基于Scratch编程教学的小学生计算思维培养实践研究

科技的进步推动着信息技术学科的发展,当前信息技术学科的核心素养培养成了人们重点关注的焦点,而计算思维是信息技术学科必须培养的核心素养之一,也是学生成人成才必须具备的核心素养之一,成为广大小学教师教学工作开展的核心.当前我国在计算思维理论研究方面已取得一定成果,但应用研究方面仍处于探索阶段.文章结合计算机思维的内涵及发展...     

Scratch编程教学：助力学生计算思维提升

自计算思维纳入我国信息技术学科核心素养以来,聚焦学生计算思维培养的研究,就成为中小学信息技术教师研究的热点。计算思维能力与运算能力、读写能力同等重要,它被认为是未来数字公民都应该具备的一种基本素养。本文作者结合Scratch编程课堂教学经验,提出在Scratch趣味编程教学过程中培养学生计算思维的教学策略与教学建议,以期为教师在小学编程教学中提升学生的计算思维提供教学借鉴。     

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。     

基于UbD模式的小学生计算思维培养——以小学Scratch编程教学为例

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》提出,计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。本文结合UbD教学模式,探索S cratch编程教学实践和研究,从抽象建模、设计算法、巧用流程图、描述算法,纠错反思、调试算法等方面探讨如何在编程课堂上,引导学生全面剖析问题、建模分析和解决问题,从而达到有效培养和提升小学生计算思维的教学目的。     

Scratch编程教学培养小学生计算思维的方法探究

计算思维作为小学信息技术课程的核心素养之一,也是学生成长所要掌握的能力,因此加强计算思维的培养,对小学信息技术教师而言意义重大。本文概述计算思维的基本内涵、小学Scratch编程教学的现状,提出小学Scratch编程教学培养学生计算思维的三个方法：建立模型,培养学生简约思维能力;降低难度,培养学生转化思维能力;纠错改正,培养学生启迪思维能力。     

探索小学Scratch编程教学中如何培养学生计算思维

在核心素养理念下,计算思维能力是所有人必备的一种思维能力。在小学信息技术课程教学中,教师培养学生应有的计算思维,这俨然是新时期非常重要的一项教学任务。尤其是在Scratch编程教学方面,教师应着重从培养学生的计算思维入手,在有效的教学活动中增强学生对Scratch编程学习内容的学习兴趣,并提高小学生应有的任务分析能力、逻辑思维能力与程序优化能力,甚至是提高学生解决计算机问题的良好能力。基于此,主要以闽教版教材为依托,探讨小学信息技术学科教师在Scratch编程教学中如何有效培养小学生的计算思维。     

指向计算思维培养的小初衔接图形化编程教学实践——以“Scratch图形化编程”为例

计算思维是信息时代学生应该具备的核心素质和能力,编程教学对提高学生的计算思维有重要作用。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》提出要关注学段衔接,落实核心素养的学段目标。但是目前中小学编程教学软件跨度大、学习者素养差异大、教学方式不同等问题,不利于学生核心素养的培养。探究有效开展小初衔接图形化编程教学策略,引导学生将小学学段已学会的图形化编程知识与技能迁移到初中学段的C语言代码编程学习中,进而培养优化学生的计算思维。     

小学生计算思维培养的实践研究——基于Scratch编程教学

编程本身具有逻辑性、过程性、综合性,是培养学生信息技术核心素养尤其是计算思维的理想载体。基于苏科版小学五年级信息技术教材中Scratch模块的教学内容,结合一线教学实际,不断向深处挖掘、往高处引领,通过问题驱动、项目引领、学科整合等,有效培养小学生的计算思维,最终为学生的信息技术核心素养提升以及未来可持续学习奠定坚实的基础。     

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.     

