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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. 相似文献
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随着K-12教育计算思维培养的不断推进,计算思维评价的重要地位日渐凸显。鉴于计算思维由复合思维和能力构成,本研究提出以能力为导向的微认证。该方式不同于当前大多数研究采用的统合视角的评价方式,对计算思维的各构成要素分别评价和认证。本研究基于对计算思维概念的要素分解和专家认证,将计算思维从认知和操作层面以及非认知层面分解为问题识别与分解、抽象建模、算法设计、自动化、问题迁移能力以及计算观念六个子能力;讨论各子能力在K-12阶段的发展水平及适合的测评方式;展示计算思维微认证的实现过程,探讨正式与非正式学习情境下实施的差异。研究最后以41名6-8年级学生参与的教学实践为例,验证将微认证引入计算思维评价的可行性。研究结果表明,微认证作为计算思维评价的新途径,得到了师生认可,不仅能有效呈现学生计算思维层面的发展,还能激发学生参与学习和测评的积极性,实现以评促学;同时微认证存在过程性任务数据难以收集以及部分数据缺失下结果认证合理性等问题。 相似文献
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大数据、云计算、人工智能等技术均以编程为基,而对K-12阶段的学生进行编程教育的核心,就是培养孩子的计算思维。结合广泛的文献研究,本文利用Scratch可视化编程软件,基于Brennan和Resnick的三维概念框架,采用纵向前测-后测准实验研究模型,以游戏化项目的形式,选取了某市A小学实验班34位学生,进行了为期16周的教学实践。研究结果显示:学生在计算概念、计算实践、计算观念等能力维度都有明显的变化,图形化的编程工具、游戏化的教学策略对小学生计算思维培养有促进作用。要在中小学逐步推广编程教育、培养学生的计算思维,选择合适的教学工具、开发适宜的教学策略、融入跨学科的教学模式、对教学人员进行全方面培训等是实施过程中需要考虑的几个重要因素。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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计算思维作为学习者应对未来社会科技快速变革的必备能力,受到各国教育界的高度重视,并纷纷将其纳入国家课程标准,加大了相关教育投入力度。英国作为教育信息化较为发达的国家之一,较早关注到儿童计算思维的培养,并在计算思维教育方面取得不少实践与研究成果。文章梳理了英国在K-12阶段计算思维教育的政策与投入,介绍了英国的计算思维教育评价方式,并从课程标准、教材与跨学科教学等方面分析计算思维的教育实践。在此基础上,我国对K-12阶段的计算思维教育应积极整合校内外资源搭建计算思维教育平台,完善信息科技课程评价,重视教师培训,并在多学科中培养学生的计算思维。 相似文献
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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。 相似文献
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设计思维作为创新解决复杂问题的方法体系,为课程改革与教学创新提供了新思路.如何将设计思维应用于教育领域,又如何评价其成效,是推动设计思维深度教育应用需解决的关键问题.当前国内有关设计思维教育应用的研究集中在内涵与应用路径分析等方面,缺乏对其评价的系统研究.本研究通过文献调研,采用内容分析法,从评价模型与原则探索、评价工具开发以及具体情境的评价实施三个层面对已有研究进行分析,为推进设计思维教育应用提供参考.研究发现,研究者主要从思维发展和能力发展两个维度建构评价理论模型,并遵循多角度、学习者中心、发展性、全过程原则.研究者设计了量表、图示和测试任务等评价工具.在具体实施中,设计思维教育应用包括专门的设计思维课程、设计思维指导项目实践、设计思维指导课程教学、设计思维促进教师专业发展四大情境,覆盖各个教育阶段.评价研究主要关注个体的设计思维发展和设计思维的融入成效.评价内容涉及设计与成效,设计维度关注设计过程和设计成果,成效维度关注能力发展、思维发展、认知发展与态度转变.评价方式以混合评价法、质性分析法、调查访谈法为主,以量表法和测试任务法为辅.在混合评价法中,课堂观察、自我(团体)反思报告、设计成果评价是研究者常用的重要方法.本研究最后指出,教育领域设计思维评价应注意:1)设计思维评价具有过程性和复杂性,需坚持以人为本,不断迭代;2)以培养T型人才为价值导向,围绕设计思维的本质特征开展评价;3)加强模型工具与方法的融合,做到评价科学合理;4)理解具体教育教学情境,融合情境目标开展综合评价设计;5)面向教与学全过程收集数据,保证评价的连续性和系统性. 相似文献
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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实施建议,以供学校和教师开展计算思维教育参考。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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针对当前普通高校程序设计课程教学存在的问题,提出了基于计算思维的课程教学改革方案,树立以计算思维为核心的教学理念,并就基于计算思维的课程教学计划、教学内容设计、教学方法改革等方面进行了探讨。 相似文献
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Science and mathematics are becoming computational endeavors. This fact is reflected in the recently released Next Generation Science Standards and the decision to include “computational thinking” as a core scientific practice. With this addition, and the increased presence of computation in mathematics and scientific contexts, a new urgency has come to the challenge of defining computational thinking and providing a theoretical grounding for what form it should take in school science and mathematics classrooms. This paper presents a response to this challenge by proposing a definition of computational thinking for mathematics and science in the form of a taxonomy consisting of four main categories: data practices, modeling and simulation practices, computational problem solving practices, and systems thinking practices. In formulating this taxonomy, we draw on the existing computational thinking literature, interviews with mathematicians and scientists, and exemplary computational thinking instructional materials. This work was undertaken as part of a larger effort to infuse computational thinking into high school science and mathematics curricular materials. In this paper, we argue for the approach of embedding computational thinking in mathematics and science contexts, present the taxonomy, and discuss how we envision the taxonomy being used to bring current educational efforts in line with the increasingly computational nature of modern science and mathematics. 相似文献
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论思维特质的培养与教学变革 总被引：3，自引：0，他引：3
朱新秤 《课程.教材.教法》2006,(1)
思维特质是对某种智慧行为模式的倾向和意愿,是20世纪90年代以来学生思维培养的新趋势。思维特质的研究有利于对传统思维教学进行重新思考,开辟教学改革新途径,促进学生思维品质发展与提高。思维特质的培养应从以下几个方面着手:改变教师观念．建立新型教学文化;建立新的教学模式,调动学生思维积极性;增强学习情境的真实性．寻求思维特质培养的突破口。 相似文献
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Lee Irene Grover Shuchi Martin Fred Pillai Sarita Malyn-Smith Joyce 《Journal of Science Education and Technology》2020,29(1):1-8
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.
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