基于數(shù)據(jù)可視化的高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)研究

季金杰

（上海市格致中學(xué) 上海 200001）

一、引言

計(jì)算思維是高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的組成要素之一。計(jì)算思維評(píng)價(jià)是發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要環(huán)節(jié)。計(jì)算思維評(píng)價(jià)一般有兩種基本的價(jià)值取向。一種是對(duì)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，目的是驗(yàn)證計(jì)算思維培養(yǎng)的成效和學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展水平，對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)成就進(jìn)行認(rèn)證和選拔。另一種是為了學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，目的是更好地發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維，通過過程性評(píng)價(jià)和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，幫助教師及時(shí)了解和掌握學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展現(xiàn)狀，使教師能根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，基于循證導(dǎo)向促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的持續(xù)發(fā)展。

已有的計(jì)算思維評(píng)價(jià)研究成果大多以“對(duì)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)”為價(jià)值取向。例如，有學(xué)者開展計(jì)算思維評(píng)價(jià)微認(rèn)證，評(píng)價(jià)學(xué)生是否達(dá)到預(yù)期的能力水平。［1］這是典型的對(duì)計(jì)算思維培養(yǎng)成效的評(píng)價(jià)和驗(yàn)證。國際上的不少計(jì)算思維評(píng)價(jià)項(xiàng)目基于這一評(píng)價(jià)理念。例如，西班牙學(xué)者羅曼·岡薩雷斯（Romaán-Gonzaález）開發(fā)的計(jì)算思維測(cè)試CTt（Computational Thinking test），包含28道測(cè)試項(xiàng)目，每道測(cè)試題均以“迷宮”或“畫布”的形式呈現(xiàn)，測(cè)量學(xué)習(xí)者對(duì)基本計(jì)算概念的掌握情況以及使用編程解決相關(guān)問題的能力。［2］這是典型的終結(jié)性評(píng)價(jià)，僅能從認(rèn)知、理解、應(yīng)用等維度，檢測(cè)學(xué)生在某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的能力水平，難以形成對(duì)學(xué)情發(fā)展的持續(xù)跟蹤以及對(duì)教學(xué)改進(jìn)的建議與反饋。

有學(xué)者對(duì)已有的計(jì)算思維評(píng)價(jià)工具進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，國外對(duì)計(jì)算思維評(píng)價(jià)的研究成果大都將布倫南（Brennan）和雷斯尼克（Resnick）提出的計(jì)算思維評(píng)價(jià)的“三要素框架”作為理論基礎(chǔ)，即以計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐、計(jì)算觀念作為評(píng)價(jià)維度。［3］然而，“三要素框架”最初是美國麻省理工學(xué)院終身幼兒園研究小組在圖形化編程的教學(xué)中構(gòu)建的計(jì)算思維評(píng)價(jià)維度，未必適用于其他的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)情境。

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《新課標(biāo)》）將計(jì)算思維學(xué)科核心素養(yǎng)的具體表現(xiàn)界定為“解決問題過程中的形式化、模型化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化”。此外，《新課標(biāo)》對(duì)計(jì)算思維內(nèi)涵的界定還進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，在問題解決后要總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。［4］

《新課標(biāo)》對(duì)計(jì)算思維內(nèi)涵與具體表現(xiàn)的界定與國際上開展的諸多計(jì)算思維評(píng)價(jià)項(xiàng)目所依據(jù)的理論基礎(chǔ)不盡相同?；凇缎抡n標(biāo)》開展高中生計(jì)算思維評(píng)價(jià)，理應(yīng)著眼于學(xué)生能否創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在問題解決過程中的具體表現(xiàn)。

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)是在盡量合乎真實(shí)的情境中，運(yùn)用評(píng)分規(guī)則對(duì)學(xué)生完成復(fù)雜任務(wù)的過程或結(jié)果做出判斷的評(píng)價(jià)方法。［5］在高中信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)秉持“為了學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)”的價(jià)值取向和發(fā)展理念，運(yùn)用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，合理收集和應(yīng)用評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，客觀反映學(xué)生在問題解決過程中的實(shí)際表現(xiàn)、達(dá)到的表現(xiàn)水平以及在相關(guān)問題解決中的遷移能力，根據(jù)學(xué)生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)結(jié)果，研究相應(yīng)的教學(xué)決策和教學(xué)策略。

二、高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的維度建構(gòu)與方案設(shè)計(jì)

（一）高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的維度建構(gòu)

