摘要：國際教育成就評價協(xié)會于2015-2020年開展了第二輪計算機與信息素養(yǎng)國際測評-2018中學生計算機與信息素養(yǎng)國際測評。與首輪測評相比，此次增加了中學生計算思維的測評。該文的研究目的在于對中學生計算思維測評框架及結果等數(shù)據(jù)進行多層次分析，把握中學生計算思維發(fā)展的多層次影響因素，以此為構建我國中學生計算思維發(fā)展的多層次協(xié)同機制提供實證依據(jù)與國際參考。該研究運用多層次分析法，基于貝磊和托馬斯立方體，從地理/地域（國家、學校、學生個體）、非地域性人口統(tǒng)計群體（性別）、教育和社會方面的元素（家庭背景）三個維度多個層次出發(fā)構建了分析框架一多層次立體分析框架。研究發(fā)現(xiàn)，中學生計算思維的發(fā)展與地理/地域、非地域性人口統(tǒng)計群體、教育和社會方面的元素有顯著相關，并提出構建多層次協(xié)同機制能有效促進我國中學生計算思維的發(fā)展。

關鍵詞：中學生;計算思維;多層次協(xié)同機制;多層次分析

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A

一、引言

2019年11月5日，國際教育成就評價協(xié)會（InternationalAssociationfortheEvaluationofEducationalAchievement，IEA）發(fā)布了2018中學生計算機與信息素養(yǎng)國際測評（IntermationalComputerandInformationLiteracyStudy2018，ICILS2018）結果”。此次測評為期5年（2015-2020年），是2010-2014年首輪中學生計算機與信息素養(yǎng)國際測評（IntermationalComputerandInformationLiteracyStudy2018，ICILS2013）之后的第二輪國際測評。

與ICILS2013相比，ICILS2018的創(chuàng)新之處在于，在對8年級中學生的計算機與信息素養(yǎng)（ComputerandInformationLiteracy，CIl）進行測評的基礎上，首次對8年級中學生的計算思維（ComputationalThinking，CT）進行了大規(guī)模國際測評。作為全球首個測評中學生計算思維的國際組織，IEA為世界各國深入理解計算思維、把握中學生計算思維發(fā)展狀況、明確中學生計算思維影響因素等提供了科學有效的途徑與工具。據(jù)統(tǒng)計，8個國家和1個地區(qū)參與了計算思維測評，分別為丹麥、芬蘭、法國、德國、韓國、盧森堡、葡萄牙、美國以及德國北萊茵一威斯特伐利亞州。

從國際范圍來看，計算思維日益受到各國際組織與各國的關注。2014年，以色列、新西蘭、澳大利亞、丹麥以及德國，將計算思維培養(yǎng)的相關課程納入到高中計算機科學的課程大綱中。同年4月，新加坡政府推動Code@SG運動，旨在發(fā)展全民計算思維*。2016年，經合組織（OrganisationforEconomicCooperationandDevelopment，OECD）對計算科學及計算思維與課程的整合給予了高度關注，并對瑞典及西班牙的案例進行了分析5）。此外，OECD還計劃將計算思維納人國際學生評估項目（TheProgramforInternationalStudentAssessment，PISA）中。美國啟動的“人人享有計算機科學”計劃（ComputerScienceforAllinitiative），關注通過教師教育以及教學材料為所有學生形成計算思維技能以解決復雜問題提供機會。芬蘭在新課程中也強調了數(shù)字能力等計算思維相關能力的培養(yǎng)問題。歐盟委員會要求各成員國把計算思維與計算科學整合進人義務教育以”。2018年11月，國際教育技術協(xié)會（TheInternationalSocietyforTechnologyinEducation，ISTE）在學生教育技術標準中明確將計算思維作為K-12學習者必不可少的技能之一。

