计算思维

摘要： 信息技术与社会各领域深度融合使人们不仅在行为上要适应信息社会,更要用思维理解信息社会.计算思维作为学生在信息社会生存的基本素养,已成为学校教育的重要内容.随着计算思维教育的实施,如何评价计算思维和怎样通过评价促进学生计算思维发展就成为计算思维教育的一项重要内容.本研究梳理了我国计算思维评价中存在的问题,借助NVivo质性文本分析工具对25篇国际计算思维评价的文献进行内容分析,形成计算思维评价内容关键词编码的组织序列,归纳K-12阶段计算思维评价内容体系;依托教育目标分类理论分析计算思维评价方法与策略,阐明不同维度评价内容与学段的映射关系,针对评价内容选择典型评价案例,为实施评价提供可资参考的路径.

摘要： 在 5G 通信、人工智能等技术的支持下,人们的生活、工作、学习迎来了新变化,教育事业的发展也面临改革的契机。 由此,混合式教学模式应运而生。 通过将混合式教学模式应用于中学编程教学中,能够促进教师理念、教学风格的转变,催生更多学习资源,还能为师生提供便捷的沟通体验,激发学生学习编程知识、培养编程思维的兴趣。 因此,教师要发挥混合式教学对编程课堂教学的促进作用,构建科学的教学流程和模式,促进学生计算思维能力的发展。 本文对混合式教学的优势进行分析,结合中学信息技术编程教学现状,提出混合式教学的应用对策。

摘要： 人工智能课程是面向中学生开展人工智能科普的教育,对培养中学生计算思维有着较高的实践价值.然而,在中小学实际教学中,面向计算思维发展的人工智能课程活动设计的相关探索较少.研究认为:可以借鉴基于计算思维的学习方式提升学生的思维能力、通过创设真实的生活情境激发学生的学习动机、实施增值性多元评价培养学生的高阶思维.在此基础上提出具体的实施建议:从校园文化、人工智能课程素养、平台工具、解决实际生活问题几方面入手,搭建人工智能课程活动环境,构建人工智能课程活动主题,设计人工智能课程活动内容,以期为培养学生的计算思维提供新的路径.

摘要： 培养中小学生的计算思维是21世纪一个重要的课题,世界各国正逐步将计算思维纳入国家教育课程体系,可靠且有效的测评是计算思维进入教育课程体系的必要条件。但是,目前我国基础教育阶段计算思维测评的研究正处于初级阶段,亟待发展与完善,而国外K-12计算思维测评的研究较为成熟。基于以上现状,文章采取文献研究法,对国外近十年来K-12计算思维测评文献进行梳理分析,探究计算思维测评的理论依据、测评内容、测评情境、测评方式与工具、数据收集与分析以及测评结果,为我国K-12计算思维的测评提出以下建议:明确多元化的计算思维测评内容,选择针对性的计算思维测评工具,采用多样化的计算思维测评方式,关注计算思维多学科背景与形成性评价,实施计算思维个性化测评。

摘要： 本文首先介绍计算思维的概念和研究现状,分析了小学生培养计算思维的重要意义;然后,提出计算思维应用于小学科学教学的策略,并构建基于计算思维的小学科学教学模式图,并以“种子发芽实验”一课为例具体阐述此模式如何应用。最后提出培养小学生计算思维的建议,以期为小学科学和其他学科教学研究提供参考。

摘要： 表征,是指用某一种形式(物理的或者心理的),将一种事、物、知识或者想法表现出来。数据表征是指用数据的形式,来呈现问题解决中的思维过程。数据表征能力作为计算思维能力的重要组成部分,能够引领人工智能“强认知”领域的认知,是一种面向未来的关键能力。作者提出,通过项目式学习设计不同情境和任务的驱动,让思维过程可视,以“小数据、大任务”的方式提升学生的数据表征能力,是小学人工智能教学研究的新亮点。

摘要： 计算思维是学生适应21世纪人工智能时代的必备思维方式。计算思维的培养是学校核心素养落实的关键环节。培养学生计算思维的有效途径之一就是通过程序设计组织,而依托Scratch图形化编程教学,能体现学生在信息技术课堂中解决问题的关键能力。本文在Scratch教学设计过程中融入计算思维的五要素,旨在帮助学生提升计算思维能力。

