張 瑾 徐紫娟 朱 珂 炕留一
國際視閾下跨學科整合計算思維的課程模式研究*
張 瑾1徐紫娟2朱 珂1[通訊作者]炕留一1
(1.河南師范大學 教育學部,河南新鄉 453007;2.西北師范大學 教育科學學院,甘肅蘭州 730070)
計算思維作為信息社會發展的產物,越來越趨向大眾化和普適化,許多國家紛紛將計算思維進行跨學科整合以進一步推動這一趨勢的發展。然而在此背景下,國內外對于跨學科整合計算思維的理論認識和實踐應用尚缺乏較為系統的梳理分析。因此,文章首先從理論上闡明跨學科整合計算思維的內在機理,然后過渡到實踐,對比分析國際上典型的跨學科整合計算思維的三種課程模式,最后從實踐落實的角度提出不同課程模式下的實踐路徑。文章從理論和實踐兩個維度分析了國際上跨學科整合計算思維的理論意義和實踐價值,并對比分析典型課程模式和實踐路徑的優劣與適用范疇,以期為我國開展跨學科整合計算思維的理論和實踐提供借鑒。
計算思維;計算思維教育;跨學科整合;課程模式;實踐路徑
每一個時代的思維方式都是一種歷史發展的產物,在不同的時代具有迥異的形式,并促使人們在所處的時代予以掌握[1]。如今,隨著信息技術的爆發、迭代,計算被確立為所有學科門類普適的研究范式之一,計算思維由此成為各學科應對信息技術時代算法化挑戰的重要法寶,并被認為是每個公民都應具備的基本素養[2]。
為促進計算思維的普及與發展,各國紛紛將學校作為培養計算思維的第一陣地,并將計算思維跨學科整合到學校各級各類課程,在具體的課程教學中落實計算思維教育。目前,國內外有關跨學科整合計算思維的研究主要集中在以下方面:①教學課程開發方面,Rubinstein等[3]將計算思維與生命科學結合,開發了一門全新的本科非正式課程“生命科學家的計算方法”(Computational Approaches for Life Scientists);汪紅兵等[4]開發了以計算思維為導向的大學C語言程序設計課程。②教學模式設計方面,Sengupta等[5]提出了整合計算思維和K-12科學教育的理論框架;周紅平等[6]建構了以計算思維、STEM工程設計學科內容知識以及教學法三者的整合為核心的教學模式,并在小學開展了實證研究;張學軍等[7]設計并開展了人工智能案例驅動的Python編程教學模型,來培養高中生的計算思維。③教學活動開展方面,Waterman等[8]提出了將計算思維整合到小學科學課程的實踐活動框架;Leonard等[9]通過開發一個融合舞蹈編排、計算機編程和虛擬環境的活動程序來培養高中生的計算思維。
綜合已有的研究來看,國內外學者對于跨學科整合計算思維的研究涵蓋了大、中、小學不同階段的程序設計、科學、人工智能和STEM等課程,通過具體的課程教學來完成計算思維的培養。然而,鮮有研究對“計算思維為什么能夠與不同的學科進行整合?”“與不同學科整合的課程模式有哪些?”“這些課程模式又該如何實施與發展?”等問題進行系統回應,這導致不同學段、不同學科的教師在開展計算思維教育過程中存在一知半解、缺乏創新的情況。基于此,本研究從學科的視角切入,通過明晰跨學科整合計算思維的內在機理,分析國際上跨學科整合計算思維的課程模式及實踐路徑,以期為我國開展跨學科整合計算思維的理論和實踐提供參考。
為探究跨學科整合計算思維的課程模式,首先要理解計算思維的發展和跨學科整合計算思維的內涵,從理論上厘清計算思維的存在形態和跨學科整合計算思維的真正意蘊。
