问题解决教学中学生计算思维的培养

计算思维是基于计算手段,以数据推理为核心的思维习惯与能力,包含计算的合理性、准确性、简约性、灵活性、创造性等.将计算教学恰当地置于生活问题大情境之中,沿着提出问题-分析问题-解决问题之路,着力探究用什么为什么怎么样还可以怎么样等系列问题,帮助学生掌握问题解决策略,提高学生思维能力,发展学生数学思想.     

基于问题解决的计算思维培养模式探析

随着信息技术的飞速发展,信息技术教学迎来诸多变革与挑战.在此背景下,计算思维受到人们更多的关注,并且成为信息技术学科四大核心素养之一,因此有必要尽早开始对学生的计算思维进行培养.以促进计算思维培养为目的,构建针对小学生的有效教学模式,以期在实践中提升学生的计算思维能力.     

人工智能时代的必备心智素养:计算思维

人工智能逐步进驻人类生活并改变着人类的思维方式,计算思维因与时代背景高度契合而得到欧美国家的广泛关注,被认为和听、说、读、写、算一样,是每个人都必备的思维能力。通过对国内外计算思维缘起、定义、特征、框架、测评及教育实践应用等相关研究的综合分析,文章探究了目前国际计算思维研究的基本状况,发现计算思维已成为21世纪必备的心智素养,与抽象概括、问题分解、算法、分析建模、系统化(自动化)、数据实践、评估与改进等要素密切相关。此外,文章通过剖析典型的计算思维教育应用案例,发现在不使用计算机的前提下,适当的教学活动也可以有效促进学生对计算思维的理解和掌握。整个研究旨在促进教育研究者对计算思维进行深层次思考,为相关研究提供一些线索。     

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。     

高中信息技术教学中学生计算思维培养存在的问题及对策

计算思维是高中信息技术学科最为关键的核心素养之一,对培养学生创新和终身学习等能力很有帮助。在实际教学中,教师对计算思维理解不清、学生计算思维能力薄弱、教材知识架构缺乏系统性和考核评价机制不完善等因素,严重影响了计算思维的培养。从教育实践者的视角出发,指出在高中信息技术教学中学生计算思维培养存在的问题,并提出解决对策,以期为高中信息技术教学对学生计算思维培养提供一定的参考。     

计算思维的意蕴解析与结构建构

计算思维作为学科核心素养之一,正在引发人类思维与教学的深刻变革。基于此,文章梳理了国内外计算思维的相关研究成果,在此基础上分析了计算思维的内涵和外延,指出计算思维的内涵更倾向于问题解决、外延则指向一系列概念和问题。同时,文章从计算科学和思维科学的双重视角,依托思维的三棱结构建构了计算思维的三棱结构,在此基础上又结合六组思维主题观,进一步建构了信息技术课程计算思维的三棱结构。对计算思维意蕴与结构的认知,有助于进一步理解计算思维,并为其导向下的信息技术课程教学提供参考。     

审视计算教学功能 发展学生数学思维——当前小学计算教学中存在的问题及对策思考

计算能力是小学生应形成的基本技能,也是他们今后学习数学的基础。当前小学计算教学仍然存在一些问题,如重"情境创设"轻"正确引导"、重"算法多样化"轻"适当优化"、重"机械练习"轻"实践应用"等。教师可以从以下几个方面着手改善这种情况:情境创设不仅激发兴趣,更凸显数学的思维性;倡导算法多样化,更追求算法的最优化;以问题解决为驱动,加强对计算知识的理解和应用。     

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。     

基于综合思维培养的中学地理问题式教学探究

综合思维的培养是当前中学地理教学的热点和难点,借助问题式教学,可以在问题链的探究与解决中培养学生的综合思维素养,但目前相关研究存在较多不足,需转变教学策略,提升思维逻辑的深度。文章首先提出了基于综合思维培养的问题式教学新策略,然后以“凉山如何通过绿水青山造就金山银山”为核心问题进行案例设计,为促进学生综合思维的提升提供理论与实践参考。     

Computational Thinking Integration Patterns Along the Framework Defining Computational Thinking from a Disciplinary Perspective

Journal of Science Education and Technology - This paper describes analyses of the K–12 computational thinking (CT) integration activities collected at two NSF-funded workshops,...     