與此同時，我國也開始關注學生計算思維的培養(yǎng)與發(fā)展問題。2010年，C9高校聯(lián)盟開始強調培養(yǎng)與發(fā)展學生計算思維能力。2017年，教育部指出要通過計算機教育促進中小學生的信息意識和計算思維的發(fā)展凹。2018年1月，我國教育部印發(fā)了《普通高中信息技術課程標準（2017版）》，“信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任”等4大信息技術學科核心素養(yǎng)也逐漸進入人們的視野。經分析，研究人員發(fā)現(xiàn)當前學界對學生計算思維的探討主要集中在定義、內涵、測評工具開發(fā)、國際進展等議題領域，對學生計算思維發(fā)展的影響因素及支持性機制的探討較少。而ICILS2018開展的首次中學生計算思維國際測評能為我國把握中學生計算思維發(fā)展影響因素，以此構建中學生計算思維發(fā)展的多層次協(xié)同機制，為其在數(shù)據(jù)世界中學習、工作與生活做好準備提供支持。因此，開展本研究具有重要的現(xiàn)實意義與時代價值。

二、研究設計

（一）核心概念界定

在ICILS2018中，計算思維被認為是一種在計算機或數(shù)據(jù)設備上編程時所使用的思維。這種思維主要關注的是抽象化、算法化及自動化的過程！凹。在IEA看來，計算機與信息素養(yǎng)、計算思維都是信息素養(yǎng)的重要組成部分，二者之間是互補的關系2。

計算思維指個體識別適合用公式計算的真實世界問題的各個方面，為解決這些問題而評估和形成算法解決方案，并確保解決方案能夠用計算機進行操作的能力。從結構上來說，計算思維包括思維層面的概念化問題（ConceptualizingProblems）與實踐層面的操作化解決方案（OperationalizingSolutions）。

1.概念化問題

指依據(jù)算法或系統(tǒng)思維對問題進行建構以助力問題解決方案的形成，包括知道并理解數(shù)據(jù)系統(tǒng)、用公式表達并分析問題、收集與呈現(xiàn)相關數(shù)據(jù)！"4。

（1）知道并理解數(shù)據(jù)系統(tǒng)。指個體通過觀察系統(tǒng)內各組成要素的互動關系以確認和描述系統(tǒng)特性的能力。在理論上，個體能夠描述系統(tǒng)中支配行動與時間的相關規(guī)則與制約要素，或者能夠通過觀察錯誤產生的條件提出某程序無法良好運作的原因預測。以“學生設計游戲”為例，這意味著學生在設計游戲之前，需要理解游戲的初始設置、游戲程序成功運作的條件、各項游戲允許行為的參數(shù)等內容。在實踐中，個體能夠對運作的系統(tǒng)予以監(jiān)控，能夠運用相關工具（例如樹形圖、流程表等）描述該系統(tǒng)，能夠對系統(tǒng)內某操作過程的結果進行觀察與描述。同樣以“學生設計游戲”為例，學生能開始游戲設計并對游戲程序進行調試。例如根據(jù)游戲規(guī)則與條件監(jiān)測游戲玩家的行動及行動的后果，以此發(fā)現(xiàn)游戲程序可能存在的問題，包括無解或模糊的游戲情境，進而據(jù)此對游戲參數(shù)進行調試。

（2）用公式表達并分析問題。指把問題分解成更小的、易掌握的小問題，運用計算機或其它數(shù)據(jù)設備形成一個計算解決方案，把已有經驗與新問題聯(lián)系起來，以建立一個把大問題分解為小問題的概念框架。

（3）收集與呈現(xiàn)相關數(shù)據(jù)。指能用于分析的數(shù)據(jù)的高效獲取、組織與呈現(xiàn)，以為問題的解決提供有效的判斷。

2.操作化解決方案

指通過創(chuàng)造、操作并評估基于計算機的系統(tǒng)分析真實世界問題的過程，包括對真實世界問題算法解決方案的規(guī)劃、實施、測試及評估等重復、迭代性環(huán)節(jié)，由規(guī)劃與評估解決方案、開發(fā)算法、程序及界面組成。