早在1989年,《計算作為學科()》這一報告就已涉及有關計算思維的相關論述[10],但其內容相對模糊,因此并未引起業界關注。直到2006年,周以真[11]首次系統闡述了“計算思維”的概念,認為計算思維是一種利用計算機科學的基礎概念解決問題、設計系統和理解人類行為的思維方式,自此計算思維正式進入研究者的視野。近年來國內外陸續推出的一些文件也都提到有關計算思維的概念,體現了各國對于計算思維的關注。如2017年,美國非營利組織數字承諾研究所發布的《計算世界的計算思維()》報告,從計算實踐的角度給出了計算思維的定義,認為計算思維是解決問題的通用方法[12];2019年,聯合國教科文組織在發布的《教育中的人工智能:可持續發展的挑戰與機遇()》中強調,計算思維不僅屬于計算機科學領域,也是普遍適用于其他學科的一種能力[13];2022年,我國發布義務教育新一輪的課程標準,首次將信息科技作為義務教育階段的一門獨立課程,明確了計算思維作為信息科技課程核心素養的導向作用,并指出計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法,在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設計等思維活動[14];此外,經濟合作與發展組織教育2030項目(簡稱“OECD2030”)將計算思維劃分為學習者未來需要具備的六大復合能力之一,認為計算思維包括提出和開發可通過計算機技術實施的解決方案,并將其內容融入許多國家課程改革的目標和內容之中[15]。從計算思維的發展和相關定義可以看出,計算思維雖然源于計算學科,但隨著數字化時代的不斷發展,計算思維已經不單單是計算學科關注的重點,而是逐漸滲透至各學科領域,成為一種普適化的方法或能力。
“跨學科”一詞由美國哥倫比亞大學心理學教授Woodorth于1926年提出,是指跨越一門學科邊界而進行的涉及兩個或兩個以上學科的實踐活動[16]。跨學科整合計算思維在本研究中意指打破計算學科和傳統學科之間的壁壘,將計算思維以某種形態整合到其他學科教學中的一系列實踐活動,不僅關注計算思維的培養,也關注學習者在其他學科方面的表現。
從理論上來看,跨學科整合計算思維能夠改變傳統分科教育涇渭分明的特點,能夠更好地滿足計算時代社會對學習者的新要求,以培養學習者應對未來挑戰、適應社會發展、解決現實問題的能力。同時,在具體的課程實踐中,跨學科整合計算思維也形成了不同的課程模式。參照被廣泛引用和認可的信息技術與課程整合的三種模式[17]后,本研究在認為國際上跨學科整合計算思維的課程模式可以歸納為學科本位型、學科輔助型和學科拓展型三種類型。
學科本位型課程模式以傳授計算思維的基本知識為目的,將計算思維整合到與計算學科高度相關的課程。國際上采取該課程模式的代表國家有英國、波蘭和澳大利亞,這些國家對該模式的建立與應用起步較早,同時系統也相對完善,均傾向于將計算思維作為一門獨立課程的內容進行講授。
(1)面向計算思維培養的計算機科學課程
1999年,波蘭開設了一門計算機科學課程,較為系統地開展了計算思維教育。該課程分為小、中、高三個階段:1~3年級將計算活動融入到閱讀、寫作、繪畫、游戲等線下活動,4~6年級逐漸使用計算機來支持各學科的學習,7~9年級開始關注對學習者的算法、計算思維能力以及其他方面能力的培養,10~12年級則幫助學習者利用計算思維認識、理解和分析現實生活中存在的問題。波蘭計算機科學課程中計算思維的培養是循序漸進的,在培養初期的小學階段,并未指明計算思維的學習內容,而是將其深入到各類活動中進行培養,在中、高階段則具體規定了計算思維的學習內容和學制安排[18]。此外,波蘭還成立了計算機科學教育標準和認證程序,為支持計算機科學課程教師的發展和更好的計算機科學教學做出了準備。
(2)面向計算思維培養的計算課程
2014年,英國對課程進行改革,將計算思維納入國家計算課程,取代了已有的信息與通信技術課程,是少數沒有將編程作為學科特征,而將計算思維作為獨立學科培養目標的國家之一。英國將計算課程面向的學習者年齡分成5~7歲、7~11歲、11~14歲和14~16歲四個階段,在每個階段結束之前,學習者都應理解、掌握和應用不同的計算思維知識。在具體培養過程中,教師主要是將計算思維概念化,通過提取計算思維的核心概念(如分解、抽象、歸納等),將其與學習者具體的課堂行為相聯系。同時,英國也通過創建學校計算工作小組(Computing at School,CAS)為教師提供教學資源、教學培訓和教學指導,提高計算課程教師數量和教師質量,為計算課程改革和計算思維培養的順利實施提供條件支撐[19]。英國對于計算思維的培養不僅體現在課程名稱的修改,更為重要的是,其培養理念和內容的改革大大提高了計算思維在正規課程中的地位,也為計算思維之后融入其他學科奠定了基礎。
