高中信息技術綜合題結構與設計分析

摘要：綜合題是需要運用學科中多領域知識解答的考查學生綜合能力水平的試題，它首次出現于2022年江蘇省普通高中學業水平合格性考試信息技術科目中。作者提出，信息技術綜合題由“情境”“題組”“語料”等構成，在設計時需要注意情境的真實、題組的邏輯、知識能力的適度等問題。

關鍵詞：信息技術；綜合題；設計原則

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2024）01-0047-04

問題的提出

隨著《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）的頒布，信息技術學科的教學內容和教學方法均發生了巨大變化，隨之也帶來了考核方式和考試命題的改變。新課標在命題建議中指出：基于學科核心素養測試的試題設計要從學生的認知規律出發，通過創設的問題情境，在了解、理解、探究、運用等不同能力層次上對學生進行較為全面的考核。在考查學生知識與技能的同時，也應融入對學習過程和方法的考查，判斷學生綜合應用信息技術的能力。[1]為了體現新課標精神，2022年的江蘇省普通高中學業水平合格性考試（信息技術）首次增設了綜合題（試題分值20分，占整個卷面分值的五分之一），綜合題的命制其重要性不言而喻。因此，筆者希望通過對該類型試題的結構進行深度剖析，為綜合題的設計提供思路和實踐參考。

綜合題的結構

信息技術綜合題首次發布于《試卷結構（2021年發布）》（以下簡稱《試卷結構》）。《試卷結構》規定信息技術科目試題分為選擇題和非選擇題兩大類，非選擇題包括操作題、綜合題，并且同時公布了電子版樣題（以下簡稱“樣題”），如下頁圖1所示。

由于信息技術綜合題出現時間較短，該方面的研究較少。《試卷結構》中很多學科都有與綜合題類似的非選擇題題型，因此筆者選取比較成熟的學科的非選擇題進行比較，總結信息技術綜合題的結構。

1.情境

信息技術綜合題的情境導入通常以一段文字呈現，多為描述一種生活場景、技術事實或開發需求等。

2.題組

綜合題主體是多個小題構成的題組。從主—客觀維度上來看，試題類型分為客觀題、半客觀題、微型主觀題、主觀題四類。[2]信息技術綜合題題組全部是客觀題和半客觀題，這主要是受到計算機自動判分的限制，題型只能局限于單選題、多選題、填空題和判斷題。信息技術綜合題命制中如何突破試題客觀性的局限，實現類似其他學科微型主觀題對學生過程和方法的考核，值得進一步研究。

3.語料

語料滲透在情境導入和題組之中，為學生解決問題提供資料和支架。語料的呈現結構有集中和分散兩種方式。如果采用集中方式，語料在試題導入環節全部呈現，后續題組只提出問題，如地理、化學等學科綜合題通常以材料的方式集中呈現。如果采用分散方式，導入只呈現部分語料，后續題組中仍會呈現其余部分，信息技術綜合較多采用這種方式。例如，圖1樣題的語料除了情境導入部分，小題（2）補充了進出道閘的算法描述，小題（3）補充了人臉識別的原理描述。語料表現形式多樣，如文字、圖像、流程圖或代碼等。

綜合題的設計

1.創設真實情境，培養解決問題能力

新課標指出，基于真實情境的問題解決是測試學科核心素養的重要方式。信息技術在社會生活中的應用非常廣泛，情境的設計與選擇一方面要盡可能符合本學科的學業要求，另一方面也要拓寬思路，選擇具有一定開放性和復雜性的情境。情境維度的設計可以有多種角度、多種方式。[3]情境的內容可以分為實驗型情境、技術應用型情境和情感道德型情境。

實驗型情境多以實驗實踐為主，如局域網組網實驗、信息系統設計開發和編程設計實驗等。通過此類問題重點考查學生的實操能力，以《信息技術精準教學和評價》模擬試卷二綜合題為例（如下頁圖2），試題情境以設計“智能植物養護系統”引入，考查信息系統的構成理論、硬件搭建和軟件設計的過程和方法。

技術應用型情境主要來源于各種生活場景中的信息技術應用，尤其是新技術的應用，如互聯網、人工智能、物聯網等，此種類型情境在試題中占比最大。

情感道德型情境主要體現了信息技術應用過程涉及的法律法規、倫理道德、知識產權、數據安全等問題。以2023年模擬試題為例（如下頁圖3），通過此類問題引導學生認識到作為數字化時代的公民，應具備良好的信息素養，遵守網絡規范和網絡道德，言行符合法律和社會倫理道德的要求。

國際學生評價項目（PISA）試題開發要求情境素材來源于真實世界；符合評價目標的年齡和能力特征；為了公平性，素材不能直接來源于任何一個被測學生使用的教材；避免有爭議的話題或者負面的內容。[4]因此，在進行情境設計的時候不僅要注意情境的多樣性，還要注意情境的真實性，并以考查學生綜合運用知識技能解決實際問題為目標。

