评价初中生编程提问能力的PTA评价量表设计与研究

【摘 要】发现问题和提取问题特征是解决问题的第一步，也是学习编程的第一步，因此培养学生发现问题并提出编程问题的能力显得尤为重要。文章结合初中信息科技学科内在发展要求，制订评价学生编程提问能力的PTA（基本要素分析）量表，旨在为广大教育工作者提供科学、实用的评价工具。

【关键词】编程学习 提问能力 PTA量表 初中信息科技

【中图分类号】G623.58" " 【文献标识码】A" 【文章编号】1002-3275（2024）09-46-04

一、研究背景

2017年，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，指出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。信息科技作为编程学习最主要的学科，担任着推广编程教育的重要使命。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称课程标准）同样指出编程学习是培养学生计算思维的重要内容之一。在计算思维（7～9年级）特征中强调，学生能在真实情境中发现问题、提取问题的特征。如何结合初中信息科技学科中编程知识特点和PTA提问能力量表，对学生提出编程问题的能力进行考查，是广大信息科技教师需不断实践和探索的一个难题。基于此，本研究采取文献分析法对这一难题进行探讨，制订评价学生编程提问能力的PTA评价量表，旨在为广大教师提供一个可借鉴的编程提问能力参照标准。

二、文献综述

（一）编程提问能力相关概述

关于编程提问能力没有一个统一的界定，薛剑刚指出，提问能力是学生在学习活动中意识问题、表达问题的心理过程。［1］叶兵从问题产生、形成到表述的连贯过程出发，结合物理学科规律，认为提问能力体现为学生如何利用已有知识，细致观察物理现象，进而将观察到的物理过程转化为个人独特的思维，内化为具有探究价值的物理问题，学生不仅需要具备将这些思维组织成语言的能力，而且需确保表述的清晰性和准确性，以形成可深入研究的科学问题，这一过程充分展现了学生在物理学习中的品质和能力。［2］基于上述观点，本研究中的编程提问能力指的是学生在已有编程知识的基础上，在一定的编程学习情境中，通过分析编程问题，将学习编程的过程转换成计算思维，内化成编程知识问题，有提出编程问题的意识，并能够组织语言将其清晰表述出来。

初中生在编程学习中需要反复测试代码—发现错误—纠正错误，才能掌握编码知识，在此过程中需要提出关于编程问题结构、事件发展顺序、解决问题的方法和步骤等问题，以便能够设计出有效的编程程序。因此，编程提问能力在这个过程中起到了至关重要的作用。而该过程要求学生具有较强的编程逻辑性思维和自主性，学生需要提出具体的编程问题，以便能够找到解决困难的方法。这种提问能力不仅有助于他们解决当前的困难，而且能够提升他们自主学习编程的能力。学生在编程学习过程中会遇到诸多困难，如容易忽略编程语法的细节导致代码报错，或是已有经验对编程学习具有一定的负面影响、缺乏计算机操作的基本技能、不理解相关编程概念等。［3］解决这些困难需要学生具备提出问题和验证答案的能力，通过提问来检验自己的程序是否正确和是否能够解决特定的问题。

（二）PTA提问量表测评工具

PTA（Primary Trait Analysis）基本要素分析法是用来评价学生某种表现或者如书写、口语、艺术等几种综合表现的评定方法。［4］不同学科应用PTA量表测量提问能力的维度不同。通过梳理不同学科应用PTA提问量表的相关研究得出表1。根据表1不难发现，应用PTA量表测量提问能力的学科主要为物理、语文、生物、地理、信息技术学科，测量维度主要聚焦提出问题的数量、质量、意识，以及问题表述质量等。