基于计算思维培养的Scratch编程教学的实践与研究

计算思维是当前全球教育领域备受关注的话题,在一些欧美国家被誉为现代社会人才所必须具备的能力之一,从而引发众多学者对计算思维教育的研究。Scratch采用可视化、模块化的编程方式,只需要将预先设定好的积木组合到一起,就可以构成程序代码,完成特定的任务,使编程如同搭积木一样简单且有趣。本文以“勇闯迷宫”为例,从创设情境、有效抽象、合理分解、设计算法和编写程序五个方面,探讨如何在Scratch编程教学中培养学生的计算思维。     

国内知名 MOOC 平台资源现状研究

MOOC 如火如荼地在全国开展,各种 MOOC 平台也扮演着举足轻重的角色。为了解国内 MOOC 平台资源建设状况并进行完善,对学堂在线、好大学在线、中国大学 MOOC 平台的资源来源、类别、比例等数据进行比较分析。学堂在线平台资源来源渠道多样;中国大学 MOOC 平台课程总量占绝对优势,且划分细致入微;工 学、理学、经济管理是各 MOOC 平台上资源较丰富的学科。针对其中存在的问题,各大 MOOC 平台应积极采取改进措施,扩充资源来源渠道,不局限于各大高校;做好引进工作,提高国外高水平课程利用率,使学习者获取最新科研成果,改善和提高各大 MOOC 平台资源建设。     

计算思维培养之路还有多远? ——基于计算思维测评视角

随着人工智能时代人才竞争的加剧,K-12阶段计算思维的培养成为重要的抓手。其中,通过测评准确把握现阶段K-12实践开展情况可推动计算思维培养更具针对性。本文先从理论层面建构了包含培养内容、教学方式和测评方法三个维度的K-12计算思维培养框架;然后采用元分析法和内容分析法分析41个测评实践案例,揭示和讨论计算思维培养理论与实践之间的差距,展示未来可行的研究空间。分析结果表明,计算概念、计算实践、计算观念等计算思维培养内容在实践中都有体现,编程教学、跨学科课堂和独立学科三类教学形式也有一定的实践基础,题目测试法、编程测试法、作品分析法、调查法、图文分析法和观察访谈法等六种测评方式得到了使用和发展;但实践中仍存在培养内容不全面、教学形式相对单一以及多元评价意识不足等问题。文章最后提出全面掌握计算思维内容体系,关注空白研究维度,增加对非认知层面的关注,注重指标间的内部关联;尝试计算科学和编程教育范畴外的课程载体,增强个体发展的比重;研究各种测评方法的综合应用,加强对形成性评价的关注,以全面展现计算思维的发展。     

国外 K-12 阶段计算思维培养路径发展综述

回顾国外 K-12 阶段计算思维教学相关实证研究,并在此基础上探讨计算思维教育研究前景。采用关键词检索对网络数据库进行系统检索,共收录 34 篇 SSCL 期刊实证类论文。研究考察因素包括参与者年级或年龄、样本组、教学策略、教学工具、编程语言、研究内容。研究结果表明,相关研究内容可归为 4 个主题：采用某个软件或课程培养学生计算思维、以提升吸引力为主的可视化少儿编程课程、开发量表或工具评价计算思维、从变量角度分析计算思维技能组成部分。     

Assessing collaborative computing: development of the Collaborative-Computing Observation Instrument (C-COI)

This paper describes the development, validation, and uses of the Collaborative Computing Observation Instrument (C-COI), a web-based analysis instrument that classifies individual and/or collaborative behaviors of students during computing problem-solving (e.g. coding, programming). The C-COI analyzes data gathered through video and audio screen recording software that captures students’ computer screens as they program, and their conversations with their peers or adults. The instrument allows researchers to organize and quantify these data to track behavioral patterns that could be further analyzed for deeper understanding of persistence and/or collaborative interactions. The article provides a rationale for the C-COI including the development of a theoretical framework for measuring collaborative interactions in computer-mediated environments. This theoretical framework relied on the computer-supported collaborative learning literature related to adaptive help seeking, the joint problem-solving space in which collaborative computing occurs, and conversations related to outcomes and products of computational activities. Instrument development and validation also included ongoing advisory board feedback from experts in computer science, collaborative learning, and K-12 computing as well as classroom observations to test out the constructs in the C-COI. These processes resulted in an instrument with rigorous validation procedures and a high inter-rater reliability.     

