人工智能课程中游戏化学习培养高中生计算思维实践的研究——以“挑战Alpha井字棋”为例
Research on Gamification Learning in Artificial Intelligence Course to Cultivate High School Students’ Computational Thinking Practices——Take "Challenge Alpha Tic Tac Toe" as An Example作者机构：华中师范大学人工智能教育学部湖北武汉430079 华中师范大学第一附属中学湖北武汉430079
出 版 物：《电化教育研究》 (E-education Research)
年 卷 期：2022年第43卷第9期
页 面：63-72页
核心收录：
学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）]
基 金：2022年国家自然科学基金面上项目“面向计算思维的中小学人工智能教育框架理论与实践研究”(项目编号:72274076) 2021年华中师范大学国家教师发展协同创新实验基地建设研究项目“中小学人工智能教育教材研发与应用研究”(项目编号:CCNUTEIII 2021-06)
摘 要：推动中小学人工智能教育培养学生的计算思维已成为国内外教育政策和课程标准的共同目标与要求。目前中小学人工智能课程主要关注理论知识的学习和智能技术的体验,忽视了学生思维能力的培养。文章基于输入—过程—结果(IPO)游戏化学习模型,将人工智能课程内容、游戏元素与计算思维实践要素有效融合,以设计“挑战Alpha井字棋游戏为例,开展游戏化学习,促进高中生计算思维实践的培养。通过分析测试题、游戏设计任务、调查问卷和游戏作品探究241名高中生计算思维实践、人工智能学科知识、情感态度等方面的提升效果。研究结果表明,人工智能课程中开展游戏化学习能够显著提高高中生计算思维实践整体水平和分解、抽象、模式识别、算法、调试五个要素水平,促进人工智能学科知识,增强学习兴趣、动机、自信心,降低认知负荷。该游戏化学习设计框架适用于人工智能课程中培养学生的计算思维实践,通过运用游戏元素发展和创新人工智能课程的教与学方法。
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