从表1可看出，在提出问题的数量上，符永娜和王佳丽关注提出与某一特定情境相关的问题个数，特定情境的问题往往更具有针对性和实际性。在提出问题意识上，符永娜结合生物学特点，以学生提问习惯和批评精神评估学生的问题意识。强烈的问题意识能够推动学生更深入地思考和探索学习内容。当学生在学习中遇到困惑或疑问时，他们的问题意识会促使他们主动提出问题，寻求解答。这种主动求知的态度有助于提升学生的学习动力和学习效果。刘洁兰以提问数量来评估学生的提问意识，注重学生的主动性和参与度。王佳丽以情感水平和行为水平这两个二级指标来测量学生的提问意识，更侧重于学生的情感表达和行为表现。在问题表述的质量上，大部分研究者以学生表述问题是否清晰、准确、简洁作为评估问题表述质量的依据。在提出问题的质量上，高岱亮、田春凤、刘洁兰等结合不同学科知识特点，主要从问题的相关性、灵活性、可探究性、深刻性、多样性的角度来评估学生提出问题的质量；赵真真结合初中语文学科特点，从评价类、推论类和事实类三类问题来评估学生提出问题的质量；符永娜和王佳丽从问题的常规性和发展性的角度，来衡量学生提出问题的质量。

本研究在已有研究的基础上，以布鲁姆教育目标分类理论为基础，结合课程标准的要求与初中编程知识相关的特点，确定本研究提问能力由四项一级指标构成，即提出问题意识、提出问题数量、提出问题质量、问题表述质量。

三、PTA编程学习提问能力评价量表制订

（一）确定初中编程PTA提问能力评价量表构成要素

初中编程PTA提问能力评价量表中的一级指标由提出问题意识、提出问题数量、提出问题质量、问题表述质量构成。提出问题意识主要是指学生愿意主动提出问题，而不是等待问题自然暴露或依赖他人解决。因此在提出问题意识的指标下，将学生提出编程问题的意愿作为二级指标。提出问题数量主要是指提出与某一特定情境相关问题的个数，学生提出与编程学习情境相关的问题数量越多，表明学生对这一特定的编程知识理解越深入，能够更加聚焦该编程知识的重难点，深化对该编程知识的学习和理解。因此在提出问题数量的指标下，将学生能根据编程情境提出问题和提出与编程情境相关的问题作为二级指标。提出问题质量主要聚焦于学生提问能力水平的变化。布鲁姆教育目标分类理论的核心是通过测量学生的知识达到何种认知水平，来反映学生的能力水平。学生在学习编程知识的过程中，认知思维也经历这六个步骤，本研究依据布鲁姆教育目标分类理论，将六个认知发展阶段（即记忆、理解、应用、分析、评估、创造）从低阶到高阶的连续认知发展过程，作为二级指标划分的理论依据。因此，将知识型编程问题、理解型编程问题、应用型编程问题、分析型编程问题、评价型编程问题及创造型编程问题作为评估学生提出编程问题质量的二级指标，以此来反映学生提问能力水平的变化。在问题表述质量方面，要求学生在学习过程中不仅能够敏锐地察觉和发现问题，而且能将这些问题以准确、清晰且具有逻辑的方式表达出来。问题的准确性是提出编程问题的基础。学生需要明确自己的困惑所在，并能够准确地将问题定位到具体的编程概念、语法、逻辑中。另外，问题的清晰程度也是评估问题表述质量的重要标准。学生应当用简洁明了的语言描述问题，避免使用模糊或有歧义的词语。因此在问题表述质量的指标下，将准确提出编程问题和清晰提出编程问题作为二级指标。

（二）明确初中编程PTA提问能力评价量表权重指标

依据PTA编程提问能力评价量表的一级指标重要性合理分配权重。首先，提出问题意识和问题表述质量的分数分别为2分和2.5分，是四项一级指标中分数权重占比较低的两项，主要是因为学生提出编程问题的意识和问题表述质量不是影响学生提出编程问题能力的直接影响因素。影响学生提出编程问题的意识主要涉及学生的学习动机、学习风格等因素，影响问题表述质量主要涉及学生的表达能力，这些都是影响学生提出编程问题能力的间接因素。其次，提出问题数量分数满分为5分，提出问题质量分数满分为10.5分。在根据布鲁姆教育目标分类理论划分的知识型编程问题、理解型编程问题、应用型编程问题、分析型编程问题、评价型编程问题及创造型编程问题中，学生提出前三种问题归类为低阶认知思维水平，提出后三种问题归类为高阶认知思维水平，学生提出问题的层次性可以直观反映学生提问能力水平发展的阶段性。

