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計(jì)算思維學(xué)業(yè)評價(jià)的內(nèi)容構(gòu)建與方法設(shè)計(jì)

2022-03-03 00:37:31李鋒程亮顧小清
中國遠(yuǎn)程教育 2022年2期
關(guān)鍵詞:編程文獻(xiàn)內(nèi)容

李鋒 程亮 顧小清

【摘 要】

信息技術(shù)與社會各領(lǐng)域深度融合使人們不僅在行為上要適應(yīng)信息社會,更要用思維理解信息社會。計(jì)算思維作為學(xué)生在信息社會生存的基本素養(yǎng),已成為學(xué)校教育的重要內(nèi)容。隨著計(jì)算思維教育的實(shí)施,如何評價(jià)計(jì)算思維和怎樣通過評價(jià)促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展就成為計(jì)算思維教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本研究梳理了我國計(jì)算思維評價(jià)中存在的問題,借助NVivo質(zhì)性文本分析工具對25篇國際計(jì)算思維評價(jià)的文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析,形成計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容關(guān)鍵詞編碼的組織序列,歸納K-12階段計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容體系;依托教育目標(biāo)分類理論分析計(jì)算思維評價(jià)方法與策略,闡明不同維度評價(jià)內(nèi)容與學(xué)段的映射關(guān)系,針對評價(jià)內(nèi)容選擇典型評價(jià)案例,為實(shí)施評價(jià)提供可資參考的路徑。

【關(guān)鍵詞】? 計(jì)算思維;學(xué)業(yè)評價(jià);內(nèi)容體系;方法設(shè)計(jì);質(zhì)性文本分析工具;聚類分析;計(jì)算概念;計(jì)算實(shí)踐;

計(jì)算觀念

【中圖分類號】? ?G40-057? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】? A? ? ? ?【文章編號】? 1009-458x(2022)2-0065-11

信息技術(shù)與社會各領(lǐng)域深度融合創(chuàng)生出“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能+”等信息社會發(fā)展新形態(tài),它在改變?nèi)藗兊男袨樘卣鞯耐瑫r(shí),也轉(zhuǎn)變著人們的思維方式。計(jì)算思維作為人們抽象問題及表達(dá)解決問題方案的一種思維過程(Wing, 2014),已成為人們生存于信息社會的一項(xiàng)基本素養(yǎng),并逐步融入許多國家(或地區(qū))的學(xué)校課程體系中(范文翔, 張一春, 李藝, 2018; 李鋒, 2018)。計(jì)算思維在學(xué)校有計(jì)劃、有步驟地實(shí)施后,怎樣評價(jià)學(xué)生的計(jì)算思維和如何實(shí)現(xiàn)“以評促學(xué)”就成為計(jì)算思維教育的新挑戰(zhàn)(Mueller, et al., 2017)。

一、問題界定

學(xué)業(yè)評價(jià)是課程實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是驗(yàn)證與促進(jìn)教學(xué)成效的重要依據(jù)。在計(jì)算思維教育中,通過學(xué)業(yè)評價(jià)可判斷學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問題,有針對性地指導(dǎo)與調(diào)整學(xué)習(xí)。我國新修訂的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算思維作為一項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng),融入信息技術(shù)課程與教學(xué)中。隨著新課程實(shí)施,研究人員通過專家訪談、課堂觀察、文本分析等方式調(diào)研了學(xué)校計(jì)算思維教育現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)計(jì)算思維評價(jià)還存在著評價(jià)內(nèi)容簡化為編程評價(jià)、評價(jià)方法等同于題目測試以及評價(jià)結(jié)果過于強(qiáng)調(diào)甄選功能等問題。

(一)計(jì)算思維評價(jià)簡化為編程評價(jià)

計(jì)算思維作為人們運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域思想方法解決問題的一系列思維活動,不僅包括算法、編程等概念和技能層面的內(nèi)容,還包括應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問題過程中的更多學(xué)習(xí)結(jié)果,例如學(xué)生在信息活動過程中的問題分析與解決能力、系統(tǒng)思考與設(shè)計(jì)能力、社交能力、人格塑造與思維品質(zhì)發(fā)展以及價(jià)值觀的形成,是信息化環(huán)境下多種思維的綜合體(王旭卿, 2014; 陳國良, 董榮勝, 2013)。2018年,我國高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求從“方案設(shè)計(jì)、自動化實(shí)現(xiàn)、迭代與優(yōu)化、能力遷移”(中華人民共和國教育部, 2020, p.66)等方面發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維綜合應(yīng)用能力。然而受信息技術(shù)“工具論”影響,在教學(xué)實(shí)踐中計(jì)算思維評價(jià)還局限于程序設(shè)計(jì)語言的常量、變量、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式等知識技能評價(jià),過于關(guān)注語句結(jié)構(gòu)分析,強(qiáng)調(diào)函數(shù)及其參數(shù)的操作,將計(jì)算思維評價(jià)簡化為“編程評價(jià)”。事實(shí)上,脫離活動情境和問題解決全過程,碎片化、機(jī)械式程序技能評價(jià)不僅不能真實(shí)反映學(xué)生的計(jì)算思維,還會因過多記憶性與操作性內(nèi)容降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)業(yè)評價(jià)“兩張皮”的問題(熊璋, 楊曉哲, 2019)。

(二)計(jì)算思維評價(jià)等同于“題目測試”

