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近十年國外K-12 計算思維測評的分析與啟示

2022-05-11 00:24張歡張立國劉曉琳
中國教育信息化 2022年4期
關鍵詞:學習者技能思維

張歡 張立國 劉曉琳

(1.成都市海濱小學,四川 成都 610051;2.陜西師范大學 教育學院,陜西 西安 710062)

一、引言

計算思維是指個體利用計算機科學領域的思想方法,在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動,[1]培養中小學生的計算思維是21 世紀一個重要的課題。[2]教育部印發的《普通高中信息技術課程標準(2017 年版)》(以下簡稱《標準》),明確提出“信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任”是信息技術學科的四大核心素養。[1]計算思維作為信息時代的必備素養,在基礎教育階段的重要性已不容忽視,當前世界各國正逐步將計算思維納入國家教育課程體系,這意味著我們需要可靠且有效的測評來檢驗計算思維的培養效果,“如果沒有可靠且有效的測評工具,計算思維可能會失去進入教育課程的潛力”。[3]

但是,目前我國對基礎教育階段計算思維測評的研究較為薄弱,研究者多直接采用國外學者的測評方式與工具,或在國外學者研究的基礎上進行修改,使其符合國內學習者的特點。這是因為“國外計算思維研究已處于成熟的早期階段,應用研究的層次主要集中在K-12,主要關注計算思維的教學問題、促進計算思維教育的工具以及計算思維的評價”。[4]因此,本文將對國外近十年來K-12 計算思維測評研究文獻進行分析,試圖探究“國外計算思維測評以何理論為依據、測評內容包括哪些方面、采用何種測評方式與工具、對我國有何啟示”等問題,以期為我國計算思維的測評提供參考。

二、研究設計

(一)研究方法

本研究聚焦于國外K-12 計算思維測評,采用文獻研究法,收集整理近年來國外有關計算思維測評的文獻進行分析。

(二)計算思維測評文獻的收集與遴選

研究以“Computational Thinking&Assessment”“Computational Thinking &Evaluation”“Computational Thinking &Measurement”等作為關鍵詞,以科學網(Web of Science)核心合集、美國計算機協會數字圖書館(ACM Digital Library)數據庫為主,對2010—2019 年間的文獻進行檢索,結合“滾雪球”式的方法,通過文獻的引文擴大檢索面,最終收集到105 篇計算思維測評研究的文獻。

研究主要是對K-12 計算思維測評活動進行分析。一項實證研究應該滿足“有價值的研究問題、實證的研究方法、合理的數據分析過程、經得起考驗的詮釋”四個特征。[5]因此,文獻篩選按照以下幾個步驟與標準進行:第一,剔除不屬于K-12 教育階段的文章;第二,剔除未經實驗驗證計算思維測評的文章;第三,剔除研究中沒有對測評對象、測評過程、測評數據的收集與分析進行具體闡述的文章。在經過第二輪文獻篩選之后,研究最終確定了31 篇國外K-12 計算思維測評的文獻。

(三)計算思維測評文獻分析的類目表

在對計算思維測評文獻進行分析之前,首先需要確定文獻分析的類目。在計算思維測評中,我們需要考慮作為一個計算思維者是如何在不同的環境、不同的時間跨度、不同的動機、不同的結構和支持下發展起來的,以及這些差異如何導致不同的評估方法。[6]因此,對于計算思維測評文獻的分析,需要關注測評的對象、環境、學科背景等要素,以及針對這些要素所采取的不同測評方式。研究以此為基礎,參考華南師范大學黃甫全教授等[7]提出的“文獻基本信息數據抽取單”和“文獻內涵數據抽取單”,并結合計算思維測評文獻的具體情況,確定文獻分析的類目表,如表1所示。

