近日，為推動(dòng)計(jì)算思維相關(guān)研究成果在真實(shí)教學(xué)場(chǎng)景中的有效落實(shí)，進(jìn)一步支持思維能力培養(yǎng)的系統(tǒng)化教學(xué)實(shí)踐，北師大科學(xué)教育研究院聯(lián)合區(qū)域教育主管部門、公立中小學(xué)校、教育科技企業(yè)，結(jié)合區(qū)域教育特點(diǎn)、學(xué)校課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)機(jī)制，開展了一項(xiàng)關(guān)于青少年邏輯思維能力模型及評(píng)測(cè)的研究。
本研究采用的定義與測(cè)量框架，源自ICILS 2023開發(fā)并驗(yàn)證的成果。該框架的研究數(shù)據(jù)來(lái)自 23 個(gè)國(guó)家和地區(qū)、8 萬(wàn)余名八年級(jí)學(xué)生，引入可解釋的人工智能方法——結(jié)合Light GBM和SHAP分析框架，識(shí)別了多項(xiàng)關(guān)鍵預(yù)測(cè)變量，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維表現(xiàn)的關(guān)鍵影響因素進(jìn)行識(shí)別，并進(jìn)一步闡釋了這些因素所呈現(xiàn)的非線性作用機(jī)制。
研究表明，在計(jì)算機(jī)相關(guān)課程中，適度的 ICT （信息科學(xué)技術(shù)）使用與計(jì)算思維表現(xiàn)呈現(xiàn)最為積極的關(guān)聯(lián)。研究論文中還提到一項(xiàng)來(lái)自2024年南洋理工大學(xué)Chee-KitLooi團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)論，即接受計(jì)算思維訓(xùn)練的學(xué)生在數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試中平均進(jìn)步幅度達(dá)15%以上。這意味著，研究為理解如編程這一類作為計(jì)算機(jī)相關(guān)課程在教學(xué)實(shí)踐中的典型形態(tài)的數(shù)字化學(xué)習(xí)活動(dòng)，如何更有效地支持思維能力發(fā)展，提供了重要研究背景和方法論層面的參考。
這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)，為理解編程這一類作為計(jì)算機(jī)相關(guān)課程在數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐中的典型形態(tài)，以及相關(guān)技術(shù)導(dǎo)向課程，如何更有效地支持思維能力發(fā)展，提供了重要研究背景和方法論層面的參考。
目前，研究成果已經(jīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)踐的評(píng)估應(yīng)用。這套應(yīng)用嚴(yán)格建立在研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，從三個(gè)維度對(duì)邏輯思維進(jìn)行結(jié)構(gòu)化評(píng)估：
計(jì)算概念：即學(xué)生在編程過(guò)程中直接接觸的、并在熟練運(yùn)用中不斷加深理解的七個(gè)計(jì)算概念；
認(rèn)知方法：即學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中逐步形成的、并通過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練持續(xù)強(qiáng)化的五個(gè)認(rèn)知方法；
計(jì)算品質(zhì)：即學(xué)生在編程實(shí)踐中逐步內(nèi)化的、反映個(gè)體態(tài)度與信念的心理特質(zhì)，支撐學(xué)習(xí)動(dòng)力與持續(xù)性發(fā)展，其中包含四個(gè)品質(zhì)。
在這一視角下，思維能力不再被視為一種只能憑經(jīng)驗(yàn)判斷的結(jié)果，而被看作一個(gè)可以通過(guò)學(xué)習(xí)行為和認(rèn)知特征加以分析的能力表現(xiàn)，同時(shí)，也對(duì)以邏輯思維發(fā)展為導(dǎo)向的教學(xué)實(shí)踐之評(píng)估方式提出了可量化、可解釋、可追蹤的要求。在以思維能力提升為賣點(diǎn)的教育行業(yè)里，如果能將測(cè)評(píng)工具引入自身的課程與教學(xué)體系，用以提供專業(yè)客觀的可量化結(jié)果，就有利于支持對(duì)其學(xué)員學(xué)習(xí)過(guò)程的觀察、分析與進(jìn)步反饋。
通過(guò)這樣的測(cè)評(píng)體系，青少年信息素養(yǎng)學(xué)習(xí)不再僅以“完成進(jìn)度”作為反饋依據(jù)，而是能夠更清晰地呈現(xiàn)孩子在思考方式上的變化，使邏輯思維的培養(yǎng)過(guò)程更可觀察、可討論、可跟蹤，這也為廣大中小學(xué)校、教育科技企業(yè)在課程設(shè)計(jì)、教學(xué)反饋和個(gè)性化支持等環(huán)節(jié)，提供了更負(fù)責(zé)任的參考依據(jù)。
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