程序設(shè)計模塊學(xué)業(yè)水平考試命題研究

曹紅霞

學(xué)業(yè)水平考試既是對教學(xué)效果的檢驗，又是教學(xué)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，對教學(xué)具有不可忽視的導(dǎo)向作用。如何評價學(xué)生的學(xué)業(yè)成績，實現(xiàn)考試過程與學(xué)習(xí)過程的有效鏈接，發(fā)揮考試對教與學(xué)的導(dǎo)向作用，促進程序教學(xué)的有效實施，一直是我思考和探索的問題。下面，結(jié)合幾年來的課題研究、命題和審題的實踐體會，談?wù)勎覍Τ绦蛟O(shè)計模塊學(xué)業(yè)水平考試命題的幾點思考。

● 考核內(nèi)容的全面性與側(cè)重點

考什么是教師和學(xué)生關(guān)注的首要問題，它不僅指引著教育教學(xué)的方向，也體現(xiàn)著課程的定位。學(xué)業(yè)水平考試需要保證試題的內(nèi)容效度，即保證試題內(nèi)容對模塊考核目標(biāo)和內(nèi)容的覆蓋率。因此，試題的考核內(nèi)容應(yīng)具有全面性，在命題方面，需要根據(jù)考核內(nèi)容的需求，發(fā)揮不同題型的考查功能，綜合運用多種題型，全面考查學(xué)生對相關(guān)知識、技能、思想和方法，尤其是核心概念和基本方法的掌握情況。例如，利用綜合題創(chuàng)設(shè)貼近生活的問題情境，考查學(xué)生解決實際問題的能力，實現(xiàn)對多維度教學(xué)目標(biāo)的綜合評價;同時，以散點式出題方式設(shè)置選擇題、填空題，彌補綜合題在內(nèi)容覆蓋面上的不足，實現(xiàn)對核心內(nèi)容的全面評價。

由于學(xué)業(yè)水平考試還應(yīng)發(fā)揮其導(dǎo)向功能，在命題方向和考查內(nèi)容上應(yīng)有所側(cè)重，可將教學(xué)中的重點、難點轉(zhuǎn)化為問題。以往很多考試偏重對程序設(shè)計語言的考核，較多的考查某一門程序設(shè)計語言所用的符號、語句和語法規(guī)則等，使程序設(shè)計教學(xué)變成了針對某一門編程語言的教學(xué)。實際上，編程語言只是算法實現(xiàn)的工具，程序設(shè)計的關(guān)鍵是問題求解的思路，教學(xué)中教師應(yīng)該更加關(guān)注求解問題的思想和方法，突出算法的核心地位，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)求解問題的思維方法，理解算法的基本思想，學(xué)會選用恰當(dāng)?shù)乃惴ń鉀Q實際問題。因此，程序設(shè)計模塊的學(xué)業(yè)水平考試不應(yīng)僅僅以掌握知識的多少和熟練程度作為評價的標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)側(cè)重于編程解決問題的思想與方法，下以一例來闡釋。

例1：四位同學(xué)中的一位做了好事不留名，老師問這四位同學(xué)是誰做的好事。甲說：不是我。乙說：是丙做的。丙說：是丁做的。丁說：丙說謊。已知四位同學(xué)中三個人說的是真話，一個人說的是假話。

（1）如果用1、2、3、4分別表示甲、乙、丙、丁四人，用x代表做好事的人，則他們說的四句話可分別表示為： ? ?、 ? ? 、 ? ? 、 ? ? 。

（2）由于做好事的人x是甲、乙、丙、丁中的一個，那么用窮舉法求解這個問題，可以讓 ? 從1至 ? 逐個試，看是否滿足條件 ? ? ? ? ?。如果用n統(tǒng)計說真話的人數(shù)，當(dāng)n= ? 時（滿足判斷條件），x的值即為做好事的人。

