高中信息技術(shù)“數(shù)據(jù)與計算”模塊的教學評測設(shè)計

王戈

教學評測的有效實施對高中信息技術(shù)課程的順利推進起著至關(guān)重要的作用?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課標》）不僅僅闡述了課程性質(zhì)和理念，闡明了學科核心素養(yǎng)、課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容，也非常明確地提出了課程目標、學業(yè)要求、學業(yè)質(zhì)量水平、核心素養(yǎng)水平的劃分。2017年版課程標準既是教學的依據(jù)，也是學業(yè)評價的依據(jù)。

評測依據(jù)

必修模塊“數(shù)據(jù)與計算”的核心是數(shù)據(jù)及針對數(shù)據(jù)的處理計算，分為數(shù)據(jù)與信息、數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用、算法與程序?qū)崿F(xiàn)三個單元?！墩n標》從內(nèi)容、學科大概念、學業(yè)要求、學業(yè)質(zhì)量水平、學科核心素養(yǎng)等方面為教學評測的實施提供了依據(jù)。

1.內(nèi)容要求

根據(jù)《課標》的要求，現(xiàn)在的測評不僅僅要考查基本知識和基本技能，更要考察學科核心素養(yǎng)，但素養(yǎng)的考察，必須基于相關(guān)的情境，必須基于學生已具備的系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)化的學科知識和技能，才能進行。

本模塊的教學內(nèi)容包括了解數(shù)據(jù)在信息社會中的重要價值、分析數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系、強調(diào)數(shù)據(jù)處理的基本方法與技能、掌握算法與程序設(shè)計的基本方法、運用數(shù)字化工具解決生活與學習中的問題、認識人工智能的重要作用等，具體可以參閱《課標》本模塊中“內(nèi)容要求”的8項。

2.學科大概念

從必修1的教學內(nèi)容和學業(yè)要求可以看出，本模塊主要體現(xiàn)的學科大概念為數(shù)據(jù)和算法。圍繞數(shù)據(jù)，闡明了數(shù)據(jù)、信息、知識的關(guān)系，通過實例，選用恰當數(shù)字化工具，體驗數(shù)據(jù)的采集（包括數(shù)字化）、鑒別、處理運算、可視化表達，分析價值等過程，認識到數(shù)據(jù)對于生活的重要性。圍繞算法，明確算法概念，表達簡單算法，并通過實例，體驗界定問題、抽象特征，建立模塊，實現(xiàn)算法，設(shè)計方案，并用具體的技術(shù)（程序設(shè)計及系統(tǒng)硬件）實現(xiàn)自動化、系統(tǒng)化解決的過程，形成學科思想和方法并可遷移。

3.學業(yè)要求

學業(yè)要求是模塊測評的依據(jù)，通常用于教師確定本模塊的學習目標，以及進行單元、模塊等的階段性測評。

《課標》中對本模塊的學業(yè)要求進行了非常清晰的描述，并與學科核心素養(yǎng)進行了對應(yīng)，詳見《課標》中本模塊學業(yè)要求。

4.學業(yè)質(zhì)量水平

高中學業(yè)質(zhì)量水平是根據(jù)問題情況的復(fù)雜程度、相關(guān)知識和技能的結(jié)構(gòu)化程序、思維方式、探究模式或價值觀念的綜合程度進行劃分的，每一級水平主要表現(xiàn)為學生整合信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)，在不同復(fù)雜程度的情境中運用各種重要概念、思維、方法和觀念解決問題的能力。本模塊作為必修內(nèi)容，通常適用于其中的水平二，即高中畢業(yè)生在本學科應(yīng)達到的合格要求。

5.學科核心素養(yǎng)

學科核心素養(yǎng)是進行測評的主要目標，依據(jù)不同的情境、學科內(nèi)容學業(yè)質(zhì)量水平、問題導向等，可以考察學科核心素養(yǎng)中的不同水平中的不同分項。學科核心素養(yǎng)水平可以從信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新水平幾個側(cè)面分別得到體現(xiàn)。在測評過程中，基于學科核心素養(yǎng)的問題情境，可以多個小題針對一個學科核心素養(yǎng)水平測試，也可以一個問題情境，考察多個學科核心素養(yǎng)水平。

測評要點

從《課標》要求及測評依據(jù)可以看出，測評從傳統(tǒng)的雙基考查，轉(zhuǎn)變到了對學生學科核心素養(yǎng)的考察，對學生是否掌握了系統(tǒng)性的學科知識和技能，并通過用學科思想和方法來解決實際問題進行考察。在評測中，要關(guān)注育人功能，體現(xiàn)立德樹人;關(guān)注主干知識，體現(xiàn)學科基礎(chǔ);關(guān)注問題解決過程，體現(xiàn)學科能力;關(guān)注思維品質(zhì)，體現(xiàn)學科方法和思想，對教學形成正向引導。