在学习的初期，学生可能更多地关注基础知识和技能的掌握，因此提出的问题多属于低阶认知水平，随着学习的深入，学生的思维逐渐由具体向抽象、由简单向复杂发展，开始能够提出更高层次的问题，这表明学生的思维能力正在由低阶向高阶过渡。因此，通过观察和分析学生提出问题的层次性，可以较为准确地判断其提问能力水平的发展阶段，进而为教学提供有针对性的指导和帮助。同时，教师也可以通过引导学生提出更高层次的问题，促进其提问能力和思维能力的进一步发展。

（三）形成初中编程PTA提问能力评价量表

为了提高量表的可操作性，本研究对每一个具体的评分标准进行编码，即将一级指标提出问题意识编为T1，提出问题数量编为T2，提出问题质量编为T3，问题表述质量编为T4，编程提问能力总初始得分为T1+T2+T3+T4。为了方便统计，设置满分标准为10分，标准得分（M1）=初始得分（M）×指标权重系数（0.5），即编程提问能力标准得分M1＝0.5×M，具体见表2。

在T1提出问题意识的一级指标下，将学生提出编程问题的意愿二级指标编码为A，对应具体评分标准的编码为A3：学生愿意积极主动提出问题，得1.5分；A2：学生被动提出问题，得0.5分；A1：学生不愿意提出问题，得0分，T1初始得分=A1+A2+A3。

在T2提出问题数量的一级指标下，评分标准细化为B和C。B表示学生能根据编程情境提出问题。其中，B2为提出3个或3个以上与编程情境有关的问题，得2分；B1为提出2个与编程情境有关的问题，得1.5分。C为提出与编程情境相关的问题。其中，C3为提出1个与编程情境有关的问题，得1分；C2为虽然提出问题，但是与编程情境无关，得0.5分；C1为未提出任何问题，得0分。T2初始得分=B1+B2+C1+C2+C3。

在T3提出问题质量的一级指标下，D为提出高质量编程问题，对应具体评分标准为D1、D2、D3。D3为学生提出创造型问题，得3分；D2为学生提出评价型问题，得2.5分；D1为学生提出分析型问题，得2分。E为提出低质量编程问题，对应具体评分标准为E1、E2、E3。E3为学生提出应用型问题，得1.5分；E2为学生提出理解型问题，得1分；E1为学生提出知识型问题，得0.5分。T3初始得分=D1+D2+D3+E1+E2+E3。

在T4问题表述质量的一级指标下，F代表编程问题表述准确性，对应具体评分标准为F1、F2。F2为编程问题表述明确，得1分；F1为编程问题表述不明确，难以理解，得0分。G代表编程问题表述简洁性，对应具体评分标准为G1、G2。G2为语言简洁流畅，得1分；G1为语言啰嗦，得0.5分。T4初始得分=F1+F2+G1+G2。

初中编程PTA提问能力评价量表指标清晰且可操作性强，在一定程度上能够反映学生的提出编程问题的能力，教师通过评估学生的提出编程问题能力水平，有效评估学生的学习进展，诊断其学习困难，从而制订有针对性的教学策略，并为学生提供个性化的学习指导。这一量表可为广大教育工作者提供可量化的学生提问能力评价工具，有助于提升编程教学的科学化和精细化程度。

【参考文献】

［1］薛剑刚．论学生自我提问能力及培养［J］．湘潭师范学院学报（社会科学版），2007，29（3）：192-194．

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