(3)面向計算思維培養的技術課程
2015年,澳大利亞將技術作為中小學的一門獨立課程,并將其分為設計與技術、數字技術兩大主題,其中數字技術主題涉及如何使用計算思維和信息系統實施解決方案。在數字技術主題的具體教學中,1~2年級的學習者通過參與一些引導性游戲,理解真實世界和虛擬世界之間的關系,以及簡單問題的解決在數字世界中的重要性;3~6年級的學習者開始使用可視化編程軟件學習編程基礎概念,被引導以進一步理解技術帶來的變化,包括技術對家庭和社區等領域的影響,并能夠研究和交流更復雜的問題;7~10年級的學習者則逐漸使用編程語言來解決更加復雜的社會問題和創建數字解決方案,被引導考慮更廣泛的道德和社會因素。澳大利亞技術課程培養計算思維的獨特之處在于,創新性地將計算思維培養融入學習者創建和實施解決方案的過程中,并靈活地開展針對技術課程的教學計劃,如1~8年級學習技術課程,9~10年級的學習權則交由各學校依據學習者特點獨立決定[20]。
輔助型課程模式是指在計算學科以外的其他課程教學中,將計算思維視為學習工具來輔助學習者更好地掌握課程內容。近年來,隨著學科輔助型課程模式的迅速發展,韓國、新西蘭和芬蘭在計算思維教育方面處于領先地位,積極探索了將計算思維作為學科學習的“元認知”方法,并取得了較為顯著的成效。
(1)計算思維賦能軟件教育課程
2015年,韓國在各級教育中引入軟件教育計劃,旨在幫助學習者成為具有計算思維能力的創造性人才。被選做試點的小學每年需開展至少17個學時的軟件相關課程,中學至少34個學時,高中則通過選修課來學習相關內容。軟件教育課程在低年級“輕松有趣”,教師使用不插電的方式和可視化編程語言來激發學習者對編碼和軟件的興趣。隨著學習者年齡的增長,軟件教育課程內容變得越來越抽象,包括物理計算、算法和計算機編程。在大學階段,學校通過增加對非計算機科學專業學習者的基礎軟件教育,為學習者提供更多機會,讓他們同時主修計算機科學和非技術領域[21]。在開展軟件教育的同時,韓國教育部通過建立軟件教育平臺、啟動學期資助計劃和成立志愿者社群等方式,為更多學習者提供參與軟件教育的機會,并通過對大量的中小學教師進行專門的軟件教育培訓,為軟件教育的開展奠定基礎。
(2)計算思維賦能數學和工藝課程
芬蘭是歐洲第一個進行跨學科編程教育的國家。2016年,芬蘭開始實施新的國家課程標準,將算法思維與計算思維同義使用,其定義為“概括開放式問題解決方案的過程”。根據新的國家課程標準,1~9年級的數學和3~9年級的工藝課程中明確提到了編程,其中數學課程注重編程和解題,關注計算思維和問題解決能力的培養;工藝課程則需要學習者掌握編程技術,發揮創作能力。從小學到初中,從數學到工藝,從可視化編程到文本編程,芬蘭專注于將計算思維進行跨學科整合,并建立由淺入深、循序漸進的課程體系[22]。目前,計算思維教育思想已幾乎完全滲透于芬蘭學校教育中的每一門學科[23]。此外,芬蘭國家教育委員會以及教育和文化部還通過資助項目、標準引導和專項計劃舉措,全方位支持教師將計算思維融入各學科教學活動中。
(3)計算思維賦能數字技術課程
自2018年起,數字技術被完全納入新西蘭課程和毛利語言國家課程,包含五個新的領域:數字技術的計算思維、數字成果的設計和開發、材料成果的設計和開發、加工成果的設計和開發以及設計和視覺傳達。該課程面向新西蘭1~13年級的所有學習者,其中在數字技術的計算思維領域,學習者需要理解所有數字技術背后的計算機科學原理,學習核心編程概念,成為數字技術的創造者,而不僅僅是使用者。具體來說,在小學階段,學校主要為學習者提供“不插電”資源來支持數字技術的計算思維教學;在中學階段,課程則開始逐漸引入可視化編程軟件和基于文本的編程語言,如果11~13年級的學習者對數字技術有興趣,也可以選修該學科的專業內容,進而更早地選擇和確定未來的職業方向。此外,為了更好地支持數字技術課程的開展,新西蘭教育部還投入大量資金來資助相關項目,并組建虛擬學習網、免費在線開源網站為教師提供信息資源和支持服務[24]。