表1 計算思維測評文獻分析的類目

三、計算思維測評文獻分析

(一)理論依據

理論依據是進行計算思維培養與測評的重要前提,它決定培養與測評方案的設計與實施。研究發現,計算思維的測評主要以計算機科學教師協會(Computer Science Teachers Association,簡稱CSTA)和國際教育技術學會(International Society for Technology in Education,簡稱ISTE)提出的計算思維操作性定義為主。操作性定義將計算思維描述為“解決問題的過程”,包括但不限于“數據表示、分解、抽象、算法思維、模式識別”五大技能。[8]研究者基于這五大技能設計活動,并從五個方面對學習者的計算思維能力進行測評。例如,陳冠華(Guanhua Chen)等[9]基于操作性定義構建了一個五要素框架,依據該框架開發了計算思維測試題[10]。布倫南·卡倫(Brennan Karen)、米切爾·雷斯尼克(Mitchel Resnick)提出的計算思維三維框架[6]也為較多研究者所認可,研究者一般基于框架中的計算概念、計算實踐與計算觀念三個維度對學習者進行評估。同時,也有研究者基于“布魯姆目標分類法”對學習者不同層次上的計算思維概念與技能的掌握情況進行測評分析;[10-11]倫納德·杰奎琳(Leonard Jacqueline)等[12]基于“自我效能感”對中學生關于技術、STEM 職業態度、計算思維策略等方面自我效能感的變化進行研究;宋文熙(Woonhee Sung)等[13]以“具身認知”理論為基礎,通過不同程度的具體活動(高度具體化和低具體化活動)研究計算視角對學生數學和編程成績的影響。

(二)測評情境

為了確定計算思維的測評是在什么情境下進行的,研究從學科背景、測評對象與測評環境三方面對計算思維測評的情境進行分析。

1.學科背景

從計算思維的發展歷程可知,計算思維主要是基于信息技術學科背景進行培養的。例如,中國2018 年發布的《標準》將計算思維列入信息技術學科核心素養;美國計算機學會(Association for Computing Machinery,簡稱ACM)等機構領銜,聯合蘋果、微軟、大學委員會等企業、大學、社會團體,組建的“K-12 計算機科學框架指導委員會”于2016 年發布的《K-12 計算機科學框架》(K-12 Computer Science Framework)中明確提出,計算思維是計算機科學實踐的核心。近年來,計算思維的培養與測評逐漸向多學科方向發展,如數學、科學、歷史、藝術等。伊萊尼亞·弗龍扎(Ilenia Fronza)等[14]基于技術、歷史與藝術多學科背景,使用敏捷軟件工程法對六年級學生進行計算思維技能的培養與測評;薩塔布迪·巴蘇(Satabdi Basu)等[15]結合計算思維和中學科學的學習環境,分析學生構建的計算模型度量標準,對基于計算思維的科學學習進行系統評估;哈迪斯·伊爾迪茲·杜拉克(Hatice Yildiz Durak)等[16]建立相關篩選模型,探究學生在科學、數學課堂上的成功,以及學生對科學、數學的態度與計算思維水平之間的關系??梢哉f,計算思維與多學科融合是必然的發展趨勢。

2.測評對象

計算思維的培養與測評早期集中于高等教育領域。近年來,隨著計算思維逐步被納入各國基礎教育國家課程體系,范圍逐步擴展到K-12領域。例如,馬科斯·羅曼·岡薩雷斯(Marcos Román González)等[3]利用計算思維測試題對西班牙24 所學校5-10 年級的學生進行測試;舒奇·格羅弗(Shuchi Grover)與薩塔布迪·巴蘇(Satabdi Basu)等[17]利用計算思維“混合式評估系統”對北加州高中9-12 年級的學生進行試點評估;琳達·塞特(Linda Seiter)、布倫丹·福爾曼(Brendan Foreman)[18]對小學1-6 年級的學生進行計算思維評估。此外,學齡前兒童計算思維的培養與評估也在逐漸引起人們的重視?,旣惸取醅斒病げ梗∕arina Umaschi Bers)等[19]通過TangibleK Robotics 課程對53 名平均年齡5.7 歲的幼兒園學生學習計算概念的過程進行研究,考察學生對相關基本編程和計算思維概念的掌握情況;宋文熙等[13]研究具體活動與計算視角實踐對幼兒園、一年級學生早期數學和編程技能的影響。隨著智能手機、平板電腦、電子學習玩具等新設備的出現,越來越多的兒童成為新受眾,如何為不同年齡的兒童定義適合發展的活動和內容成為具有挑戰性的問題。[19]

