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。     

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。     

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。     

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...     

人工智能时代高等教育教学的变革指向：培养高阶思维

人工智能时代,高阶思维是高等教育应该着重培养的人的核心素养,具有主动性、系统性、综合性和跨学科性四个特征。当前泛娱乐化的网络环境、信息知识的增长与传播的变化、教育教学的片面与隔阂等因素干扰了高阶思维的主动性、系统性、综合性和跨学科性发展。高等教育教学应该妥善利用人工智能,在个体最近发展区与社会长远要求区之间协调激活学生思维发展的主动性、在情境搭建与多元评价之间平衡助推学生思维建构的系统性、以心理和情感融合教育促进学生思维发展的综合性、以规模化全程化因材施教实现思维发展的跨学科性,帮助学生发展区别于人工智能的人类高阶思维。     

人工智能课程中促进计算思维培养的场景设计研究

计算思维是人工智能课程中问题解决必备的核心素养。而达成课程目标,实现符号主义、联结主义与机制主义研究范式下不同类型人工智能所需的抽象、分解、算法、评估、概括五个计算思维基本要素区别于其通用意义呈现出特有属性,计算思维因此表现出基于机器符号、数据结构和人脑认知的不同计算特征。场景作为认知发生的载体支持认知的结构生成、关系塑造和价值实现,通过调整学习者、时间状态、空间环境以及情节事件等场景要素,能够形成序列性、关联性、动态性场景样态拟合不同计算思维特征,促进各要素能力的提升,为计算思维的形成和应用提供依托。在设计策略上,可以基于认知生成的“结构-关系-价值”维度并结合具体案例从主题选择、框架构建、内容呈现三个方面进行场景设计,以促进人工智能课程的计算思维培养。     

指向计算思维培养的小学机器人项目教学探究

近年来,人工智能和编程教育被高度重视,机器人教育在小学逐渐普及。小学机器人教育的教学内容通常以信息科技学科为核心,融合工程、数学等学科元素,具有跨学科特性。其任务驱动和成果导向的实施特点,非常适合以项目的方式开展教学[1]。《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》明确了该学科的核心素养,并将计算思维列入其中,这也为小学阶段的学科教学提供了指引。     

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。     

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。     

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。     

基于计算思维培养的人工智能教育实践研究——以北京市顺义区为例

本研究依托北京大学人工智能教育实验室开发的平台,创新课程教学思路,形成横向联系、纵向递进的具有区域特色的人工智能教育课程,并通过主题项目案例设计与深入课堂实践研究,推动顺义区中小学人工智能教育实施,为一线教师特别是农村学校教师开展人工智能教育进课堂提供参考和借鉴。     

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。     

小初衔接写作教学中的思维培养探究

一直以来作文都是语文教学中的重点和难点,针对刚步入初中阶段的学生面对写作的不适应,探究统编版语文教材中的小初作文衔接,指导学生掌握写作标准和要求,逐步提高学生的写作能力和水平,并实现思维衔接上的过渡,对于中小学作文有效衔接具有重要意义。     

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。     

指向听障学生计算思维培养的Scratch编程教学

计算思维是信息科技学科的核心素养之一,而程序设计的思想方法则能最直接地体现计算思维的核心要素。聋校教师可在小学信息科技课程中引入可视化、模块化的Scratch编程教学,引导听障学生分析问题,采用适合的算法,通过编程来实现问题的自动化求解,使学生在掌握编程技能的过程中发展计算思维。     

小学人工智能课程中计算思维培养的教学策略研究——以《智能起落杆》一课为例

人工智能课程目标强调学生结合人工智能技术及其相关技能批判性地解决问题,形成具有价值的设计、方案和作品。计算思维作为一种复合型能力,同时也是信息技术核心素养的四大方面之一,其重要性不言而喻。如何在人工智能课程中培养学生的计算思维是教师必须要思考的问题。以《智能起落杆》一课为例,阐述人工智能背景下小学生计算思维培养的策略。     

优化计算教学培养思维品质

培养学生良好的思维品质,发展学生的思维能力是数学教学的重要目标之一。教学中可以通过动手操作,领悟算理;合理训练,提高速度;精心选题,启发思路;提倡求异,鼓励创新等途径来优化计算教学,培养思维品质。     

基于人工智能背景下学生计算思维能力的培养研究

强化信息意识,提高信息敏感力及甄别力;启迪计算思维,增强自动化形式化模块化系统化处理能力;并通过具体实例的分析,说明核心素养的培育是有径可循的,是可以采用适当的教学方法、选取生动的学习素材、调动学生的主观努力来实现的。本文中除了陈述现有内容的同时要体现这个研究目的是为了提高学生学科核心素养,其实计算思维的培养也是为了提高学生信息技术素养,提高学生运用信息技术的知识和技能解决社会生活实际问题的能力;所以作为信息技术教师有必要通过信息技术教学来培养学生的核心素养,积极开展信息技术环境下学生核心素养的研究,是培养全面发展人才的有效途径。     

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。     

面向计算思维培养的程序设计课程教学设计研究

计算思维的培养是当前国际计算机教育界广为关注的一个重要议题,本文阐述了程序设计课程中计算思维能力的培养方法;并从教学目标,学习者特征分析,教学策略选择,教学环境设计和结果评价等几个方面对面向计算思维培养的计算机程序设计课程的教学模式进行了设计。