面向计算思维培养的高中人工智能课程教学实践——基于开源硬件设计

人工智能是高中信息技术课程的重要内容,计算思维则是素养导向的课程改革中提出的学科核心素养之一。尚在探索中的人工智能教育重视知识普及而对素养培养关注不足,因此,围绕学生计算思维培养设计教学实验,依托开源硬件支持,探索在高中阶段人工智能教学的有效模式。此种教学模式强调学习实践,贯通人工智能“硬件设计—程序设计—关键技术原理”核心实践内容,注重问题解决过程中计算思维的培养。以“颜色识别”学习主题为例,面向高一年级学生开展实验研究,使用计算思维量表、测试题等对学生计算思维能力变化进行测量,并选取对照组学生的情况进行比较。实验结果证明,研究设计的人工智能课程教学模式对高中生计算思维培养具有显著促进作用。     

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。     

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。     

计算思维视域下的高中Python校本课程建设与实践

计算思维是高中信息技术课程核心素养之一,越来越多的中小学教育工作者关注学生计算思维的培养.随着人工智能时代的到来,学生问题解决能力的重要性日益凸显.目前国内针对在高中信息技术课程中计算思维培养的理论和实践研究都处于探索阶段,而程序设计类课程是培养学生计算思维的重要着力点.文章选取适合培养高中生计算思维的Python语言...     

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。     

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。     

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。     

人工智能背景下面向计算思维能力培养的《计算机组成原理》教学改革与实践

计算思维作为继科学思维和实验思维后的第三大思维方式,是信息化时代人们认识和解决问题的基本能力之一,也是应对人工智能挑战的必备思维能力。《计算机组成原理》作为计算机类专业重要的必修课程,需要进行教学改革,培养学生的计算思维能力。结合实际教学工作,介绍了基于计算思维能力培养的《计算机组成原理》课程全面改革,通过教学内容重构、“问-思-做-评”教学方法,及“产出导向”的多元化考核评价等方面的改革与实践,培养学生计算思维能力,提高他们解决问题和创新能力,以适应人工智能时代的挑战和需求。     

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。     

高中信息技术核心素养下的计算思维能力提升

人工智能与创客教育的高速发展,对培养学生计算思维能力也起到了一定的推动作用,在高中信息技术教学过程中,教师要准确把握计算思维概念,在信息技术教学过程中培养学生具备计算思维,为此,高中信息技术教师为学生构建多元化的信息技术教学模式,通过不同方法提升学生的计算思维能力.     

基于"1+2"课程模式的人工智能教育课程设计与实施——以区域校本课程《小学人工智能入门》为例

随着人工智能的发展,人工智能教育成为国家战略.文章依托信息技术学科,重新梳理小学阶段人工智能教育的课程目标与内容规划,设计小学人工智能教育课程体系,开发人工智能课程内容,聚焦学生体验感受、动手实践与编程能力的培养,从而推动中小学人工智能教育的发展,提高学生科学探究、计算思维、创新意识等核心素养.     

指向计算思维培养的项目式学习研究——以人工智能模块主题活动课为例

当前人工智能作为热点持续被人们关注。《新一代人工智能发展规划》指出，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。在这一背景下，教育如何应变？本文尝试以“生活中的人工智能——智能分类垃圾桶”一课为抓手，巧借项目式学习，关注学生计算思维的培养，探索人工智能模块的课堂教学实践。     

人工智能时代计算思维培养的七种教学策略

计算思维已成为当今国际学术界多学科领域关注的热点议题,随着人工智能等新一代信息技术的飞速发展,计算思维培养需要全新的教学策略框架。本文基于美国K-12人工智能教学指南,提出了人工智能时代培养计算思维的四类七种教学策略框架,并结合案例阐述七种教学策略及实施。文章基于我国计算思维教育的发展实际,提出中小学计算思维培养的若干...     

