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面向计算思维的高中人工智能课程设计与教学实践——以《人脸识别机器人》为例

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中国信息技术教育 2025年第1期 66-69页

作者：王书豪江苏省昆山中学

本文以人工智能课程内容为载体,以计算思维、项目式教学为理论基础,设计了人工智能课程教学的一般教学过程,并以《人脸识别机器人》为例进行了实践教学。实践发现,基于人工智能课程的一般教学过程,能够有效促进学生的计算思维发展。

关键词：计算思维人工智能项目式教学

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面向计算思维培养的高职游戏化教学模式研究

福建电脑 2025年第1期 94-98页

作者：张乐吟广东食品药品职业学院软件学院

为增强学生的计算思维能力，本文探索一种游戏化教学模式，将复杂的计算思维过程转变为富有趣味性的游戏任务。实践教学的结果显示，游戏化教学的教学效果优于传统教学。

关键词：计算思维游戏化教学模式教学改革二分查找算法

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面向计算思维的集装箱码头装卸作业调度

交通运输系统工程与信息 2016年第3期16卷 161-167页

作者：李斌福建工程学院交通运输学院福州350118

集装箱码头物流系统(Container Terminal Logistics Systems,CTLS)的作业调度一直是物流工程领域的难点与焦点之一.现有的运筹、仿真与优化等方法在解决CTLS的生产调度时都有一定的局限性且欠缺通用性.计算思维为CTLS的控制决策提供了... 详细信息

集装箱码头物流系统(Container Terminal Logistics Systems,CTLS)的作业调度一直是物流工程领域的难点与焦点之一.现有的运筹、仿真与优化等方法在解决CTLS的生产调度时都有一定的局限性且欠缺通用性.计算思维为CTLS的控制决策提供了新的解决思路.本文围绕计算机操作系统(Operating System,OS)中的进程和线程概念,参照OS任务调度的框架、机制、模式和算法,提出了CTLS调度决策计算体系.并针对某集装箱枢纽码头作业场景,融合OS中的多种机制和策略,设计了一种综合调度算法.随后针对该生产实例进行了仿真分析,验证了基于计算思维对CTLS进行调度决策的优越性.

关键词：物流工程作业调度计算思维集装箱码头进程线程

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计算思维教育：概念演变与面临的挑战

现代远程教育研究 2019年第6期31卷 89-101页

作者：张进宝北京师范大学教育学部

计算思维虽已成为研究热点,但对其概念的研究缺乏系统化的分析。从现代计算机科学发展历程的探索中可以发现,计算思维概念孕育于计算机科学寻求独立的过程中,萌芽于计算机教育思潮不断演变的进程中,成型于计算科学获得科学界认可之时。... 详细信息

计算思维虽已成为研究热点,但对其概念的研究缺乏系统化的分析。从现代计算机科学发展历程的探索中可以发现,计算思维概念孕育于计算机科学寻求独立的过程中,萌芽于计算机教育思潮不断演变的进程中,成型于计算科学获得科学界认可之时。对计算思维概念的不断争论表明,需要综合计算学科、普适化和认知发展三个视角来深刻认识计算思维教育。当前值得重点关注的关键问题有:计算机科学家尚未就计算思维的关键要素达成一致;对计算本质理解的更新会影响计算思维的内涵;推动计算思维普适化面临诸多困难和质疑;计算思维价值的体现应该是多元化的;计算思维的个体认知发展有了初步的探索;计算思维的社会性发展研究引发更多教育深层问题。推动计算思维教育在中国的发展,需要解决特殊国情对发展策略的影响、课程与教学难成体系、实践与研究脱节等问题。

关键词：计算思维计算思维教育概念演变发展挑战

计算思维不是什么:论计算思维的边界及其何以成为信息技术学科的立足之本

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电化教育研究 2023年第1期44卷 84-90页

作者：冯友梅王昕怡刘晓蕊张雪天津师范大学教育学部天津300387

作为信息技术学科核心素养,计算思维与问题解决过程近乎等同。外延如此之广,势必会给课程建设及教学实践造成困扰。为了使计算思维稳妥落地,文章以“知识与思维内在统一”为理论前提,规避了动态思维过程固有的复杂性和易逝性,在此基础上... 详细信息

作为信息技术学科核心素养,计算思维与问题解决过程近乎等同。外延如此之广,势必会给课程建设及教学实践造成困扰。为了使计算思维稳妥落地,文章以“知识与思维内在统一”为理论前提,规避了动态思维过程固有的复杂性和易逝性,在此基础上,通过缜密的逻辑演绎,最终从静态知识视角,明确了两种角色下计算思维各自之边界:作为一种思维方式,计算思维指向程序性知识(非陈述性知识);作为信息技术学科核心素养,计算思维指向策略性知识体系(非技能性知识)。在信息技术学科语境下,厘清计算思维之边界,将其明确指向策略性知识体系,一方面,可确立信息技术学科核心的、不可替代的价值;另一方面,进一步厘清了信息技术学科的目标指向,有利于形成系统、稳定的学科知识体系,促进学科的良性发展。

