计算思维的国内研究现状
(1)计算思维理论方面的研究
在国内,近十年计算思维的相关研究增长迅猛,国内学者在广泛的吸收国外学者研究成果之后,创造性地提出各自的理解。国内对计算思维理论方面的研究广泛聚焦于概念、特征等方面。
李廉创新地从思维体系的方向入手,总结计算思维的发展历史,在分析计算思维概念与内涵的基础上,系统论证了实证、计算以及逻辑思维的区别。
李艺与钟柏昌利用计算思维为指导进行信息技术课程内涵的搭建,此举可以帮助教师克服“侠义工具论”的弊端,也可以使计算思维能够彰显基本学科素养与基础教育价值。
在分析前人研究的基础上,任友、李锋与隋丰蔚将计算思维定义为:使用计算机科学的基本思路、方法实现问题解决的过程。
李廉分析了计算思维发展史后,对其内涵的理解更为深刻,任友等人同样关注的是计算思
维的内涵方面。国内学者对计算思维内涵和特征剖析的研究,为后续该领域的研究人员提供了理论上的参考,为进一步实现在人工智能教育中培养学生计算思维创造了条件。
scratch编程app(2)计算思维培养实践方面的研究
计算思维是指通过信息处理代理的方式来识别问题与解决方案,并清楚、系统地表述解决问题的思维过程。计算思维的开展不仅可以使学生的信息技术学科知识与技能得以提升,还可以培养学生系统运用知识化解问题的能力,从而实现学生创新能力与内驱力的提升。众多研究者通过编程教育的实验得出,编程教育可以有效促进计算思维的提升。
通过对相关文献梳理可知,无论在基础教育阶段还是高等教育阶段,计算思维的培养大多以Java、C语言、Python、App Inventor、VB、Scratch等编程类语言课程为依托。
谢忠新基于信息技术学科提出计算思维培养的途径和方案。刘光容以C语言为依托,在高等教育中实施计算思维培养的实验,他在C语言教学融入计算思维方法,并使学生在上机操作中,计算思维得以培养。
郭守超、周睿认为教师作为教学中的设计、引导和组织者对学生计算思维的培养发挥重要
作用,因此其利用App Inventor课程的实例,来论证教师教法可有效地培养学生计算思维,发展学生学习兴趣,为后续教师提供参考。
郁晓华通过实验得出,App Inventor课程能提升学生计算思维,郁晓华为中小学信息技术课程中进行计算思维的培养提供了有效的教学实践。
除了上述编程课程能够成为计算思维培养的卓有成效的途径之一,教学游戏同样也是有效手段。
牟琴细致分析“计算思维”与“轻游戏”各自的特点,探索并设计出基于“轻游戏”发展学生思维能力的教育模型。
蒋希娜则对现有游戏化的儿童编程产品中出现的不足之处进行归因处理,创造性地提出“三步走”的解决方案。
在计算思维的研究上,我国既有理论研究也不乏实践研究。在理论研究方面,学者大多围绕模型构建而展开;实践方面是对提出的策略、模型进行实际的实验并探讨归纳。随着AI时代的到来,人工智能教育逐步在中小学中得到普及,基于其培养学生的计算思维逐渐成
为一种补充途径。
综上可知,国内学者侧重于计算思维的定义以及特征层面。不同学段进行计算思维培养的进展不同,高等教育进展的相对较好,而中小学阶段的进展相对不足。
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