《新課標(biāo)》將計(jì)算思維學(xué)科核心素養(yǎng)的具體表現(xiàn)界定為“解決問題過程中的形式化、模型化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化”。［6］基于此，高中信息技術(shù)學(xué)科開展計(jì)算思維評(píng)價(jià)的理想模式是以基于問題解決的項(xiàng)目活動(dòng)或評(píng)價(jià)任務(wù)為統(tǒng)領(lǐng)，在學(xué)生解決問題的過程中，從形式化、模型化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化等方面評(píng)價(jià)學(xué)生的具體表現(xiàn)，從多個(gè)維度評(píng)估學(xué)生計(jì)算思維的表現(xiàn)水平。

然而，對(duì)于“形式化、模型化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化”的具體含義，《新課標(biāo)》并未具體說明。因此，為構(gòu)建高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)維度，需進(jìn)一步明確“形式化、模型化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化”的內(nèi)涵。

美國國際教育技術(shù)學(xué)會(huì)（ISTE）和計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)（CSTA）將K-12教育中的“計(jì)算思維”定義為學(xué)生在問題解決過程中六個(gè)方面的表現(xiàn)：其一，用計(jì)算機(jī)或其他工具可處理的方式闡述和表達(dá)所要解決的問題；其二，分析并合理組織數(shù)據(jù)；其三，運(yùn)用建立模型等抽象的方法來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)；其四，通過設(shè)計(jì)算法，形成問題解決方案；其五，根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，應(yīng)用各種可行的解決方案，從中找到效率最優(yōu)的解決方案；其六，將問題解決的過程與經(jīng)驗(yàn)，拓展和遷移到更廣泛的問題情境中。［7］這一操作性定義將學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題的過程進(jìn)行分解，明確了各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)和評(píng)價(jià)要點(diǎn)。此外，在這一定義中，闡述和表達(dá)問題、組織數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)算法、形成問題解決方案、遷移運(yùn)用等均與《新課標(biāo)》對(duì)計(jì)算思維的界定相通。

根據(jù)《新課標(biāo)》對(duì)計(jì)算思維內(nèi)涵與具體表現(xiàn)的界定，筆者嘗試將解決問題過程中的“問題分解”“抽象與建?！薄胺桨冈O(shè)計(jì)”“效率優(yōu)化”以及在解決其他相關(guān)問題中的“遷移應(yīng)用”作為高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的五個(gè)維度。同時(shí)，借鑒美國國際教育技術(shù)學(xué)會(huì)和計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)對(duì)“計(jì)算思維”的操作性定義，筆者對(duì)各評(píng)價(jià)維度作解釋和說明，如表1所示。

表1 高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)維度及解釋說明

（續(xù)表）

在教學(xué)中，開展基于問題解決的計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，不僅要預(yù)先設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)，還要結(jié)合評(píng)價(jià)任務(wù)，圍繞上述評(píng)價(jià)維度，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案。在評(píng)價(jià)方案中，對(duì)于每一個(gè)評(píng)價(jià)維度，按表現(xiàn)水平由低到高劃分為4個(gè)等級(jí)，明確達(dá)到每一個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的行為表現(xiàn)，以此作為評(píng)價(jià)學(xué)生計(jì)算思維表現(xiàn)水平的標(biāo)準(zhǔn)。

（二）高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的方案設(shè)計(jì)——以“郵資計(jì)算”項(xiàng)目為例

在高中信息技術(shù)《必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算》“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”單元的教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)了以“郵資計(jì)算”為主題的評(píng)價(jià)案例。在這一評(píng)價(jià)案例中，通過分析各維度的評(píng)價(jià)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案，從而進(jìn)一步梳理出計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)框架。

1.項(xiàng)目任務(wù)

某市郵寄市內(nèi)平信的郵資計(jì)算方式如下：

若總重量（含信封、信紙等）小于等于20克，郵資為0.8元。

若總重量超過20克且不超過100克，則在首重（20克）收0.8元的基礎(chǔ)上，每加重20克，郵資增加0.8元。若加重部分不足20克，也按20克計(jì)算。例如郵寄一封總重量為40克的平信，則應(yīng)支付郵資1.6元。郵寄一封總重量為31.92克的平信，也應(yīng)支付郵資1.6元。

若總重量超過100克，暫作“超重”處理。

能否為郵局設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算郵資的解決方案，輸入信件重量，輸出相應(yīng)的結(jié)果。

