人工智能课程中概念支架与程序支架对学生计算思维的影响研究OA北大核心CSSCI

探究不同类型支架对计算思维培养的作用有助于为学生提供更科学有效的教学支持。研究设计了概念支架和程序支架,采用准实验研究法,将63名小学三年级学生分为两组,进行了为期6周的教学实验。通过认知网络和滞后序列分析等方法,探索了这两种支架对小学生计算思维发展的影响。在计算思维的认知网络结构方面,研究发现概念支架组主要关注抽象与调试要素,而程序支架组涉及的计算思维要素更为丰富,分解、调试与迭代三者紧密相连。在计算思维要素的转换路径方面,概念支架组展现出“分解→抽象→调试”和“算法→迭代→算法”两条显著路径,而程序支架组则形成了从分解问题到迭代优化的完整路径。研究结果不仅深入揭示了概念支架和程序支架在促进小学生计算思维发展中的不同作用,还为致力于小学阶段人工智能课程设计的研究者与实践者提供了宝贵的参考。