（1）規(guī)劃與評估解決方案。規(guī)劃指構建系統(tǒng)參數(shù)的過程，包括根據(jù)用戶的需求和預期的結果開發(fā)功能規(guī)范與功能要求。評估解決方案指根據(jù)已有標準與效用模型對計算性人工物（包括算法、編碼、程序、用戶界面設計、系統(tǒng)等）的質量進行批判性判斷。

（2）開發(fā)算法、程序及界面。開發(fā)算法、程序主要關注通過開發(fā)算法（及編碼）解決問題所依據(jù)的邏輯推理能力。主要包括開發(fā)或操作某算法（系統(tǒng)性描述完成某任務所需的步驟或規(guī)則）、使算法自動化等內容。開發(fā)界面關涉程序用戶與系統(tǒng)之間的互動，主要指在某程序應用中開發(fā)用戶界面相關內容，包括設置為用戶信息輸人提供動態(tài)交互反饋的技術參數(shù)等。

（二）分析框架

為了獲得對教育現(xiàn)象更為完整和深人的理解，香港大學馬克·貝磊（MarkBray）教授及美國加州福尼亞大學圣巴巴拉分校R，莫里。托馬斯（Thomas，R.Marray）教授開始反思單一層次分析框架的缺點，并在此基礎上提出了多層次比較分析框架（以下簡稱貝磊和托馬斯立方體）。貝磊和托馬斯于1995年發(fā)表的標志性論文——《教育研究的比較層次：來自文獻的不同觀點以及多層次分析的價值》（LevelsofComparisoninEducationalStudies：DifferentInsightsfomDifferentLiteraturesandtheValueofMultilevelAnalysis）首次構建了貝磊和托馬斯立方體。該立方體由三個分析維度構成（如圖1所示）"。分別為地理/地域維度、非地域性的人口統(tǒng)計群體維度、教育和社會方面的元素維度。在貝磊和托馬斯立方體中，地理/地域維度包括以下層次：世界區(qū)域/大洲、國家、州/省、地區(qū)、學校、課堂及個體;非地域性的人口統(tǒng)計群體維度由以下層次組成：種族、年齡、宗教、性別群體及全部人口;教育和社會方面的元素維度包括以下層次：課程、教學方法、財政、管理結構、政治變化及勞動力市場等。

由于中學生計算思維生成與發(fā)展的影響因素是復雜的、多樣的，涉及國家、學校、個體等多個層面，也關涉學生的性別、家庭背景等變量，因此，運用傳統(tǒng)的單一層次分析框架（指以單一層次的國家、學校或學生個體為分析單位構建的分析框架）進行分析存在一定的局限性，主要表現(xiàn)為難以系統(tǒng)把握中學生計算思維生成與發(fā)展的整體、多元、多層次影響要素。由于各國教育的差異，多國教育比較更是加深了研究的復雜性。以貝磊和托馬斯立方體為基礎，本研究從多層次視角出發(fā)，構建了中學生計算思維生成與發(fā)展的多層次分析模型，以超越單一層次分析框架解釋性的局限性與片面性，達成對中學生計算思維生成與發(fā)展的更為完整和深人的理解。

結合ICILS2018評估框架，本研究構建了中學生計算思維發(fā)展的分析框架——多層次立體分析框架。該框架由三個維度組成：地理/地域、非地域性的人口統(tǒng)計群體、教育和社會方面的元素。地理/地域維度由國家、學校、個體層次組成;非地域性的人口統(tǒng)計群體維度由性別層次組成;教育和社會方面的元素維度由父母職業(yè)、家庭社會經濟地位等層次組成。