隨著學(xué)界對計(jì)算思維研究的深入,計(jì)算思維的內(nèi)涵得以不斷豐富,進(jìn)一步推動了計(jì)算思維評價(jià)方法與工具的發(fā)展。一些學(xué)者依據(jù)評價(jià)目標(biāo)與內(nèi)容,從題目設(shè)計(jì)、組織方式、技術(shù)環(huán)境等方面研發(fā)了形式多樣的計(jì)算思維評價(jià)方法與工具。大田等(Ota, 2016)通過智能化編程環(huán)境,將具體問題和任務(wù)要求轉(zhuǎn)化為抽象、分解和建模等計(jì)算思維相關(guān)能力事件,在其中融入編程所需要的分支語句、循環(huán)、事件、函數(shù)等計(jì)算概念與方法,通過分析學(xué)生編程解決問題的能力開展個(gè)性化計(jì)算思維評價(jià)。科爾克馬茲等(Korkmaz, 2019)從創(chuàng)造、算法思維、合作、批判思維等方面開發(fā)了一套含有29個(gè)項(xiàng)目的計(jì)算思維自我效能感評價(jià)量表,通過學(xué)生填寫量表和分析量表數(shù)據(jù),評價(jià)學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展?fàn)顩r。我國高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)在評價(jià)建議中也提出:“要根據(jù)評價(jià)目的與要求,從知識、能力、情感等方面采用多種方式開展評價(jià),全面評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況。”(中華人民共和國教育部, 2020, pp. 51-52)然而,調(diào)研我國信息技術(shù)課程實(shí)施現(xiàn)狀,計(jì)算思維評價(jià)主要還是通過信息技術(shù)題目測試的方式來實(shí)現(xiàn)。為強(qiáng)調(diào)評價(jià)結(jié)果的客觀性,測試題目更多是依據(jù)問題讀程序、修改語句、分析和判斷運(yùn)行結(jié)果等內(nèi)容。計(jì)算思維教育作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、提升能力、發(fā)展情感的綜合體,如果評價(jià)只采用單一的題目測試方式,忽視計(jì)算思維發(fā)展的整體性,當(dāng)評價(jià)結(jié)果指向高利害時(shí)也就容易引發(fā)“題海訓(xùn)練”的問題(楊伊, 陳興治, 2018)。

(三)計(jì)算思維評價(jià)指向“等級甄別”

當(dāng)前教育評價(jià)領(lǐng)域正發(fā)生著范式的轉(zhuǎn)換,吉普斯(Gipps, 2009)將之描述為從心理測量學(xué)范式到教育評價(jià)范式的變革,從測驗(yàn)文化到評價(jià)文化的變革。評價(jià)不再局限于對學(xué)習(xí)群體的“甄別”,更強(qiáng)調(diào)評價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋與個(gè)性化指導(dǎo)。評價(jià)理念的變革推動了計(jì)算思維評價(jià)的發(fā)展。莫雷諾-萊昂(Moreno-León, 2015)等人借助在線編程平臺將評價(jià)嵌入學(xué)習(xí)過程中,從抽象、問題分解、模型建構(gòu)、數(shù)據(jù)分析等計(jì)算思維概念構(gòu)成要素,對學(xué)生在編程過程中表現(xiàn)出的計(jì)算思維進(jìn)行形成性評價(jià),以個(gè)人學(xué)習(xí)評價(jià)報(bào)告的方式反饋給學(xué)生,指導(dǎo)和調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)。巴蘇等(Basu, 2017)采用前、后測方式評價(jià)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展情況,引導(dǎo)學(xué)生在特定問題場景中進(jìn)行算法設(shè)計(jì),評估學(xué)生的計(jì)算思維實(shí)踐能力,采用電子檔案記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,分析學(xué)生的學(xué)習(xí)困難。我國高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)也強(qiáng)調(diào)“要以多樣化的評價(jià)促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升,不能簡單地以分?jǐn)?shù)或等級來評估學(xué)生”。但是,調(diào)研我國計(jì)算思維評價(jià)的具體實(shí)施,主要還是以信息技術(shù)學(xué)業(yè)合格考試和學(xué)業(yè)等級考試兩種結(jié)果性評價(jià)來實(shí)現(xiàn)。學(xué)業(yè)合格考試劃分為“合格”或“不合格”兩類等級,學(xué)業(yè)等級考試根據(jù)學(xué)生分?jǐn)?shù)歸檔等級。但無論合格考試還是等級考試,其目的均指向?qū)W(xué)生進(jìn)行“甄別”,評價(jià)結(jié)果不僅不能及時(shí)反饋與指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí),反而會因過于強(qiáng)調(diào)“甄別”而加劇學(xué)習(xí)競爭,導(dǎo)致“為考試而學(xué)”的問題。

隨著計(jì)算思維在學(xué)校教育的深入開展,計(jì)算思維學(xué)業(yè)評價(jià)也得到學(xué)界關(guān)注。例如,任友群等(2016)從計(jì)算原理與項(xiàng)目實(shí)踐等方面探討了計(jì)算思維綜合評價(jià)體系,提出將計(jì)算思維作為綜合學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評價(jià);格弗羅(Grover, 2017)從開放式編程、作品創(chuàng)新、算法紙筆測驗(yàn)等方面開展了計(jì)算思維評價(jià)方法研究;史文崇(2019)等從評價(jià)工具方面分析了總結(jié)性工具、形成性交互評價(jià)、技能-遷移工具、觀念態(tài)度量表等在計(jì)算思維評價(jià)中的優(yōu)勢和不足。這些研究為計(jì)算思維評價(jià)研究進(jìn)一步開展提供了可資借鑒的成果。

二、研究目標(biāo)、方法和過程

(一)研究目標(biāo)

針對我國當(dāng)前計(jì)算思維評價(jià)中評價(jià)內(nèi)容簡化為編程評價(jià)、評價(jià)方法等同于客觀題測試以及評價(jià)結(jié)果過于強(qiáng)調(diào)甄選功能等問題,本研究聚焦計(jì)算思維“評什么”和“怎么評”兩項(xiàng)任務(wù),收集和梳理國際計(jì)算思維評價(jià)研究成果,借助質(zhì)性文本分析工具,以文本編碼方式對收集的計(jì)算思維評價(jià)文獻(xiàn)進(jìn)行聚類和歸納研究,從評價(jià)內(nèi)容、評價(jià)方法、評價(jià)案例等方面進(jìn)行文本分析,研究目標(biāo)為:

(1)通過質(zhì)性文本分析工具,對篩選出的計(jì)算思維評價(jià)研究文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析,聚類評價(jià)內(nèi)容要點(diǎn),構(gòu)建K-12階段計(jì)算思維評價(jià)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系;

(2)通過“學(xué)段—內(nèi)容—方法”關(guān)系映射方式,建立計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容與各年齡段學(xué)生的對應(yīng)關(guān)系,針對評價(jià)內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算思維評價(jià)方法;

(3)通過案例研究法,分析計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容、方法和工具一致性實(shí)現(xiàn)過程,提供可資借鑒的評價(jià)案例。

