近日，為推動計算思維相關(guān)研究成果在真實教學(xué)場景中的有效落實，進一步支持思維能力培養(yǎng)的系統(tǒng)化教學(xué)實踐，北師大科學(xué)教育研究院聯(lián)合區(qū)域教育主管部門、公立中小學(xué)校、教育科技企業(yè)，結(jié)合區(qū)域教育特點、學(xué)校課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)機制，開展了一項關(guān)于青少年邏輯思維能力模型及評測的研究。
本研究采用的定義與測量框架，源自ICILS 2023開發(fā)并驗證的成果。該框架的研究數(shù)據(jù)來自 23 個國家和地區(qū)、8 萬余名八年級學(xué)生，引入可解釋的人工智能方法——結(jié)合Light GBM和SHAP分析框架，識別了多項關(guān)鍵預(yù)測變量，對學(xué)生計算思維表現(xiàn)的關(guān)鍵影響因素進行識別，并進一步闡釋了這些因素所呈現(xiàn)的非線性作用機制。
研究表明，在計算機相關(guān)課程中，適度的 ICT （信息科學(xué)技術(shù)）使用與計算思維表現(xiàn)呈現(xiàn)最為積極的關(guān)聯(lián)。研究論文中還提到一項來自2024年南洋理工大學(xué)Chee-KitLooi團隊的研究結(jié)論，即接受計算思維訓(xùn)練的學(xué)生在數(shù)學(xué)標(biāo)準化測試中平均進步幅度達15%以上。這意味著，研究為理解如編程這一類作為計算機相關(guān)課程在教學(xué)實踐中的典型形態(tài)的數(shù)字化學(xué)習(xí)活動，如何更有效地支持思維能力發(fā)展，提供了重要研究背景和方法論層面的參考。
這項研究的發(fā)現(xiàn)，為理解編程這一類作為計算機相關(guān)課程在數(shù)字化教學(xué)實踐中的典型形態(tài)，以及相關(guān)技術(shù)導(dǎo)向課程，如何更有效地支持思維能力發(fā)展，提供了重要研究背景和方法論層面的參考。
目前，研究成果已經(jīng)進一步轉(zhuǎn)化為教學(xué)實踐的評估應(yīng)用。這套應(yīng)用嚴格建立在研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，從三個維度對邏輯思維進行結(jié)構(gòu)化評估：
計算概念：即學(xué)生在編程過程中直接接觸的、并在熟練運用中不斷加深理解的七個計算概念；
認知方法：即學(xué)生在問題解決過程中逐步形成的、并通過系統(tǒng)訓(xùn)練持續(xù)強化的五個認知方法；
計算品質(zhì)：即學(xué)生在編程實踐中逐步內(nèi)化的、反映個體態(tài)度與信念的心理特質(zhì)，支撐學(xué)習(xí)動力與持續(xù)性發(fā)展，其中包含四個品質(zhì)。
在這一視角下，思維能力不再被視為一種只能憑經(jīng)驗判斷的結(jié)果，而被看作一個可以通過學(xué)習(xí)行為和認知特征加以分析的能力表現(xiàn)，同時，也對以邏輯思維發(fā)展為導(dǎo)向的教學(xué)實踐之評估方式提出了可量化、可解釋、可追蹤的要求。在以思維能力提升為賣點的教育行業(yè)里，如果能將測評工具引入自身的課程與教學(xué)體系，用以提供專業(yè)客觀的可量化結(jié)果，就有利于支持對其學(xué)員學(xué)習(xí)過程的觀察、分析與進步反饋。
通過這樣的測評體系，青少年信息素養(yǎng)學(xué)習(xí)不再僅以“完成進度”作為反饋依據(jù)，而是能夠更清晰地呈現(xiàn)孩子在思考方式上的變化，使邏輯思維的培養(yǎng)過程更可觀察、可討論、可跟蹤，這也為廣大中小學(xué)校、教育科技企業(yè)在課程設(shè)計、教學(xué)反饋和個性化支持等環(huán)節(jié)，提供了更負責(zé)任的參考依據(jù)。
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