国际计算思维教育的研究现状与趋势 ——基于1994-2020年WOS数据库439篇文献的量化分析

近年来,计算思维教育已经成为国际教育研究领域的前沿.为进一步审视国际视野下的计算思维教育发展,文章以Web of Science(WOS)核心合集数据库为文献数据来源,对1994～2020年与计算思维教育有关的439篇有效文献进行了知识图谱分析,研究发现:2016年以后计算思维教育相关研究的年发文量激增,且主要为关注计算思维教育成效的研究性实证类研究;中国、美国、英国产出的深度学习研究成果占国际发文总量的一半以上;计算思维教育的相关研究主要集中在大学开展;计算思维教育成效研究、计算思维融入STEM教育研究、计算思维程序载体支持研究、计算思维教师培养与发展研究是当前研究的主要热点.基于此,文章提出:计算思维在教师教育中将持续发挥作用、专业编码成为计算思维发展的关键、计算思维将成为推动科学研究的新方法的应用趋势.     

数字化进程中教育领域的设计思维研究素描

在实施数字中国、数字经济和智慧社会的大背景下,设计思维是推进教育数字化转型的关键要素。文章运用软件对2000—2022年国内外文献进行可视化分析,以探析国内外教育领域设计思维发展的脉络、研究热点及走势,描摹其过去、现在与未来。研究发现,国内外教育领域的设计思维研究热度呈持续上升态势,逐渐从设计师式的认知方式演进为一种教育的创新方法论;研究热点聚焦于设计思维本体研究、价值研究和应用研究等方面;研究前沿主题包括设计思维变革教育教学、促进教师专业发展和助推教育数字化转型等;研究走势表现为日益关注设计思维与教育教学的深度整合以及设计思维能力的评估。     

我国中小学思维教学研究:进展、缺失与展望

我国中小学思维教学研究在近三十年中取得了长足的进展,主要表现为本土化的研究追求与普遍认同的思维教学价值,已成热点的批判性思维和创造性思维教学研究,以及多学科、多角度的思维教学研究图景的形成;同时,也在思维课程开发与实施、思维教学的制度和政策保障、思维教学的评价机制等方面存在着研究的缺失.展望未来,我国中小学思维教学研究应该着力于构建基于思维过程及心理机制的思维课堂模式和策略、开展思维教学实验研究、重视思维教学文化研究等.     

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。     

初中App Inventor教学中培养计算思维的实践研究

计算思维是当前国际计算机领域广为关注的重要概念,也是信息技术教育的研究热点.《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》指出了计算思维是信息技术学科的核心素养之一,在衔接高中的初中教育阶段的教学实践中开展计算思维培养乃是当务之急.文中通过初中信息技术App Inventor积木式编程的章节教学实践,探讨了培养计算思维对初中信息技术教学的重要性,并通过“摇一摇听单词”教学实例探讨培养计算思维的策略.     

中小学计算思维培养研究的热点与前沿——基于Cite Space可视化分析

为整体审视2017-2022年我国研究学者在中小学计算思维培养研究领域的具体研究动向,文章以CNKI数据库文献为来源,采用文献计量法和可视化分析,重点对近5年在中小学计算思维培养研究领域的热点和前沿进行可视化分析。结果发现：计算思维培养研究领域整体发展呈上升趋势;其中研究热点集中在计算思维、信息技术、教学模式、教学设计、思维培养;研究前沿集中在核心素养、学习模式、教学方法、结对编程四个方面。基于上述研究结论,文章提出中小学计算思维培养中三方面的发展趋势,为开展义务教育信息科技课程的一线教师和有关研究者提供参考启示。     

国际计算创造力及其教育应用研究可视化分析与展望

计算创造力是人工智能研究领域的前沿,有望成为促进教育变革的重要推动力。本文综述了创造力与计算创造力的定义,运用文献计量法和文献分析法对国际计算创造力领域研究进行了可视化分析和内容分析。研究发现,计算创造力研究大体历经酝酿期、形成期和发展期三个阶段,计算创造力研究呈现出理论研究与实践应用相互促进的发展逻辑;主要研究主题为系统设计与评估、基本概念与理论、创造力认知计算模型、创意构思计算方法四个关键聚类和计算思维一个与教育相关的特殊聚类;创造性思维与计算思维的结合、计算创造力系统的教育应用是研究热点。计算创造力与教育结合的未来研究方向是《计算创造力》课程研究、创造力支持系统研究和计算创造力促进教学变革研究。     

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。     

关于中国教育学发展本土化的思考

教育学本土化是目前中国教育学研究的热点之一。在学科来源、历史发展、对外来教育理论的应用等方面，中国教育学都表现出明显的本土化缺失；在中国传统经验和实践现状的基础上，教育学服务于中国教育实践，这是教育学本土化的中心内涵；实现中国教育学本土化，可从建构中国式话语体系、转变传统的认识论和方法论、构建逻辑体系、创建中国教育学派等方面入手。     

浅析我国STEM教育研究热点——基于CiteSpace的知识图谱分析

研究者以2010-2020年CNKI数据库中收录的STEM教育相关文献为数据源,利用CiteSpace生成关键词共现可视化图谱,梳理和探讨了我国STEM教育的研究热点及趋势。结果发现,我国STEM教育的研究热点主要集中在与创客教育、核心素养、跨学科融合、STEM教育本土化密切相关的四大领域。未来研究可在已有研究的基础上,对STEM教育的发展进行更深入的探究。     