3.測評環境

計算思維的測評環境主要是指計算思維測評中的“插電”“不插電”環境?!安咫姟笔侵冈跀底只瘜W習環境中進行計算思維學習。通過對國外相關文獻的研究發現,多數研究是對“插電”環境,即數字化環境中的學習效果進行測量與評價?!安徊咫姟杯h境下的計算思維培養起源于新西蘭的蒂姆·貝爾(Tim Bell)、伊恩·H·里特(Ian H Written),以及邁克·費洛斯(Mike Fellows)三位教師發起的“不插電的計算機科學”活動,指在沒有計算機環境的情況下使用紙、筆、卡片等實物進行計算機學習。如克里斯琴·P·布拉克曼(Christian P Brackmann)等[20]將學生分為參加與不參加“不插電”計算思維課程的實驗組與對照組,使用羅曼·岡薩雷斯等[3]提出的計算思維測試題對學生進行測試,結合研究人員在測試期間的觀察,發現實驗組學生計算思維能力的提高明顯高于對照組學生,證明不插電的方法對計算思維的發展可能是有效的;吉·基特·洛伊(Chee-Kit Looi)等[21]也采取分組實驗教學,對比參加與不參加“不插電”計算思維活動學生的計算思維水平,發現“不插電”活動有助于學生對計算概念的理解。除此之外,已有相關研究進一步將“不插電”活動與可視化編程活動結合起來,探究使學生從“不插電”平穩地遷移到“插電”的教學效果。例如,安娜·加德利(Anna Gardeli)[22]提出將“不插電”活動與可視化編程結合的“兩階段解決問題”法:學生小組協作,在第一階段進行“不插電”活動,針對問題使用紙筆設計出解決方案,第二階段在可視化編程環境中細化、編碼和測試解決方案,最終教學效果是令人鼓舞的。相比較“插電”環境下對軟硬件設備等資源的要求,不需要使用計算機等設備的“不插電”活動對教學條件有限的國家或者地區具有非一般意義,為培養這些地區學生的計算思維帶來新的希望。

(三)測評內容

在計算思維的測評研究中,測評內容主要包括學習者計算思維水平的測量、學習者計算思維水平影響因素的測量兩個方面。

1.計算思維水平的測量

學習者計算思維水平的測量主要集中于計算思維概念與技能兩個方面,部分研究會涉及情感態度變化的測量。在測評中,研究者主要通過計算思維測試題、作品分析等,對學習者基本概念的掌握情況、運用相關概念與技能解決問題的能力進行測量與評價,通過“自我效能感”量表、行為分析、訪談等,確定學習者態度、團隊合作能力、自我認知等方面的變化,不過相較于概念與技能,情感態度變化的測評相對來說較少。

2.計算思維水平影響因素的測量

在計算思維測評中,研究者基于學習者的年級、性別、認知能力、思維方式、態度、互聯網使用時間等因素對計算思維水平的影響進行研究。

在年級方面,羅曼·岡薩雷斯等[3]發現,計算思維技能水平與年級水平之間存在正相關關系,即計算思維水平將隨著學生年級的增長而不斷提高,其根本原因是學習者的認知發展水平與心理成熟程度都在不斷變化,使不同年級學習者之間的計算思維水平產生差異。

