基于计算思维的C++程序设计项目化实践探索

基于计算思维的项目化实践,从真实情境出发,提出项目主题,引导学生分析、分解问题,对数据进行分析和组织,利用相关算法,解决实际问题,概括总结出一般框架,迁移至类似问题解决中去,分环节细化培养学生的计算思维。本文以“宽度优先搜索”算法为例做具体阐述。     

小学数学PBL+CT教学促进学生计算思维培养的研究——以“怎样围面积最大”为例

"计算思维"是近年来基础教育中评价学生高阶思维的重要指标,它与数学思维在问题解决等多个领域具有共同的思维模式,因此在数学学科中培养计算思维已成为国际上重要的发展趋势。基于此背景,构建小学数学PBL+CT教学促进学生计算思维培养的三层理论模型:内容层以PISA情境问题设计为导向,通过问题驱动教学;教学层为数学插电非编程的计算思维模式,采取PBL融合计算思维核心要素的教学,构建问题解决的教学流程;目标层是计算思维,以分解、抽象、算法思维、批判性思维、问题解决、协作学习六个核心能力为培养目标。研究以小学数学课"怎样围面积最大"为例,围绕理论模型进行具体的教学设计与实施,并对其应用效果进行验证。基于课堂观察、问卷和访谈等多种研究方法,多维度地验证理论模型促进小学生计算思维培养的有效性。研究发现,小学数学PBL+CT教学能显著地促进小学生计算思维的培养,尤其是在分解、算法思维、协作学习上具有显著的促进作用。基于研究结果,对数学PBL+CT教学促进小学生计算思维做进一步的总结与反思。     

财经类高校非计算机专业学生计算思维的构建初探

计算思维是应用计算机科学的基本概念解决复杂问题的一系列思维活动,与计算机能力存在本质的差异。针对财经类高校非计算机专业计算机课程教学中重计算机能力培养,轻思维方法构建的问题,提出基于嵌入式平台SPCE3200的计算思维构建方案:首先以数码相机实验为研究对象,提取该实验中所包含的约简、并行、转化、仿真和优化5个计算思维特征点,然后基于特征点采用相应的实现方法予以实现。计算思维的构建是循序渐进的过程,所提方案为其提供一种可操作性强的实践方式。     

基于设计的培养计算思维的人工智能教学模式与实践探究

基于设计的人工智能教学模式包括:情境感知、协作方案设计、算法编程、作品制作、改进完善作品、交流演示评价。该模型融合计算思维的基本要素,以解决复杂的结合真实生活情境的人工智能问题为主,以设计为载体,深度融合人工智能教学要素,可以更好地培养小学生计算思维。     

多元思维引导下的计算机专业实践教学体系构建与实施

实践教学是我国高等教育的重要组成部分,特别在当前工程教育专业认证深入开展的背景下,实践教学效果更直接影响着整个高等教育人才培养质量。基于思维的视角,把计算思维、工程思维、设计思维引入到计算机专业实践教学体系中,构建了以计算思维培养为基础,以工程思维培养为核心,以设计思维培养为目标的计算机专业实践教学体系。该教学体系以计算思维为导向,培养学生将实际问题利用计算机知识建立模型,并设计算法进行求解的能力;以工程思维为导向,训练学生系统解决实际工程问题的能力;以设计思维为导向,培养学生的创新能力。教学实践证明,融入多元思维后的实践教学体系对培养学生的思维方式,提高学生解决问题能力和创新能力有积极作用。     

面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式及应用

计算思维是STEM问题解决中的一项关键能力,培养学生的计算思维已逐渐成为STEM教育的重要目标。然而当前如何在STEM工程设计教学中培养学生的计算思维,还有待深入探索。面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式以计算思维、STEM学科内容知识以及教学法的整合为核心,通过工程设计发挥"系统流程"优势,将科学、技术与数学相关活动整合在一起,让学生在"需要知道"和"需要做"的循环过程中感知情境性问题,解决挑战性任务。该模式在STEM课程"植物工厂"中的教学应用表明:将计算思维的概念与实践融入STEM工程设计的各个环节,能显著提升学生的STEM态度和计算思维能力,并且STEM态度对计算思维具有预测作用。未来,通过STEM教育发展计算思维将成为一种跨学科的思维实践,基于证据的多元评价方式将有利于STEM教育中计算思维的培养。     

