Scratch游戏化编程培养小学生计算思维的实证研究

大数据、云计算、人工智能等技术均以编程为基,而对K-12阶段的学生进行编程教育的核心,就是培养孩子的计算思维。结合广泛的文献研究,本文利用Scratch可视化编程软件,基于Brennan和Resnick的三维概念框架,采用纵向前测-后测准实验研究模型,以游戏化项目的形式,选取了某市A小学实验班34位学生,进行了为期16周的教学实践。研究结果显示:学生在计算概念、计算实践、计算观念等能力维度都有明显的变化,图形化的编程工具、游戏化的教学策略对小学生计算思维培养有促进作用。要在中小学逐步推广编程教育、培养学生的计算思维,选择合适的教学工具、开发适宜的教学策略、融入跨学科的教学模式、对教学人员进行全方面培训等是实施过程中需要考虑的几个重要因素。     

面向计算思维培养的高中人工智能课程PBL教学模式研究

根据高中人工智能课程的教学目标、教学任务以及高中生的认知特点,高中人工智能的教学宜采用基于问题学习(PBL)的教学模式培养学生的计算思维。尝试构建一个基于PBL的教学模型,并通过教学实践将计算思维的一系列方法运用到具体的教学过程中,验证该模型在培养学生计算思维方面的可行性。     

新课标下培养初中生计算思维的教学策略探究——以Arduino机器人教学为例

计算思维是中小学生在智能时代必备的心智素养。随着创客教育、STEAM教育及人工智能教育等新型课堂教学模式的涌现,计算思维的培养策略也面临着新的挑战。探究培养初中生计算思维的策略以Arduino机器人为载体,结合多种教学策略开展项目式教学。探究结果显示,学生在基础能力层、专项能力层和思想方法层三个维度都有明显的变化。     

试析计算思维的计算机公共基础课研究性的教学模式

文章依据计算思维的方法和研究性教学的特点,提出了基于计算思维的计算机公共基础课研究性教学模式,与传统的教学模式相比,不仅为教师提供了更好的教学策略,为思维教学、创新教学提供了参考,同时也为学生提供了更好的学习策略,培养了计算思维能力,提高了学习效率.     

人工智能课程中游戏化学习培养高中生计算思维实践的研究——以“挑战Alpha井字棋”为例

推动中小学人工智能教育培养学生的计算思维已成为国内外教育政策和课程标准的共同目标与要求。目前中小学人工智能课程主要关注理论知识的学习和智能技术的体验,忽视了学生思维能力的培养。文章基于输入—过程—结果(IPO)游戏化学习模型,将人工智能课程内容、游戏元素与计算思维实践要素有效融合,以设计“挑战Alpha井字棋”游戏为例,开展游戏化学习,促进高中生计算思维实践的培养。通过分析测试题、游戏设计任务、调查问卷和游戏作品探究241名高中生计算思维实践、人工智能学科知识、情感态度等方面的提升效果。研究结果表明,人工智能课程中开展游戏化学习能够显著提高高中生计算思维实践整体水平和分解、抽象、模式识别、算法、调试五个要素水平,促进人工智能学科知识,增强学习兴趣、动机、自信心,降低认知负荷。该游戏化学习设计框架适用于人工智能课程中培养学生的计算思维实践,通过运用游戏元素发展和创新人工智能课程的教与学方法。     

拓展思维,放飞自我——探究小学数学有效教学策略

我国当前已经要求小学教学过程中对学生进行核心素养培养,由于核心素养体系中的思维建设能够对学生的后续学习和生活产生深远影响,所以需要对思维体系建设方法进行深度探讨。基于对小学生思维体系建设中相关要求的了解,文章指出了培养框架的建设方式,并在此基础上提出具体的教学策略,以期满足新课改的相关要求。     

知识的内化:计算思维的培养与数据库教学

本文从"计算思维"概念提出的背景出发,以数据库课程教学为案例,分析了思维与知识、教育与思维能力之间的关系,阐述了"知识内化"对数据库教学的重要性,提出了基于计算思维能力培养的数据库课程的知识体系和课程思维框架。通过对在数据库教学过程中如何培养计算思维能力问题的思考,结合课程特点,阐述了基于计算思维能力培养的数据库课程的教学思路。     