在計算思維水平與學習者性別之間的關系方面,有研究表明,計算思維技能水平與性別之間不存在顯著關系,[23]在K-6 范圍內性別對編程技能的影響仍然有限。[24]但也有研究表明,性別對計算思維技能有影響。例如,羅曼·岡薩雷斯等[3]在研究中發現,男生與女生在計算思維測試的表現上似乎存在性別差異,男生似乎更擅長編程。有研究者結合其他研究人員關于性別差異的報告提出假設:“計算思維性別差異似乎取決于預測問題類型的不同?!盵3]性別究竟與計算思維存在怎樣的關系,有待進一步探究。

在認知能力方面,羅曼·岡薩雷斯等[3]對計算思維與認知、非認知心理變量之間的關系進行了分析。根據計算思維測試的數據分析結果,發現計算思維與解決問題能力、空間能力和推理能力之間存在至少中度的統計學顯著相關關系。而對非認知心理變量的研究結果顯示,計算思維與“五大”人格模型的三個維度之間具有統計學顯著相關性——經驗開放性、外向性和盡責性。[25]

在思維方式方面,伊爾迪茲·杜拉克等[16]在研究中建立結構方程模型,使用羅伯特·斯滕伯格(Robert J.Sternberg)開發的“思維方式量表”對學生進行測試,結果表明,相較于測評中學習者的其他因素,“思維方式”是最重要的變量,直接影響計算思維水平。思維方式是指個體在尋找解決方案時傾向于使用的技能、知識和能力的相關表現。[26]伊爾迪茲·杜拉克等[16]認為:“思維方式是預測計算思維能力的重要因素,學習者對思維方式的認識和運用會使其在獲得計算技能方面更加成功。根據學生的思維方式,可以有計劃地針對計算思維技能的活動,提供更容易、更持久的計算思維學習?!背酥?,伊爾迪茲·杜拉克等對“數學課成就、數學課的反對態度、教育水平、科學課成就、信息技術課程成就、信息技術課程的反對態度、性別、IT 使用經驗、日常網絡使用和科學課的反對態度”等因素與計算思維水平之間的關系也進行了分析。

(四)測評方式與工具

通過對國外31 篇計算思維測評文獻的梳理,研究將計算思維的測評方式主要歸納為四類,包括基于作品的評價、問題測試、行為分析以及語言表達,所用到的計算思維測評的工具主要有測試題、量表、問卷、Dr.Scratch、Scrape 等。

1.基于作品的評價

基于作品的評價旨在對學習者完成的項目進行分析,評估學生對相關概念與技能的掌握情況。布倫南·卡倫、米切爾·雷斯尼克[6]使用Scrape分析Scratch 項目中的編程模塊,生成每個項目中使用或未使用模塊的可視化表示圖,通過模塊的使用頻數分析學生對計算概念的掌握情況;琳達·塞特、布倫丹·福爾曼[18]通過一個可用于觀察與分析小學階段計算思維的框架對學生完成的Scratch 項目進行編碼評分,評估學生使用證據變量和設計模式變量的熟練程度;耶蘇斯·莫雷諾·萊昂(Jesús Moreno León)等[27]開發Dr.Scratch,結合Hairball 插件對學生的Scratch 項目進行自動分析評分并提供反饋;邱漢光(Kyu Han Koh)等[28]基于AgentSheets 開發一種基于語義分析的自動識別計算思維模式方法——計算思維模式圖(CTP),對學習者創建的項目進行自動識別評估,該模式圖能識別出九種最受歡迎的計算思維模式(用戶控制、生成、吸收、碰撞、傳輸、推、拉、擴散和爬山),并以計算思維模式圖的形式表示出學習者所創建游戲中的各種計算思維模式與特定標準之間的差距。但是,僅僅查看學生創建的作品可能會對學生的計算能力評估產生一種不準確的感覺,[16]基于作品的評價方式是針對項目成品的,而對學生項目的創建過程一無所知,對學生在計算實踐中的迭代調試等操作也無法進行評估,即該評價方式多集中于“概念”的評估,忽略“實踐技能”與“情感態度”的評估。