(二)研究方法與過程

本研究采用文獻(xiàn)內(nèi)容分析與關(guān)鍵詞聚類歸納方法,以質(zhì)性文本分析工具NVivo軟件為研究工具,利用其文本編碼、數(shù)據(jù)可視化、聚類比較等功能完成對研究文獻(xiàn)的內(nèi)容分析,自下而上地歸納不同層次的概念范疇與類屬關(guān)系,探尋計(jì)算思維評價(jià)要素的結(jié)構(gòu)關(guān)系,建構(gòu)出適用于K-12階段計(jì)算思維評價(jià)的內(nèi)容體系。

1. 收集與整理研究資料

研究人員以“計(jì)算思維(computational thinking)”并含“評價(jià)(evaluation)或評估(assessment)”為關(guān)鍵詞在ACM、IEEE、Science Direct、Springer Link、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中以主題檢索的方式,對2006年至2021年2月的研究文獻(xiàn)進(jìn)行檢索,通過Endnote去重后得到相關(guān)文獻(xiàn)692篇。根據(jù)標(biāo)題與摘要初步排除478篇無深度相關(guān)文章,然后結(jié)合文章內(nèi)容進(jìn)行復(fù)篩,剔除綜述與理論類文獻(xiàn)、非K-12階段的研究文獻(xiàn)、不包含計(jì)算思維測評環(huán)節(jié)的文獻(xiàn),再從復(fù)篩文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)中追蹤相關(guān)文獻(xiàn),最終確定25篇有效的計(jì)算思維評價(jià)研究文獻(xiàn)。

確定研究文獻(xiàn)后,研究人員對篩選出的文獻(xiàn)從研究學(xué)段、評價(jià)目標(biāo)和評價(jià)方法三個(gè)方面進(jìn)行分析。確定每一項(xiàng)研究中計(jì)算思維評價(jià)學(xué)生的學(xué)段、評價(jià)目標(biāo)和評價(jià)方法。表1是研究文獻(xiàn)篩選與整理結(jié)果。

2. 文本編碼與聚類分析

文本編碼和分析采用扎根理論研究模式(Strauss & Corbin, 1997),在不預(yù)設(shè)任何模型假設(shè),不限制形式的資料中比較、發(fā)掘和分析研究文獻(xiàn),以NVivo為分析工具,通過三級編碼對25篇計(jì)算思維評價(jià)的研究文獻(xiàn)進(jìn)行編碼,梳理出306個(gè)內(nèi)容要點(diǎn)、37種基本類屬、9項(xiàng)核心條目編碼結(jié)構(gòu)體系。為確保文本編碼的信度,研究團(tuán)隊(duì)推選兩位學(xué)科專業(yè)內(nèi)容識別特征準(zhǔn)確率高、編碼一致性高的研究人員進(jìn)行文本編碼,他們均接受過“行為事件訪談法”(BEI)編碼方法訓(xùn)練。在編碼過程中兩名編碼人員分別編碼,在每一級編碼中,分別匯總比對編碼結(jié)果,當(dāng)兩人對編碼內(nèi)容出現(xiàn)不一致觀點(diǎn)時(shí),兩位編碼人員集中討論,直到達(dá)成一致。如果兩者不能達(dá)成一致,由第三名研究人員(指導(dǎo)專家)進(jìn)行最終確認(rèn)。具體編碼和歸納過程如下:

(1)一級編碼,聚合內(nèi)容要點(diǎn)。一級編碼是將計(jì)算思維評價(jià)研究中的文本內(nèi)容分解為不同等級與不同類型的關(guān)鍵詞類屬。本環(huán)節(jié)將25篇計(jì)算思維評價(jià)研究文獻(xiàn)全部導(dǎo)入NVivo軟件中,以分詞編碼方式對研究文獻(xiàn)中與計(jì)算思維評價(jià)指標(biāo)相關(guān)的關(guān)鍵詞進(jìn)行提取編碼。單篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)多次同一關(guān)鍵詞只在第一次出現(xiàn)的地方進(jìn)行編碼。

(2)二級編碼,概括基本類屬。二級編碼是尋找計(jì)算思維評價(jià)要點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián),構(gòu)建具有概括性的同類內(nèi)容,是在一級編碼基礎(chǔ)上歸類名稱相似、含義重合、相關(guān)性高的內(nèi)容要點(diǎn)。在此過程中,研究者參考我國高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)、CAS-2015定義、ISTE-2015定義中對計(jì)算思維概念的界定,對內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)一步界定,統(tǒng)一表述語句?;谝陨显瓌t,形成37種基本類屬,這些類屬位于評價(jià)框架中層,是進(jìn)一步凝練核心條目的支撐依據(jù)。

(3)三級編碼,歸納核心條目。三級編碼是在一級、二級編碼的基礎(chǔ)上,依據(jù)學(xué)科特征歸納計(jì)算思維評價(jià)的核心條目,建構(gòu)出研究主題內(nèi)部要素的邏輯關(guān)系。在此過程中,研究者對最終確定的37種基本類屬進(jìn)行歸類分析,建立基本類屬之間的類別關(guān)系與評價(jià)頻度,回溯文獻(xiàn)內(nèi)容與課程標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算思維評價(jià)指標(biāo)的名稱與內(nèi)涵,歸納形成計(jì)算思維評價(jià)的核心條目。按照25篇文獻(xiàn)評價(jià)內(nèi)容編碼頻度聚類結(jié)果,計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容的核心條目順序是程序(96)、問題分析(57)、過程開發(fā)(38)、方案設(shè)計(jì)(35)、合作意識(23)、情感態(tài)度(19)、算法(18)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(10)和數(shù)據(jù)處理(10)。其中,每一核心條目又包括相對應(yīng)的基本類屬,形成計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容要點(diǎn)內(nèi)部的邏輯關(guān)系(如圖1所示)。

