高中信息技术课程中学生计算思维迁移水平评估 ——以《编程计算》单元为例

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在计算思维被视为人工智能时代智慧型人才必备素质的新形势下,我国在K-12阶段进行了一系列关于计算思维的教育探索。然而,由于有效检验机制的缺失,计算思维教育的成效始终无法得到充分检验。与此同时,我国基础教育正在向素质教育转轨,“学会学习”成为改革纲要中的重点问题,引导学生利用所学的知识和技能解决新问题,提高他们的学习迁移能力,成为教育教学的新目标。计算思维是新课标规定的高中信息技术课程四大学科核心素养之一,该素养要求学生能够在其他领域中迁移使用信息技术。正是由于计算思维的提出,评估中学生在信息技术课上达到的计算思维迁移水平是有必要的。本文基于奥苏贝尔的认知结构迁移理论和学习动机理论,从学习者主观因素出发,确定了在认知结构上可能对个体迁移水平产生影响的五个方面:可利用性,可分辨性,稳定性,认知内驱力和自我增强内驱力。本文根据《普通高中信息技术课程标准(2017版)》中对于计算思维内涵的界定,选择同一解读取向下应用范围较广的计算思维三维框架,提炼出本研究所要使用的计算思维评价要素,并针对教科版高中信息技术教材《数据与计算》(必修一)“编程计算”单元,编制出一套计算思维能力测试题,经过试题试测与改进,对其信效度进行了验证。此外,还基于态度的ABC模式,通过文献调研及对师生的非结构化访谈,设计了学生对高中信息技术学科的情感态度调查问卷。笔者于XX市某高中进行了为期两个月的教学见习,并选取某高一班级发放计算思维能力测试卷和情感态度问卷,开展评价及调查研究。通过收集和统计答题数据,本文对学生的计算思维迁移水平和信息技术情感态度进行了分析,结果发现:(1)学生的计算思维能力普遍处于中低水平;(2)学生整体对信息技术学科持消极态度,其中最主要的原因是学生认为他们无法将课堂所学知识应用到具体情境中。根据学生的作答情况及平日课堂观察,本研究据此提出了一些关于提高学生计算思维迁移水平的学科教学建议。最后,本研究基于答题数据,制定了各迁移能力影响因素的评分体系,利用SPSS软件进行相关度分析和线性回归分析,最终形成了迁移能力数学模型,并经过了模型有效性验证。
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