2.問題測試

趙琦美承其父趙用賢的藏書,而筑脈望館藏書樓。戴明揚書中引錢曾《讀書敏求記》言:“清常(趙琦美號清常)沒,其書盡歸牧翁(錢謙益號)?!?/p>

問題測試包括測試題、量表與問卷,是計算思維測評中最常用的評價方式。權威的測試題與量表都是以相關理論為基礎,經由專家組的評定并進行嚴格的信效度檢驗最終成形。羅曼·岡薩雷斯等開發的計算思維測試(CTt)經由專家組評估,在1251 名學生中進行測試,并進行效度檢驗,除此之外,為進一步檢測該測試的有效性,羅曼·岡薩雷斯等[29]對CTt、Bebras Tasks、Dr.Scratch三種計算思維評估方式進行聚合效度分析,結果顯示,CTt 和Bebras Tasks、CTt 和Dr.Scratch 之間,存在顯著、積極和中等強度的相關性;伊爾迪茲·杜拉克等[16]使用“計算思維量表”以及“思維方式量表”對5-12 年級的學生進行測試;陳冠華等[9]提出23 道由6 個測試集組合而成的計算思維測試題,測試基于文本與基于可視化編程的學生是否會表現出差異,并對學生在機器人編程和日?;顒迎h境下的學習效果進行探究。而問卷則多用于對學生態度、意見等數據的收集。在計算思維的測試中,測試題、量表與問卷是較便于操作與管理的評價方式,但是這種測試多是靜態、文本化的評估,無法對學習者的學習過程進行分析。同時,為了確保權威性與可信度,測試題或者量表必須通過專家組的評定以及大量數據的驗證,才能確定其科學性與可行性。

3.行為分析

計算思維測評中的行為分析旨在觀察、記錄、分析學生在學習過程中的表現情況,包括學生如何發現問題并形成解決問題的方案、如何進行團隊合作、面對困難時學生的反應等。阿什·阿加沃爾(Ashish Aggarwal)等[10]調查實物操作對3-5 年級學生理解、識別、構建和使用游戲編程設計模式能力的影響,發現用實物操作的學生更擅長規則構建,而無實物操作、使用編程環境的學生更專注于迭代并完成活動;伊萊尼亞·弗龍扎等[14]在實驗教學中觀察學生的團隊合作,對最終得分差異較大的團隊進行分析,發現得分較高的團隊創造性強、學習概念與工具集較快、管理具有建設性,而得分較低的團隊成員在向協作編程的過渡中需要更長的調整時間;希拉里·斯旺森(Hillary Swanson)等[30]基于學生前后測的過程對學生的反應進行觀察并編碼,使用評分規則來評估他們對模型、模擬實踐兩個學習目標的掌握情況;亞瑟明·奧爾索普(Yasemin Allsop)[31]通過對學生行為的觀察發現,當設計不符合學生的預期時,他們會檢查代碼是否有錯誤并反復地進行測試,也會通過互相反饋來幫助彼此。行為分析的數據主要來源于研究人員的現場觀察,以及錄像、錄屏視頻。相比前兩種測評方式,行為分析能夠通過學生的操作、團隊合作、反應等,對其實踐過程與態度變化、團隊合作能力等方面進行評估。但是,在課堂環境中觀察、記錄學習過程非常復雜,且對錄像、錄屏進行分析也非常煩瑣,會耗費大量時間。