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。     

计算思维研究进展与可视化分析

计算思维以其独特的思维模式、系统的设计观、普适的能力理念在问题解决中的作用和价值日益凸显,因此引起了国内外学者的深度关注和探索。本研究以中国知网数据库中计算思维相关主题文章为样本数据,以关键词聚类分析、社会网络分析、多维尺度分析为研究方法,分别采用Bicomb 2.0、Unicet 6.0、SPSS 21.0对数据进行定量分析。研究结果显示,目前国内计算思维研究热点主要集中在以下四方面:美国计算机科学的发展动态及对我国的启示,信息技术、人工智能、编程教育等学科中核心素养的养成,基于计算思维的计算机基础教学改革与实践、教学模式与方法、课程体系及能力培养,大学计算机以及非计算机专业慕课、翻转课堂等教学模式的探索与实践。文章对未来计算思维研究方向提出如下建议:增强计算思维理论研究,丰富计算思维评价研究,开展计算思维教学能力研究,注重计算思维一体化规划研究。     

计算思维研究进展与可视化分析

计算思维以其独特的思维模式、系统的设计观、普适的能力理念在问题解决中的作用和价值日益凸显,因此引起了国内外学者的深度关注和探索。本研究以中国知网数据库中计算思维相关主题文章为样本数据,以关键词聚类分析、社会网络分析、多维尺度分析为研究方法,分别采用Bicomb 2.0、Unicet 6.0、SPSS 21.0对数据进行定量分析。研究结果显示,目前国内计算思维研究热点主要集中在以下四方面:美国计算机科学的发展动态及对我国的启示,信息技术、人工智能、编程教育等学科中核心素养的养成,基于计算思维的计算机基础教学改革与实践、教学模式与方法、课程体系及能力培养,大学计算机以及非计算机专业慕课、翻转课堂等教学模式的探索与实践。文章对未来计算思维研究方向提出如下建议:增强计算思维理论研究,丰富计算思维评价研究,开展计算思维教学能力研究,注重计算思维一体化规划研究。     

以评促学 以评改教——指向信息技术核心素养的评价研究

通过实践研究高中信息技术课堂,对基于计算思维的过程性评价各要素进行探析,研究计算思维和过程性评价中各要素之间的联系,并将各要求重新归纳总结,形成新型的过程性评价方法和策略。以评促教,学生除掌握教学内容外,还可以运用计算思维来分析解决实际生活中的问题,并延伸到其他学科的学习,最终内化计算思维的方法,提高自己的思维能力,同时为高中信息技术教师将过程性评价应用到计算思维的培养中提供方法和模式参考。     

如何培养低龄儿童的计算思维 ——基于四本绘本的分析

计算思维是儿童面对未来的必需能力.随着计算思维日益受到教育领域的关注,计算思维的培养也日趋低龄化.低龄儿童的计算思维应关注哪些具体内容以及运用何种方式进行培养,已经成为理论领域和实践领域共同研究的问题.除了机器人编程课程学习、跨学科课程学习、基于游戏教学等多种方式外,利用绘本进行低龄儿童的计算思维培养成为新兴的方式.本文选择了四本儿童绘本为对象进行内容分析,主要对计算思维的观念和态度、核心能力等进行编码.研究发现:在计算思维的观念和态度中,"解决开放性问题"和"小组合作与交流能力"是绘本中最为重视的观念和态度;在计算思维的核心能力中,数据相关技能、算法和程序、自动化等是绘本中最为重视的核心能力.因此,重视情境的引入和任务设置,涉及编程语言的初步学习,关注计算思维教育中的性别差异,凸显问题解决能力和迁移能力,都是基于绘本进行计算思维教育的重要问题.     