三、研究分析與結(jié)果

(一)構(gòu)建計(jì)算思維評價(jià)“目標(biāo)—內(nèi)容”結(jié)構(gòu)體系

2012年,布倫南和雷斯尼克(Brennan & Resnick)在編程環(huán)境下分析學(xué)生的計(jì)算思維表現(xiàn),設(shè)計(jì)出計(jì)算思維評價(jià)的三維框架,即計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐和計(jì)算觀念。該框架與我國知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維教育目標(biāo)相互呼應(yīng)(王旭卿, 2014),界定了計(jì)算思維評價(jià)目標(biāo)維度,提供與之對應(yīng)的評價(jià)內(nèi)容。但是,該評價(jià)框架主要指向的是編程環(huán)境下學(xué)生計(jì)算思維評價(jià),較少涉及非編程環(huán)境(如不插電計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)環(huán)境)下計(jì)算思維的應(yīng)用與表現(xiàn),窄化了計(jì)算思維評價(jià)的內(nèi)容范圍。為綜合評價(jià)學(xué)生在編程和非編程環(huán)境下應(yīng)用計(jì)算思維解決問題的能力(郁曉華, 王美玲, 2019),本研究借鑒布倫南等提出的三維評價(jià)框架,結(jié)合25篇文獻(xiàn)內(nèi)容的聚類分析結(jié)果,設(shè)計(jì)“目標(biāo)—內(nèi)容”結(jié)構(gòu)體系,進(jìn)一步豐富計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容。

依據(jù)教育目標(biāo)分類理論,從評價(jià)目標(biāo)層面對文獻(xiàn)內(nèi)容聚類結(jié)果進(jìn)行歸納。其中,程序、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸類為計(jì)算概念,指向應(yīng)用計(jì)算思維處理事務(wù)過程中所需具備的基本知識與技能;問題分析、方案設(shè)計(jì)、過程開發(fā)、數(shù)據(jù)處理歸類為計(jì)算實(shí)踐,表現(xiàn)為利用計(jì)算思維解決問題的過程與方法;合作意識、情感態(tài)度歸類為計(jì)算觀念,反映人們在應(yīng)用計(jì)算思維的過程中所形成的有關(guān)人、技術(shù)與社會關(guān)系的觀點(diǎn)、情感與態(tài)度。

按照學(xué)科邏輯關(guān)系,整合25篇文獻(xiàn)中計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容,形成核心條目與基本類屬的一致性關(guān)系。例如,“程序”在評價(jià)內(nèi)容中包括變量、運(yùn)算符、布爾運(yùn)算、條件、循環(huán)等內(nèi)容;“過程開發(fā)”在評價(jià)中體現(xiàn)在漸進(jìn)與迭代、模塊化與重用、調(diào)試與糾錯(cuò)、評估與反饋等方面。

結(jié)合評價(jià)目標(biāo)與學(xué)科邏輯,構(gòu)建K-12計(jì)算思維“目標(biāo)—內(nèi)容”評價(jià)框架(如表2所示),明確目標(biāo)維度對應(yīng)的核心條目與基本類屬,形成目標(biāo)維度、核心條目、基本類屬的結(jié)構(gòu)體系,為計(jì)算思維“評什么”提供“目標(biāo)—內(nèi)容”層面的支持。

(二)計(jì)算概念的評價(jià)內(nèi)容與方法

1. 計(jì)算概念評價(jià)內(nèi)容分析

計(jì)算概念作為理解和應(yīng)用計(jì)算思維的知識與技能,由處于頂端層次包容性較強(qiáng)的抽象概念和在結(jié)構(gòu)中處于較低層次的具體概念組成。分析研究文獻(xiàn)中計(jì)算概念相關(guān)的評價(jià)案例,在評價(jià)內(nèi)容中程序所涉及的評價(jià)頻度最高(98),其次是算法(18)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(10)。受編程教學(xué)觀念影響,程序及相關(guān)內(nèi)容依然是計(jì)算概念的主要評價(jià)內(nèi)容。在上述三類頂端層次的計(jì)算概念中,每一類又可劃分為一些具體概念,形成有層次、有關(guān)聯(lián)的知識結(jié)構(gòu)。例如,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可分化為列表、棧、隊(duì)列、二叉樹等。隨著計(jì)算概念和子概念不斷融入與相互貫通,計(jì)算思維評價(jià)逐步從編程環(huán)境遷移至非編程環(huán)境中,其評價(jià)內(nèi)容得以不斷完善與發(fā)展。

按照安德森(2008, pp. 20-31)“知識—認(rèn)知過程”認(rèn)知目標(biāo)分類方法,結(jié)合學(xué)生學(xué)段,從“學(xué)段—計(jì)算概念—認(rèn)知層次”設(shè)計(jì)分析框架,對文獻(xiàn)中計(jì)算概念的評價(jià)內(nèi)容進(jìn)行分析(如圖2所示),可看出:計(jì)算概念隨年級提高呈現(xiàn)出評價(jià)內(nèi)容量與復(fù)雜度逐步增加的態(tài)勢。其一,隨年級提高計(jì)算概念評價(jià)內(nèi)容量逐步增加。例如:在K—6年級,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的評價(jià)內(nèi)容反映在編程操作中的列表(Seiter & Foreman, 2013);在7—9年級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)評價(jià)的內(nèi)容增加了隊(duì)列、棧和二叉樹等內(nèi)容(Dagiene & Futschek, 2008),在評價(jià)內(nèi)容量上有所增加。其二,隨年級提高計(jì)算概念的認(rèn)知程度逐步加深。例如,在7—9年級與10—12年級兩個(gè)學(xué)段,雖然在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上兩個(gè)學(xué)段的評價(jià)內(nèi)容都有隊(duì)列、棧和二叉樹的內(nèi)容,但是在認(rèn)知層次上7—9年級是通過具體情境讓學(xué)生理解“二叉樹”中節(jié)點(diǎn)間的規(guī)則關(guān)系,能直接應(yīng)用規(guī)則完成數(shù)據(jù)交換(Dagiene & Futschek, 2008),而10—12年級則要根據(jù)規(guī)則對情境中的問題進(jìn)行分析,對二叉樹中節(jié)點(diǎn)的值進(jìn)行推算,并做出判斷(Storey & Hobson, 2018)。

