义务教育编程课程评价研究

于 勇 刘未央

编程课程是 “面向社会的课程”,重视与生活、社会实践的现实联系,强调课题真实性,培养学生在智能时代的基本生存能力,具有跨学科、跨学年的设计思路和系统的教学内容。以关注社会现实为前提,以理解编程与学科、学科与学科的内在联系为基础,借助有机融合的交叉领域内容实现跨学科的编程思维应用,保证学段衔接性与学习一贯性。

目前,我国义务教育对编程课程十分重视,但编程课程标准尚未建立,规范的教材、教学和评价模式尚在摸索之中[1],主要存在以下问题:1.课程缺失社会真实性。以Scratch为代表的图形化编程课通常让学生制作模式化的编程效果,实体编程、机器人编程无法有效实施。虽强调学科融合,但将编程融入其他学科教学的实践少,多用于编程课程本身,未与社会需求相结合,简单理想化,难与社会、企业、学生未来的社会生存能力联系起来。2.评价缺乏量化科学性。我国编程课程暂未形成科学的评价体系,课程标准中只为评价实践提供可遵循的宏观建议,多以考查学生对编程软件的熟练度,重工具使用而轻思维训练[2],没有相配套的评价标准。没有量化指标的输入和科学公允的结果输出,不能为学生提供更细致的指导。3.缺失主观发展性评价。长期以来,甄别、筛选式评价范式一直困扰着课程评价的变革,上机考试和笔试占极大比重[3]。过分强调甄别与选拔,侧重学生的认知结果,忽视评价改进、激励和发展的功能,是一种“选择适合教育的学生”的评价,对学生的创新精神、情感态度等综合素质的评价无能为力。

编程课程的评价研究,日本学者加纳宽子[4]、黑田昌克[5]等制定了详细的编程目标评测标准和学习情感相关评价表,分学段逐步提升学生的编程认知与技能,值得借鉴。根据课程培养目标制定评价体系,目标中含主、客观因素,对知识技能可以通过量化的形式评价,学习情感思维则须通过主观评价进行。

一、对编程课程进行真正的评价

编程课程应以真实的课题为体验式教学核心,通过编程制作简单的程序,解决生活中遇到的实际问题。日本中小学将编程实践加入音乐、美术等学科中,让学生在完成课程目标的同时,掌握编程思维。我国的编程课程并非是一门独立的学科,应具有综合性、实践性和实用性,利用编程基础辅助其他学科,例如在音乐课上利用编程改变声音的长度、高度、强弱和速度,进行数字音乐创作。此外,在编程课堂中还可以引进机械臂、机器狗或仿生机器人,通过编程操控机器完成任务,使之成为学生学习和生活的助手。运用知识技能解决日常生活中的问题,是真实课题的第一要义,也是编程的重要意义,因此我国的编程课程必须将目标落实到真实课题中。

编程课程评价,是建立在真实课题基础上的综合性评价,需要重视学生在技能和态度上的量性和质性状态。学者佐藤浩一明确提出 “真正的评价”概念[6],与布鲁姆主张的 “形成性评价”和 “指导、评价一体化”目的相同。真正的评价根据教学目的实施,从课程目标、教学教材、学生个体等多个维度出发,采取多种方式收集学生信息,由测试、提问、观察等构成诊断。借鉴日本将培养目标 “基于内容”转换为 “基于能力”[7]的做法,我国编程课程以核心素养作为培养目标,基于目标设计评价。一方面,评价须确认课题的真实性,是否能够帮助学生解决问题、培养学生在信息社会中熟练应用编程解决实际问题的能力,编程课程真正的评价始终是在真实的课题中进行的。另一方面,对学生的编程知识和技能,设置课程目标量化评价;基于课堂的学生学习兴趣、态度、积极性评价难以量化,须从旁观者或学生自我的视角评价。

2022年教育部颁布 《义务教育信息科技课程标准 (2022年版)》(以下简称 《义教信科课标》),我国进入新的信息科技课程变革时代。根据信息科技课程中算法部分的教学目标,评价可分为 “对知识技能掌握的客观评价”和 “情感主观评价”,对每个学生的优点、可能性、进步情况进行 “个体评价”。下文将从课程目标的客观量化评价和学生情感的主观因素评价两个维度进行分析。

二、课程目标的客观量化评价

编程课程目标的客观量化评价,是基于技能的表现维度和理解的知识维度,通过测验、观察等方法,遵循知识的客观规律性和可重复性原则,利用评测标准表进行的评价。得出的结果不仅作用于当下,还能预测逻辑因果,制定下一阶段的教学策略。《义教信科课标》要求学生从5年级开始学习算法,了解求解简单问题的基本方式,培养学生初步运用算法思维的习惯、通过实践形式设计和分析简单算法的能力。根据学生素质和能力培养的阶段性,可将编程课程目标分为四个学段,制定分层标准进行客观量化评价。