（三）研究問題

運用中學生計算思維發(fā)展多層次立體分析框架，結合ICILS2018調查結果，提出如下幾個研究問題。

1.在地理/地域維度，國家、學校、個體等層次變量與中學生計算思維的發(fā)展是否存在顯著相關關系？

2.在非地理/地域的人口統(tǒng)計群體維度，中學生的性別等變量與其計算思維的發(fā)展是否存在顯著相關關系？

3.在教育和社會方面的元素維度，父母職業(yè)、家庭社會經濟地位等變量與中學生計算思維的發(fā)展是否存在顯著相關關系？

三、研究結果

（一）地理/地域維度與中學生計算思維發(fā)展的關系

1.國家層次

（1）各國之間中學生計算思維發(fā)展狀況存在較大差異

參與測評的8個國家和1個地區(qū)的中學生在計算思維方面所得的平均分為460-536分。以500分為標準平均分，得分在標準平均分以上的國家有：韓國（536分）、丹麥（527分）、芬蘭（508分）、法國（501分）;得分在500分以下的有：德國（486分）、葡萄牙（482分）、盧森堡（460分）、美國（498分）以及德國的北萊茵一威斯特伐利亞州（485分）。

參評的9個國家和地區(qū)中僅有4個國家超過了500分，有5個國家和地區(qū)在平均分以下，超過半數(shù)的國家和地區(qū)中學生得分在平均分以下，約四分之一的學生得分在459以下，表明當前參評國家及地區(qū)中學生計算思維的發(fā)展狀況不太理想。從得分差距來看，國家之間最高平均分與最低平均分之間的差距為76分。從州別上來說，得分最高的國家來自亞洲（韓國），得分最低的國家來自歐洲（盧森堡），得分低于500分的國家來自歐洲（盧森堡、德國、葡萄牙）和美洲（美國）。

（2）各國內部中學生計算思維發(fā)展狀況存在較大差異

各國內部中學生計算思維的發(fā)展狀況所存在的差異更為明顯，平均分差達到了320分。該指標通過計算各國表現(xiàn)為前5%與表現(xiàn)為后5%的學生平均得分的差距而來，各國這一得分集中在266-370分。按照得分差異由低到高排列，葡萄牙最低，為266分;其次為丹麥（276分）、盧森堡（296分）、法國（304分）、德國北萊茵一威斯特伐利亞州（313分）、芬蘭（321分）、德國（344分）、美國（355分）以及韓國（370分）。

有4個國家的平均得分差異超過了平均分差（320分），有5個國家和地區(qū)低于平均分差。這一指標得分越高，則中學生計算思維得分的離散程度越大，學生群體之間的水平差距也就更顯著，兩極分化的現(xiàn)象也更顯著，凸顯出教育質量與教育公平問題。韓國的發(fā)展狀況最不均衡，學生群體之間的得分差距最大，學生群體在計算思維發(fā)展方面的分化現(xiàn)象也最為嚴重;其次為美國、德國及芬蘭。

（3）各國中學生計算思維發(fā)展狀況與其信息化發(fā)展水平有中度相關

在ICILS2018中，各國中學生計算思維發(fā)展狀況與各國信息化發(fā)展水平之間的皮爾遜相關系數(shù)（PearsonsCorrelationCoefficient）為0.43。各國信息化發(fā)展水平用信息化發(fā)展指數(shù)（ICTDevelopmentIndex，IDI）為指標。該指數(shù)由國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）于2007年提出，主要用于描述各國信息社會進程，包含網絡基礎設施和獲取信息通信技術的水平、社會使用通信技術的水平及高效率使用信息通訊技術所帶來的結果等內容。相關系數(shù)為0.43表明二者之間存在中度正相關關系。因此，各國中學生計算思維的發(fā)展狀況受各國國家層面信息化發(fā)展水平影響，通過提升各國信息化發(fā)展指數(shù)，能夠在一定程度上改善各國中學生計算思維的發(fā)展狀況。

2.學校層次

學校層次的觀測指標包括學校的社會經濟背景、學校擁有的信息通訊技術資源、學校的相關規(guī)章制度等。以上指標均與中學生計算思維的發(fā)展存在顯著相關。

首先，學校所擁有的社會經濟背景及所處的社會經濟地位能顯著預測中學生計算思維的發(fā)展狀況。即學校所處的社區(qū)、所擁有的計算思維教育可支配資源（如課程、教師等）、就讀學生的學業(yè)成就水平、就讀學生的家庭背景等社會經濟地位指標越好，則學生計算思維的發(fā)展狀況越理想。