基于计算思维的大学计算机基础在线教育平台研究

基于计算思维的大学计算机基础课程的改革和建设中存在着一定的问题。针对存在的问题,提出了建设大学计算机基础课程在线教育平台的设计思想。详细介绍了在线教育平台的两大组成部分：基于计算思维的大学计算机基础网站,以及大学计算机基础课程练习测试平台。实践证明,该在线教育平台极大地方便了教学工作,在一定程度上改善了教学效果。     

计算思维评价的新途径:微认证

随着K-12教育计算思维培养的不断推进,计算思维评价的重要地位日渐凸显。鉴于计算思维由复合思维和能力构成,本研究提出以能力为导向的微认证。该方式不同于当前大多数研究采用的统合视角的评价方式,对计算思维的各构成要素分别评价和认证。本研究基于对计算思维概念的要素分解和专家认证,将计算思维从认知和操作层面以及非认知层面分解为问题识别与分解、抽象建模、算法设计、自动化、问题迁移能力以及计算观念六个子能力;讨论各子能力在K-12阶段的发展水平及适合的测评方式;展示计算思维微认证的实现过程,探讨正式与非正式学习情境下实施的差异。研究最后以41名6-8年级学生参与的教学实践为例,验证将微认证引入计算思维评价的可行性。研究结果表明,微认证作为计算思维评价的新途径,得到了师生认可,不仅能有效呈现学生计算思维层面的发展,还能激发学生参与学习和测评的积极性,实现以评促学;同时微认证存在过程性任务数据难以收集以及部分数据缺失下结果认证合理性等问题。     

Understanding problem solving behavior of 6–8 graders in a debugging game

Debugging is an over-looked component in K-12 computational thinking education. Few K-12 programming environments are designed to teach debugging, and most debugging research were conducted on college-aged students. In this paper, we presented debugging exercises to 6th–8th grade students and analyzed their problem solving behaviors in a programming game – BOTS. Apart from the perspective of prior literature, we identified student behaviors in relation to problem solving stages, and correlated these behaviors with student prior programming experience and performance. We found that in our programming game, debugging required deeper understanding than writing new codes. We also found that problem solving behaviors were significantly correlated with students’ self-explanation quality, number of code edits, and prior programming experience. This study increased our understanding of younger students’ problem solving behavior, and provided actionable suggestions to the future design of debugging exercises in BOTS and similar environments.     

Opinions on computing education in Korean K-12 system: higher education perspective

The need for computing education in the K-12 curriculum has grown globally. The Republic of Korea is not an exception. In response to the need, the Korean Ministry of Education has announced an outline for software-centric computing education in the K-12 system, which aims at enhancing the current computing education with software emphasis. In this paper, we review the outline from a higher education perspective and provide insights into its constructive improvement based on our experience in computer science education in higher education and a study of global initiatives on computing education. We also consider the social environment for computing education in Korea. In the proposed implementation, we first discuss goals for software-centric computing education and identify areas of focus. The identified areas are discussed in terms of topics to be covered and appropriate exposure of knowledge depth in the three levels in the Korean K-12 system. We then discuss necessary preparations for the success of the plan from academic, governmental and social perspectives.     

计算思维在高职计算机基础课教学中的应用

根据计算思维的方法以及国内学者对高职院校计算机基础课的重新认识,提出了在高职院校的计算机基础课教学中融入以"计算思维"为核心的教学方式,以提升计算机基础课的教学效果。更重要的是它能培养学生的计算思维,使计算思维成为学生的一种基本能力,从而增强高职学生的创新能力和解决问题的能力。