基于核心素養(yǎng)的測評，要測評學生在課程學習中所獲得的知識、技能，以及所養(yǎng)成的情感態(tài)度與價值觀等多方面的綜合素養(yǎng)。在命題時，要根據(jù)內(nèi)容要求和學業(yè)質(zhì)量水平，建構(gòu)復(fù)雜度相當?shù)那榫?，通過學生在解決復(fù)雜的現(xiàn)實問題過程中表現(xiàn)出來的綜合品質(zhì)或能力，判斷學生是否達到應(yīng)達的學科核心素養(yǎng)水平。

在進行必修1模塊測評時，應(yīng)依據(jù)學業(yè)質(zhì)量水平，參考本模塊學業(yè)要求，形成學科核心素養(yǎng)水平測評要點。

測評設(shè)計

1.測評方式

北京市朝陽區(qū)信息技術(shù)學科的總結(jié)性測評采用“筆試+實際操作”的測評方式，目前正在探索在線測試模式。

筆試的優(yōu)勢在于安全、易行、公平。全體學生不受測試環(huán)境條件的制約，可以同一時間進行考試，減少了考試漏題的風險;學生使用紙筆可以很方便地表達自己的思考過程，沒有技術(shù)限制。但筆試的弊端也非常突出，不能體現(xiàn)信息技術(shù)學科的特點，學生無法進行實操調(diào)試，無法使用多媒體的表達手段;題目的情境表達等只能是文字圖形，比較復(fù)雜的情境，需要較大的文字量。

實操和在線考試可以較好地體現(xiàn)信息技術(shù)的學科特點，能為學生提供與教學環(huán)境近似的真實技術(shù)環(huán)境，便于更好地展示真實問題及其解決過程，對于學科核心素養(yǎng)的測評非常有利。但在實施過程中，仍然存在一些弊端：其一是公平問題。受條件所限，不可能全體學生同時考試，公平性會受質(zhì)疑。雖然在同場考試中可以采用很多預(yù)防抄襲的措施，如題干不變改變選項位置、題目順序，但不同場次之間的漏題問題，只能依靠具有足量試題的題庫，而試題之間的等值問題，需要大量的前期調(diào)研、命題、預(yù)測、統(tǒng)計分析和評估，人力、財力、時間投入巨大，在現(xiàn)有條件下很難解決。其二是數(shù)據(jù)安全問題。在線考試因為涉及的環(huán)節(jié)比較多，出現(xiàn)問題的概率也相對較大。高中終結(jié)性學業(yè)水平考試是一個相對高利害的教學測評，要做到萬無一失，需要很多技術(shù)保障（如分層備份等），投入依然巨大。

2.測評思路

（1）知識和技能的測評要達到高階思維水平

雖然基于學科核心素養(yǎng)的測評不強調(diào)具體的知識技能，但學生必須在具有充分和系統(tǒng)的知識技能的基礎(chǔ)上，才能去解決問題。以往的知識和技能測評，學生通過死記硬背就可以得分，所考查的思維水平偏低。在新的測評標準中，要改變測評知識和技能的方式，從理解、運用、分析的認知維度去考查，在情境中去考查。

例如，對數(shù)據(jù)、信息、知識的概念及關(guān)系的考查，可以在學生理解概念、運用分析的層次上命題。

小明知道一組數(shù)字：340823199710227523，經(jīng)過分析，他明白這是一個身份證號，通過查詢相關(guān)身份證的資料，他知道這個身份證代表的含義是：出生地是安徽省安慶市樅陽縣，出生年月日是1997年10月22日，是本地本日的第75個孩子，女性，效驗碼是3。小明知道了身份證中各位數(shù)字的含義，能夠通過查詢各位數(shù)字含義，確認一個人的身份證號是否正確。

在上面的描述中，什么是數(shù)據(jù)？什么是信息？什么是知識？請用自己的語言描述三者間的關(guān)系。

（2）學業(yè)測評要關(guān)注育人功能

立德樹人應(yīng)該貫穿教育的全過程，在測評過程中也要關(guān)注其育人功能，在潤物無聲中進行信息社會責任的教育。

例如：

趙宇的爸爸收到好朋友發(fā)來的一條短信：“我在外地抽獎中了大獎，需要一筆手續(xù)費，手頭不便，您幫我墊付一下，賬號**********，回來再還您，活動方的公證電話是********。

趙宇的爸爸首先給朋友回了一條短信詢問，得到了肯定的答復(fù);他又給短信中提供的號碼打了電話，對方也肯定了這個消息;他想了想還是不放心，于是撥打朋友的電話，卻沒有人接;他接著撥打114查詢短信中提供的“公證”電話，發(fā)現(xiàn)根本沒有相關(guān)記錄;最后，趙宇的爸爸向公安部門咨詢，發(fā)現(xiàn)這是一個騙局：騙子先偷來手機，然后根據(jù)手機中記錄的電話號碼詐騙機主的朋友。

