以單元表現(xiàn)性評價促進(jìn)初中生計算思維的發(fā)展

周純 上海市閔行區(qū)教育學(xué)院

2022年4月教育部頒布的《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱義教新課標(biāo)）把計算思維列入核心素養(yǎng)，在實施義務(wù)教育階段信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)的背景下，如何評價計算思維和如何通過評價發(fā)展初中生的計算思維，成為當(dāng)前初中信息科技課程與教學(xué)改革正面臨的重要挑戰(zhàn)之一。

● 當(dāng)前初中生計算思維評價的訴求與困境

1.計算思維評價是驅(qū)動核心素養(yǎng)落地的有力支撐

義教新課標(biāo)指出，計算思維是學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在問題解決過程中產(chǎn)生的問題抽象、分解、建模、算法設(shè)計等一系列思維活動。計算思維作為四大核心素養(yǎng)之一，具有本質(zhì)的學(xué)科屬性標(biāo)示，以計算思維發(fā)展為學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的著力點，既可以凸顯學(xué)科思維，也可以協(xié)調(diào)統(tǒng)整其他核心素養(yǎng)，共同支撐起課程育人的任務(wù)。評價作為計算思維發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)，可以及時監(jiān)控和評估學(xué)生計算思維的學(xué)習(xí)成果，有效指引學(xué)科思維課堂的設(shè)計與構(gòu)建，促進(jìn)教與學(xué)過程的優(yōu)化，驅(qū)動信息科技核心素養(yǎng)的有效落地。

2.核心素養(yǎng)視閾下計算思維的評價亟待深入探索

盡管目前各國已經(jīng)相繼出臺計算思維相關(guān)的政策文件，但已有研究對計算思維的定義都不一致，以至于計算思維評價的評價要素和評價方式側(cè)重也不相同，因此，將計算思維真正融入初中信息科技教育仍面臨著諸多問題和挑戰(zhàn)，如：需要依據(jù)義教新課標(biāo)對計算思維的界定，確定計算思維的評價內(nèi)容；分析每個內(nèi)容包含要素的內(nèi)涵特征，以確定計算思維評價工具；根據(jù)教學(xué)單元實際，確定計算思維評價過程的具體實施。計算思維培養(yǎng)的學(xué)科沉浸性、發(fā)展過程的動態(tài)性決定了其評價的復(fù)雜性，因而對計算思維整體發(fā)展進(jìn)行評價的研究勢在必行。

● 單元表現(xiàn)性評價對計算思維發(fā)展的適切性分析

1.單元表現(xiàn)性評價的概念框架

美國斯坦福教育學(xué)院評價、學(xué)習(xí)與公平中心在多年研究的基礎(chǔ)上，提出了與單元教學(xué)同步進(jìn)行的嵌入教學(xué)評價，它由確定單元評價目標(biāo)、構(gòu)建單元評價表現(xiàn)性任務(wù)、制訂單元評分規(guī)則組成，基本設(shè)計理念與我國素養(yǎng)本位的單元設(shè)計具有內(nèi)在的一致性。基于上述理論，筆者結(jié)合表現(xiàn)性評價的相關(guān)研究，建構(gòu)了指向初中生計算思維培養(yǎng)的單元表現(xiàn)性評價概念框架（如圖1），基于單元設(shè)計，在分析單元價值和學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，把“看不見”的計算思維通過“可視化”轉(zhuǎn)化為“看得見”的任務(wù)行為表現(xiàn)，依據(jù)對學(xué)生外在任務(wù)行為表現(xiàn)“解釋”內(nèi)在計算思維水平，通過評分規(guī)則用學(xué)生外在的任務(wù)行為表現(xiàn)“推論”出內(nèi)在計算思維品質(zhì)。

圖1 指向初中生計算思維培養(yǎng)的單元表現(xiàn)性評價概念框架

2.運(yùn)用單元表現(xiàn)性評價提升計算思維的優(yōu)勢

單元表現(xiàn)性評價關(guān)注學(xué)生在實際生活中面臨的真實問題情境，將其作為考查學(xué)生學(xué)習(xí)成效的背景，聚焦在表現(xiàn)性評價任務(wù)中考查學(xué)生內(nèi)在思維能力的發(fā)展水平，聚焦學(xué)生“分析、評價和創(chuàng)造”的高階思維能力評價。義教新課標(biāo)倡導(dǎo)真實性學(xué)習(xí)，重視學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法在解決問題過程中產(chǎn)生的一系列思維。由此可見，單元表現(xiàn)性評價可以成為發(fā)展學(xué)生計算思維的重要評價方式。