基于原始问题解决的“血糖调节”复习课教学

本文以"血糖调节"一轮复习课为例,提出基于原始问题解决的复习教学,完善问题解决过程的思维方式,提升思维品质,帮助学生实现高阶思维能力的培养。     

打造思维型课堂，助力核心素养培养——以“神奇的正多边形”一课为例

随着“双减”政策和新课程标准的颁布,为了更好地提升学生的核心素养,提高课堂学习效果,文章针对信息技术课程教学中存在的一些问题,基于思维型课堂,以培养学生的“审美情趣”“问题解决”“乐学善学”“计算思维”等核心素养为目的,通过创设情境、提出问题、应用迁移等环节构建思维型课堂,激发学生学习动机,促进学生思维发展,提高学生解决问题能力,从而培养学生的核心素养。     

基于计算思维的高职计算机基础分层教学构建

在计算机基础教学当中,教学的难点问题是构建系统的计算机知识.作为一种思维概念,计算思维的培养也是人的思维的培养.计算机基础教学的任务是培养高职学生具有控制计算机设备的能力,运用自身学会的知识解决生活工作和学习中遇到的各种计算机问题.本文首先对计算思维进行了简要的概述,总结了当前我国高职院校计算机基础教学中存在的问题,阐述了计算思维下现有的计算机教学模式,探讨了计算思维与大学计算机基础教学的关系,阐述计算机基础实施分层教学的意义,最后分析了基于计算思维下高职计算机基础分层教学的构建方式.     

化学反应原理试题命题特点及复习备考策略

以2022年高考试题为例,分析高考化学反应原理试题的命题特点:基于真实情境解决复杂问题;基于概念理解考查精准计算;基于图表信息考查思维过程。针对学生存在的障碍点,提出复习备考策略:建立思维模型,形成稳定的认识角度和思路;优选情境素材,在真实问题解决中应用知识;重视思维训练,提升信息读取和加工能力;全面覆盖考点,夯实基本概念,强化通解通法。     

基于Python的高中生计算思维培养模型构建与应用研究 ——以《迭代算法》一课为例

文章以发展学生计算思维为研究切入点,以计算思维三维框架为理论基础,探索构建基于Python的高中生计算思维培养模型;再以模型为支架设计《迭代算法》一课为教学案例;案例紧扣计算思维从"设计计算问题、衍生计算概念、开展计算实践、生成计算观念"四个层面来实施,培养高中生的计算思维,实施效果良好.     

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。     

以课堂为主阵地的初中地理项目式学习策略探究

项目式学习强调整体思维,能够帮助学生建立知识结构,培养知识迁移和问题解决能力,实现深度学习。文章对当前项目式学习的误区进行了总结,提出以课堂为主阵地的项目式学习策略:制订适应课堂教学的项目清单、进行基于课程标准的项目分解、开展基于合作的探究活动、组织重视评价的成果展示、精心准备课堂总结等,以期优化地理教学方式,提高课堂教学质量。     

面向计算思维培养的信息技术课程游戏化教学研究

当前的中小学信息课多沿用传统的教学方式进行教学,在有效发展学生计算思维方面尝试不多。从计算思维与游戏化教学内涵入手,认为计算思维能力的发展离不开“创设情境、抽象概括、问题解决、迁移运用”四方面的核心能力。构建以游戏化教学为基础的计算思维培养模型,将此模型应用于以“盼盼奇妙旅行记”为主题的教学活动中,并将其教学实施过程和教学成效详细分析。以游戏化教学为基础的计算思维培养模型的提出,为实现游戏化教学环节与计算思维核心能力培养的有效结合提供路径。     

基于计算思维的大学计算机课程体系设计原则

该文简要介绍了计算思维的概念及其本质内涵,列举了美国政府和我国"九校联盟"对学生进行计算思维能力培养的部分重要举措,分析了目前我国计算机课程体系设计中存在的一些有待解决的突出问题,如理念陈旧、结构僵化以及理论与实践脱节等。根据以上的分析,提出了一种基于计算思维的大学计算机课程体系的若干设计原则,主要包括以计算思维为主线、建立模块化的课程体系和在整个"教"和"学"的过程中贯穿计算思维的理念。