关键词：计算思维边界策略性知识体系信息技术学科

计算思维培养之路还有多远?——基于计算思维测评视角

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开放教育研究 2020年第1期26卷 60-71页

作者：郁晓华王美玲华东师范大学教育学部教育信息技术学系

随着人工智能时代人才竞争的加剧,K-12阶段计算思维的培养成为重要的抓手。其中,通过测评准确把握现阶段K-12实践开展情况可推动计算思维培养更具针对性。本文先从理论层面建构了包含培养内容、教学方式和测评方法三个维度的K-12计算思... 详细信息

随着人工智能时代人才竞争的加剧,K-12阶段计算思维的培养成为重要的抓手。其中,通过测评准确把握现阶段K-12实践开展情况可推动计算思维培养更具针对性。本文先从理论层面建构了包含培养内容、教学方式和测评方法三个维度的K-12计算思维培养框架;然后采用元分析法和内容分析法分析41个测评实践案例,揭示和讨论计算思维培养理论与实践之间的差距,展示未来可行的研究空间。分析结果表明,计算概念、计算实践、计算观念等计算思维培养内容在实践中都有体现,编程教学、跨学科课堂和独立学科三类教学形式也有一定的实践基础,题目测试法、编程测试法、作品分析法、调查法、图文分析法和观察访谈法等六种测评方式得到了使用和发展;但实践中仍存在培养内容不全面、教学形式相对单一以及多元评价意识不足等问题。文章最后提出全面掌握计算思维内容体系,关注空白研究维度,增加对非认知层面的关注,注重指标间的内部关联;尝试计算科学和编程教育范畴外的课程载体,增强个体发展的比重;研究各种测评方法的综合应用,加强对形成性评价的关注,以全面展现计算思维的发展。

关键词：计算思维 K-12 人工智能编程

计算思维的概念演进与信息技术课程的价值追求

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课程．教材．教法 2015年第7期35卷 87-93页

作者：钟柏昌李艺南京师范大学教育科学学院江苏南京210097

计算思维正在走出计算机科学乃至自然科学领域,向社会科学领域拓展,显现为一种新的具有广泛意义的思想方法,并形成了丰厚的思想内涵。可以概括为三组有关联的思维结构:对象化思维和过程思维、抽象思维和可视化思维、工程思维和自动化思... 详细信息

计算思维正在走出计算机科学乃至自然科学领域,向社会科学领域拓展,显现为一种新的具有广泛意义的思想方法,并形成了丰厚的思想内涵。可以概括为三组有关联的思维结构:对象化思维和过程思维、抽象思维和可视化思维、工程思维和自动化思维。在基础教育各学科课程努力探求其上游学科思维(思想)的背景下,以计算思维为指导开展信息技术课程内涵的建设,不仅有利于克服"狭隘工具论"的影响,而且有利于将计算思维塑造成一种基本的学科素养,凸显其基础教育价值。

关键词：计算思维信息技术课程基础教育

计算思维教育公平何以可能?——《面向包容性世界的计算思维:教育工作者学习和行动的指南》的解读与启示

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开放教育研究 2022年第6期28卷 72-80页

作者：武建鑫宋雨陕西科技大学教育学院陕西西安710000

计算思维教育及相关举措在技术的支持下获得了快速发展,但教育系统的内部差异正在扩大接受计算思维教育机会的不公平。2021年12月,美国“数字承诺”教育技术国家中心发布的计算思维教育前沿报告《面向包容性世界的计算思维:教育工作者... 详细信息

计算思维教育及相关举措在技术的支持下获得了快速发展,但教育系统的内部差异正在扩大接受计算思维教育机会的不公平。2021年12月,美国“数字承诺”教育技术国家中心发布的计算思维教育前沿报告《面向包容性世界的计算思维:教育工作者学习和行动的指南》,对计算思维的内涵及其变迁作了系统分析,提出了计算思维的整合性框架和面向包容性世界的计算思维培养策略。我国教育管理部门有必要系统审视计算思维教育的最新变化,鼓励教师将计算思维融入课程教学,营造包容性的计算思维课堂,为教师提供计算思维培训机会。

关键词：计算思维包容性世界教育工作者行动路向

计算思维培养进行时:在K-12阶段的实践方法与评价

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远程教育杂志 2018年第2期36卷 18-28页

作者：郁晓华肖敏王美玲华东师范大学教育信息技术学系上海200062

随着计算的重要性及其变革力量在社会生活与生产中的加剧,计算思维已成为21世纪每个人都应该具备的基本能力之一,而K-12阶段开始成为计算思维培养的新阵地。在分析国内外K-12阶段计算思维培养相关文献和实践的基础上,对计算思维在实践... 详细信息

随着计算的重要性及其变革力量在社会生活与生产中的加剧,计算思维已成为21世纪每个人都应该具备的基本能力之一,而K-12阶段开始成为计算思维培养的新阵地。在分析国内外K-12阶段计算思维培养相关文献和实践的基础上,对计算思维在实践中的认知和理解加以整理和归纳,并与编程思维等相关概念进行区分;而关于各国/地区计算思维培养开展的情况,也从课程/项目、培养标准、研究机构、实施工具和师资培训多个维度进行梳理和总结,同时还介绍了计算思维的跨学科应用;重点归纳了计算思维培养实践中标准体系的发展以及所使用的评价方法。基于此,从计算思维培养的核心任务、重要目标和关键工作三个方面提出相关建议,以期对我国K-12阶段计算思维培养的实施提供一定参考。

关键词：计算思维 K-12 编程评价信息技术课程