其次，學校擁有的信息通訊技術資源與中學生計算思維的發(fā)展狀況有顯著正向影響。包括學校的信息通訊技術基礎設施、可提供的技術支持途徑、可尋求的專家指導等內容。

第三，學校的相關規(guī)章制度也會對中學生計算思維的發(fā)展產生影響。例如，學校對教師在課堂上使用信息通訊技術的規(guī)定、對教師信息素養(yǎng)等專業(yè)發(fā)展的支持等規(guī)章制度均會影響到教師對待信息通訊技術的態(tài)度、能力、行為表現(xiàn)及重視程度，進而影響中學生計算思維的發(fā)展狀況。

3.個體層次

學生個體層次的觀測指標主要有使用的語言、計算機使用年限、自我效能感（ICTSelf-efficacy）等。以上指標均與中學生計算思維的發(fā)展狀況存在顯著相關關系。

在使用的語言方面，主要指測評所用語言（各國官方語言）與學生在家使用的語言是否一致。語言一致的學生得分要顯著高于語言不一致的學生。前者比后者平均高47分，最低的為芬蘭（38分），最高的為法國（64分）。

在計算機使用年限方面，擁有5年及以上經歷的中學生得分要顯著高于5年以下的學生。其中，前者比后者得分平均高23分，最低的為法國（8分），最高的為韓國（50分）。

在自我效能感方面，中學生的計算思維與其自我效能感有顯著相關，其相關性系數(shù)為0.26。通過提升中學生的自我效能感能在一定程度上提升其計算思維。

（二）非地理/地域的人口統(tǒng)計群體維度與中學生計算思維發(fā)展的關系

非地理/地域的人口統(tǒng)計群體維度指標為學生性別。總體上說，男生群體的平均得分要稍高于女生群體。其中，男生群體平均得分為502分，女生群體平均得分為498分。在各國內部，出現(xiàn)了性別分化的現(xiàn)象。丹麥男生群體與女生群體平均得分均為527分，二者之間不存在顯著區(qū)別;芬蘭男生群體平均得分為502，女生為515，后者得分顯著高于前者;葡萄牙、北萊茵一威斯特伐利亞州、美國的男生群體平均得分（490、496、502）顯著高于女生群體（473、474、495）;其余各國男生群體平均得分高于女生群體，但不存在統(tǒng)計學顯著性。雖然總體上男生群體在計算思維上的得分要高于女生群體，但性別變量的作用機制受到各國教育理念、教育政策、性別平等理念等多重因素的影響，由此導致各國出現(xiàn)分化的現(xiàn)象。

（三）教育和社會方面的元素維度與中學生計算思維發(fā)展的關系

教育和社會方面的元素維度的觀測指標為學生的家庭背景，包括父母職業(yè)、父母的受教育程度、家庭藏書量、家庭擁有的計算機設備數(shù)量等。以上觀測指標均與中學生計算思維的發(fā)展狀況存在顯著相關。

在父母職業(yè)方面，以父母職業(yè)的社會經濟指數(shù)（SocioeconomicIndex，SEI）為觀測指標。結果表明，父母職業(yè)SEI較高的中學生在計算思維方面的表現(xiàn)要顯著優(yōu)于父母職業(yè)SEI較低的中學生。

在父母的受教育程度方面，以父母所獲學位及文憑為觀測指標。父母獲得短線高等教育及以下（5級及以下）文憑的中學生在計算思維方面的得分要顯著低于父母獲得學士及以上（6級及以上）學位的中學生。