基于CiteSpace可视化的化学思维研究热点分析

化学思维是学生在化学学习中形成的一种具有化学学科特色的思维方式,通过化学思维培养,让学生可以更好理解物质世界。利用中国知网数据库对国内有关化学思维研究的文献进行统计分析;将有关数据导入到CiteSpace软件中进行可视化分析,并探寻研究热点及趋势。发现化学思维研究在中学化学教学中的应用是当前的热点及趋势,化学思维在深度学习和实际生产生活中所起的作用是当前化学思维研究中的前沿问题。     

基于CiteSpace的对分课堂研究可视化分析

对分课堂作为本土化创新教学模式，融合了当前普遍采用的讲授式和讨论式教学模式的优点，体现了“以学生为主体，以教师为主导”的教育理念，能够有效激发学生的自主性和创造性，提高教学效率和教学质量。本文以中国知网数据库为检索源，利用CiteSpace软件针对对分课堂领域2783篇有效文献展开了作者学术影响力分析、关键词共现分析、突变词系数检验等，系统梳理了对分课堂研究现状，总结了该领域的研究热点和趋势，以期为后续研究提供借鉴。     

基于计算思维的启发式离散数学教学探索

计算思维作为一项重要的教育理念,已经得到了计算机专业相关教育人员的广泛关注,相应地对该专业学生的培养内容及培养方式也提出了新的要求。本文首先分析了计算思维培养与离散数学教学之间的内在关系,并在此基础上探讨了离散数学教学与计算思维培养的有机结合。通过在离散数学教学过程中适当采用选择式教学、启发式教学及拓广式教学等多种教学方法,培养学生的计算思维。     

人工智能时代需要关注的新素养:计算思维

计算思维作为智能时代的产物不仅影响计算机科学的转型,也正逐步渗透到教育的方方面面。计算思维经历了萌芽、探索、发展三个阶段,通过对近十年国内外关于计算思维研究的梳理,借助CiteSpace软件进行聚类分析,结合内容分析等方法,发现计算思维的研究热点聚焦在理论研究、教学应用和教育评估三大维度,重心随发展阶段不断演变并且深化。结合国内外的经验,讨论了计算思维在内容设置、实施策略以及评价等方面对中小学教育的意义。对未来研究提出四点可能的发展方向:明晰计算思维的目标定位,聚焦问题解决;完善计算思维的内容组织,关注跨学科整合;明确计算思维的实施路径,培养创新型教师;厘清计算思维的评价导向,关注外显型测评。     

从构造角度突破计算思维教学的探索

计算思维教学目前已成为大学计算机基础课程的教学热点,但其教学内容、教学模式及教学方法等教学要素都还处在探索和研究阶段。本文认为,计算思维的教学核心应该是思维,要突破思维的教学,关键是要让学生在思维过程中通过比较、分析、实践等活动理解和掌握计算思维的科学思维方法。鉴于此,本文主张计算思维教学应紧扣计算思维的构造本质,让学生由浅入深地学习和理解计算世界的经典构造样例,潜移默化地获取计算思维能力。     

国内职业教育近十年混合式教学知识图谱分析

为了解我国职业教育中混合式教学的研究热点和趋势,通过CiteSpace文献计量软件,对2014年至2022年中国知网收录的364篇以“职业教育+混合式教学”为主题的文献进行分析。结果显示：该研究自2014年兴起,在2019年后呈爆发式增长,在教育信息化这一大趋势下,其短期整体发文量将稳步增长;国内作者及作者机构之间缺乏合作交流;目前的研究热点主要聚集在课程中的应用研究、内涵研究、资源建设研究、模式研究四个方面。     

基于CiteSpace和VOSviewer的高中生物学论证式教学文献计量学分析

论证式教学作为一种培养学生科学思维能力的探究式教学模式,近年来愈渐成为科学教育的研究热点。现借助CiteSpace、VOSviewer对CNKI数据库中与论证式教学相关的文献进行可视化分析,得出国内论证式教学在高中生物学方面的研究状况,为今后高中生物学论证式教学的开展和实施提供实质性借鉴。     

编程教育如何更好地促进早期儿童计算思维发展 ——基于国际实证研究的系统述评

编程教育作为培养儿童计算思维的重要途径,近年来逐渐呈现低龄化趋势.对早期儿童来说,编程教育对其计算思维的培养成效受到愈来愈多的关注.文章采用系统综述法,以2010—2019年间国际发表的编程教育实证研究成果为分析对象,以布伦南和雷斯尼克提出的三维计算思维能力模型为参照,试图回答编程教育主要培养早期儿童哪些方面的计算思维、采用了哪些编程工具、效果如何评价等基本问题,以揭示编程教育培养计算思维的现状与不足,明确可能的未来研究方向.结果表明:早期儿童编程教育存在对计算思维的培养内容不够全面、编程工具的使用效果参差不齐以及计算思维评价方法单一等问题,由此建议未来研究增强对计算思维内容体系的系统建构及对非认知层面的关注;关注编程工具的年龄适宜性并重点研究有效的编程教学策略;开展计算思维的混合方法评价并增强测评的全面可靠性,推动编程教育更好地促进早期儿童计算思维发展.     

项目式学习在初中创客教育中的应用探究——以《智能盲人伴侣》为例

培养具有创新性思维的复合型人才是未来智能社会对人才的需求.文章立足初中生实践创新素养发展,以《智能盲人伴侣》为例开展项目式学习在创客教育教学实践中的有效应用研究,提出项目式学习在创客教育教学实践的应用策略,并通过对实验班与对照班进行作品分析及创新意识、创新思维与创新技能三个维度前后测分析,验证了策略的应用能够提升学生的...