拓展型課程模式是指在非正式課程中將計算思維作為一種社會生存技能進行整合。這種整合模式具有較大的靈活性,目前開展該模式的國家并不多,其中做法相對具有創新、內涵較為豐富的是新加坡的開放性課程。
2014年,新加坡發起“智慧國家”(Smart Nation)倡議行動,建立了新的計算課程教學框架(如圖1所示)和學習生態系統(如圖2所示),旨在為從學齡兒童到成人階段的范圍群體引入和發展計算思維技能和編程能力[25]。其中,計算課程教學框架規定了學習者需要掌握的計算思維內容;學習生態系統則圍繞教學框架確立課程內容及開展形式,在整個生態系統中,每個主體都對學習者學習興趣的開啟和維持發揮了重要作用,通過學習生態系統為學習者提供學習資源、教學指導和績效評估。

圖1 新加坡計算課程教學框架

圖2 新加坡計算課程學習生態系統
新加坡并沒有將計算課程作為統一的必修內容,而是針對不同學齡段培養學前、小學和中學生對編程和計算技能的興趣[26]。本研究總結其特點具體為:①對于計算思維的講授由各學校決定,每所學校根據學習者的需要和教師的意愿選擇加入課程;②相比使計算機成為義務教育的一部分,選擇從小就開始培養學習者的興趣;③為培養教師的邏輯思維、算法思維、問題解決和編程技能,對其提供專業發展方面的支持;④多方機構共同努力以培養學習者的計算思維技能,如信息通信媒體發展局(Info-Communications Media Development Authority,IMDA)、新加坡科學中心等之間的協同合作。
學科本位型課程模式代表了計算思維融入課程的萌芽階段,標志著各國開始重視學習者計算思維的培養,該模式主要依托計算機類課程,對教師的計算思維知識儲備要求很高,通常由專門的計算機學科教師講授,同時需要學校提供大量的相關資源,但該模式對于學習者自身的關注不夠。學科輔助型課程模式代表了計算思維融入課程的探索階段,標志著各國對學習者計算思維培養的進一步完善,該模式需要教師深度理解學科體系以及學科方法論之間的區別和聯系,同時需要不同學科教師之間高度配合,開始逐漸關注學習者的自身發展和社會教育公平問題。學科拓展型課程模式代表了計算思維融入課程的發展階段,標志著各國對學習者計算思維培養的開放性嘗試,該模式需要學校、社區、教師等多方協同發展,高度關注對學習者學習興趣的培養,重視學習者面向未來的計算思維能力的應用。
在不斷開展的教育實踐中,跨學科整合計算思維的課程模式形成了與之相對應的三類實踐路徑,具體如下:
學科本位型課程模式涉及的學科多與計算相關,尚未脫離編程對于計算思維培養的作用,因此主要借助編程工具來完成計算思維在相關學科中的整合。常見的編程工具主要分為可視化編程類和語言開發類,這兩類工具均對應一定的特點,研究者在實踐過程中常結合自身需求和研究對象進行選擇[27],具體如下:①可視化編程類工具。該類工具比較適合幼兒園和小學階段的學習者,因其簡單易學和操作便捷的特點而備受喜愛,常見的有LOGO、Alice和Scratch。低齡學習者可以借助這些工具來繪制圖案、建立模型和創建項目等,通過簡單的代碼塊完成他們想要制作的任何東西,從而掌握基本的計算思維入門知識。②語言開發類工具。該類工具比較適合高年級的學習者,他們已具備一定的抽象思維能力,并能夠借助工具完成更加復雜的編程問題,常見的是Python、Java和C語言。這類工具可基于對象、可面向過程或可開源使用,能夠滿足不同學習者的學習需求,并更深層次地促進學習者對計算思維知識的掌握。