2. 計(jì)算概念評價(jià)方法與案例

計(jì)算概念的評價(jià)是判斷學(xué)生對概念性知識的掌握程度,不僅是判斷學(xué)生對概念內(nèi)容敘述的準(zhǔn)確性,更主要是在“變式”情況下學(xué)生對概念特征與屬性關(guān)系進(jìn)行推理、判斷及應(yīng)用的狀況。比較研究文獻(xiàn)中的評價(jià)案例,計(jì)算概念評價(jià)方法較多采用題目測試法來設(shè)計(jì)計(jì)算概念評價(jià)“變式”。題目測試法是將評價(jià)的計(jì)算概念和學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來,設(shè)計(jì)與描述評價(jià)情境與問題,在學(xué)生回答和解決問題的過程中考查學(xué)生對計(jì)算概念的理解和掌握情況。其中,情境與問題的設(shè)計(jì)要符合以下要求:①要具有與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相符合的活動情境;②解決問題時(shí)需要用到相應(yīng)的計(jì)算概念;③問題對于相應(yīng)年齡的孩子要具有一定的挑戰(zhàn)性。例如,貝布拉斯挑戰(zhàn)賽(Bebras-Tasks)采用情境試題對小學(xué)生的計(jì)算思維進(jìn)行測試。在題目設(shè)計(jì)中,在問題情境、概念的屬性特征、概念間的相互關(guān)聯(lián)等方面設(shè)計(jì)測試題目的“變式”,根據(jù)學(xué)生作答結(jié)果的正誤進(jìn)行判斷與反饋。案例1是應(yīng)用題目測試方法評價(jià)學(xué)生計(jì)算概念的一個(gè)案例。

案例1:循環(huán)執(zhí)行的過程與方法

評價(jià)對象:小學(xué)2年級

評價(jià)目標(biāo):考查內(nèi)容為程序類屬中的“循環(huán)”相關(guān)概念與方法。

情境與問題:“在圖3中,運(yùn)動中的圖符想要走到紅色標(biāo)志物處需要重復(fù)多少次‘左-左-上’序列?”

問題分析:題目將“循環(huán)”中循環(huán)條件、循環(huán)體、重復(fù)執(zhí)行等屬性滲透到任務(wù)情境中,學(xué)生在求解過程中需要利用這些概念、屬性和特征做出判斷。即使不在編程環(huán)境下,通過這一類問題的解決也能反映出學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維解決問題過程中表現(xiàn)出的形式化與模型化的能力。

(三)計(jì)算實(shí)踐的評價(jià)內(nèi)容與方法

1. 計(jì)算實(shí)踐評價(jià)內(nèi)容分析

計(jì)算實(shí)踐是在應(yīng)用計(jì)算思維解決具體問題的過程中對計(jì)算概念、方法、策略等內(nèi)容的綜合應(yīng)用。分析研究文獻(xiàn)中的相關(guān)內(nèi)容與案例,計(jì)算實(shí)踐主要表現(xiàn)為問題分析、方案設(shè)計(jì)、過程開發(fā)、數(shù)據(jù)處理四個(gè)主要環(huán)節(jié)。在文獻(xiàn)研究內(nèi)容中,“問題分析”評價(jià)頻度最高(57),其次是過程開發(fā)(38)、方案設(shè)計(jì)(35)和數(shù)據(jù)處理(10)。問題分析作為計(jì)算實(shí)踐的首要環(huán)節(jié),直接影響著其他解決問題環(huán)節(jié)的開展,是計(jì)算實(shí)踐評價(jià)設(shè)計(jì)都需經(jīng)歷的環(huán)節(jié)。在計(jì)算實(shí)踐四個(gè)環(huán)節(jié)中, 每一環(huán)節(jié)又可分解為一些子環(huán)節(jié)。例如,“過程開發(fā)”可分解為漸進(jìn)與迭代、模塊化與重用、調(diào)試與糾錯(cuò)、評估與反饋;“數(shù)據(jù)處理”可分解為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。在具體實(shí)踐情境中,對學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維解決問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤和判斷,以此評價(jià)學(xué)生的計(jì)算實(shí)踐能力。

計(jì)算實(shí)踐活動可以反映出學(xué)生應(yīng)用計(jì)算概念與方法解決實(shí)際問題的能力。按照問題起點(diǎn)、目標(biāo)與操作方法的清晰程度,問題可分為“良構(gòu)問題”與“劣構(gòu)問題”(王小明, 2009, pp. 231-232)。不同類型的問題所反映的計(jì)算實(shí)踐能力也不盡相同。結(jié)合學(xué)生的學(xué)段特征,從學(xué)段、計(jì)算實(shí)踐、問題類型三個(gè)維度設(shè)計(jì)分析框架,對文獻(xiàn)中計(jì)算實(shí)踐評價(jià)內(nèi)容進(jìn)行分析(如表3所示),可發(fā)現(xiàn):

其一,面向計(jì)算思維解決問題全過程的評價(jià)。在“核心條目”與每項(xiàng)條目的“基本類屬”方面逐步形成計(jì)算實(shí)踐閉環(huán)結(jié)構(gòu)。例如,在計(jì)算實(shí)踐“核心條目”層面,K—6年級、7—9年級和10—12年級三個(gè)學(xué)段的計(jì)算實(shí)踐中都包括問題分析、方案設(shè)計(jì)、過程開發(fā)和數(shù)據(jù)處理;在“基本類屬”層面,K—6年級過程開發(fā)能力以漸進(jìn)迭代、調(diào)試糾錯(cuò)、模塊化與重用為主要評價(jià)內(nèi)容,而在7—9年級增加了評估與反饋,形成 “過程開發(fā)”全過程的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。隨著年級的上升,評價(jià)學(xué)生計(jì)算思維解決問題場景的多樣性、過程的復(fù)雜性也得以逐步加強(qiáng)。

其二,問題設(shè)計(jì)包括 “良構(gòu)問題”與“劣構(gòu)問題”。評價(jià)問題設(shè)計(jì)既關(guān)注應(yīng)用計(jì)算思維解決問題的一般過程與方法,也關(guān)注開放環(huán)境下的學(xué)習(xí)遷移能力。例如,在10—12年級游戲創(chuàng)作評價(jià)案例中,有在結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)作的“良構(gòu)問題”,評價(jià)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維解決問題的一般過程與方法(Koh, et al., 2010);有按照評價(jià)要求自主確定游戲主題、設(shè)計(jì)游戲活動,通過編程方式創(chuàng)作游戲場景的“劣構(gòu)問題”,評價(jià)學(xué)生解決問題的遷移能力(Bennett,et al., 2013)。

