以單元表現性評價促進初中生計算思維的發展

周純 上海市閔行區教育學院

2022年4月教育部頒布的《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱義教新課標）把計算思維列入核心素養，在實施義務教育階段信息科技課程標準的背景下，如何評價計算思維和如何通過評價發展初中生的計算思維，成為當前初中信息科技課程與教學改革正面臨的重要挑戰之一。

● 當前初中生計算思維評價的訴求與困境

1.計算思維評價是驅動核心素養落地的有力支撐

義教新課標指出，計算思維是學生運用計算機科學領域的思想方法，在問題解決過程中產生的問題抽象、分解、建模、算法設計等一系列思維活動。計算思維作為四大核心素養之一，具有本質的學科屬性標示，以計算思維發展為學科核心素養培養的著力點，既可以凸顯學科思維，也可以協調統整其他核心素養，共同支撐起課程育人的任務。評價作為計算思維發展中的重要環節，可以及時監控和評估學生計算思維的學習成果，有效指引學科思維課堂的設計與構建，促進教與學過程的優化，驅動信息科技核心素養的有效落地。

2.核心素養視閾下計算思維的評價亟待深入探索

盡管目前各國已經相繼出臺計算思維相關的政策文件，但已有研究對計算思維的定義都不一致，以至于計算思維評價的評價要素和評價方式側重也不相同，因此，將計算思維真正融入初中信息科技教育仍面臨著諸多問題和挑戰，如：需要依據義教新課標對計算思維的界定，確定計算思維的評價內容；分析每個內容包含要素的內涵特征，以確定計算思維評價工具；根據教學單元實際，確定計算思維評價過程的具體實施。計算思維培養的學科沉浸性、發展過程的動態性決定了其評價的復雜性，因而對計算思維整體發展進行評價的研究勢在必行。

● 單元表現性評價對計算思維發展的適切性分析

1.單元表現性評價的概念框架

美國斯坦福教育學院評價、學習與公平中心在多年研究的基礎上，提出了與單元教學同步進行的嵌入教學評價，它由確定單元評價目標、構建單元評價表現性任務、制訂單元評分規則組成，基本設計理念與我國素養本位的單元設計具有內在的一致性。基于上述理論，筆者結合表現性評價的相關研究，建構了指向初中生計算思維培養的單元表現性評價概念框架（如圖1），基于單元設計，在分析單元價值和學習內容的基礎上，把“看不見”的計算思維通過“可視化”轉化為“看得見”的任務行為表現，依據對學生外在任務行為表現“解釋”內在計算思維水平，通過評分規則用學生外在的任務行為表現“推論”出內在計算思維品質。

圖1 指向初中生計算思維培養的單元表現性評價概念框架

2.運用單元表現性評價提升計算思維的優勢

單元表現性評價關注學生在實際生活中面臨的真實問題情境，將其作為考查學生學習成效的背景，聚焦在表現性評價任務中考查學生內在思維能力的發展水平，聚焦學生“分析、評價和創造”的高階思維能力評價。義教新課標倡導真實性學習，重視學生運用計算機科學領域的思想方法在解決問題過程中產生的一系列思維。由此可見，單元表現性評價可以成為發展學生計算思維的重要評價方式。

● 運用單元表現性評價促進計算思維發展的技術路徑

1.刻畫計算思維特征與表現

（1）從核心素養中萃取計算思維的關鍵要素

計算思維根植于信息科技核心素養，在信息科技學科學習活動中表現為高階的行為能力和思維品質。筆者結合核心素養中計算思維的定義與特點，提出了計算思維子能力及評價目標（如表1）。

表1 計算思維子能力及評價目標

（2）基于單元學習活動刻畫計算思維表現

義教新課標提倡系統設計學習活動，突出用信息科技解決學習、生活中的問題。通過對全國初中信息技術優質課大賽26節教學設計的學習活動進行文本編碼與分析，筆者提取出計算思維的具體樣態和表現，對初中生計算思維的典型表現和水平進行刻畫（如下頁表2），并為設計評價提供依據。