在借助編程工具整合計算思維的過程中,我國教師一方面應注重學習者的身心發展,除軟件操作外,還要創造更多不插電的活動來完成學習者計算思維的培養;另一方面應注重學習者計算思維培養的連貫性,在不同階段選擇不同的工具將計算思維融入學習者的學習過程中。
相對于學科本位型課程模式而言,學科輔助型課程模式涉及計算學科之外的其他諸多學科,為此,計算思維通常結合其他學科任務來整合到課程各環節,具體有如下幾種策略:①創設問題情境,探究解決方案。基于問題的學習能夠幫助學習者通過具體的學科問題情境設定自己的學習目標,自行探索問題解決方案。在此過程中,學習者需要發揮其計算思維能力,進而加深對學科知識的理解。②引導項目策劃,制定研究計劃。項目的完成通常具有一定的挑戰性,需要學習者具備問題解決、活動策劃和實踐調查等能力。在計算思維與其他學科整合的過程中嵌入不同難度的實踐項目,能夠促進學習者在項目完成過程中計算思維能力的應用。③建立協作關系,合作完成任務。在整合課程學習過程中,經常涉及學習者合作學習完成學科任務,協商、分享和解決與任務相關的內容。例如,在小學數學課程中,教師可以讓學習者通過小組合作的方式,完成用可視化編程軟件繪制一系列對稱圖形的任務。
在結合學科任務整合計算思維的過程中,我國要立足國情,分批次將計算思維與不同學科任務進行整合,穩步推進,逐步推廣。同時,跨學科整合計算思維具有一定的靈活性,因此教師要大膽創新與嘗試,不斷探索具有不同學科特色的整合方式。
學科拓展型課程模式最具開放性和豐富性,更需要研究者以行動為導向整合計算思維,繼而推動計算思維走向更加實踐化的一條道路,其中比較有代表性的方式有如下:①依托硬件設備,助力實踐操作。例如,教師可以通過設計和編程機器人設備為學習者提供關于其程序功效的即時、具體的反饋,使學習者在使用機器人系統過程中,了解其設計、編程、測試和調試的周期,促進其計算思維和動手能力的培養。②借助游戲教學,豐富學習體驗。游戲作為一種以學習者為中心的教學方法,包含許多問題解決的特征,如未知的結果、通向目標的多條路徑、問題背景的構建、多人協作等,并且其中還添加了一些競爭和機會的元素,能夠幫助學習者在建立學習興趣的基礎上更好地完成學習任務。如一款名為AutoThinking的自適應教育計算機游戲,就被應用于課程中來培養學習者的計算思維能力[28]。③發揮語言魅力,激發創新創造。講故事是一種用語言影響兒童學習的有力工具,部分研究通過講故事的方式來激發低齡學習者對計算思維的興趣,鼓勵學習者積極參與到故事的復述、吟誦和演唱中。例如,Dietz等[29]開發了語音引導的智能手機應用程序,將講故事作為一項創造性活動,向5~8歲兒童講授計算思維概念,培養低齡學習者的計算思維能力。
在開展以行動為導向整合計算思維的過程中,我國要努力開發計算思維教學的實物資源和工具,使理論與實踐能夠在課堂中同步開展。另外,教師應不斷反思和更新自己的教學理念,汲取多方經驗和多元方法開展教學,滿足學生多樣化的學習需求。
本研究從學科這一宏觀視角出發,通過厘清跨學科整合計算思維的內在機理,詳細分析了國際上典型的跨學科整合計算思維的課程模式和實踐路徑,三種課程模式和與之對應的三類實踐路徑分別代表了跨學科整合計算思維的萌芽、探索、發展階段,但每一種課程模式和實踐路徑都不是完全孤立的存在,在具體的教學過程中存在多重交叉和相互融合的關系。為了更好地促進跨學科整合計算思維的理論與實踐探索,我國應積極借鑒國外計算思維相關課程改革經驗,加大計算思維在各學科的滲透力度;大中小學要協同發展,共同完成計算思維人才的培養;教師應不斷提升自身計算思維能力,創新計算思維課堂教學。此外,跨學科整合計算思維也需要家庭、企業、社會等方面的支持,形成跨學科整合計算思維的多元共育新生態。
[1]武建鑫.重塑自身以塑造未來:人工智能時代的“MIT方案”[J].比較教育研究,2020,(2):24-31.
[2][11]Wing J M. Computational thinking[J]. Communications of the ACM, 2006,(3):33-35.