摘要： 文章以五年级《克隆飞机大战》教学为例,以Scratch搭建平台,结合小学生的逻辑思维发展特点、认知特点、已有的认知水平及生活经验,探讨如何通过编程来设计游戏,如何在课堂教学中关注学生信息核心素养的培养、计算思维能力的提升,从而为后续Scratch编程教学及培养学生的编程兴趣奠定基础。

摘要： 介绍“临床信息系统”课程传统教学模式,详细阐述课程重构与教学模式设计路径,分析效果,指出以网络教学平台为基础,融入基于问题学习教学方法,构建线上、线下混合式教学模式有利于促进学生自主学习与合作学习。

摘要： 计算思维和算法思维,这是两个不同且又有关系的概念,从已有文献资料看,对两者概念的辨析并不多见。有教师认为,算法思维是计算思维的一个方面,算法思维的培养是计算思维发展的重要路径[1];也有教师认为,算法本身就蕴含计算思维的思想和方法[2];甚至有教师断言,在算法思维的培养中,其实已经培养了大部分的计算思维。

摘要： STEAM教育是一种基于项目和基于问题的教学(学习)方式,强调从跨学科、跨领域的角度和从真实情境中的问题解决角度来促进学生的创新素养,以培养学生解决问题所需的创新能力.计算思维是在计算机学科与统计学、经济学、生物学、语言学、艺术、心理学、设计、工程学、服务学等学科不断交叉融合的背景下被提出的,这就要求了计算思维是一种跨学科问题求解的思维模式.此外,计算思维具有强大的创新能力,培养计算思维能力的最高目标是为了创新.鉴于STEAM教育和计算思维培养目标的一致性,本研究试图借助STEAM教育,探究培养学生计算思维能力的有效途径.

摘要： 随着人工智能时代的到来，计算思维的培养也已不再单单局限在高等教育领域计算机专业的学科发展中，其理念已渗透到基础教育领域。Scratch作为全球广泛流行的可视化编程工具,其在学生计算思维培养上具有重要的作用.本研究从计算思维评价标准的六个维度和计算思维五个核心元素对Scratch典型案例的计算思维特征进行分析,得出Scratch在培养学生算法思想、抽象等方面的突出特征,并提出多元互补等计算思维培养的相关建议.

摘要： 在信息管理水平越来越高的社会发展中,计算思维已成为每个人必不可少的关键专业技能之一.在“普通高中信息技术课程标准(2017版)”中,计算思维被视为信息技术课程中学生的核心素养之一,并且更加重视塑造计算思维的必要性和重要性.计算思维作为信息时代的产物,是当今社会众多学者关注的重要概念,也是文化和教育领域研究的网络热点.随着普通高中新课程标准对计算思维方式的培养提出了要求,学习训练计算思维和掌握计算思维方式是普通高中信息技术基础教育改革的具体内容之一.计算思维也被认为是优化算法和程序设计控制模块的思维质量,而在普通高中优化算法和程序设计,无论是理论活动还是课堂教学实践活动,计算思想课堂教学都是处于探索阶段.许多高中信息技术教师对如何在信息技术课程的内容中培养计算思维缺乏全面的了解,因此需要进一步的科学研究和实践活动.本文总结了普通高中信息技术课程内容中培养计算思维的合理实施对策,并为信息技术教师提出了实践活动参考.

摘要： 计算思维是人工智能时代人们需要具备的关键能力,是教育界广为关注的重要概念,如何培养学生的计算思维是当前研究的热潮.翻转课堂的出现是对传统课堂的更新改进,教师和学生的角色发生转变,学生是教学过程中的“主体”,给学生更多自主学习和思考的机会,有助于培养学生的计算思维能力.基于此,文章搭建出翻转课堂模式下培养计算思维能力的教学过程模型,继而根据设计的模型选取App Inventor课程进行教学实践研究,论证了该新兴教学模式下开展的App Inventor课程教学能够培养初中生的计算思维能力.最后进行实践总结并提出几点不足之处,使今后翻转课堂模式下培养学生计算思维的课程可以更有效地实施.

摘要： 计算思维(Computational Thinking,CT)的培养在K-12教育中日益普及,教师在教学中如何对学习者的计算思维发展水平进行评价是该领域的重要研究内容.本研究以计算思维操作性定义为理论框架,设计了包括题目测验、编程作品评价和学生访谈三种评价方式相结合的评价方案.以小学校本课程“Scratch创意编程”为例,界定阶段性的学习目标,在真实、可计算的问题情境中揭示和收集学生的行为表现,从多个方面和维度对学生进行系统性评价.研究结果表明,该评价方案能真实反映学生的计算思维发展水平,帮助促进教与学的过程.