趙宇的爸爸分別用多種方法鑒別這條信息，你認為哪些鑒別的方法是合理的？哪些方法不妥？為什么？你是否會把這個例子講給自己的親朋好友聽？請寫出原因。

本題通過實例，考查學生判斷數(shù)據(jù)來源準確性的能力和方法，同時通過詢問學生是否會分享給他人，也間接對學生的信息分享意識和信息社會責任進行了評測。

（3）測試要考核學生的思維過程

只看結(jié)果有時很難判斷學生的學科核心素養(yǎng)水平，通過結(jié)果反推其解決過程，不免會有失偏頗，在進行題目設(shè)計時，關(guān)注學生的思維過程，讓其思維過程外顯，對測評結(jié)果的準確性很有幫助。

例如：

BMI指數(shù)是國際上常用的衡量人體胖瘦程度的一個標準。其計算公式為：BMI=體重（公斤）÷身高（米）2。如一位男同學的體重是70公斤，身高是1.75米，他的BMI值為：70÷（1.752）=22.86。

請你編寫程序：輸入高一一班25位男生的身高、體重值，統(tǒng)計輸出本班學生“正常”“低體重”“超重”或“肥胖”級別的人數(shù)，如輸出本班正常體重a人，低體重b人，超重c人，肥胖d人。（其中的a、b、c、d應(yīng)是實際的統(tǒng)計人數(shù)，此處只是替代）

提示：用變量BMI表示體重指數(shù)值，結(jié)合下表所示的高一學生體重指數(shù)評分表，實現(xiàn)對本班男生體重指數(shù)等級的評定，即根據(jù)輸入每人的身高和體重值，得到對應(yīng)的等級——“正?！薄暗腕w重”“超重”或“肥胖”，并分別統(tǒng)計，身高和體重均允許輸入小數(shù)。

請用自然語言、偽代碼或流程圖、思維導圖等方式，進行你的算法描述，詳細描述你的程序設(shè)計思路。

請用Python語言編寫程序，注意縮進。

此題學生可以用自己擅長的方式，繪制描述自己解決問題的過程;把學生解決問題的思路外顯，能幫助教師對其進行判斷。

（4）題目基于真實情境且具有一定復(fù)雜度

從本區(qū)學生實踐看，學生的生活面比較窄，情境的構(gòu)建既要選取學生熟悉的真實案例，又要符合學習內(nèi)容、學業(yè)質(zhì)量水平，且具有一定的復(fù)雜度或劣構(gòu)性。

例如：

“小明和三位同學中午想去聚餐，他習慣性地打開了某美食App，看到了如下信息。

某火鍋店，其價目表如下：

鍋底：菌湯鴛鴦鍋（58元）、三鮮湯鍋（38元）、三鮮鴛鴦鍋（58元）、山珍菌湯（38元）。

葷菜1（每份30元）：黃門嫩牛肉、梅林午餐肉、綠色毛、鮮牛黃喉。

葷菜2：黃門三寶（66元）、手切鮮羊肉（30元）、老肉片（30元）、撒尿牛肉丸（30元）。

菌類及豆制品（每份16元）：金針菇、香菇、平菇、油豆皮、鮮豆皮、白（凍）豆腐、寬粉皮、重慶苕粉。

素菜（每份12元）：圓生菜、土豆片、紅薯片、大白菜、菠菜、黃豆芽、青筍條、海帶、白蘿卜、菜花。

主食：米飯（2元）、燒餅（3元）、面條（8元）。

小料每份9元。餐巾紙、餐具免費，可點半份菜。

優(yōu)惠：

①代金券兩種（除鍋底、小料、酒水外全店通用）。

全天可用：85代100元券。

午餐可用：58代100元券。

②2人超值午餐套餐（118元），其中鍋底4選1、葷菜1中4選2、豆制品6選2、素菜10選2、主食3選1（其中面條1份，米飯和燒餅2份）、小料2份。（注意菜品不可重復(fù)選）

③4人午餐超值套餐（218元），其中鍋底4選1、葷菜2中4選2、菌類3選1、豆制品6選2、素菜10選3、主食3選1（其中面條1份，米飯和燒餅4份）、小料4份。（注意所有菜品不可重復(fù)選）

小明和三位同學去此店用餐，因小林、小華不吃辣，但小明、小蘭嗜辣，選用了菌湯鴛鴦鍋，并且?guī)孜煌瑢W都愛吃黃門三寶和面條，同學們認為營養(yǎng)要均衡，每個品種要2個菜。同學們采用AA制，每人出50元并約定不超預(yù)算。

A.請問如何根據(jù)火鍋店規(guī)則，完成用餐計劃且費用最少？請簡單寫下你的思考過程，并選擇合適的數(shù)據(jù)處理工具進行處理，展示處理結(jié)果。是否可以達成用餐計劃？最終費用是多少？

B.如果你是商家，在上面的條件中，再加一些什么條件，就可以補上“漏洞”，取得更好的經(jīng)濟效益？

上題來源于真實生活，并且限制條件相對復(fù)雜。學生可以通過對比分析，明確限制條件，并選擇合適的工具進行數(shù)據(jù)處理。教師通過學生的思路方向、處理數(shù)據(jù)的能力，可以看出學生的計算思維水平及數(shù)字化學習和創(chuàng)新水平。