所謂“計算思維”,根據美國計算機科學家周以真教授提出的定義,它是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。從高中信息技術教學的角度來理解,主要是讓學生理解計算機解決問題的思路,將現(xiàn)實生活中看似無法獨立解決的問題,重新闡釋成一個我們知道問題怎樣解決的方法和步驟,其中包含了遞歸、搜索、建模、規(guī)劃等思維方法。所謂“過程性評價”是關注教學過程中學生知能發(fā)展的過程性結果,如解決現(xiàn)實問題的能力等,用量化的形式評價出來,及時地對學生的學習質量水平作出判斷的評價。過程性評價的特點有關注學習過程和重視非預期結果。將計算思維培養(yǎng)融入過程性評價中,改進當前高中信息技術學科的評價方法,促進學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,是新課程改革的迫切需要。
當前計算思維是高中信息技術學科研究的熱點問題,國內學者的探討大多集中在計算思維的理論研究方面,對實踐層面的具體培養(yǎng)方法關注不多。而過程性評價的理論研究雖然已取得了一定成果,但是研究依然偏重于知識和技能的評價,并沒有指向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的評價指標的研究,缺少系統(tǒng)化可依據的評價量規(guī),高中信息技術一線教師關于指向計算思維的過程性評價研究更是少之又少。
筆者在自己的教學實踐中對基于計算思維的過程性評價做出了嘗試,現(xiàn)闡述相關思考,供廣大同行評議。
高中信息技術課程的關鍵任務是使學生掌握數(shù)據、算法、信息系統(tǒng)、信息社會四個核心概念,培養(yǎng)學生的“信息意識”“計算思維”“數(shù)字化學習與創(chuàng)新”和“信息社會責任”這四個信息技術學科核心素養(yǎng),使學生成為數(shù)字化時代的合格公民。與其他課程相比較,信息技術具有獨特的學科內涵和培養(yǎng)目標。對信息技術學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),如果使用傳統(tǒng)的教學方法與評價方法進行教學、評價,那么學科的獨特屬性就很難得到充分的體現(xiàn)。
同時,在新課程理念的指導下,我們對學生綜合能力發(fā)展的評價,不僅僅是學科的知識目標,還包括學生作為一個社會公民的獨立個體所應該具備的共同發(fā)展能力,包含公民的道德素養(yǎng)、持續(xù)學習的能力、與他人交流合作的能力、審美能力、表現(xiàn)能力等,這些是學生面對未來世界所必備的素質。
在當前的高中信息技術教學中,我們一直偏重于知識和技能的評價,有關知識與技能的考查都已結合在實踐操作中,有較為完善的評價標準和切實可行的評價方式,如上機模擬題測試、高二學測等。但對學生的核心素養(yǎng)以及共同發(fā)展能力的評價,則關注較少,沒有對應的評價指標(尤其是計算思維方面),更沒有系統(tǒng)可依據的評價量規(guī)??梢哉f,在高中信息技術教學中指向計算思維的過程性評價理論的研究相對薄弱。
筆者對江蘇省常州中學、江蘇省南通中學等江蘇省6所高中的36位信息技術教師進行了問卷調研。參與問卷的36位信息技術教師中,有3位教師曾在課堂中指向計算思維設計和開展過程性評價,10位教師針對部分班級部分章節(jié)的內容進行了過程性評價的零散式試驗,還有一些教師基本沒有開展過程性評價。
通過調研看到當前我省部分高中信息技術教師對計算思維的了解停留在基礎階段,對過程性評價的概念和環(huán)節(jié)不夠理解。對學生的考查主要停留在對知識和技能掌握的層面,評價也以終結性評價即高二信息技術學測為主,在教學中對過程性評價的應用較少。實踐層面上的不足,導致過程性評價在高中信息技術學科中沒有形成系統(tǒng)性、可操行性強的評價策略和方法,指向計算思維的可依據的評價量規(guī)幾乎空白,將計算思維和過程性評價融合起來思考的就更少。所以我們亟需在高中信息技術學科開展基于計算思維的過程性評價的實踐研究。
計算思維的本質就是用計算機領域的思維方法去解決問題、設計方案。計算機的思維是以計算機程序運行邏輯,進行對應的思維邏輯,其特征是數(shù)據、結果、運算邏輯相對獨立,運算邏輯可以重復運行于不同的數(shù)據源和數(shù)據集,獲取穩(wěn)定可靠的運算結果。
世界是由無數(shù)復雜的系統(tǒng)構成,當我們要解決的問題規(guī)模越大、復雜度越高時,就越需要用系統(tǒng)化思維去全面地審視問題,才能更好地抽象、建模、構建算法。因此在高中信息技術教學中,應注重考查學生如何運用計算機的處理方式去抽象問題特征,設計算法去建構模型和解決問題方案的能力;同時考查學生將計算思維遷移到其他問題解決中的能力。
信息技術課堂中完成作品不是一個直接的線性過程:先明確作品的主題,然后制訂計劃,再用軟件就能一步到位地完成。實際上,完成作品是一個不斷修正的過程:計劃會在一步步不斷試驗中得到修正,甚至有時從想象到創(chuàng)作完成是一個覆蓋式的循環(huán)。學生在實踐中修正問題的途徑有很多種,例如程序設計的任務中,利用軟件的測試和調試功能,利用編程環(huán)境的出錯提示(代碼塊周圍的高亮條)等來發(fā)現(xiàn)問題,進而修正;再如通過互評環(huán)節(jié)中其他同學的試運行,發(fā)現(xiàn)源程序的不足,也可以在小組合作的學習中尋求其他同學的幫助,詢問其他人如何解決問題,以便明確問題的來源,找到成功有效的程序示例,嘗試重新編寫。