摘要： 分析大学计算机基础课程目前面临的主要问题,提出行之有效的解决方案,阐述如何以计算思维能力培养为核心凝练教学内容,介绍课程体系的构建方案,说明具体实践中的教学效果.

摘要： 计算机基础课程教学改革应该以提高学生的计算机文化素养、计算机应用能力、创新实践能力为目标.文章通过讨论如何以计算思维为核心构建教学体系、以计算思维为导向开展教学改革,并结合作者所在学校的计算机基础教学的改革和实践,说明以计算思维为核心的教学改革的思路和做法.

摘要： 针对高校人才培养目标和计算机技能在各专业应用的特点,考虑计算机应用能力培养和计算思维能力培养的问题,提出基于宽、专、融课程体系的计算机基础课程建设,分别从宽、专、融3个层面阐述实施过程和办法.

摘要： 越来越多的国家将编程教育纳入正规的学校教育,旨在培养学生的高阶思维和计算思维,却鲜有研究论证学生编程时的思维类型及其与计算思维的关系.以布鲁姆认知目标分类和计算思维三维框架即计算概念、计算实践和计算视角为理论基础,结合视频分析与访谈法,阐述了编程活动与认知技能、计算思维的关系.结果表明,教育工作者可以将可视化编程作为培养学生高阶思维与计算思维的有效载体,本文为培养学生的高阶思维和计算思维提供了可操作性的指导价值.

摘要： “程序设计基础”是计算机类的核心专业基础课,其教学质量与计算机类学生的培养质量直接相关.本文在分析“程序设计基础”的教学过程中存在的一些问题基础上,提出了“程序设计基础”课程教学中“学、练、考”各环节的改进思路,详细阐述了具体改进方案,并对改进方案的教学效果进行了分析和比较,同时对后续教学改进提出了展望.

摘要： 本申请涉及一种思维导图的处理方法、装置、计算机设备和存储介质。获取缓存思维导图所形成的树形结构数据；将所述树形结构数据中各节点分别转换为JSON对象，将由相同类型的节点转换得到的JSON对象形成JSON数组，并将所述JSON数组挂载到由所述相同类型的节点的父节点转换得到的JSON对象，得到JSON格式的节点内容文件；根据所述节点内容文件生成思维导图文件。采用本方法能够有效地降低思维导图文件的大小。

摘要： 本发明公开了一种思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，包括计算当前结点N1相对坐标变化量shift，标记当前结点N1为Z结点；根据相对坐标变化量shift计算Z结点所有兄弟结点新的相对坐标；更新Z结点树分支高度；记录Z结点的父结点的原始树分支高度orig_height；计算Z结点的父结点新的树分支高度height；从根结点或相对坐标变化量为0的结点开始用深度优先搜索方法或广度优先搜索方法根据其下树分支的每个结点的相对坐标值递归计算其绝对坐标值，方法结束。本发明能够减少思维导图软件系统中结点更新位置坐标信息的计算量，提高了树结构下计算结点坐标数据的效率。

摘要： 一种结构化临床思维训练方法、系统、存储介质及计算机设备，该方法，包括：获取用户输入的训练需求，根据所述训练需求查询对应的训练模型，所述训练模型包括虚拟患者模型，以及多个问诊训练环节；当启动所述训练模型时，显示所述虚拟患者模型，并依序进入各个所述问诊训练环节以使所述用户进行问诊训练；获取各个所述问诊训练环节中用户的达成情况，以及获取所述用户在各个所述问诊训练环节输入的问诊信息；根据各个所述问诊训练环节的问诊信息生成所述用户的思维导图；根据各个所述问诊训练环节中用户的达成情况以及所述思维导图生成训练报告。通过该方法学习者可自主进行临床思维的流程学习及诊断思路学习。

摘要： 本发明公开了一个基于思维导图的PDDL问题计算方法及系统。所述方法包括：基于要编辑的PDDL问题，得到domain.pddl文件，并根据所述domain.pddl文件，确定编辑所述domain.pddl文件对应的PDDL问题所需要的组件信息；利用所述组件信息，对所述PDDL问题进行思维导图编辑；解析所述思维导图，得到problem.pddl信息；根据所述problem.pddl信息与所述PDDL问题对应的domain，生成problem.pddl文件；基于所述domain.pddl文件与所述problem.pddl文件，得到所述PDDL问题的解。本发明能够为用户利用PDDL求解规划问题提供便利。