4.語言表達

語言表達包括有聲思維與訪談。有聲思維旨在通過學生的語言表達了解學生對計算思維相關概念的掌握情況。例如,蘇梅拉·阿特馬齊杜(Soumela Atmatzidou)等[32]采用書面與口頭的形式對學生進行評估,要求學生大聲描述他們解決問題的過程,研究者認為“大聲思考”的方法能夠讓學生更自由地表達自己的想法;伊萊尼亞·弗龍扎等[14]在研究中要求所有學生在練習結束時逐個解釋練習題的答案。訪談主要是從與學生對話的過程中了解學生的態度、想法。例如,亞瑟明·奧爾索普[31]在多途徑評價模型中采用半結構化訪談來收集“真實數據”,展現學生的“深層自我”。訪談與有聲思維都是一個耗費時間的過程,但是,有聲思維能夠讓學生更自由地表達對問題的理解情況,訪談則能夠更深入地去引導、挖掘、感知學習者真實的想法。在多數研究中,研究者將訪談作為計算思維測評的方式之一,以彌補其他測評方式容易忽略的方面。

教學形式上,有研究者提出一種新的評估兒童計算思維的方法,讓三所學校的二年級學生使用ScratchJr 學習基礎計算思維概念,并將所學知識應用于創建拼圖動畫、故事和游戲。[33]研究者用iPad 對兒童進行視頻采訪,通過兒童自己設計作品情況的采訪,清晰地了解兒童使用ScratchJr 創作作品過程中的思維過程,此種評估計算思維的方式比傳統量表式評估更有效。

(五)數據收集與分析

計算思維測評主要采用文本、觀察、錄屏、攝像、錄音以及相關軟件等方式收集數據。而數據分析主要是定量為主、定性為輔的混合式分析。雖然測評數據的定量分析科學且直觀,能夠明確地表示出相關變量之間關系或者變化,但是對于學習者的行為、態度等方面,仍需要使用觀察、訪談等定性的方法進行分析。因此,在計算思維測評研究的數據分析中混合式分析比例較高。

(六)測評結果

從計算思維測評的具體內容來看,計算思維水平與計算思維水平影響因素是國外計算思維測評研究重點關注的方向。從測評結果來看,有聲思維、實物操作、不插電、結合不插電與可視化編程、基于隱喻和Scratch 等方式,以及基于計算思維的科學學習環境、虛擬機器人編程等課程,對計算思維概念的掌握與技能的提升具有積極作用;在影響因素方面,能夠影響計算思維水平的因素主要包括年齡、思維方式、態度,以及認知變量中的解決問題能力、空間能力、推理能力,與非認知變量中的經驗開放性、外向性、盡責性等方面,而性別對計算思維水平的影響效果則存在爭議,有待進一步探究。

四、結論與啟示

(一)研究結論

①從理論依據看,計算思維的測評主要基于操作性定義的五大技能以及三維框架的三個維度,結合“布魯姆目標分類法”“自我效能感”“具身認知”等理論,對學習者不同層次、不同方面的計算思維水平進行測量與評價;②從測評內容看,K-12 計算思維的測評內容包括計算思維水平的測量以及計算思維影響因素的測量,計算思維水平的測量主要從概念知識、實踐技能和情感態度三方面進行,計算思維影響因素的測量主要包括年級、性別、認知能力、思維方式等方面;③從測評情境看,測評對象遍布于K-12 各階段,學齡前階段的測評相對來說較少,主要集中于小學高年級與初中階段,測評的學科背景從信息技術學科向數學、科學、歷史、藝術等多學科擴展,測評的環境則包括“插電”與“不插電”的環境;④從測評方式與工具看,主要使用文本化的測試題、量表、問卷,以及Dr.Scratch、Scrape 等工具,基于作品的評價、問題測試、行為分析、語言表達等進行測評;⑤從數據的收集與分析看,對測評數據的分析主要采用定量為主、定性為輔的混合式分析;⑥從測評結果來看,基于隱喻和Scratch的方法、虛擬機器人編程課、不插電的教學方式等對計算思維水平的提升具有積極的效果,年齡、思維方式、認知能力等因素將會影響計算思維水平。