表2 初中計算思維的典型表現與水平

2.確定單元表現性目標

（1）分析單元學習內容中蘊含的計算思維要素

單元設計的一個重要原則是把系列核心概念“放還”到它充分發揮實際作用的現實問題解決的單元系列學習活動中，因此，分析學習內容的特點及其蘊含了哪些計算思維，可以精準促進計算思維品質的發展。例如，“燈控交通——初識過程與控制”單元，以“學校門口的人行道是否需要設置交通燈？如何設置？”為單元統領性的大情境，設計了簡易交通燈之了解身邊的過程與控制、定時交通燈之認識過程控制系統、感應交通燈之體驗簡單的閉環過程與控制三個學習內容。在三節單課時中通過不斷地抽象、分解、建模、算法和評估的學習過程，促進學生形成敏捷性、批判性、獨創性、靈活性和深刻性思維。

（2）描述指向單元學習過程與結果的表現性目標

基于學習內容蘊含的計算思維要素，分析學生運用什么樣的計算思維方法、經歷怎樣的學習過程、取得怎樣的學習結果能實現計算思維品質的提升與發展，進而對表現性目標進行描述。例如，“燈控交通——初識過程與控制”單元內容1，筆者設計了如表3所示的學習活動表現性目標。

表3 單元內容1的學習活動表現性目標設計

3.設計單元表現性任務

（1）體現計算思維特征的任務要素

單元表現性任務是一種獨特的評估方式，通過給學生設定一個具有挑戰性和可能性的解決真實問題的目標，提出學習問題，提前告知學生評價指標和表現標準等形式體現，主要包括任務內容、任務問題、任務規則、任務成果、任務支架五個要素。各要素設計的重點是要體現計算思維培養的特征，這樣才能驅動高品質學科思維在學習活動中真實發生。

（2）驅動計算思維發展的單元任務設計

在設計單元表現性任務時，要分析學生在完成任務時經歷的計算思維發展過程，如推斷原理、分析實例、構建方案、完成程序、說明觀點等。設計能引發這些計算思維活動的任務內容及任務相關需解決的問題，再根據任務內容和任務問題，明確學生的任務規則和任務成果，提供適切的任務支架。表4所示為“燈控交通——初識過程與控制”單元內容1對應的表現性任務設計。

表4 單元內容1的表現性任務設計

4.制訂單元表現性評價規則

（1）依據單元表現性目標確定評價量規

在設計單元表現性任務時，重要的是針對單元中的每個任務開發一個或多個評分量規，一般可以包括以下三種評價量規。

①標準型評價量規。教師可以將教學內容中的不同元素與評價目標分解，根據一定標準分配不同的分數，衡量某一元素與其他元素的“權重”，如在“燈控交通——初識過程與控制”單元任務1的評價量規（如圖2），設定了連接電路的兩項標準分值要低于表述紅綠燈亮規則的兩項標準。

圖2 任務1的標準型評價量規

②分析特征型評價量規。將學生問題、方案或產品表現根據不同的維度進行評估，各個維度要聚焦，但相互之間不交叉，使得每項表現等級的表達清楚易理解，如“燈控交通——初識過程與控制”單元任務2的評價量規（如圖3），教師從設計方案、編寫程序、分析程序三個維度評價學生編程的建模和算法思維能力。

圖3 任務2的分析特征型評價量規

③整體型評價量規。對一個方案、問題或作品生成一個整體的等級或分數，這種方式適合于評估學生學習任務完成的達標情況，如“燈控交通——初識過程與控制”單元任務3的評價量規（如下頁圖4），從學生能列舉的實例數量多少、描述準確度等方面，評價學生將概念遷移到實際生活的評估思維能力。

圖4 任務3的整體型評價量規

（2）形成學生單元計算思維發展報告單

指向計算思維發展的單元表現性評價主要是判斷在計算思維這個特定領域中，學生思維發展的情況。基于單元中學生的系列表現性任務及評價，可以形成單元計算思維報告單（如圖5），通過此報告單，教師引領并促進學生對單元學習進行自我評價與自我反思，同時以此來反思、調整、再規劃新的單元教學。

圖5 “燈控交通——初識過程與控制”單元計算思維發展報告單

●結語

綜上所述，為促進信息科技核心素養視閾下的計算思維發展進階，需要把與計算思維各方面培育關系密切的表現性評價應用于信息科技單元教學中，在教學、思維、表現、學習、活動的良性互動中，讓學生運用計算思維進行學習，歷經自主、探究與合作的任務實踐，以計算思維為切入點帶動核心素養的整體提升。通過指向計算思維的單元表現性評價將學習的意義傳遞給學生，引導教師更好地進行專業發展，創造義務教育新課標背景下初中信息科技學科育人新樣態。