摘要： 本发明公开了一种基于能力分级的思维计算机数学学习系统，涉及信息化教育技术领域，包括学生数据库、数学习题库、数据采集模块、数据计算模块、数据分析模块，所述学生数据模块包含所有需要用到此系统的学生，所述数学习题库包含所有现阶段需要学习的各种难度类型的数学习题，所述学生数据模块的输出端与数据采集模块的输入端连接，所述数据采集模块的输出端与数据计算模块的输入端连接，所述数据计算模块的输出端与数据分析模块的输入端连接，本发明采用了多个角度综合评估学生能力，包括针对不同习题难易度评估，尽量使得学生可以适应现阶段的习题，从而避免过度困难的习题打击学生自信心，通用性较高，具有极强的使用价值。

摘要： 本发明提出一种基于思维图的复杂算法实现方法、计算机存储介质及设备，该方法包括：根据待设计程序需要实现的业务功能以及与业务功能相关的操作数据解析待设计程序的业务逻辑，得到多个逻辑模块；基于思维图对各逻辑模块进行功能及数据接口描述，得到对应的思维图；对各思维图进行功能抽象，将具有共性功能的思维图抽象到基础类，将具有特有属性功能的思维图作为继承基础类的应用类思维图，实现待设计程序的逻辑框架构建。本发明能够自顶向下对复杂算法的宏观逻辑进行较好的把握，可以将晦涩的程序代码表示为直观的思维逻辑图，有利于调试问题的快速定位和程序维护，而且对于类似逻辑模块代码可复用，有效提高复杂算法的程序编码效率。

摘要： 本发明公开了一种基于反向计算思维的空间插值方法，属于空间插值模型构建的技术领域。本发明基于空间物体自相关定律，反向思维地提出了构建采样点与未知格网点约束方程、以及格网点和格网点之间的约束方程，通过预处理共轭梯度法以及最小二乘原理对方程进行求解，得出格网点插值属性值。该方法综合考虑采样点对格网点和格网点之间的影响，并解决了传统经典插值方法中，在采样点较少时，单个采样点影响范围较大问题，极大程度上提高了空间插值精度。

摘要： 本发明属于机器人教育应用领域，提供一种面向幼儿计算思维的测评方法，将任务的关键节点寓于活动地图中，通过在编程板上编制程序指令集，驱动机器人在活动地图上完成特定的测评任务，并显示机器人的运动轨迹，将幼儿的计算思维能力体现在任务完成的各个环节中；在活动地图上聚合规则的格网块，设置不同的交互方式，驱动机器人在活动地图上执行移动、转向、绘制等操作，增强儿童的感知体验，在编程过程中充分锻炼、体现抽象、空间方位、逻辑、分解和计算能力，采集活动过程中幼儿驱动机器人完成测评任务的过程数据，构建幼儿计算思维五大能力测评的指标体系、权重赋值，并结合路径对比算法完成各个指标分值的计算，使用可视化方式表示测评结果。

摘要： 本发明公开了一种计算思维培养的深度学习系统，包括情境任务生成模块、教师个性化教学模块、学生创设空间模块、计算思维空间站以及信息采集模块和学生优秀作品智能筛选展示模块。本发明系统基于深度学习的理念，架接起学校教育与社会教育的桥梁，使学生不仅会学还能将所学的知识迁移应用至现实问题之中，提升运用学科知识解决问题的能力；内置的真实情境任务生成为教师开展信息技术教育提供了很好的支撑，贴近学生生活实际的经历，更有助于学生发散思维，更加积极地参与问题解决过程。本系统还通过记录学生解决问题的全过程，并保存学生问题解决过程的学习活动，从而生成学生计算思维发展雷达图，更具科学性和合理性。

摘要： 本实用新型公开了一种儿童计算思维启蒙教具，包含猫头鹰造型的外壳、安装在内腔的主控板（集成了嵌入式CPU、双电机驱动模块、双红外巡线模块、锂电池充放电管理模块）以及与主控板连接的编程小键盘、超声波传感器、光电传感器、微型电机和车轮等。本实用新型涉及教育机器人、不插电编程、实物编程技术领域，为设计一种配合情境化地图使用的无屏幕、不插电、能编程、可调试、自运行的计算思维启蒙教育的实物化教学用具或儿童玩具，让儿童在可感知的情境下体验编程解决问题的乐趣。