中小学计算思维技能测量试题编制研究

来源 :天津师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:kmweiran
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2017版全日制普通高中信息技术课程标准,将计算思维纳入四大学科核心素养。计算思维作为课程目标旨在提高学生利用计算思维解决实际问题的能力。我们知道思维不便测量,但是能力可以测评。因此,如何测量中小学生的计算思维技能成为教学一线关注的焦点问题之一。本文的研究即聚焦于此,尝试针对计算思维测评所用试题展开研究。本文运用文献分析法、定量分析法、内容分析法,从试题编制方法和试题难度影响因素这两方面进行试题编制研究。首先,本研究将计算思维技能细分为五个维度:抽象、分解、程序化、概括和评估。进而给出了小初高三个学段五个维度的权重和水平,然后在此基础上结合Bebras测试说明了每种技能的测评方法,具体为测试题目整体的设计思路和考察方式。其中抽象的考察方式有以下9种:定理概念等的图形化、转换条件表述形式、转换问题表述形式、代数的应用、图形结构识别、找到对象的准确表示形式、事物对象化、培养空间想象力、迷宫问题;分解的考察方式有以下6种:化整为零、环环相扣、分解重组、层层分解、化零为整、调度问题;程序化的考察方式有以下10种:顺序结构、分支结构、循环结构、Dijkstra算法、递归、贪婪算法、回溯算法、并行处理、堆栈、语义语法错误;概括的考察方式有以下5种:重复排列一组基本图形、图形推理、模式匹配、编辑距离、信息整合;评估的考察方式有以下8种:排序问题、判断备选项是否符合要求、判断备选方案能否实现目标、命题推理、证明、信息安全、情况判断、衡量筛选。然后在确定试题编制方法的基础上,借助问题解决过程的三个阶段:问题表征阶段、问题解决阶段以及结果输出阶段,分别给出并分析验证了每个阶段影响试题难度的因素。问题表征阶段有以下9个影响因素:信息呈现方式、阅读量、叙述措辞、背景熟悉度、情境新颖度、干扰信息、条件隐蔽性、冗余信息、多目标性;问题解决阶段有以下8个影响因素:知识点数量、知识点广度、知识点深度、目标层次、知识点重要与否、解题技巧、运算量、推理量;结果输出阶段有以下3个影响因素:题型、猜测度、解的个数。最后,通过义教阶段试题的设计对难度影响因素进行了部分验证。
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