在家庭藏書方面，家庭藏書超過26本的中學生在計算思維方面的表現(xiàn)要顯著優(yōu)于低于26本的中學生。

在家庭擁有的計算機設備數(shù)量方面，擁有2個及以上家庭的中學生計算思維得分要顯著高于2個以下家庭的中學生。

四、總結與啟示

總的來說，IEA開展的首次中學生計算思維國際測評具有重要價值，為各國把握中學生計算思維的發(fā)展機制提供了有效的參考。本研究在描述性國際比較研究的基礎上，創(chuàng)造性地引人多層次分析視角，建構了多層次立體分析框架，對各國中學生計算思維發(fā)展的影響因素予以系統(tǒng)剖析，以此提高多國比較研究的解釋性與邏輯性。研究發(fā)現(xiàn)，中學生計算思維的發(fā)展受地理/地域、非地理/地域人口統(tǒng)計群體、教育和社會方面的元素等多維度多層次要素的共同影響。要促進中學生計算思維的發(fā)展，為其未來迎接數(shù)字社會、人工智能時代的到來做準備，僅從單一層次出發(fā)予以干預是不夠的，需從多維度多層次出發(fā)，通過多層次協(xié)同機制，才能形成助推中學生計算思維發(fā)展的跨層次整合合力，最大水平促進中學生計算思維的發(fā)展。其中，把握住學校教育這一主陣地是核心，同時也需加強理論研究、構建支持系統(tǒng)以及強化家校合作。

（一）把握主陣地，打造計算思維發(fā)展現(xiàn)代化學校教育體系

作為培養(yǎng)學生計算思維的重要載體，當前學校教育所發(fā)揮的重要作用尚未得到充分發(fā)揮。為切實促進中學生計算思維的發(fā)展，需把握主陣地，打造計算思維發(fā)展現(xiàn)代化學校教育體系。

首先，采取多樣化的課程建設途徑。當前我國主要采取的是與計算機課程融合的方式開展計算思維教育。然而，計算思維并非僅僅指一種關涉計算機使用的工具性技能，而是一種更為深層、更為基礎的解決問題的方法論、思維方式。因此，僅僅在計算機課程中融合計算思維教育的內容，就容易出現(xiàn)把計算思維理解為一種計算機操作的工具性技能的問題，顯露出局限性。要促進中學生計算思維的發(fā)展，就需打破這種局限性，采取更為多樣化的課程建設途徑，實現(xiàn)計算思維教育的全課程貫通。例如，打破依賴單一計算機課程開展計算思維教育的做法，采取與藝術、語言以及STEM（Science，Technology，Engineering，Mathmatics）等課程整合的跨學科方式開展計算思維課程建設;打破校際之間的隔閡，共享相關課程資源，實現(xiàn)校際資源共享;與相關企業(yè)、科研機構、高等教育機構等（例如無人機、機器人、3D打印研發(fā)機構）合作，開發(fā)計算思維實踐課程資源等。

其次，打造一支高素質、專業(yè)化的計算思維教育教師隊伍。計算思維教育教師資源的缺乏是制約中學生計算思維發(fā)展的一個突出瓶頸。由于高素質、專業(yè)化教師隊伍的建設不僅關涉職前教育階段，也關涉職后專業(yè)發(fā)展階段，因此，要打造一支高素質、專業(yè)化的計算思維教育教師隊伍，就需系統(tǒng)設計，聯(lián)動高等教育機構與基礎教育學校。例如，在職前教育階段，重新審視師范生培養(yǎng)方案，把計算思維教育相關內容整合進培養(yǎng)方案，通過課程教學予以踐行;在職后專業(yè)發(fā)展階段，通過在職進修、脫產學習、教學研討、跨校交流等，為教師勝任計算思維教育賦能。

最后，創(chuàng)新計算思維教育教學方法。為促進中學生計算思維的發(fā)展，需創(chuàng)新教育教學方法，關照學生的主體地位，與強調向學生單向度傳遞計算思維知識與進行行為訓練的傳統(tǒng)教學方法相區(qū)別，以為學生賦能。例如，采取游戲學習、基于問題的學習、項目式學習、實證演練式學習等多樣化教學方法，提高學生學習興趣，激發(fā)其學習的內在積極性，引導學生積極主動的建構，凸顯學生的主體地位。此外，還需對中學生的性別、文化背景（是否為少數(shù)民族、使用的語言等）、計算機使用年限以及信息通訊技術自我效能感等個體特征予以關照，采取針對性的教學方法，以此提高計算思維教育教學針對性。