(二)研究啟示

通過對國外K-12 計算思維測評文獻的分析,對我國K-12 計算思維的測評提出以下建議。

1.明確多元化的計算思維測評內容

國內計算思維測評內容較為單一,主要集中于對學習者概念知識的測評,而對實踐技能、情感態度的關注則較少。因此,在衡量學習者計算思維水平時,應從概念知識、實踐技能以及情感態度三方面對學習者進行測評。除此之外,研究者還應關注影響計算思維水平的因素,對影響因素與計算思維水平之間的關系進行測量與分析,這對培養學習者的計算思維以及分析培養效果具有重要意義。

2.選擇有針對性的計算思維測評工具

研究通過對國外測評文獻的分析,發現對于不同環境、不同學科背景以及不同階段的學習者需選擇有針對性的計算思維測評工具。因此,在進行計算思維的測評時,要時刻關注新技術,結合學習者自身特點、學習環境以及學科背景等要素,選擇或開發有針對性的測評工具。蘭迪·貝內特(Randy Bennett)[34]在《教育測評的發展趨勢》報告中提出:“新技術的應用,不僅能更有效地考查傳統意義上所定義的那些能力,還能考查傳統測評方式無法企及的新能力,并且能夠收集和挖掘在線學習活動蘊涵的大數據。如過程性數據就需要綜合教育數據挖掘技術、學習分析技術、教育測量學、統計學等領域的最新成果?!毙录夹g支持下的測評工具能夠對學習者的概念知識、實踐技能、情感態度等方面進行全面且有針對性的分析,合適的測評工具將起到事半功倍的效果。

3.采用多樣化的計算思維測評方式

單一的測評方式無法對計算思維水平與影響因素進行全面測評。舒奇·格羅弗(Shuchi Grover)等[35]提出并實施了計算思維“Systems of Assessments”測評方案,包括先驗經驗調查、形成性評價設計、前后測對比、期末報告、基于作品的訪談等,該測評方案采用多種測評方式,多角度、多途徑對學習者的概念知識、實踐技能、情感態度進行測評。多樣化的計算思維測評方式能夠以互補的形式對學習者的計算思維水平進行全方位的測量與評價。在采用多種測評方式進行測評時,還應關注以下兩點:

(1)關注計算思維多學科背景

研究發現,計算思維測評的學科背景目前已由計算機學科擴展至科學、數學、藝術、歷史等學科,不同的學科性質不同,所采取的培養方式不同,這就導致在對不同學科背景下的計算思維進行測評時,需結合具體的學科知識、學科性質采取有針對性的測評方式。珀金斯·戴維·N(Perkins David N)、麗貝卡·西蒙斯(Rebecca Simmons)[36]指出:“在數學、科學、計算機科學和編程領域,學習相似的概念、科學推理、學習困難和類似的技能有共同的根源?!边@幾種學科的測評方式之間或許有可借鑒之處,但是如何在藝術、歷史、語言等人文學科背景下測量計算思維,值得進一步研究。

(2)關注計算思維形成性評價

計算思維是解決問題的思維過程,是一種思維方式,是學習者必須具備的信息素養,衡量學習者的計算思維并不是簡單地得到一份成績,“計算思維不是在某個時間點上存在或不存在的二元狀態,任何評估方法都應努力描述學習者的過去、現在和未來”。[6]因此,在計算思維測評中,需關注學習者的學習過程,包括使用錄像、錄屏、觀察、平臺實時數據采集等手段收集過程性數據,并進行深入分析。

4.實施計算思維個性化測評

蘭迪·貝內特[34]指出:“大規模的終結性考試往往是通過‘去背景化’的試題對學生能力進行推斷,忽視學生所處的社會、學習和教學環境?!蔽覀儜J識到,不同環境中學生的培養方式不同,不同學科各有特點,不同學段的學生認知能力、思維方式等存在差異,甚至不同性別學生的學習傾向性也有不同。例如,對學齡前與小學低年級階段的學生無法采取問卷、測試題等方式進行測評,訪談、觀察、有聲思維等方式更適合該階段的學生??偠灾?,計算思維的測評必須結合具體的學科性質、學習環境以及學習者特征實施個性化的測評。

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