信息技術課堂中學生計算思維的提升是一個動態(tài)的持續(xù)性過程,需要對學生的進步和成長的關鍵點做出判斷和引導,這也是基于計算思維的過程性評價目的所在。
由于學生原有的信息技術認知水平是參差不齊的,思維能力也各有差異,如果采用一刀切的方式來判斷,顯然不客觀,不利于學生的個性發(fā)展和創(chuàng)造力提升。因此,在確定評價標準時,要考慮學生的個體特征,在保證基本教學要求已達成時,要提供多種途徑讓學生以不同的方式發(fā)展自己的計算思維;選擇評價方式時,要充分考慮學生的個體特點,提供多種可能讓學生多方面地展示自己。
筆者通過分析高中信息技術過程性學習評價的指導思想、原則、功能,通過行動研究方法,從明確評價目的、確定評價內容、選擇評價方法、設計評價量規(guī)、確定評價資料、設計評價過程等方面設計一個能實現(xiàn)促進學生計算思維發(fā)展的高中信息技術課程過程性評價方案。
評價量規(guī)的設置是個性化評價活動建立的重要環(huán)節(jié),評價量規(guī)制訂的優(yōu)劣會直接影響“互動評價”活動的效果。評價量規(guī)的制訂應該全面客觀、簡潔可操作、保證學生個性化學習的開展。可參考一些被廣泛接受的評價標準,例如每年舉行的全國電腦制作活動評比中對參賽作品的評審指標,對主題作品的評價可以分為四部分——科學性、創(chuàng)造性、藝術性、技術性,每部分的細則根據不同的作品類別進行調整設計。
同時我們應該研究高中信息技術必修和選修模塊的評價要點、評價標準,將各類指標具體化、行為化,使其具有可測量性,以構建一套可操作性強、適合推廣的評價量規(guī)體系。
例如在“信息的發(fā)布與交流”一課中,就學生的學習情況,制訂定性與定量相結合的自我評價表,見表1。
在主題作品的小組式合作學習中,可采用互動式交流評價。讓學生主動參與到評價過程中,由學生說出自己作品的優(yōu)點或展示操作過程中的精華部分,再由別人說出不足之處。每節(jié)課選取1~3名學生發(fā)言,可以按座位號輪流的方式,保證每名學生都有發(fā)言機會。在教學中只要堅持實施,學生會逐漸習慣這種方式,從而大膽展示自我。
筆者在研究中通過反復的教學實踐,進行分析比較,把適合信息技術學科教學實施的幾種常用的方法和工具進行了大致的劃分。例如,表現(xiàn)性評價、成長檔案袋法、作品評價以及設置任務法等,教學中應根據教學的具體情境,選擇適合的方法。
表1 自我評價表
發(fā)揮本學科自身的技術優(yōu)勢,借助數(shù)字化校園平臺探索信息技術學科中的過程性評價。例如,在設置主題式探究任務的教學中,開展學生作品網上評論,立足過程,開展動態(tài)評價,將自評、互評、師評、家長評價有機結合。
利用網絡平臺對主題作品進行評價可以分為四個階段:創(chuàng)建評價項目階段、動態(tài)互評階段、反饋評價結果階段、反思評價階段。在評價活動中學生需要完成三個任務:上傳作品、作品自評、評價同學作品。每項評價活動結束后系統(tǒng)自動計算出作品的各項分數(shù)并反饋給學生,學生根據反饋可以對作品進行修改。
在動態(tài)評價階段,因為有不少作品的完成和評價并不在課堂上,是有延時的,所以不少評價都是學生在課后自主完成的。課后網絡評價時要注意兩點——
(1)關注評價信息的真實性、準確性問題。
在沒有了教師對學習過程嚴格監(jiān)控的情況下,部分學生存在從眾心理、友伴群體效應、自我中心等心理因素,就難以保證學習者是否公正地進行自評與互評。教師在制訂評價表時就要注意定量與定性的結合,引導學生客觀公正的評價別人作品。
(2)關注情感、態(tài)度和體驗等難以精確評價的內容。
在網絡評價過程中,目前還缺乏一定的技術支持去收集學生情感、態(tài)度、體驗的內容,無法由機器代替教師進行評價。師生沒有了面對面的交流,只是通過有限的記錄和結果來分析評價。教師在制訂評價表時要多思考如何收集這方面的信息,如何引導學生關注作品制作過程中的差異。在小組合作模式中,小組內成員對創(chuàng)作過程的感受往往比組外成員更貼切,他們對這方面的評價也更客觀些。
評價是依靠反饋發(fā)揮作用的,要使課堂評價真正發(fā)揮激勵和促進作用,我們還要研究對評價結果的科學使用,正確解讀評價結果,注重對課堂評價結果的反饋方式和策略,才能有效地發(fā)揮課堂評價的作用,實現(xiàn)課堂評價的目的。
作品評價的反饋流程在課堂中,可以按照“作品評價—找亮點—學生展示—作品修正”四步來進行,在展示評價之后要留給學生反思和修正的時間。
針對高中生的思維特點和教學氛圍,筆者立足于信息技術課堂教學實踐,通過反復打磨與反思,對有效經驗進行了分析與整合,總結了實踐研究的思路,如圖1所示。
總之,如何將過程性評價落實到常規(guī)教學中,實現(xiàn)“以評促學”策略是一個需要不斷實踐反思的研究方向。如果以高中信息技術課程為例研究過程性評價,探索出一系列促進學生發(fā)展的過程性評價策略和方法,再應用到其他學科,那意義將會更深遠。
(圖1)