2.評(píng)價(jià)要點(diǎn)分析

（1）問題分解

首先，教師按照計(jì)算機(jī)處理問題的方式分解項(xiàng)目任務(wù)，可將問題解決的過程分為三個(gè)環(huán)節(jié)：輸入信件的重量；根據(jù)信件重量，計(jì)算其所對(duì)應(yīng)的郵資；輸出結(jié)果。其次，分析項(xiàng)目任務(wù)中需要用到的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)類型和數(shù)值范圍。在這一評(píng)價(jià)任務(wù)中，至少涉及兩個(gè)變量，即信件重量和郵資，兩者的數(shù)據(jù)類型均為實(shí)數(shù)型。

（2）抽象與建模

在“抽象與建?！本S度，評(píng)價(jià)的要點(diǎn)在于學(xué)生能否準(zhǔn)確建立郵資與信件重量之間的關(guān)系模型，既可以用分段函數(shù)來構(gòu)建郵資與信件重量之間的關(guān)系，也可以運(yùn)用分支結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖。

（3）方案設(shè)計(jì)

在“方案設(shè)計(jì)”維度，評(píng)價(jià)的要點(diǎn)是學(xué)生能否合理編寫程序，將前一環(huán)節(jié)建立的郵資與信件重量之間的關(guān)系模型，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的問題解決方案。

（4）效率優(yōu)化

在“效率優(yōu)化”維度，評(píng)價(jià)的要點(diǎn)是學(xué)生能否分析、比較并找到效率最優(yōu)的解決方案。這一維度的評(píng)價(jià)結(jié)果，較能體現(xiàn)學(xué)習(xí)者思維能力的差異。根據(jù)以往的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生設(shè)計(jì)的問題解決方案大致可分為三類，三類方案之間存在效率差異且效率差異主要體現(xiàn)在郵資與信件重量之間的關(guān)系模型上。

方案一是通過五重分支結(jié)構(gòu)的嵌套來實(shí)現(xiàn)郵資與信件重量的關(guān)系。

方案二是運(yùn)用如圖1所示的流程圖作為描述問題解決方案的算法模型。在這一方案中，以信件的重量是否為20克的整數(shù)倍作為判斷條件，根據(jù)判斷結(jié)果，分別建立郵資與信件重量之間的關(guān)聯(lián)。在信件不超重的前提下，不論信件重量是否為20克的整數(shù)倍，都可以通過雙分支結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)郵資的計(jì)算。

圖1 用雙分支結(jié)構(gòu)的嵌套描述“郵資計(jì)算”評(píng)價(jià)項(xiàng)目的解決方案

方案三是運(yùn)用如圖2所示的流程圖作為描述這一問題解決方案的算法模型。在這一方案中，在信件不超重的情況下，可以用一個(gè)普適性較強(qiáng)的表達(dá)式來描述郵資與信件重量之間的關(guān)系。由此，在獲取信件重量后，僅需通過一次判斷，即可輸出相應(yīng)結(jié)果。相較而言，這一解決方案的算法效率更高。

圖2 用雙分支結(jié)構(gòu)描述“郵資計(jì)算”評(píng)價(jià)任務(wù)的解決方案

（5）遷移運(yùn)用

在完成評(píng)價(jià)項(xiàng)目的實(shí)施、分析與講評(píng)后，以一項(xiàng)與本項(xiàng)目相關(guān)的“停車費(fèi)計(jì)算”問題作為課后練習(xí)，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生能否合理遷移問題解決的過程與方法，設(shè)計(jì)出算法效率較高的解決方案。

3.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

以“郵資計(jì)算”項(xiàng)目為例，通過分析各維度的評(píng)價(jià)要點(diǎn)，將學(xué)生在各評(píng)價(jià)維度上的表現(xiàn)從低到高劃分為4級(jí)表現(xiàn)水平，預(yù)估并描述學(xué)生在每個(gè)表現(xiàn)水平上對(duì)應(yīng)的具體表現(xiàn)，由此形成了以“維度—水平—表現(xiàn)描述”為主干的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)框架。

如表2所示，在評(píng)價(jià)實(shí)施的過程中，教師可結(jié)合學(xué)生的具體表現(xiàn)，對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的表現(xiàn)描述，確定并記錄學(xué)生在各評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平。

表2 基于“郵資計(jì)算”項(xiàng)目的計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

（續(xù)表）

三、基于數(shù)據(jù)可視化的高中生計(jì)算思維評(píng)價(jià)工具開發(fā)

