浅谈高中信息技术教学中计算思维培养的有效方法

计算思维的重要性在各个领域日益凸显。什么是计算思维,如何培养计算思维,这是我们亟待了解的问题。本文通过分析计算思维的定位、计算思维的课程资源开发和计算思维的培养策略,阐述了计算思维在高中信息技术课堂教学中的应用策略,为高中信息技术教学提供参考。     

基于思维视角的计算思维综合解读

计算思维兼具计算和思维的特质,使得它成为信息社会中人们所应具备的一种基本能力。文章基于思维的视角,围绕计算思维的概念、本质、基础、工具、特性等五个方面对计算思维进行了综合解读,并探讨了培养计算思维的价值和意义。通过综合解读基于思维视角的计算思维,文章厘清了计算思维的基本内涵,可为计算思维的深入研究和计算思维教育的全面开展提供参考。     

让计算思维在Scratch思维树上舒枝散叶

小学信息技术Scratch编程模块侧重于核心素养计算思维培养。而计算思维的系统性和逻辑性使信息技术学科有限的课堂教学往往走入片段的步骤式思维训练误区,流于表面而无法在学生大脑中落地生根。整合编程流程图和思维导图,在教学中尝试设计Scratch特色思维树,让计算思维有形有序地在思维树上舒枝散叶、开花结果。     

优质竞赛资源下高校学生计算思维能力培养的初探

针对当前国内外对计算思维研究的现状,分析阐述了计算思维的内涵和要素,分析了计算思维和创新思维,优质竞赛资源和创新思维的关联性,从而提出通过优质竞赛资源平台培养高等院校学生计算思维能力的研究思路,并从教学、竞赛、教师和实践四个方面进行了综合探讨。     

计算思维能力发展模型与教学程序研究

提升学习者计算思维能力成为计算机教学的核心目标之一。计算思维教学经历了从"知识传递"、"工具操作"的后端"潜学"至"思维培养"的前端"显学"的发展过程。然而,实践环节中还存在"怎么教"和"如何学"的困惑。文章基于思维视域研究计算思维训练,认为计算思维训练不是简单的知识学习和技能练习,而是发展学习者认知结构、超越知识与技能的思维教学,并从知识、认知结构、学习方式维度构建思维能力发展模型;以应用"技术工具"和"思维工具"作为思维技能训练有形技术和无形技术的载体,设计思维教学程序,提升学习者的计算思维能力。     

计算思维视角下初中信息技术学科学生思维能力提高途径浅析

计算思维是人们认识和改造世界的方式之一。在当前信息技术背景下,越来越多的人认识到计算思维对于发展的重要性,初中信息技术教学中对学生计算思维能力进行培养是教育教学改革的必然趋势。计算思维视角下的初中信息技术教学中对学生思维能力的提升要注重教学理念的改变、注重思维的训练和迁移以及程序思维和数据思维的培养。初中信息技术教学本身是理论和实践相结合的学科,通过信息技术教学能够更好的提升学生的计算思维能力。     

如何在Scratch教学中应用思维导图和流程图培养学生的计算思维

文章首先对计算思维、思维导图和流程图进行了概述,然后提出了Scratch教学中应用思维导图和流程图培养学生计算思维的整体流程,最后论述了Scratch教学中应用思维导图和流程图培养学生计算思维的综合评价。     

浅谈如何运用数学思维提高学生计算思维

在新课程教育改革背景下,高中信息技术学科在教学过程中,为使学生具备良好的计算思维,应充分利用数学思维的方式,将数学思维与计算思维相互融合,让学生以数学思维的角度探索信息技术知识,以便提高学生计算思维能力的同时,还能挖掘学生蕴含的创新潜力,使用信息技术促进不同领域快速发展。本文围绕如何运用数学思维提高学生计算思维实践探索展开讨论,为培养高中学生计算思维提供参考依据。     

人工智能时代的计算思维培养“三问”

本文围绕计算思维培养三问：计算思维究竟是什么、计算思维培养的框架是怎样的、计算思维培养的策略应如何,和大家一起逐步揭开计算思维的面纱,认识计算思维的内涵,探索计算思维能力的发展规律,形成计算思维培养的路径。     

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。     

How do thinking styles and STEM attitudes have effects on computational thinking? A structural equation modeling analysis

Computational thinking (CT) is vital for success in numerous domains. However, the nature, definition, and scope of CT are ill-defined, and research on how best to develop CT is very limited. This study focused on how thinking styles and STEM attitudes have effects on computational thinking. Using a proportionate stratified random sampling procedure, 1195 students from two universities were surveyed. A structural equation modeling analysis showed that students' thinking styles and STEM attitudes directly predicted their computational thinking skills and that thinking styles mediated the relationship between STEM attitudes and computational thinking skills. Thinking styles and STEM attitudes are strong predictors of CT skills. Based on the results, we recommended that the conceptualization of CT be broadened to reflect its trans-disciplinary nature within the context of STEM education. This study adds to the limited theoretical understanding of CT and CT-predictors in higher education, which has been studied much less than in K-12 education.     