（二）大力加強理論研究，深人把握計算思維實質

各知名學者、相關國際組織圍繞計算思維開展了大量理論研究，提出了多樣化的定義、內涵，構建了多樣化的計算思維結構。在此次計算思維國際測評中，IEA也對計算思維的定義、結構進行了說明：計算思維指個體識別適合用公式計算的真實世界問題的各個方面，為解決這些問題而評估和形成算法解決方案，并確保解決方案能夠用計算機進行操作的能力;計算思維由概念化問題與操作化解決方案兩維結構組成。IEA對計算思維的界定進一步豐富了當前國際社會圍繞計算思維開展的理論探討，有助于相關理論認識水平的提升，為深刻把握計算思維實質提供了多樣化的視角。

相比較而言，由于起步較晚，當前我國圍繞計算思維所開展的理論探討仍處于較為初級的階段，探討的豐富性、深入性、多樣性及本土性稍顯不足。這種不足在一定程度上制約著我國對計算思維實質的認識，進而造成實踐指導力不足、難以有效開展計算思維教育等現(xiàn)實問題。因此，為提高理論的現(xiàn)實指導力，提高計算思維教育的有效性與針對性，需聯(lián)合組織高校教師、研究機構研究人員及中小學教師等多方主體大力推進相關理論研究，以深刻把握計算思維的實質。需探討的問題包括定義、內涵、特點、結構、評價等多個方面，諸如“計算思維應如何界定？”“計算思維與計算機科學的關系到底如何？”“計算思維的結構是單維的還是多維的？”“計算思維是可測的還是不可測的？”“計算思維與學生核心素養(yǎng)之間存在何種關系？”“計算思維是否可教？”“如何有效評價計算思維？”“計算思維的發(fā)展受何種內在規(guī)律的指引？”等。只有通過深人的理論探討，才能回答以上基本理論問題，深人把握計算思維的實質，從而為中學生計算思維教育實踐的開展提供明確的理論指導與方向指引。

（三）提高重視水平，構建貫通式計算思維發(fā)展生態(tài)支持系統(tǒng)

我國對計算思維及其教育的重視發(fā)端于高等教育階段。相比較而言，雖然當前已有部分研究成果圍繞小學生計算思維的發(fā)展問題開展了初步探討，但我國對基礎教育階段開展計算思維教育的重視程度仍顯不足，尤其是針對中學生計算思維發(fā)展及其教育問題的探討明顯較為缺乏。然而，作為一種在數(shù)據(jù)社會、人工智能時代生存必備的、后天養(yǎng)成的習得性素養(yǎng)，計算思維的產生與發(fā)展并非一蹴而就，而是需要一個系統(tǒng)、長期的培養(yǎng)過程。因此，要促進學生計算思維的發(fā)展，就不能僅僅只對某個教育階段予以關注，而應該從系統(tǒng)的角度出發(fā)，構建貫通式計算思維發(fā)展生態(tài)支持系統(tǒng)。這種生態(tài)支持系統(tǒng)的構建主要體現(xiàn)在信息化資源支持、制度資源支持以及教育資源支持三個領域。

首先，構建計算思維發(fā)展信息化資源支持系統(tǒng)。根據(jù)ICILS2018，各國中學生計算思維的發(fā)展狀況與各國信息化水平有中等正相關關系，其相關系數(shù)為0.43。對于ICILS2018的9個參評國家及地區(qū)而言，得分最高的韓國信息化指數(shù)排名第2，其次為丹麥第4、芬蘭第22、法國第10、德國第12、葡萄牙第44、盧森堡第9、美國第161P41?？梢姡畔⒒l(fā)展指數(shù)越靠前，中學生計算思維的得分就越高。在參與信息化指數(shù)排名的176個國家和地區(qū)中，我國位列第80名。因此，為促進學生計算思維的發(fā)展，我國應在《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》的指導下，進一步提高各級學校中計算機、互聯(lián)網、平板電腦等信息化基礎設備的覆蓋面及普及率，提高信息化水平，縮小不同層次、不同類型學校之間信息化資源的“數(shù)字鴻溝”，給中學生計算思維的發(fā)展提供良好的信息化資源生態(tài)支持。

