埃斯拉·奥兹坎(Esra Özcan)| 图林·哈什拉曼(Tülin Haşlaman)
土耳其安卡拉TED大学教育学院小学教育系
摘要
“非计算机化”计算思维活动提供了一种经济高效且易于实施的方法,可以在不依赖计算机的情况下教授计算思维技能。这些活动采用动手实践和互动式的方法,如谜题、游戏、故事讲述和角色扮演,来介绍抽象、算法、分解和模式识别等关键计算概念。本研究探讨了将这些活动融入小学社会研究教育中的可行性。我们为28名职前教师设计了一个为期8周的培训项目,内容包括动手实践和教案编写。项目结束后,要求职前教师准备将“非计算机化”计算思维融入社会研究课程的教案,并对12名志愿职前教师进行了半结构化访谈。教案分析结果显示,职前教师成功地将计算思维方法应用到了社会研究教学中。访谈数据表明,这些活动促进了问题解决能力、批判性思维能力以及对社会研究内容的深入理解。本研究为社会研究教育中计算思维的应用提供了可复制的框架,鼓励教育工作者将计算思维融入教学,从而丰富学生的学习体验。
引言
如今,随着计算机科学技术的进步(Dong等人,2024;Tsai等人,2022;Wang & Kale,2025),计算思维(CT)技能的重要性日益凸显。作为21世纪必备的技能,计算思维涵盖了问题解决、系统设计以及通过核心计算机科学原理理解人类行为(Cuny等人,2010;Roscoe等人,2014;Higgins等人,2017)。计算思维为跨学科培养分析性和批判性思维能力提供了框架。特别是社会研究,由于其跨学科性质和关注现实世界问题的特点(Güven & Gülbahar,2020;Manfra等人,2022),为整合创新教学方法提供了理想的环境。通过将计算思维纳入社会研究教育,教育者可以提升学生分析复杂社会问题、评估系统并提出有效解决方案的能力,这符合培养适应日益互联互通和技术驱动世界的人才的目标(Hammond等人,2020)。
计算思维使学生能够通过分析和解释更好地理解知识构建过程,从而更好地掌握社会研究主题并发展解决问题的能力(Manfra等人,2022)。培养未来公民的教育者需要掌握必要的内容、教学方法和策略,以便有效地将计算思维融入教学中(Dong等人,2024;Ukkonen等人,2025;Yadav等人,2011;Yun & Crippen,2025)。基于上述理论框架,本文旨在指导职前教师将“非计算机化”计算思维方法应用于小学社会研究教学,通过创新和吸引人的方式提升他们的教学策略。文章首先回顾了计算思维在学习中的重要性以及相关教师教育研究,随后介绍了实施过程的相关信息。最后,阐述了本研究的结果及其对领域的贡献。
研究设计
本研究采用定性案例研究方法(Thompson,2021;Yin,2014),深入探讨了“非计算机化”计算思维在社会研究教育中的整合情况。研究对象为28名参加本科教师教育项目社会研究教学课程的职前小学教师。这些教师通过为期8周的培训项目了解了计算思维的概念。
讨论
研究结果表明,“非计算机化”计算思维活动有助于职前教师在社会研究课程设计中提升概念理解和实践能力。这种进步得益于“非计算机化”活动的具体性和低门槛特性,使得计算思维概念更易于理解和应用于教学实践中。这与以往研究报告中提到的计算思维整合难题形成对比,表明结构化的教学方法有助于提高整合效果。
局限性与未来研究方向
本研究仅针对28名职前小学教师进行,且访谈对象为12名志愿者。虽然样本具有代表性,但未来研究应纳入更多来自不同学科和教育阶段的职前教师,以提高研究结果的普遍性。此外,本研究仅关注将“非计算机化”计算思维模型融入社会研究课程,而实际上该方法已广泛应用于其他教学领域。
未引用参考文献
Weintrop等人,2014;Bell等人,2009;Bundy,2017;Durak和Sarıtepeci,2017;MEB,2024;Polat和Yilmaz,2022;Sigelman和Rider,2012;Sun等人,2024;Thomas,2011;Tsarava等人,2019b;Voon等人,2023;Wade,2001
CRediT作者贡献声明
埃斯拉·奥兹坎(Esra Özcan):负责撰写初稿、可视化设计、资源整理、方法论构建、数据分析、概念化工作。图林·哈什拉曼(Tülin Haşlaman):负责审阅和编辑。