試題分析：抽象是一種重要的思維方法，在程序設(shè)計的過程中，教師往往需要把一個實際問題抽象成合適的“數(shù)學(xué)模型”。完成本題，學(xué)生需要將四位同學(xué)的話抽象為數(shù)學(xué)關(guān)系式x≠1、x=3、x=4、x≠4，并在分析問題的基礎(chǔ)上歸納出用窮舉法求解問題的三個要素，即窮舉對象、窮舉范圍和判斷條件，將求解思路填充完整。這是窮舉法教學(xué)的一個重點內(nèi)容，試題既考查了學(xué)生對窮舉算法基本思想的理解，也考查了學(xué)生對抽象思維方法的掌握情況。

● 試題的思維性與過程化

程序設(shè)計課程定位于提高學(xué)生編程解決問題的能力，其核心是問題求解的基本思想和方法，因此，程序設(shè)計模塊學(xué)業(yè)水平考試的命題應(yīng)該重視思維性，加強對一些基本思維方法的考查。同時，程序設(shè)計教學(xué)強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷編程解決問題的全過程，應(yīng)用所學(xué)的基本思想和方法解決實際問題，因此，試題的設(shè)計要過程化，引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中虛擬和再現(xiàn)問題求解的過程，實現(xiàn)答題過程與問題求解過程的有效鏈接，下以一例來闡釋。

例2：出租車收費問題。

某地出租車收費標(biāo)準(zhǔn)為：車程在3公里以內(nèi)（包括3公里），統(tǒng)一收費12元;超過3公里但不超過10公里的（包括10公里），超過3公里的部分每公里收費2元;車程超過10公里，超過10公里的部分每公里收費3元。

現(xiàn)在需要編寫程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：輸入車程公里數(shù)，單擊命令按鈕“計算車費”，系統(tǒng)則計算應(yīng)收車費，并輸出車程和收費金額。請根據(jù)程序需求完成如下工作：

（1）分析問題，找出問題描述中的已知信息和所求內(nèi)容。

（2）設(shè)車程為x公里，應(yīng)收車費為y元，請根據(jù)題中信息，列出關(guān)于x和y的表達式。

（3）根據(jù)上述分析，設(shè)計算法，并加以描述。

（4）設(shè)計程序界面。

（5）根據(jù)算法編寫程序，寫出程序代碼。

（6）總結(jié)求解這類問題的基本思想方法。

試題分析：本題首先創(chuàng)設(shè)了一個問題情境“出租車收費”，將一個現(xiàn)實問題呈現(xiàn)給學(xué)生，然后以這個問題的求解過程為主線，設(shè)計一系列小問題，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，明確問題中各要素之間的關(guān)系，列出解決問題所需的解析式，然后設(shè)計算法、編寫程序。（1）～（5）小題呈現(xiàn)了一個典型的用解析法求解問題的過程，學(xué)生在答題過程中自然而然地經(jīng)歷了求解問題的過程。第（6）小題要求學(xué)生歸納解決此類問題的基本思想方法，則是在前5道小題基礎(chǔ)上的進一步提升，既考查了學(xué)生在具體實踐基礎(chǔ)上的總結(jié)歸納能力，又考查了學(xué)生對解析法基本思想的理解。

顯然，這類問題是無法直接使用死記硬背的知識作答的，學(xué)生必須有相應(yīng)的實踐經(jīng)驗，又能夠針對具體問題，靈活運用原有的知識和經(jīng)驗在頭腦中虛擬編程解決問題的步驟，方能正確作答。同時，貼近生活的問題情境，體現(xiàn)了程序設(shè)計的現(xiàn)實應(yīng)用，學(xué)生在具體情境中運用所學(xué)的知識和技能、技術(shù)與方法解決現(xiàn)實問題，答題過程成為問題求解過程的再現(xiàn)，有利于考查學(xué)生編程解決實際問題的能力。

實際考試時，如果需要節(jié)省考試時間或降低試題難度，可以選取其中的部分小題，或者如例1那樣將問答題改為填空題、選擇題等其他題型。又如，可以將第（5）小題轉(zhuǎn)化為下面的程序填空題：

Private Sub 計算車費_Click（）

Dim x As Single

Dim y As Single

x = Val（Text1.Text）

If x > 0 And x <= 3

Then ? ? If ? ?Then y = 12 + （x - 3） * 2

If x > 10 Then y =

If x <= 0 Then y = 0

Label1.Caption = x & "公里"