2. 計(jì)算實(shí)踐評價(jià)方法與案例

分析研究文獻(xiàn)中相關(guān)評價(jià)內(nèi)容與案例,目前計(jì)算實(shí)踐評價(jià)方法較多采用編程任務(wù)法。在評價(jià)過程中創(chuàng)設(shè)問題情境,通過問題分析、方案設(shè)計(jì)、過程開發(fā)、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)評價(jià)學(xué)生的計(jì)算實(shí)踐能力。從編程評價(jià)語言環(huán)境來看,K—9年級學(xué)生較多采用的是圖形化編程評價(jià)環(huán)境,學(xué)生通過“拖拉”語句塊的方式完成評價(jià)任務(wù),表現(xiàn)計(jì)算實(shí)踐能力;10—12年級學(xué)生較多采用的是代碼編程評價(jià)環(huán)境,學(xué)生通過編寫代碼展現(xiàn)應(yīng)用計(jì)算思維解決問題的能力。從評價(jià)結(jié)果診斷與反饋來看,隨著在線編程環(huán)境的發(fā)展與成熟,可以應(yīng)用在線技術(shù)跟蹤、記錄學(xué)生的編程過程,實(shí)時(shí)分析學(xué)生編程解決問題的各個(gè)環(huán)節(jié),根據(jù)評價(jià)需要進(jìn)行評價(jià)反饋,實(shí)現(xiàn)智能化環(huán)境下的計(jì)算實(shí)踐評價(jià)。

案例2是一個(gè)應(yīng)用編程任務(wù)評價(jià)學(xué)生計(jì)算實(shí)踐維度的示例。

案例2:編程活動任務(wù)評價(jià)

評價(jià)對象:7年級學(xué)生

評價(jià)目標(biāo):通過編程任務(wù)對學(xué)生的“過程開發(fā)”能力進(jìn)行評價(jià)。

情景與任務(wù):“在圖4中,小亮開發(fā)了‘貓咪碰到特定顏色n次(指定值)后停止運(yùn)動,并動態(tài)顯示碰到的次數(shù)’程序,但當(dāng)前程序不起作用。你能找出問題原因并調(diào)試成功嗎?平臺會記錄你完成修改的內(nèi)容、步驟和所用時(shí)間?!?/p>

任務(wù)分析:該任務(wù)中的問題是一項(xiàng)“良構(gòu)問題”。問題初始狀態(tài)目標(biāo)狀態(tài)明確,依據(jù)規(guī)則、按照既定流程即可解決問題。在學(xué)生解決問題的過程中,平臺記錄和分析學(xué)生操作的步驟、方法和過程,并:①判斷學(xué)生對編程規(guī)則和語法知識的掌握程度;②評估學(xué)生對編程解決問題一般過程與方法的應(yīng)用能力。

(四)計(jì)算觀念評價(jià)內(nèi)容與方法

1. 計(jì)算觀念評價(jià)內(nèi)容分析

計(jì)算觀念是應(yīng)用計(jì)算思維解決問題過程中形成的個(gè)人對計(jì)算環(huán)境的理解,是學(xué)生在計(jì)算實(shí)踐中在性格塑造與思維習(xí)慣養(yǎng)成方面的學(xué)習(xí)結(jié)果。分析研究文獻(xiàn)的內(nèi)容與案例可知,計(jì)算觀念集中反映在計(jì)算思維應(yīng)用過程中的合作意識與情感態(tài)度兩個(gè)方面。在評價(jià)頻度上,合作意識最高(23),其次是情感態(tài)度(19)。其中,合作意識主要體現(xiàn)在溝通意識和互助意識兩方面,這切合當(dāng)前國際編程教育中倡導(dǎo)的同伴編程和在線社區(qū)合作編程的發(fā)展趨勢;情感態(tài)度體現(xiàn)為學(xué)生在計(jì)算思維發(fā)展過程中表現(xiàn)出的熱情、進(jìn)取心和積極性等方面。在計(jì)算思維發(fā)展的不同階段,學(xué)生的情感態(tài)度也會發(fā)生變化。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)編程的過程中,最初充滿熱情和進(jìn)取心,但隨著內(nèi)容和難度增加,有些學(xué)生可能出現(xiàn)畏難情緒。文獻(xiàn)中對計(jì)算思維發(fā)展過程中情感態(tài)度的評價(jià)主要包括學(xué)習(xí)堅(jiān)持力、質(zhì)疑態(tài)度和人與社會的關(guān)系等方面。

梳理文獻(xiàn)中K—12計(jì)算觀念評價(jià)內(nèi)容與案例,從學(xué)段、計(jì)算觀念、表現(xiàn)性特征三個(gè)維度建立計(jì)算觀念評價(jià)內(nèi)容表(如表4所示)??砂l(fā)現(xiàn):其一,計(jì)算觀念表現(xiàn)性特征的區(qū)分主要在小學(xué)與中學(xué)兩個(gè)階段。小學(xué)階段強(qiáng)調(diào)編程層面的計(jì)算觀念,如合作編程意愿、編程學(xué)習(xí)堅(jiān)持力以及對編程學(xué)習(xí)與社會生活關(guān)系的認(rèn)識等方面;中學(xué)階段逐步深入關(guān)注學(xué)生計(jì)算方法和工具層面的計(jì)算觀念,如計(jì)算工具、計(jì)算方法、與計(jì)算相關(guān)工作的影響等。其二,從小學(xué)到中學(xué),計(jì)算觀念評價(jià)內(nèi)容的復(fù)雜度逐步加強(qiáng)。K—6年級強(qiáng)調(diào)學(xué)生在開展簡單活動與完成簡單學(xué)習(xí)作品方面的計(jì)算觀念,7—12年級逐步發(fā)展為綜合項(xiàng)目活動和挑戰(zhàn)性任務(wù)層面的計(jì)算觀念,對學(xué)生在完成復(fù)雜性任務(wù)過程中的計(jì)算觀念有了更高要求。

表4 計(jì)算觀念評價(jià)內(nèi)容表

[學(xué)段 計(jì)算觀念 表現(xiàn)性特征 作者 K—6年級 合作意識 ·你能與伙伴開展合作編程活動嗎?