依据教育目标分类学和加纳宽子的编程评价实践,可将教育目标分为认知和情感领域,分认知领域 “知识、理解、应用、分析、合成、评价”和情感领域 “接受和注意、反应、价值化”共九个维度,再结合我国义务教育编程课程的培养目标,设计基于此目标的编程课程评价 (见表1)。

表1 义务教育编程课程目标评价

续表

《义教信科课标》提出,包含编程课程在内的信息科技课程要培养学生包含 “信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任”的核心素养,四个方面相互支持,互相渗透。在认知领域,不同学段的学生须逐渐了解算法知识,掌握方法规律,用编程解决生活中的问题。在情感领域,学生须逐渐增强对编程学习的主动性,意识到编程对生活和社会发展的价值。基于目标的编程课程评价中含变量、自变量、控制结构、循环、模块、包、编辑器语言等具体知识技能的评价,也应包含对学生学习态度、积极性等情感的评价。

三、学习情感的主观因素评价

教育目标分类学将情感单独划分,说明了情感在教育中的重要地位。学生学习情感评价体系,要求对学生的兴趣、态度、积极性、价值观等情感均做出评价且及时反馈处理。主动学习是我国新课标强调的学习方式,具有主体性、对话式和深度性的特点。对编程感兴趣、能关联知识与经验、主动并坚持学习编程;拥有自我编程思维的深度和广度;预设问题并用编程解决,此三方面是编程学习态度、氛围和效能达到的最理想教学效果[8]。难以理解的编程语言、教师的授课方式、无法与生活联系在一起等,这些因素都会影响学生的学习态度和积极性[9],因人而异。

学习态度与积极性是学习的核心。对编程学习的态度和积极性的影响因素包括:学习难以理解的编程语言、教师的授课方式、无法与生活联系在一起等。这些因素都会影响学生,导致难以提高学习的思考能力。学习者的差异在于学生自身的学习过程和学习态度,教师很难提供准确的指导,为提高学习动机引入学习态度的评价,才能更清楚地了解学生的学习态度与动机,让教师给予更详尽的指导[10]。对控制自身情感和行动的能力、客观把握自身思考过程的能力和自我调整能力的研究逐渐深入。本文从学生在编程课程的学习态度和课堂学习积极性着手,以期提供价值与实践策略。

(一)课程学习态度评价

编程课程可以通过实践效果评价学生编程的学习态度。将课程实践效果转换为课程目标进行评价,把握学生的学习态度变化,找出问题。结合我国编程课程实施与 《义教信科课标》,本文设计了学生学习态度评价表,分为五大部分 (见表2)。其中,Ⅰ-Ⅱ在课程完成后进行,Ⅲ-Ⅴ在课程的前后实施,可进行对比研究。

表2 编程课程实践学习态度评价表

评价Ⅰ-Ⅱ部分,是对编程课程中学生的知识技能掌握和编程思维能力的具体评价指标,通过询问初步得出评价结果。通过课程学习前与完成后Ⅲ-Ⅴ三类问题的回答,可以分析出学生对编程的学习态度变化。是否对编程课程感兴趣,是否具有自主学习意识以及对编程、计算机、信息科技的主观态度,难以用量化表示,但皆为完善编程课程体系、修正目标、改进教学内容和方式的极其重要的评价参数。

(二)课堂实践学习积极性评价

编程课程通过课堂实践评价学生的学习积极性。除去对课程体系的整体性评价外,学生在每一节课堂上的情感也是评价的重要因素。结合我国新颁布的 《义教信科课标》中对课程结构的逻辑关联重视、对真实性学习的强调、对多元评价的要求,本文依据以ARCS动机模型,设计编程课堂上学生的学习积极性评价表 (见表3)。

编程课堂学生的学习积极性评价表,借鉴了ARCS动机模型及其四个因子,分别为注意 (Attention)、关联 (Relevance)、自信 (Confidence)与满足 (Satisfaction)。上表分课程构成、学生自发性、教师与学生的双向性、学生的课堂参与性以及态度动力分布共五个部分,涉及教材、课堂、教师和学生自身全方面,列举了评价五个维度与具体的评价调查问题,通过此指标对学生进行问卷提问,评价学生学习编程的学习动机与积极性。

结语

义务教育编程课程评价应注重认知技能和情感的多重维度,重点考查学生使用编程解决实际问题的能力。面向多年级多班级的整体连贯性评价,不仅是对学习中使用编程软件或者计算机设备的评价,还须对学习中体悟逻辑思维、抽象思维和算法奥妙的评价,更须对编程技能、信息科技、人工智能好奇心和求知欲的评价。评价不仅是为了改善课堂效果,更是为了改进课堂教学内容、推动编程课程发展。

评价方式可灵活选择笔试或上机测试量化评分、问卷提问、学生行为表征分析、学生操作录像评测等,通过观察和收集学生信息进行综合性评价。集编程课程目标、学生个体情感等多维度,划分年级的多学段、多方向,量化考核、观察、自我评测等多方式为一体的综合性评价,是编程课程评价往后研究的方向和重点。