计算思维融合了解决问题、设计系统和理解人类行为等多种思维活动,已成为信息化和数字化进程加速的智能环境中重要的思维能力,国际上有大量研究证实,基于技术进行教学干预对学生的计算思维培养具有显著正向影响,但也有一些实证研究认为起效果不显著。一篇发表于《西南大学学报(自然科学版)》的文章,使用元分析方法对2006年1月至2022年10月国内外的实证研究进行分析,重点探索技术支持型教学干预对学生计算思维的影响。
研究结果如下:
1.技术支持型教学干预对学生计算思维的培养有显著正向影响。
2.不同学科中计算思维的教学有效性差异显著,教学干预效果呈现出显著的组间差异。英语和信息学课程中计算思维教学的效果不显著,在西班牙语和舞蹈课上教授计算思维却产生了显著效应。
3.游戏化的编程环境培养学生的计算思维效益较高,图形或模块化编程语言、游戏化编程环境的干预效果均为大效应,即这两类工具对学生的计算思维培养能够产生较大效益。并且工具与教学对象之间有高度适配性才能产生好的教学效果。
4.对学生的计算思维进行评价,基于系统环境的过程性评价工具更具时效性和真实性,但这种评价方式相对其他几类工具而言,对技术开发的要求较高.单一评价工具不能适用于所有的教育情境,综合使用多种评价工具是一种必然的趋势。
5.小班教学、初中生以及6-11周的教学干预效果更优,性别对学生的计算思维培养未产生显著影响。
基于以上研究结论,提出以下建议
1.关注技术支持型教学干预,肯定其价值,并且需要多维立体地关注学习者的计算思维培养,结合计算思维的科学本质和内在范畴设计教学干预方案。
2.在计算机科学以外的领域开展计算思维教育极具潜力,在教学过程中将问题情境设置在真实场景中并给予学生展示机会,能显著提升学生的计算思维在各学科的迁移和运用能力。
3.在教育教学实践中,所选用的工具需要兼顾不断训练学生计算思维各方面能力的功能以及满足学生解决问题和进阶学习的需要.
4.国内加大自主开发本土化的计算思维评价工具,注重我国教育生态的亲题下,对国外开发设计的评价工具进行编译和引入。
5.培养计算型思维方面,建议在初中阶段采取小班教学,摒弃因计算机科学等领域男多女少造成的狭隘观念,同等重视男女性学生在计算型思维上的培养。