·你能與伙伴用編程方法和工具合作創(chuàng)作作品嗎?

·你喜歡用編程方法和工具表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)嗎? Brennan & Resnick(2012)

Tran(2019)

Allsop(2019) 情感態(tài)度 ·在編程解決問題的過程中遇到困難時(shí),你能堅(jiān)持嗎?

·你意識到編程方法與生活學(xué)習(xí)中的事情相互關(guān)聯(lián)嗎?

·你意識到編程方法和工具對身邊事物的影響嗎?

·你認(rèn)為編程是否會幫助你在當(dāng)今的數(shù)字世界中取得成功? 7—12年級 合作意識 ·你能有目的地應(yīng)用編程方法和工具合作開展項(xiàng)目活動嗎?

·你愿意在線展示編程完成的作品嗎?

·你愿意與伙伴進(jìn)行計(jì)算活動的合作學(xué)習(xí)嗎? Berland & Wilensky

(2015)

Grover (2017)

Korkmaz & Xuemei (2019) 情感態(tài)度 ·你對開展計(jì)算相關(guān)的活動感興趣嗎?

·你喜歡通過計(jì)算方法做一些挑戰(zhàn)性的事情嗎?

·你將來愿意從事與計(jì)算相關(guān)的工作嗎?

·你意識到編程中的代碼和應(yīng)用效果之間的聯(lián)系嗎?

·你能否應(yīng)用編程解決真實(shí)生活情景中的問題? ]

2. 計(jì)算觀念評價(jià)方法與案例

計(jì)算觀念作為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的內(nèi)部狀態(tài)或傾向,所采用的評價(jià)方法有訪談觀察法與量表分析法。訪談觀察法是依據(jù)評價(jià)目標(biāo)設(shè)計(jì)訪談問題,通過個(gè)別或集體訪談獲取學(xué)生對相關(guān)問題認(rèn)識的一種互動交流式評價(jià)方法(Stiggins & Chappuis, 2005)。例如,布倫南和雷斯尼克針對學(xué)生的編程創(chuàng)作過程,設(shè)計(jì)圖形化編程背景、項(xiàng)目創(chuàng)造、在線社區(qū)和個(gè)人展望四項(xiàng)訪談問題,以在線訪談的方式訪問學(xué)生對編程的想法,記錄和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和態(tài)度,并應(yīng)用分析結(jié)果完善編程環(huán)境,支持學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展。量表分析法是指讓學(xué)生填寫調(diào)研量表,根據(jù)調(diào)查結(jié)果對學(xué)生的計(jì)算觀念進(jìn)行評價(jià)的一種方式。李克特量表是計(jì)算觀念評價(jià)中經(jīng)常采用的一種評價(jià)工具。例如,科爾克馬茲和白雪梅(2019)在評價(jià)學(xué)生計(jì)算思維的研究中,采用李克特量表對1,015名高中生開展評價(jià),通過對“合作”維度下一組選項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行分析,判斷學(xué)生計(jì)算觀念相關(guān)層面的發(fā)展情況。評價(jià)內(nèi)容與方法的設(shè)計(jì)如案例3所示。

案例3:計(jì)算觀念中“合作意識”的評價(jià)

評價(jià)對象:10—12年級學(xué)生

評價(jià)目標(biāo):學(xué)生在計(jì)算活動過程中,對“合作”的認(rèn)識以及對自我表現(xiàn)的評判。

量表項(xiàng)設(shè)計(jì):學(xué)生開展計(jì)算思維課程實(shí)踐,活動后根據(jù)自身學(xué)習(xí)體驗(yàn)填寫評價(jià)量表,完成自我評價(jià)。量表的部分題項(xiàng)如表5所示。

表5 評價(jià)量表案例

[在計(jì)算思維學(xué)習(xí)活動中: 非常

贊同 贊同 不確定 不贊同 非常不贊同 1.我愿意與小組成員一起開展合作學(xué)習(xí) o o o o o 2.合作學(xué)習(xí)過程能激發(fā)我生成更多新觀點(diǎn) o o o o o 3.在合作學(xué)習(xí)過程中我愿意和小組成員一起解決項(xiàng)目問題 o o o o o 4.在合作學(xué)習(xí)中我能取得更好的學(xué)習(xí)成果 o o o o o ]

評價(jià)分析:在采用量表評價(jià)學(xué)生的合作意識與表現(xiàn)時(shí),首先描述計(jì)算思維學(xué)習(xí)活動中“合作意識”的表現(xiàn)性特征,學(xué)生選擇與個(gè)人表現(xiàn)相適合的選項(xiàng),根據(jù)學(xué)生個(gè)人或群體作答結(jié)果對“合作意識”情況做出推論與判斷,為改進(jìn)教學(xué)提供證據(jù)支持。

四、研究討論

隨著計(jì)算思維教育在學(xué)校廣泛開展,其研究焦點(diǎn)從“教什么、怎么教”發(fā)展到 “評什么、怎么評”方面,有效的評價(jià)有助于促進(jìn)計(jì)算思維教育的落實(shí)。分析國際計(jì)算思維評價(jià)研究文獻(xiàn)可知,在評價(jià)內(nèi)容體系建設(shè)、評價(jià)方法設(shè)計(jì)和評價(jià)功能應(yīng)用等方面都有所發(fā)展。但是,在評價(jià)內(nèi)容要素、評價(jià)結(jié)果整體性分析以及評價(jià)功能的指導(dǎo)性等方面還需進(jìn)一步完善。

(一)構(gòu)建出計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容框架,但其內(nèi)容要素還需進(jìn)一步完善

分析計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容聚類結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),K—12計(jì)算思維評價(jià)超越了傳統(tǒng)編程技能評價(jià),從計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐和計(jì)算觀念三個(gè)維度建構(gòu)起評價(jià)內(nèi)容框架,為計(jì)算思維評價(jià)提供了一致性的參照體系。通過該框架,既可從學(xué)科層面明確計(jì)算思維評價(jià)的核心概念與知識,避免將計(jì)算思維評價(jià)簡化為編程評價(jià),也可以從實(shí)踐應(yīng)用層面確定計(jì)算思維評價(jià)的關(guān)鍵能力與必備品格,避免計(jì)算思維泛化問題。