Label2.Caption = ? & "元"

End Sub

● 學(xué)生的個性習(xí)慣與試題的開放性

程序設(shè)計課程要求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓?，但也提倡一題多解，鼓勵學(xué)生用個性化的方式解決問題。因此程序設(shè)計模塊學(xué)業(yè)水平考試應(yīng)遵循個性化原則，以有效地解決問題為目標(biāo)，賦予學(xué)生一定的自主選擇權(quán)，只要能夠解決問題，學(xué)生可以自由選擇適合的方法。

傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化試題能較好地測量學(xué)生的知識記憶情況，比較客觀，但標(biāo)準(zhǔn)化試題答案統(tǒng)一，不利于考查學(xué)生的思維水平，特別是多向度的求異思維，甚至在某種程度上束縛了學(xué)生的個性化發(fā)展。針對這一問題，可以在學(xué)業(yè)水平考試中適當(dāng)加入一些開放性和半開放性試題。

例3：求斐波那契數(shù)列前50項的值。

斐波那契數(shù)列是這樣一個數(shù)列：1、1、2、3、5、8、13、21、34……這個數(shù)列的第一項和第二項為1，從第三項開始，每一項等于前兩項之和。張楠想編程計算并輸出該數(shù)列前50項的值，請你幫他完成如下工作：

（1）分析問題，構(gòu)建解決問題所需的表達式： ? ? ? ? ? ? ? 。

（2）選擇方法：你認(rèn)為求解此問題適合選用的算法是： ? ? ? ? 。

（3）根據(jù)上述分析，設(shè)計求解問題的算法，并選擇合適的方式加以描述。

（4）根據(jù)算法寫出程序代碼。

試題分析：斐波那契數(shù)列問題是一個經(jīng)典的數(shù)學(xué)問題，有多種求解方法，學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好和習(xí)慣，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ǎO(shè)計算法、編寫程序。本試題的答案不唯一，合理即可給分。第（1）小題只要構(gòu)建出類似f1=1，f2=1，fn=fn-1+fn-2（n>=3）的表達式，能夠清晰表達數(shù)列各項之間的遞推關(guān)系，變量名不限;第（2）小題只要選用的算法合理，如解析法、遞歸法、迭代法等，都可得分;第（3）小題算法描述不限定描述方法，學(xué)生可以按照自己的習(xí)慣選用某種算法描述形式，不管是自然語言、流程圖還是偽代碼，只要將算法描述清楚即可;第（4）小題學(xué)生只需根據(jù)前面的算法寫出正確的程序代碼，至于程序結(jié)構(gòu)、選用的語句等都不作統(tǒng)一要求。試題以問題解決為主線，從分析問題、選用方法、描述算法、編寫程序，都充分尊重學(xué)生的應(yīng)用和表述習(xí)慣，符合關(guān)注學(xué)生個體差異、鼓勵學(xué)生創(chuàng)造實踐的評價理念。

開放性試題，廢除了所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案，而且問題的結(jié)構(gòu)不良，更加人性化，便于學(xué)生自由發(fā)揮，有利于考查學(xué)生的思維狀況。但在參考答案的設(shè)置和評分時需要慎重，盡量涵蓋并允許所有合理答案，評分時應(yīng)本著寬容的態(tài)度，尊重學(xué)生的個性習(xí)慣，鼓勵學(xué)生用不同的方式方法解決問題，只要能“自圓其說”，言之有理，即可給分。

以上是我在課題研究和命題實踐中的幾點思考和探索，針對程序設(shè)計模塊學(xué)業(yè)水平考試命題，還有很多問題有待研究和解決，如程序設(shè)計模塊考核內(nèi)容的梳理、各種類型題目在試卷中應(yīng)占的比例、試題質(zhì)量如何評測、這類試題是否適用于選拔性考試和階段性考核、這種命題導(dǎo)向會對教學(xué)產(chǎn)生怎樣的影響、如何幫助教師和學(xué)生適應(yīng)這類試題，等等，這些問題都需要我們在以后的實踐中進一步探索和研究。