计算思维在小学编程创想中的渗透

计算思维是信息技术课程的核心内容之一。通过在信息技术编程课中培养计算思维,学生可以把事物特征、结构、数据利用信息技术的手段呈现出来。我们可以利用计算思维,对各类资源进行分析和总结,从而形成合理的解决问题的方案,并且可以套用到与之类似的问题中去。随着人工智能、大数据的兴起,计算思维的培养在各地如雨后春笋般流行起来。     

基础教育阶段学生计算思维影响因素及作用机制——基于人工智能课程的实证研究

计算思维是人工智能时代人才必备的重要素养,基础教育阶段人工智能课程的全面推行给计算思维的培育带来了新的契机。以现有文献研究为基础,选取某市4所人工智能试点校学生开展半结构化访谈,采用扎根理论提炼学生计算思维的影响因素,同时利用解释结构模型对影响因素进行层级分析,探究计算思维影响因素的构成及作用机制。为检验模型适切性,研究以五、六年级学生为样本来源,实施问卷调查,采用结构方程模型检验理论模型,确立影响因素间关联与层级关系。研究结果表明,教师教学是影响计算思维发展的根本因素,能力基础、思维风格和认知负荷是影响计算思维发展的间接因素,自我效能感与学习心态直接影响计算思维的发展。     

人工智能教学中“知识建构、STEM、创客”三位一体教学模型的设计与应用

随着人工智能时代的到来,人工智能进学校、编程教育进课堂已上升为国家战略。设计有效的教学模型提升人工智能教学效果是当前的重要研究课题之一,培养具有创新能力的人才是当今教育的重要使命。文章以知识建构理论为核心,以STEM教育和创客教育为两翼,以项目学习为主线,对知识建构、STEM教育和创客教育三者的特征和关系进行梳理,将知识建构理论与STEM教育和创客教育进行有机融合,构建了“知识建构、STEM、创客”三位一体教学模型。在模型的基础上探讨了课程的教学模式和教学评价,以培养学生高阶思维能力和提升学生核心素养。该模型在中小学和高校人工智能教学中进行了探索实践,发现其有助于培养学习者的计算思维、编程思维和创新思维等高阶思维能力,能促进复合型和创新型人才的培养,能推动人工智能进学校、进课堂、进学生头脑的进程。     

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。     

新文科背景下面向财经类高校的大学计算机课程建设

在新文科背景下,地方财经类高校应重视学生计算思维和创新能力的培养。计算机通识课是培养学生计算思维和创新能力的基础。地方财经类高校需要对现有的计算机通识课进行改革,融合大数据、云计算、机器学习、人工智能等先进理论知识,以适应新财经的需求。本文对财经类高校的学生培养需求进行分析,结合《大学计算机基础课程基本要求》和工程教育专业认证理念,提出针对地方财经类高校计算机通识课的课程体系建设路径,探讨教学和考试的具体改革方式,有助于培养地方财经类高校学生的计算思维和创新能力。     

新文科背景下面向财经类高校的大学计算机课程建设

在新文科背景下,地方财经类高校应重视学生计算思维和创新能力的培养。计算机通识课是培养学生计算思维和创新能力的基础。地方财经类高校需要对现有的计算机通识课进行改革,融合大数据、云计算、机器学习、人工智能等先进理论知识,以适应新财经的需求。本文对财经类高校的学生培养需求进行分析,结合《大学计算机基础课程基本要求》和工程教育专业认证理念,提出针对地方财经类高校计算机通识课的课程体系建设路径,探讨教学和考试的具体改革方式,有助于培养地方财经类高校学生的计算思维和创新能力。     

区域中小学人工智能教育资源建设的策略——以佛山市顺德区为例

人工智能技术的飞速发展对中小学教育提出了新的要求,对学生计算思维、编程能力以及智能化社会发展的理解,成为了人工智能时代学生创新素养与信息素养培养的重要内容。文章响应社会发展要求,通过开展科创教育实践,形成区域、学校特色成果,培养优秀科创骨干教师,推进人工智能教育普及,持续建构相关学习资源以满足学习者的学习需求,通过人工智能教育资源的建设来提升教育教学水平成为了目前重要的推进策略。