基于计算思维培养的高中人工智能教育学习活动研究

现代教育中对学生计算思维的培养十分重视。那么如何提高学生的计算思维能力,推动人工智能教育发展,成为目前教育工作的重点。人工智能在教育行业的应用,有助于提升学生问题的分析和解决能力,是对学生计算思维培养的重要途经。目前在中小学人工智能教育的发展还处于初步阶段,有关的研究还存在许多薄弱的地方。本文就基于计算思维发展高中人工智能教育学习活动的可行性展开探讨,提出具体的策略。     

指向计算思维发展的初中人工智能课堂教学研究——以“人脸识别”项目为例

本文结合计算思维的核心要素与基于问题解决的教学过程,构建了指向计算思维发展的人工智能课程教学实施模式,并以人工智能校本课程“人脸识别”一课为例,进行了教学实践探究,以期为中小学人工智能教育教学实践中培养计算思维提供参考。     

基于计算思维构建离散数学课堂教学方案设计研究

针对离散数学的教学改革问题,提出一种基于计算思维培养的离散数学课程教学方案设计。通过阐述计算思维培养的重要性,分析了离散数学课程对培养计算思维的重要意义,并从教学内容设计、教学方法选择、教学过程实施及教师角色转变等四个方面深入探讨了基于计算思维培养的教学方案。     

融合计算思维培养的小学Scratch编程教学实践研究

计算思维是信息技术学科核心素养之一,Scratch是一种可视化编程软件,是培养学生计算思维的有效工具.分析了融入计算思维的Scratch创意编程教学策略,以《动物表演》一课为例,详细阐述了融合计算思维的Scratch程序设计实践应用,得出其有利于培养学生的计算思维能力,并有助于让学生爱上编程教学.     

基于学科核心素养的人工智能校本课程教学策略探析

开设人工智能校本课程,是适应信息社会的发展的需要,能够培养信息技术学科素养,提升学生的创新能力。在此基础上探索分析了人工智能校本课程教学,提出教学策略,即创设探究情境,增强信息意识;提炼主题核心模块,提高计算思维;布置开放性活动,提升数字化学习和创新能力;采用多元评价,促进学生良性发展。     

人工智能教学如何培养高中生的计算思维?——基于人工智能案例驱动的Python编程教学的实证研究

目前利用编程教学培养计算思维已经取得共识,人工智能案例驱动的编程教学解决了单纯的编程教学枯燥乏味、难以激发学生兴趣的难题。依据人工智能案例驱动的编程教学理念,在分析计算思维、Python、人工智能案例三者关系的基础上,提出了人工智能案例驱动的Python编程教学培养高中生计算思维的教学模型。以"有声小说"为人工智能案例驱动的Python编程教学案例,进行了具体的教学设计。研究采用准实验研究法,通过三个月的跟踪观察,辅以作品分析、学习成绩分析和访谈来考察人工智能案例驱动的Python编程教学对学生计算思维的影响。研究表明,人工智能案例驱动的Python编程教学对高中生计算思维的培养具有显著的促进作用。基于研究结果,提出了以下六条实施建议:要厘清教学内容、教学方式及教学目标之间的关系;关注所教知识背后的思维、方法与观念;引导学生对核心概念的理解与迁移;精讲知识并注重能力的培养;关注个体差异并循序渐进;重视情境对于学习的重要性。     

基于计算思维的高中人工智能课程教学研究

计算思维对高中学生具有较大的影响,它对学生的探究能力、理解能力、问题解决能力等各项能力的提升具有助推作用。而人工智能课程教学,对促进学生计算思维的发展有重要的作用。文章从在高中人工智能课程教学中渗透计算思维培养的策略分析出发,探寻高中人工智能课程助力学生全面发展的可行路径,增强高中人工智能课程对学生发展的促进作用。     