[3]Rubinstein A, Chor B. Computational thinking in life science education[J]. PLoS Computational Biology, 2014,(11):e1003897.
[4]汪紅兵,姚琳,武航星,等.C語言程序設計課程中的計算思維探析[J].中國大學教學,2014,(9):59-62.
[5]Sengupta P, Kinnebrew J S, Basu S, et al. Integrating computational thinking with K-12 science education using agent-based computation: A theoretical framework[J]. Education and Information Technologies, 2013,(2):351-380.
[6]周平紅,牛鈺琨,王康,等.面向計算思維培養的STEM工程設計教學模式及應用[J].現代遠程教育研究,2022,(1):104-112.
[7]張學軍,岳彥龍,梁嶼藩.Python課程中數字化游戲教學培養高中生計算思維的實證研究[J].電化教育研究,2021,(7):91-98.
[8]Waterman K P, Goldsmith L, Pasquale M. Integrating computational thinking into elementary science curriculum: An examination of activities that support students’ computational thinking in the service of disciplinary learning[J]. Journal of Science Education and Technology, 2020,(1):53-64.
[9]Leonard A E, Daily S B, J?rg S, et al. Coding moves: Design and research of teaching computational thinking through dance choreography and virtual interactions[J]. Journal of Research on Technology in Education, 2021,(2):159-177.
[10]Denning P J, Comer D E, Gries D, et al. Computing as a discipline[J]. Computer, 1989,(2):63-70.
[12]Angevine C, Cator K, Roschelle J, et al. Computational thinking for a computational world[R]. America: Digital Promise, 2017:4-5.
[13]United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. Artificial intelligence in education: Challenges and opportunities for sustainable development[R]. France: Paris 07 SP, 2019:20.
[14]教育部.義務教育信息科技課程標準(2022年版)[OL].
[15]左浩德,朱夢露,曹一鳴.“OECD2030”視域下學生復合能力的維度、培養策略及啟示[J].教育理論與實踐,2022,(7):9-14.
[16]劉仲林.交叉科學時代的交叉研究[J].科學學研究,1993,(2):11-18、4.