● 運(yùn)用單元表現(xiàn)性評價促進(jìn)計算思維發(fā)展的技術(shù)路徑

1.刻畫計算思維特征與表現(xiàn)

（1）從核心素養(yǎng)中萃取計算思維的關(guān)鍵要素

計算思維根植于信息科技核心素養(yǎng)，在信息科技學(xué)科學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)為高階的行為能力和思維品質(zhì)。筆者結(jié)合核心素養(yǎng)中計算思維的定義與特點，提出了計算思維子能力及評價目標(biāo)（如表1）。

表1 計算思維子能力及評價目標(biāo)

（2）基于單元學(xué)習(xí)活動刻畫計算思維表現(xiàn)

義教新課標(biāo)提倡系統(tǒng)設(shè)計學(xué)習(xí)活動，突出用信息科技解決學(xué)習(xí)、生活中的問題。通過對全國初中信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課大賽26節(jié)教學(xué)設(shè)計的學(xué)習(xí)活動進(jìn)行文本編碼與分析，筆者提取出計算思維的具體樣態(tài)和表現(xiàn)，對初中生計算思維的典型表現(xiàn)和水平進(jìn)行刻畫（如下頁表2），并為設(shè)計評價提供依據(jù)。

表2 初中計算思維的典型表現(xiàn)與水平

2.確定單元表現(xiàn)性目標(biāo)

（1）分析單元學(xué)習(xí)內(nèi)容中蘊(yùn)含的計算思維要素

單元設(shè)計的一個重要原則是把系列核心概念“放還”到它充分發(fā)揮實際作用的現(xiàn)實問題解決的單元系列學(xué)習(xí)活動中，因此，分析學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點及其蘊(yùn)含了哪些計算思維，可以精準(zhǔn)促進(jìn)計算思維品質(zhì)的發(fā)展。例如，“燈控交通——初識過程與控制”單元，以“學(xué)校門口的人行道是否需要設(shè)置交通燈？如何設(shè)置？”為單元統(tǒng)領(lǐng)性的大情境，設(shè)計了簡易交通燈之了解身邊的過程與控制、定時交通燈之認(rèn)識過程控制系統(tǒng)、感應(yīng)交通燈之體驗簡單的閉環(huán)過程與控制三個學(xué)習(xí)內(nèi)容。在三節(jié)單課時中通過不斷地抽象、分解、建模、算法和評估的學(xué)習(xí)過程，促進(jìn)學(xué)生形成敏捷性、批判性、獨(dú)創(chuàng)性、靈活性和深刻性思維。

（2）描述指向單元學(xué)習(xí)過程與結(jié)果的表現(xiàn)性目標(biāo)

基于學(xué)習(xí)內(nèi)容蘊(yùn)含的計算思維要素，分析學(xué)生運(yùn)用什么樣的計算思維方法、經(jīng)歷怎樣的學(xué)習(xí)過程、取得怎樣的學(xué)習(xí)結(jié)果能實現(xiàn)計算思維品質(zhì)的提升與發(fā)展，進(jìn)而對表現(xiàn)性目標(biāo)進(jìn)行描述。例如，“燈控交通——初識過程與控制”單元內(nèi)容1，筆者設(shè)計了如表3所示的學(xué)習(xí)活動表現(xiàn)性目標(biāo)。

表3 單元內(nèi)容1的學(xué)習(xí)活動表現(xiàn)性目標(biāo)設(shè)計

3.設(shè)計單元表現(xiàn)性任務(wù)

（1）體現(xiàn)計算思維特征的任務(wù)要素

單元表現(xiàn)性任務(wù)是一種獨(dú)特的評估方式，通過給學(xué)生設(shè)定一個具有挑戰(zhàn)性和可能性的解決真實問題的目標(biāo)，提出學(xué)習(xí)問題，提前告知學(xué)生評價指標(biāo)和表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)等形式體現(xiàn)，主要包括任務(wù)內(nèi)容、任務(wù)問題、任務(wù)規(guī)則、任務(wù)成果、任務(wù)支架五個要素。各要素設(shè)計的重點是要體現(xiàn)計算思維培養(yǎng)的特征，這樣才能驅(qū)動高品質(zhì)學(xué)科思維在學(xué)習(xí)活動中真實發(fā)生。

