人工智能教学如何培养高中生的计算思维?——基于人工智能案例驱动的Python编程教学的实证研究

摘要

目前利用编程教学培养计算思维已经取得共识,人工智能案例驱动的编程教学解决了单纯的编程教学枯燥乏味、难以激发学生兴趣的难题。依据人工智能案例驱动的编程教学理念,在分析计算思维、Python、人工智能案例三者关系的基础上,提出了人工智能案例驱动的Python编程教学培养高中生计算思维的教学模型。以"有声小说"为人工智能案例驱动的Python编程教学案例,进行了具体的教学设计。研究采用准实验研究法,通过三个月的跟踪观察,辅以作品分析、学习成绩分析和访谈来考察人工智能案例驱动的Python编程教学对学生计算思维的影响。研究表明,人工智能案例驱动的Python编程教学对高中生计算思维的培养具有显著的促进作用。基于研究结果,提出了以下六条实施建议:要厘清教学内容、教学方式及教学目标之间的关系;关注所教知识背后的思维、方法与观念;引导学生对核心概念的理解与迁移;精讲知识并注重能力的培养;关注个体差异并循序渐进;重视情境对于学习的重要性。