與此同時(shí),分析研究文獻(xiàn)可知,計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐和計(jì)算觀念評價(jià)的一些具體內(nèi)容還存在缺失。例如,文獻(xiàn)中計(jì)算概念評價(jià)主要包括的是計(jì)算機(jī)應(yīng)用層面的概念內(nèi)容,如程序、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),缺少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面所反映的計(jì)算思維的內(nèi)容;計(jì)算觀念方面的評價(jià)主要還是對合作意識、情感態(tài)度的評價(jià),而對計(jì)算思維應(yīng)用中所需遵守的倫理道德等還缺少設(shè)計(jì)。因此,在已形成的計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容框架基礎(chǔ)上,還可以從數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等方面進(jìn)一步豐富評價(jià)內(nèi)容要素,圍繞數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等信息活動場景分析內(nèi)容要素之間的關(guān)系,完善計(jì)算思維評價(jià)內(nèi)容體系。

(二)開發(fā)出計(jì)算思維的多元評價(jià)方式,但整體性評價(jià)還面臨新挑戰(zhàn)

比較研究文獻(xiàn)中的計(jì)算思維評價(jià)方法,包括測試題目、編程項(xiàng)目、自評量表和訪談觀察等多種評價(jià)方式,每種評價(jià)方式與評價(jià)內(nèi)容形成了映射關(guān)系,為計(jì)算思維評價(jià)提供了可資借鑒的實(shí)施方法與路徑。通過多元評價(jià)方式,可以采用選擇—反應(yīng)和建構(gòu)—反應(yīng)題目測評學(xué)生的計(jì)算思維知識與技能,提高評價(jià)信度和效度;可以通過表現(xiàn)性和交流式評價(jià)判斷學(xué)生的計(jì)算實(shí)踐能力與計(jì)算觀念,提高評價(jià)的真實(shí)性。但是,每種評價(jià)方法主要還是針對學(xué)習(xí)內(nèi)容的某一維度進(jìn)行評價(jià),人為地將計(jì)算思維評價(jià)結(jié)果割裂開來,難以反映出學(xué)生計(jì)算思維的整體性發(fā)展。

事實(shí)上,計(jì)算思維作為人們生存于信息社會的一項(xiàng)基本素養(yǎng),更應(yīng)是整體學(xué)習(xí)結(jié)果的體現(xiàn),如何將不同維度的評價(jià)結(jié)果整合為計(jì)算思維整體表現(xiàn),當(dāng)前文獻(xiàn)還缺少深入研究。因此,為促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的整體性評價(jià),還可以通過綜合項(xiàng)目的方式進(jìn)一步加強(qiáng)對計(jì)算思維不同維度的整體評價(jià)。項(xiàng)目作品反映出學(xué)生計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐和計(jì)算觀念的發(fā)展情況,為學(xué)生提供計(jì)算思維發(fā)展的整體性評價(jià)報(bào)告。

(三)優(yōu)化了計(jì)算思維教育環(huán)境,但個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)功能還需加強(qiáng)

概括研究文獻(xiàn)中的計(jì)算思維評價(jià)功能,其評價(jià)結(jié)果主要用于區(qū)域性學(xué)業(yè)成就比較、學(xué)習(xí)問題分析、教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)工具優(yōu)化等方面,提高了評價(jià)功能的多樣性,優(yōu)化了計(jì)算思維教育環(huán)境。例如,達(dá)吉安和富切克(Dagiene & Futschek, 2008)分析Bebras國際競賽結(jié)果,比較區(qū)域性學(xué)生計(jì)算思維學(xué)業(yè)成就,加強(qiáng)計(jì)算思維教育的區(qū)域性交流;陳關(guān)華(Chen, 2017)等人通過可視化編程機(jī)器人環(huán)境與不插電編程環(huán)境組織學(xué)生開展學(xué)習(xí),評價(jià)學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展?fàn)顩r,驗(yàn)證不同教學(xué)環(huán)境對學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展的效能,優(yōu)化教育環(huán)境。

但是,從學(xué)生發(fā)展來看,計(jì)算思維評價(jià)的根本目的還是促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維發(fā)展,達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此,在評價(jià)應(yīng)用方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算思維評價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)的功能,一方面圍繞計(jì)算思維教育目標(biāo)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果達(dá)成度,利用技術(shù)工具將診斷結(jié)果及時(shí)反饋給師生;另一方面借助智能化分析工具跟蹤、刻畫學(xué)生個(gè)人計(jì)算思維發(fā)展模式,在學(xué)生原有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo),通過學(xué)生學(xué)習(xí)成果的持續(xù)性增值達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo),提高計(jì)算思維教育質(zhì)量(Koh, et al., 2010)。

五、研究局限與發(fā)展

本研究借助NAvivo工具對25篇國際計(jì)算思維評價(jià)研究成果進(jìn)行了關(guān)鍵詞聚類分析,歸納出計(jì)算思維評價(jià)的內(nèi)容要點(diǎn)與框架體系,梳理了計(jì)算思維評價(jià)的方法和案例。在研究過程中,為確保分析工具對“關(guān)鍵詞”的一致性處理,研究文獻(xiàn)只篩選了英文研究文獻(xiàn),這在一定程度上影響了文獻(xiàn)研究的全面性。因此,在后期研究中還要進(jìn)一步開展中文計(jì)算思維評價(jià)研究文獻(xiàn)的梳理,將兩類研究成果結(jié)合,進(jìn)一步完善評價(jià)內(nèi)容與框架。此外,在研究方法上還需要將研究成果與評價(jià)實(shí)踐相結(jié)合,在學(xué)校計(jì)算思維評價(jià)實(shí)踐過程中遴選優(yōu)秀評價(jià)案例,進(jìn)一步補(bǔ)充和完善研究成果。

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收稿日期:2021-06-18

定稿日期:2021-11-16

作者簡介:李鋒,博士,副研究員,碩士生導(dǎo)師;程亮,碩士研究生。華東師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)系(200062)。

顧小清,博士,教授,博士生導(dǎo)師,華東師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)系系主任,上?!傲⒌聵淙恕毙畔⒖萍冀逃虒W(xué)研究基地主任(200062)。

責(zé)任編輯 單 玲

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