（一）需求分析

筆者對(duì)52位具有高中信息技術(shù)新教材教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行訪談，了解高中信息技術(shù)教師對(duì)于運(yùn)用數(shù)字化工具輔助開展計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的實(shí)際需求和建議。通過對(duì)受訪者基本觀點(diǎn)的整合歸類，可將教師對(duì)計(jì)算思維評(píng)價(jià)工具的使用需求歸納為以下幾個(gè)方面。

1.評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的匯總與保存

在評(píng)價(jià)過程中，教師通常采用“一人一文檔”的方式，通過組織一次基于問題解決的項(xiàng)目式評(píng)價(jià)，將學(xué)生在計(jì)算思維各評(píng)價(jià)維度方面的表現(xiàn)水平記錄在電子表格中。教師普遍希望運(yùn)用評(píng)價(jià)工具能對(duì)原本存放在電子文檔中的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，匯總每一位學(xué)生在每一項(xiàng)評(píng)價(jià)任務(wù)中的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，便于查詢和分析。

2.評(píng)價(jià)結(jié)果的可視化呈現(xiàn)

盡管教師能夠根據(jù)預(yù)先制定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)生解決問題的過程中，評(píng)價(jià)學(xué)生在各維度的表現(xiàn)水平，但使用數(shù)值來表示學(xué)生達(dá)到的水平等級(jí)，難以直觀地描繪學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展情況，亦難以體現(xiàn)學(xué)生歷次評(píng)價(jià)結(jié)果的縱向比較。接受訪談的教師大都希望以可視化的方式呈現(xiàn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，直觀了解學(xué)生計(jì)算思維各評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平。

3.歷次評(píng)價(jià)結(jié)果的跟蹤與比較

作為一項(xiàng)為了促進(jìn)和提高學(xué)生計(jì)算思維而持續(xù)開展的評(píng)價(jià)，計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)將伴隨學(xué)生高中信息技術(shù)學(xué)科的整個(gè)學(xué)程。受訪者建議，評(píng)價(jià)工具不僅要記錄學(xué)生在歷次評(píng)價(jià)任務(wù)中的評(píng)價(jià)結(jié)果，還應(yīng)在積累評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可視化呈現(xiàn)學(xué)生在整個(gè)學(xué)程中計(jì)算思維的發(fā)展軌跡。

（二）工具開發(fā)

根據(jù)受訪者對(duì)計(jì)算思維過程性評(píng)價(jià)工具的使用需求和建議，筆者運(yùn)用Python編寫了由前端操作界面、后端功能模塊和數(shù)據(jù)庫組成的高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)工具。該工具能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)基本功能。其一，將原本以“一人一文檔”的方式存儲(chǔ)在電子文檔中的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，批量導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中。其二，以學(xué)生的學(xué)號(hào)為查詢依據(jù)，以雷達(dá)圖呈現(xiàn)學(xué)生在每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中各評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平。其三，以學(xué)生的學(xué)號(hào)為查詢依據(jù)，以折線圖呈現(xiàn)學(xué)生在歷次評(píng)價(jià)中各維度表現(xiàn)水平的發(fā)展軌跡。

在數(shù)據(jù)庫中建立數(shù)據(jù)表，用來存儲(chǔ)學(xué)生在每一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表中共包含9個(gè)字段，字段名稱、數(shù)據(jù)類型及相應(yīng)說明如表3所示。在開展計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)前，教師需根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)先設(shè)計(jì)電子表格模板，以記錄學(xué)生在各個(gè)評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平。運(yùn)用計(jì)算思維評(píng)價(jià)工具，可選擇電子表格的存放路徑，并將電子表格中的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中。

表3 數(shù)據(jù)表字段解析

（三）評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)

1.用雷達(dá)圖呈現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展水平

筆者在高中信息技術(shù)必修課程的教學(xué)中，共組織開展4次基于問題解決的評(píng)價(jià)活動(dòng)。為全面而直觀地描繪學(xué)生在歷次評(píng)價(jià)項(xiàng)目中計(jì)算思維的表現(xiàn)水平，以雷達(dá)圖作為可視化呈現(xiàn)方式，如圖4所示。當(dāng)完成了若干次評(píng)價(jià)活動(dòng)后，在評(píng)價(jià)工具中輸入某一學(xué)生的學(xué)號(hào)，雷達(dá)圖可以呈現(xiàn)學(xué)生在已完成的歷次評(píng)價(jià)項(xiàng)目中的計(jì)算思維表現(xiàn)水平。