计算思维对中小学信息技术课程的影响初探

阐述计算思维的基本概念,提出学习计算思维的重要性。通过分析计算思维与信息技术的关系,进一步阐述计算思维具备目前作为中小学信息技术课程培养目标的信息素养所不具备的价值,提出在中小学开展计算思维教育对信息技术课程可能产生的有益影响。     

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。     

面向计算思维培养的高中信息技术教师胜任力研究

随着人工智能、区块链、5G等技术的迅速发展,计算思维成为信息时代数字公民的必备技能。高中信息技术教师是计算思维培养的主体,其知识、能力等综合素质决定了计算思维培养的有效性。首先分析计算思维培养下的高中信息技术教师胜任力,其次挖掘出面向计算思维培养的高中信息技术教师胜任力的主要影响因素是知识体系、教学模式、项目设计和合作意识,最后提出了计算思维培养下高中信息技术教师胜任力提升策略,即采取学习计算思维教育系统知识、探索计算思维教育教学模式、创建符合计算思维教育项目、增强与其它学科教师及相关企业合作意识等策略。     

首要教学原理在计算思维能力培养中的应用

计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养,以计算思维能力培养为目标对计算机基础课程进行教学设计具有重要的意义.首要教学原理是指导教学设计的一种有效的方法,对首要教学原理在计算思维能力培养中的应用进行了探索,指出了非计算机专业计算思维能力培养的教学设计的相关要点.教学效果证明了教学设计的方法是有效的,能够提高学习者的计算思维能力和学习积极性.     

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。     

基于计算思维的高校研究生计算机公共课程设置

文章依据计算思维的特性,提出基于计算思维的高校研究生计算机公共课程设置理念.与传统的课程模式相比,计算思维的精髓贯穿于整个计算机公共课程,不仅为教师创新性教学提供参考,同时培养学生计算思维能力,提高其学习素养.     

计算思维评价：概念取向、要素框架与测量方法——以 Scratch 编程课为例

教育工作者需要开发与计算思维应用场景相适应的评估工具和方法,以有效评判计算思维培养成效。根据已有计算思维评价研究,基于新版信息技术课程标准中的计算思维定义,结合信息技术学科核心素养要求,构建出能够有效指导评价开展的计算思维六维要素框架。结合 Scratch 编程教学介绍具体过程性和总结性评价工具或方法,并就我国 K-12 阶段计算思维评价工作提出注重思维应用多场景性和任务难度层次性、综合运用多种评价手段、与教育体系和培养实践相统一等建议。     

国际计算思维教育研究热点与趋势分析——基于CiteSpace的可视化分析

为科学分析计算思维在实际教育环境中的深度应用,加快落实本土化计算思维教育培养,以近10年来Web of Science数据库核心数据合集中的文献作为研究样本,运用CiteSpace知识图谱软件进行聚类分析。研究发现：国际计算思维教育的研究热点有计算思维教学策略、学科发展及跨学科教学、教学评价体系、教育机器人、计算观念、性别差异等;其研究趋势主要为K-12科学教育框架应用、多元化课程开展、批判式看待编程以及结合教学活动开展计算思维教育的实践评测等。计算思维教育研究呈发散式特点,系统化展示其研究热点及趋势有利于正视并促进其未来本土化研究。     

An Evaluation of Primary School Children Coding Using a Text-Based Language (Java)

All primary school children in England are required to write computer programs and learn about computational thinking. There are moves in other countries to this effect such as the U.S. K-12 Computer Science Framework (CSF) for development. Debates on how to program and what constitutes computational thinking are ongoing. Here we report on a study of programing by children aged 7 – 11 using Java and elements of computational thinking they experience. Our platform comprises a novel Story-Writing-Coding engine we have developed. We compare novice (children’s) processes of coding an animated story with that of experts (college students) and evaluate the differences using four measures based on the progressive coding of a complete program. We also analyze the use of novice (children’s) computational thinking in this coding process. This research is set against a backdrop of approaches to teaching programing and concepts of computational thinking in recent educational literature.