强的沟通能力、表达能力及合作精神;能实现经验、信息共享。

（2）学生自评

依据评价指标设计相应的课堂活动任务，充分发挥评价的导向和诊断作用，在活动过程中将评价量规作为学生学习过程的标准和努力方向，活动完成后也依据评价量规进行自我评价（见表1）。

（3）学生互评

《垃圾分类查询助手》在小组内从三方面进行互评：①能否积极主动思考，分析问题;②能否提出恰当的问题解决方案，并进行总结反思;③能否与同学协调沟通，完成分配的相应任务。

计算思维表现性评价量规总结反思

1.《垃圾分类查询助手》学生自评量表统计

根据上述课堂上34位学生提交的自评数据分析结果：有61.76%的学生认为自己在计算思维方面表现处于良好等级，有31.37%的学生认为自己在计算思维方面表现优秀，6.86%的学生觉得自己有待进步。同时认为自己在算法思维、抽象思维、概括思维三方面表现处于良好和优秀等级的学生占比分别为94.12%、91.18%、94.12%，这说明绝大部分学生对自己的计算思维水平比较有自信。

2.《垃圾分类查询助手》组内学生互评统计

学生互评统计結果显示：有44.12%的学生认为同伴在项目开发中表现良好，有40.44%的学生认为同伴在项目开发中表现优秀，15.44%的学生觉得同伴有待进步。优秀良好率达到84.56%，这说明绝大部分学生对自己的同伴在项目开发中的表现比较认可。

3.评价量规对学生计算思维培养的优势

（1）评价量规表把计算思维细分为算法思维、抽象思维、概括思维三个评价维度，每个维度分成优秀、良好、待进步几个等级，学生通过对比评价量规细则，可以充分了解自身计算思维所处阶段。这对于学生更好地把握自己的学习情况，及时进行反思调整有很好的导向作用。

（2）在互评活动中，学生共同讨论、解决问题，优势互补，最终达到共同进步的目标。互评让学生在团队中锻炼沟通能力，学会与人协作。

（3）教师通过学生自评、互评的反馈结果，了解学情，调整教学流程和策略，更好地提高教学效果，促进学习目标达成。

面向计算思维发展的表现性评价具有多元性以及综合性的特点，能够利用多元方式跟踪学生学习过程，收集学习数据，及时反馈学生的学习状况，评估学业成就，改进学习，优化教学。

注：本文系北京市教育科学“十四五”规划2021年度一般课题“基于计算思维发展的高中信息技术项目式教学表现性评价研究”（课题编号：CDDB21391）研究成果

参考文献

刘向永. 普通高中信息技术课程标准（2017年版）概览[J]. 中国信息技术教育，2018（5）： 4-6.

蔡国. 让学科核心素养在项目化学习中落地生根——以《智能浇水小助手——做出判断的分支》为例[J]. 中国信息技术教育，2020（18）： 55-57.