基于计算思维的小学数学教学设计分析

现阶段,信息技术已经融入了人们生活的方方面面,培养具有计算思维的新型人才成为教育领域关注的重点。数学是基础教育阶段的重要学科,在培养学生的逻辑思维、计算能力方面发挥着重要作用。为满足社会发展需求,小学数学教师应该积极探索以计算思维为导向的教学设计。基于此,文章首先阐述基于计算思维的小学数学教学设计原则,然后通过事实论证、理论论证提出完整的设计框架,最后采取案例分析法实施教学设计,以达到提高小学数学教学设计质量、优化学生学习效果的目标。     

浅论高中信息技术核心素养中培养学生计算思维的教学策略

随着教育改革的不断深入发展,教育部针对高中信息技术课程提出明确要求,即着重培育学生的学科核心素养,通过锻炼学生的逻辑能力,使其形成计算思维.基于此,文章主要围绕高中信息技术核心素养中培养计算思维的教学策略展开研究,简要阐述培养学生形成计算思维的现实意义以及当前信息技术课程开展中存在的问题,具体提出切实可行的培养策略,旨...     

基于OBE的“七段式”混合式教学设计研究

大数据人工智能正在改变传统的教学模式,高等教育已全面进入提质创新的新阶段。文章基于OBE成果导向、学生为中心、持续改进的工程教育专业认证核心理念,对高校混合式教学设计进行了研究,提出了基于OBE的“七段式”（M-O-G-D-S-E-R）混合式教学策略,力求打造在线教学与课堂教学相融合的混合式一流课程,同时也为高校线上线下混合式课程教学改革提供思路。     

人工智能课程中促进计算思维培养的场景设计研究

计算思维是人工智能课程中问题解决必备的核心素养。而达成课程目标,实现符号主义、联结主义与机制主义研究范式下不同类型人工智能所需的抽象、分解、算法、评估、概括五个计算思维基本要素区别于其通用意义呈现出特有属性,计算思维因此表现出基于机器符号、数据结构和人脑认知的不同计算特征。场景作为认知发生的载体支持认知的结构生成、关系塑造和价值实现,通过调整学习者、时间状态、空间环境以及情节事件等场景要素,能够形成序列性、关联性、动态性场景样态拟合不同计算思维特征,促进各要素能力的提升,为计算思维的形成和应用提供依托。在设计策略上,可以基于认知生成的“结构-关系-价值”维度并结合具体案例从主题选择、框架构建、内容呈现三个方面进行场景设计,以促进人工智能课程的计算思维培养。     

人工智能赋能：学习者高阶思维培养何处去

人工智能热潮下,学习者高阶思维研究有了新发展。为厘清人工智能赋能高阶思维培养的研究路向,该文精选了相关领域255篇SSCI和CSSCI文章,通过内容分析和观点聚类梳理了十个重点研究方向：大数据技术支持的学习者思维特征建模、基于学习分析的高阶思维培养风险预测、扩展现实支持的沉浸式学习促进高阶思维发展、教育机器人辅助的高阶思维培养、基于自适应技术的个性化思维发展、脑机接口促进学习者与机器的人机思维交互、融合多模态生物特征识别的思维发展过程追踪、情感计算促进激发高阶思维的发展潜能、面向高阶思维培养的教育人工智能应用伦理安全问题、以及智能时代的计算思维与设计思维培养。最后,该文提出人工智能赋能高阶思维培养的研究建议：研究者需要具备迈向跨学科、超学科深度融合的研究视角,促进“理论-技术-实践”同向而行的路径优化;未来研究应重点关注教育人工智能应用的升级与突破、多元高阶思维培养方式的融合与转变、思维评价体系建立的价值引领与风险规避等。     

基于计算思维培养的WPS模块教学策略初探

计算思维,是新修订版《江苏省义务教育信息技术课程纲要(2017年修订)》中提出的学科核心素养的重要的一部分。本文从计算思维的概念入手,分析计算思维的特征与WPS模块的联系,提出基于计算思维培养的WPS模块教学策略,即原型感知策略、技术实验策略、作品逆推策略、算法构建策略、造物创新策略等,将计算思维的培养融入传统模块的教学,全面发展学生的信息素养。