计算思维视野下大学计算机课程的MOOC教学模式研究

针对目前大学计算机课程教学普遍存在的问题,在解读计算思维内涵及MOOC特点的基础上,探索了大学计算机课程的新型教学模式,为新形势下计算机课程教学改革和创新实践型人才培养提供策略.     

以计算思维为导向的大学计算机课程改革探索

计算思维不仅是计算机专业学生应该具备的素质和能力,也是所有大学生应具备的重要素质和能力.大学计算机课程是高校本科生通识教育的重要组成部分,本文在对课程目标和内容深入剖析的基础上探索出以计算思维为导向的大学计算机课程教学改革方案.     

让计算思维为智能时代的教育赋能--ISTE《计算思维能力标准(教育者)》解读及启示

国际教育技术学会(ISTE)于2018年发布了《计算思维能力标准(教育者)》,这是国际范围内首个以计算思维命名的标准文本,对指引智能时代的计算思维教学具有里程碑意义。《计算思维能力标准(教育者)》旨在为智能时代的教学变革提供路线图,分别从智能时代计算思维教育者的五种身份——计算思维学习者、教育公平的领导者、围绕计算的协作者、创新者与设计者、计算思维与课堂教学融合的促进者入手,围绕计算思维、公平的领导者、围绕计算的协作、创新与设计及融合计算思维,界定了教育者应具备的计算思维能力。该《标准》的启示在于:就教师专业发展而言,要明确计算思维教育者的多重身份,履行相应职能;构建教育者计算思维能力发展框架——CTPACK,在学科教学中有效落实计算思维;以计算思维为牵引,带动数据素养与人工智能素养的共同提升。就学科建设而言,在信息技术学科中有效落实计算思维,促进计算思维与学科教学的深度融合,加深跨学科活动设计,从而推进学科间的协同发展。     

从计算思维视角看通识教育中程序设计类课程的选择

大学通识教育中程序设计课程的设置要适应计算机技术的发展的不同阶段。随着计算机技术发展,青岛大学目前的通识教育程序设计课程设置已经不能完全适应新工科背景下的应用需求。本文从培养计算思维的视角,提出Python语言是通识教育中最合适的计算机入门以及进阶编程语言的观点,并提出了将Python语言作为入门级课程的可行的教学方案。     

Computational Thinking from a Disciplinary Perspective: Integrating Computational Thinking in K-12 Science,Technology, Engineering,and Mathematics Education

This article provides an introduction for the special issue of the Journal of Science Education and Technology focused on computational thinking (CT) from a disciplinary perspective. The special issue connects earlier research on what K-12 students can learn and be able to do using CT with the CT skills and habits of mind needed to productively participate in professional CT-integrated STEM fields. In this context, the phrase “disciplinary perspective” simultaneously holds two meanings: it refers to and aims to make connections between established K-12 STEM subject areas (science, technology, engineering, and mathematics) and newer CT-integrated disciplines such as computational sciences. The special issue presents a framework for CT integration and includes articles that illuminate what CT looks like from a disciplinary perspective, the challenges inherent in integrating CT into K-12 STEM education, and new ways of measuring CT aligned more closely with disciplinary practices. The aim of this special issue is to offer research-based and practitioner-grounded insights into recent work in CT integration and provoke new ways of thinking about CT integration from researchers, practitioners, and research-practitioner partnerships.

     

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。     

目的语思维模式新探

学生因受母语干扰所犯词汇，句法，语用错误，是学习时思维模式呈三角形，同时通过母语中介实现理解造成的。把目的语项与概念直接联系起来，并运用认知心理学中的经验图理论进行教学，具有可行性和优越性。     

实践思维方式视域中关于价值论的探析

马克思的新哲学以实践思维方式改变了以往哲学思考价值问题的根本路向,以一种实践思维方式系统地思考了有关价值问题并使之理论化、系统化。由于受到当时革命和理论需要的制约,马克思著作中也没有具体的价值论著作,但是,其崭新的价值论思想却贯穿于整个思想体系之中。用实践来理解价值的本性时,必然把价值理想确定为实践活动内在本性的必然结果,即人的全面解放、全面发展与共产主义的实现。这正是从实践思维出发,深刻揭示实践活动的内在矛盾及其运动的必然结果。