衡量计算机思维能力的培养：两种评估工具的设计与验证

《European Review of Applied Psychology》：Mesurer l’acquisition de la pensée informatique : conception et validation de deux instruments

针对法语教育环境中计算思维评估工具不足的问题，作者开发了计算概念掌握测试和算法测试，通过大规模样本验证了其可靠性和有效性，并发现测试成绩与编程实践水平呈正相关，但未检测到性别或年级的显著影响。

　　编程学习和计算思维的发展已成为全球许多教育体系中的重要教学目标。然而，由于对计算思维定义缺乏共识，这给其在学校环境中的评估带来了挑战。本文旨在提出两个适应法语教育环境的计算思维评估工具，明确区分两个核心维度：编程概念的掌握程度和算法问题解决能力。这些工具通过法国语言进行设计和验证，并采用了心理测量分析方法。

在教学实践中，编程不仅是一种技能，更是一种思维方式。它被广泛认为是培养计算思维的有效途径，这种思维包括抽象、分解、模式识别、算法设计等关键能力。然而，尽管计算思维的重要性日益凸显，如何准确评估学生是否掌握了这些能力仍然是一个难题。目前，许多评估工具存在局限性，如过于依赖主观反馈、仅适用于特定软件或语言、或无法区分概念掌握与问题解决能力等。因此，开发适合法语教育体系、能够全面评估学生计算思维水平的工具显得尤为重要。

本文提出的两个评估工具，分别针对编程概念的掌握和算法问题解决能力。第一个工具，即“计算概念掌握测试”，通过多项选择题的形式，评估学生对编程基本概念的理解，包括算法、指令、循环、条件语句和变量。第二个工具，“算法测试”，则通过让学生设计解决具体问题的算法，来评估其应用能力。这两个工具的设计考虑了教育心理学理论，特别是修订版的布鲁姆分类法，以确保评估内容覆盖知识掌握和认知过程的不同层次。

为了确保评估工具的有效性，研究团队进行了大规模的样本收集，涉及多个年级和不同地区的法语学习者。通过使用Jamovi软件进行数据分析，研究人员评估了工具的信度和效度。结果显示，两个工具在信度和效度方面均表现出良好的心理测量特性。对于“计算概念掌握测试”，在删除部分真假判断题目后，整体信度提高，且不同年级的学生在测试表现上存在显著差异，表明该工具能够有效区分不同学习阶段学生的掌握水平。此外，尽管性别差异在测试表现上不显著，但研究团队指出，未来需要进一步关注性别对编程学习的影响，以应对教育领域长期存在的性别不平等现象。

对于“算法测试”，研究发现，学生在不同年级的表现也存在显著差异，且与编程实践经验有较强的相关性。然而，测试中某些部分，如涉及变量的题目，完成率较低，反映出变量这一概念在学校教育中可能未被充分教授。这表明，尽管工具在整体上表现良好，但仍需进一步优化，以确保所有概念都得到充分评估。

研究还指出，当前许多计算思维评估工具存在设计上的不足，如未能有效区分概念掌握与实际应用能力，或过于依赖主观评价。本文提出的工具则通过客观题和实际问题解决任务，更全面地评估了学生的计算思维水平。同时，考虑到法语教育体系的特点，这两个工具的设计更加贴近本地教学实践，便于在课堂中实施。

未来的研究方向包括进一步扩大样本量，以增强评估工具的普遍适用性。此外，通过引入专家评审机制，可以优化题目内容和难度，提高测试的准确性和公平性。测试的再测信度分析也是重要的改进方向，以确保评估结果在不同时间点的一致性。最后，通过与其他评估工具的相关性分析，可以进一步验证这两个工具的有效性，从而为计算思维的评估提供更全面的框架。

总体而言，这两个评估工具为计算思维的教育评估提供了一个新的视角，不仅考虑了概念掌握，还强调了实际问题解决能力的培养。它们的开发和验证过程体现了对教育心理学理论的深入应用，同时也回应了法语教育体系中对计算思维评估的实际需求。这些工具的使用有助于教师更精准地诊断学生的学习状况，并为课程设计和教学改进提供数据支持。