其次，構建計算思維發(fā)展制度資源支持系統(tǒng)。根據(jù)ICILS2018，韓國、丹麥、芬蘭及法國等國中學生計算思維的得分在平均分之上，表明以上各國中學生計算思維的發(fā)展狀況在總體上較好。從制度支持系統(tǒng)角度出發(fā)，以上各國早就開始關注學生計算思維的發(fā)展問題，通過制訂明確的計算思維發(fā)展制度，把計算思維教育相關內容整合進入本國各級各類學校，為各教育階段學生計算思維的發(fā)展確立合法地位提供了制度保障。例如，韓國、丹麥要求把計算思維相關教育內容整合進入課程體系中;芬蘭規(guī)定把發(fā)展學生計算思維等能力作為新一輪課程改革的重點內容，并強調計算思維與其他課程的橫向整合、橫向遷移;法國把計算思維相關教育內容納入義務教育階段學校等。因此，要促進學生計算思維的發(fā)展，需要構建良好的制度資源支持系統(tǒng)。通過制訂與出臺相關促進計算思維教育的規(guī)章制度，明確計算思維對中學生發(fā)展的重要作用，使其獲得合法化地位，才能確保中學生計算思維的發(fā)展獲得系統(tǒng)性支持。

最后，構建計算思維發(fā)展教育資源支持系統(tǒng)。要促進中學生計算思維的發(fā)展，不僅要重視現(xiàn)代化學校教育體系的打造問題，還需要為學校教育的開展提供良好的教育資源支持系統(tǒng)。例如，當前制約中學生計算思維發(fā)展的一個重要因素就是缺乏相關教材、數(shù)字軟件、計算思維工具、教育標準等相關教育資源的支持，導致一線教師有開展計算思維教育的意愿，但缺乏相應的教育資源支持，不知道該如何開展計算思維教育，進而限制了中學生計算思維發(fā)展的可能性。因此，要促進學生計算思維的發(fā)展，就不能忽視計算思維教育活動的復雜性及其所需的多樣化教育資源。可通過研制中學生計算思維教育標準，為學校計算思維教育的開展提供指導與參考標準;同時開發(fā)與教育標準配套的教材、計算思維工具與軟件等資源，為中學生計算思維的發(fā)展提供良好的教育資源支持。

（四）發(fā)揮協(xié)作合力，構建計算思維發(fā)展良性家校聯(lián)動機制

在ICILS2018中，父母職業(yè)、父母教育水平、家庭藏書量及家庭計算機數(shù)量等監(jiān)測指標均與中學生計算思維的發(fā)展存在顯著正相關。以上指標所關涉的是學生家庭的社會資本、經濟資本、文化資本等對中學生計算思維的影響。由于學生家庭的各項資本具有較強的穩(wěn)定性與分層性，較難在短時間內予以改變或提升，同時，家庭對中學生計算思維的發(fā)展又具有較大的影響，因此，可以通過構建家校合作機制，發(fā)揮家校協(xié)作合力的方式來促進中學生計算思維的發(fā)展。例如，通過有效的家校合作，圍繞中學生計算思維發(fā)展的相關問題，為SEI及受教育程度較低（主要指學士學位以下）的父母提供切實可行的咨詢與建議、智力支持及技術支持;提高父母對家庭藏書、計算機設備等相關文化資本、技術資本的重視程度;為缺乏相關書籍、設備的學生提供校內公共資源等。

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作者簡介：

覃麗君：副教授，博士，博士后，研究方向為比較教育學（qinlijun2011@126.com）。

收稿日期：2020年1月25日

責任編輯：趙云建