在圖4所示的可視化評(píng)價(jià)結(jié)果中，共有三個(gè)雷達(dá)圖，分別表示該學(xué)生在四次評(píng)價(jià)項(xiàng)目中的計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)結(jié)果。每一個(gè)雷達(dá)圖均有五個(gè)頂點(diǎn)，表示該學(xué)生在“問題分解”“抽象與建?！薄胺桨冈O(shè)計(jì)”“效率優(yōu)化”“遷移運(yùn)用”這五個(gè)評(píng)價(jià)維度上達(dá)到的表現(xiàn)水平。從圖4中可以看出，該學(xué)生在“評(píng)價(jià)項(xiàng)目1”中表現(xiàn)總體一般，特別是在“效率優(yōu)化”“遷移運(yùn)用”兩個(gè)維度的表現(xiàn)水平僅為1級(jí)。隨著課程學(xué)習(xí)的不斷深入，教師基于評(píng)價(jià)結(jié)果診斷學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，在后兩個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，學(xué)生的計(jì)算思維表現(xiàn)有了較全面的提高。

圖4 用雷達(dá)圖呈現(xiàn)學(xué)生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)結(jié)果

2.用折線圖描繪學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展軌跡

以學(xué)生發(fā)展為導(dǎo)向的計(jì)算思維評(píng)價(jià)，旨在促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維各表現(xiàn)維度的全面發(fā)展。在教學(xué)與評(píng)價(jià)實(shí)踐中，部分學(xué)生在“問題分解”“抽象與建?！钡仍u(píng)價(jià)維度表現(xiàn)出較高水平，但在“方案設(shè)計(jì)”“效率優(yōu)化”等評(píng)價(jià)維度中表現(xiàn)一般，表明這些學(xué)生在根據(jù)算法模型形成自動(dòng)化解決方案、尋找最優(yōu)的解決方案等方面存在學(xué)習(xí)困惑。為了持續(xù)引領(lǐng)學(xué)生計(jì)算思維的全面發(fā)展，評(píng)價(jià)工具可將學(xué)生在歷次評(píng)價(jià)活動(dòng)中五個(gè)評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平數(shù)據(jù)以折線圖的形式呈現(xiàn)，便于教師觀察學(xué)生計(jì)算思維各評(píng)價(jià)維度的發(fā)展軌跡。

如圖5所示，折線圖中的每一條折線表示學(xué)生在一個(gè)評(píng)價(jià)維度上的發(fā)展水平變化。圖中的五條折線均呈上升或平穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)，表明該學(xué)生在一學(xué)年的四次評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，計(jì)算思維各評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)穩(wěn)中有升。通過比較該學(xué)生在“評(píng)價(jià)項(xiàng)目1”（學(xué)程初期）和“評(píng)價(jià)項(xiàng)目4”（學(xué)程末期）中各評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平，也能從一個(gè)側(cè)面反映出學(xué)習(xí)高中信息技術(shù)必修課程對(duì)于學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的成效。

圖5 用折線圖呈現(xiàn)學(xué)生在歷次評(píng)價(jià)項(xiàng)目中計(jì)算思維的發(fā)展變化

四、結(jié)語

本研究以構(gòu)建高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)維度為邏輯起點(diǎn)，梳理了“問題分解”“抽象與建模”“方案設(shè)計(jì)”“效率優(yōu)化”“遷移運(yùn)用”五個(gè)評(píng)價(jià)維度的基本內(nèi)涵，提煉了以“維度—水平—表現(xiàn)描述”為框架的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)樣式，便于教師對(duì)學(xué)生問題解決過程中的具體表現(xiàn)劃定水平等級(jí)。在不改變教師教學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)施習(xí)慣的前提下，通過開發(fā)數(shù)字化評(píng)價(jià)工具，匯集每一位學(xué)生的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，可視化呈現(xiàn)學(xué)生在各評(píng)價(jià)維度的表現(xiàn)水平，追蹤學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展軌跡，從而建立了一套具有可操作性的高中生計(jì)算思維表現(xiàn)性評(píng)價(jià)實(shí)施路徑。在后續(xù)的研究與實(shí)踐中，可圍繞信息技術(shù)賦能學(xué)生計(jì)算思維評(píng)價(jià)進(jìn)行探索，挖掘?qū)W生計(jì)算思維表現(xiàn)的影響因素，從而幫助教師持續(xù)優(yōu)化教學(xué)實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的不斷發(fā)展。