（2）驅(qū)動計算思維發(fā)展的單元任務(wù)設(shè)計

在設(shè)計單元表現(xiàn)性任務(wù)時，要分析學(xué)生在完成任務(wù)時經(jīng)歷的計算思維發(fā)展過程，如推斷原理、分析實例、構(gòu)建方案、完成程序、說明觀點等。設(shè)計能引發(fā)這些計算思維活動的任務(wù)內(nèi)容及任務(wù)相關(guān)需解決的問題，再根據(jù)任務(wù)內(nèi)容和任務(wù)問題，明確學(xué)生的任務(wù)規(guī)則和任務(wù)成果，提供適切的任務(wù)支架。表4所示為“燈控交通——初識過程與控制”單元內(nèi)容1對應(yīng)的表現(xiàn)性任務(wù)設(shè)計。

表4 單元內(nèi)容1的表現(xiàn)性任務(wù)設(shè)計

4.制訂單元表現(xiàn)性評價規(guī)則

（1）依據(jù)單元表現(xiàn)性目標(biāo)確定評價量規(guī)

在設(shè)計單元表現(xiàn)性任務(wù)時，重要的是針對單元中的每個任務(wù)開發(fā)一個或多個評分量規(guī)，一般可以包括以下三種評價量規(guī)。

①標(biāo)準(zhǔn)型評價量規(guī)。教師可以將教學(xué)內(nèi)容中的不同元素與評價目標(biāo)分解，根據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)分配不同的分?jǐn)?shù)，衡量某一元素與其他元素的“權(quán)重”，如在“燈控交通——初識過程與控制”單元任務(wù)1的評價量規(guī)（如圖2），設(shè)定了連接電路的兩項標(biāo)準(zhǔn)分值要低于表述紅綠燈亮規(guī)則的兩項標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 任務(wù)1的標(biāo)準(zhǔn)型評價量規(guī)

②分析特征型評價量規(guī)。將學(xué)生問題、方案或產(chǎn)品表現(xiàn)根據(jù)不同的維度進(jìn)行評估，各個維度要聚焦，但相互之間不交叉，使得每項表現(xiàn)等級的表達(dá)清楚易理解，如“燈控交通——初識過程與控制”單元任務(wù)2的評價量規(guī)（如圖3），教師從設(shè)計方案、編寫程序、分析程序三個維度評價學(xué)生編程的建模和算法思維能力。

圖3 任務(wù)2的分析特征型評價量規(guī)

③整體型評價量規(guī)。對一個方案、問題或作品生成一個整體的等級或分?jǐn)?shù)，這種方式適合于評估學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)完成的達(dá)標(biāo)情況，如“燈控交通——初識過程與控制”單元任務(wù)3的評價量規(guī)（如下頁圖4），從學(xué)生能列舉的實例數(shù)量多少、描述準(zhǔn)確度等方面，評價學(xué)生將概念遷移到實際生活的評估思維能力。

圖4 任務(wù)3的整體型評價量規(guī)

（2）形成學(xué)生單元計算思維發(fā)展報告單

指向計算思維發(fā)展的單元表現(xiàn)性評價主要是判斷在計算思維這個特定領(lǐng)域中，學(xué)生思維發(fā)展的情況?；趩卧袑W(xué)生的系列表現(xiàn)性任務(wù)及評價，可以形成單元計算思維報告單（如圖5），通過此報告單，教師引領(lǐng)并促進(jìn)學(xué)生對單元學(xué)習(xí)進(jìn)行自我評價與自我反思，同時以此來反思、調(diào)整、再規(guī)劃新的單元教學(xué)。

圖5 “燈控交通——初識過程與控制”單元計算思維發(fā)展報告單

●結(jié)語

綜上所述，為促進(jìn)信息科技核心素養(yǎng)視閾下的計算思維發(fā)展進(jìn)階，需要把與計算思維各方面培育關(guān)系密切的表現(xiàn)性評價應(yīng)用于信息科技單元教學(xué)中，在教學(xué)、思維、表現(xiàn)、學(xué)習(xí)、活動的良性互動中，讓學(xué)生運(yùn)用計算思維進(jìn)行學(xué)習(xí)，歷經(jīng)自主、探究與合作的任務(wù)實踐，以計算思維為切入點帶動核心素養(yǎng)的整體提升。通過指向計算思維的單元表現(xiàn)性評價將學(xué)習(xí)的意義傳遞給學(xué)生，引導(dǎo)教師更好地進(jìn)行專業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造義務(wù)教育新課標(biāo)背景下初中信息科技學(xué)科育人新樣態(tài)。