2.精心設計問題，構建題組邏輯

綜合題題組由多個小題構成，根據小題的邏輯關系可將其分為問題驅動式題組和概念驅動式題組。

①問題驅動式題組，從問題需求出發，小題彼此之間有明確的先后順序，構成遞進式試題鏈。這類題組在考查學科基礎知識技能基礎上，較好地再現了對問題的探究過程，從而掌握解決真實類問題的方法。在設計時通常以真實需要解決的問題為情境，以問題解決的核心節點為線索，組織成題組，每個小題落實為學科知識能力的考查。圖4所示為（2003年模擬題）“天問一號”火星探測器的題組。

試題需要解決的問題是火星探測器為什么不會實時回傳照片。要解答這個問題，就需要探尋照片傳回地球的時間，圖4中的題組設計了一個“拍照-壓縮-傳輸”的遞進式問題鏈。小題（1）考查的是圖像的編碼和圖像文件容量的計算；小題（2）考查的是圖像的壓縮比；小題（3）考查的是數據的傳輸速率和傳輸時間。最終通過問題求解得知一幅圖像需要12天傳回地球，從而得出“實時”回傳不可行的結論。但是這種遞進式關系容易造成前面試題的正確性影響后續試題解答的情況。如果將（2）（3）小題合并為“祝融號火星車如果直接對地球傳輸數據，速度只有大約16bps。由于軌道原因，每天有一半的時間無法與地球通信。假設經過壓縮的圖像文件為1MB，那么連續經過________天（保留整數）圖像可以回傳地球”，則可以有效避免該問題。

②概念驅動式題組，圍繞某一個或多個核心概念展開，從各個方面進行分析求解。信息技術學科大概念包括數據、算法、信息社會和信息系統。學科大概念是隱藏在具體學科知識背后反映學科本質、居于學科中心地位、具有廣泛的適應性和解釋力的思想或觀點，是認識論、方法論和價值論的統一體。[5]概念驅動式題組以學科核心概念為中心，以學科知識體系為框架，注重基礎知識與基本技能的考核，尤其關注學科的核心知識與關鍵能力。在設計時可以首先繪制基于情境的相關知識的思維導圖，以知識邏輯為線索，組織成題組。

例如，人臉識別門禁系統是一個典型的信息系統。圖1題組以大概念信息系統為核心問題展開，圍繞信息系統的組成和功能兩個方向組織問題。題組共設計了6個小題，分別運用物聯網、計算機網絡、算法、人工智能和信息系統功能的相關知識來解決門禁系統的應用，知識結構如下頁圖5所示。

命題時需要避免知識體系的無序呈現。圖1題組中6個小題有5個是圍繞信息系統的組成展開，只有小題（4）是考查信息系統的功能。如果將小題（4）更換為信息系統組成中的人或數據資源方面的問題，可以使試題更加聚焦，結構更加清晰。

3.知識覆蓋面廣，適度考查能力

合格性考試面向全體高中學生，注重全面考查學生學習的廣度，強調考試的知識覆蓋面。[6]例如，圖1樣題中6個小題覆蓋了必修一和必修二兩本教材，涵蓋物聯網、算法、信息系統、信息安全和計算機網絡5個二級知識點。

在考查學科基本知識和基本技能的基礎上，合格性考試還要適度考查學生分析問題、解決問題的能力，注重理論聯系實際。[7]對能力考核的深度要求可參考新課標學業質量水平2的質量描述。例如，圖1樣題小題（5）考查的是選擇恰當的網絡安全設備（防火墻）增加信息系統的安全性，它對應的學業質量描述為“2-4：利用信息安全防范的常用技術方法維護信息系統應用環境”。兩者匹配度高，說明試題的要求是恰當的。

4.明確機改原理，合理設置填空題

在各種客觀題型中，填空題尤其要注意提問方式。很多學科試卷都采用的是人工閱卷，如：“在干旱、半旱地區，沖積扇平原往往成為重要的農業區，其形成的自然條件是________ 、________ 。”（2020年地理合格考41題第2問）正確答案是“沖積扇地區水源充足”“土壤肥沃”，只要表述正確即可得分。而信息技術試題自動判分的原理是進行字符比對，因此標準答案必須列舉出所有的可能性。例如，在Python語言中表達式a3+b3+c3的正確表示方法是______ 。正確答案就會存在“a**3+b**3+c* *3”“b**3+a*a*a+c**2*c”等幾十種表達方式。顯然這樣的提問方式就是不恰當的。

思考與總結

本文旨在根據綜合題的結構和設計特點，有效展開綜合題的命題研究，促進信息技術教學評價效能的提升。

參考文獻：

[1][3]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：56-57.

[2]丁婧，李藝.信息技術新課程總結性評價試題設計研究[J].中國電化教育，2006（04）：63-66.

[4]王蕾，佟威.能力考查：PISA命題對高考命題的啟示[J].清華大學教育研究，2015（06）：93-98.

[5]李松林.以大概念為核心的整合性教學[J].課程·教材·教法，2020，40（10）：56-61.

[6][7]楊曉哲，任友群.普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）教師指導信息技術[M].上海：上海教育出版社，2021：228-229.

作者簡介：張鈺，中學高級教師，江蘇省南京市第一中學信息教研組組長，研究方向為普通高中信息技術教育。

本文系國家社會科學基金“十四五”規劃2022年度教育學一般課題“新時代普通高中科技創新后備人才培養模式研究”（課題批準號BHA220271.）子課題“基于計算思維的技能框架構建和課堂實踐研究”階段性研究成果。