[17]王琴,杜華,張舒予.信息技術與課程整合的三種模式[J].電化教育研究,2003(9):15-18.
[18]Sys?o M M, Kwiatkowska A B. Introducing a new computer science curriculum for all school levels in Poland[A]. International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution, and Perspectives[C]. Berlin: Springer, 2015:141-154.
[19]Gov.UK. National curriculum in England: Computing programmes of study[OL].
[20]Zagami J. Digital technologies in the Australian curriculum[J]. Australian Educational Computing, 2015,(1):3.
[21]Kim K. A recognition analysis of elementary teachers for software education of 2015 revised Korea curriculum[J]. Journal of The Korean Association of Information Education, 2016,(1):47-56.
[22]Hakala L, Kujala T. A touchstone of finnish curriculum thought and core curriculum for basic education: Reviewing the current situation and imagining the future[J]. Prospects, 2021,(1):473-487.
[23]李陽.計算思維導向的跨學科兒童編程教育模式研究——基于芬蘭兒童編程教育的經驗與啟示[J].現代教育技術,2020,(6):19-25.
[24]Bell T, Andreae P, Robins A. A case study of the introduction of computer science in NZ schools[J]. ACM Transactions on Computing Education (TOCE), 2014,(2):1-31.
[25]Kong S C, Abelson H. Computational thinking education[M]. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd, 2019:345-361.
[26]白雪梅,顧小清.新加坡K-12計算思維培養及其啟示[J].現代教育技術,2020,(6):13-18.
[27]朱珂,徐紫娟,陳婉旖.國際視閾下計算思維評價研究的理論和實踐[J].電化教育研究,2020,(12):20-27.
[28]Hooshyar D, Pedaste M, Yang Y, et al. From gaming to computational thinking: An adaptive educational computer game-based learning approach[J]. Journal of Educational Computing Research, 2021,(3):383-409.
[29]Dietz G, Le J K, Tamer N, et al. StoryCoder: Teaching computational thinking concepts through storytelling in a voice-guided app for children[A]. Proceedings of the 2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems[C]. New York: ACM, 2021:1-15.
Research on the Curriculum Models of Interdisciplinary Integrated Computational Thinking from the Perspective of International Perspective
ZHANG Jin1XU Zi-juan2ZHU Ke1[Corresponding Author]KANG Liu-yi1
As the product of the development of an information society, computational thinking tends to be more and more popular and universal. Many countries in the world have carried out interdisciplinary integration of computational thinking to further promote the development of this trend. However, under this context, there is still a lack of systematic analysis of the theoretical understanding and practical application of interdisciplinary integrated computational thinking at home and abroad. Therefore, this paper firstly clarified the internal mechanism of interdisciplinary integrated computational thinking from in theory, then transitioned to practice and further compared and analyzed three typical international curriculum models of interdisciplinary integrated computational thinking, and finally put forward the practical paths under different curriculum models from the perspective of practical implementation. The article analyzed the theory significance and practice value of the interdisciplinary integrated computational thinking in the world both from theoretical and practical dimensions, and compared the advantages and disadvantages of typical curriculum models and practical paths and their applicable categories, aiming to provide reference and inspiration for the theory and practice of interdisciplinary integrated computational thinking in China.
computational thinking; computational thinking education; interdisciplinary integration; curriculum model; practical path

G40-057
A
1009—8097(2022)12—0049—09
10.3969/j.issn.1009-8097.2022.12.006
本文為教育部人文社會科學研究規劃基金項目“網絡學習空間中學習共同體組織策略與優化機制研究”(項目編號:20YJAZH128)、河南省高校科技創新團隊支持計劃“教育大數據分析與應用”(項目編號:22IRTSTHN031)的階段性研究成果。
張瑾,副教授,博士,研究方向為學習分析技術理論與應用,郵箱為hsdzg@qq.com。
2022年8月31日
編輯:小時