基于Python培养中职生计算思维能力的实证研究.pdf

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在中国进入人工智能时代的背景下，各行业的操作性技能面临被逐步取代的趋势，而从业人员的素质要求相应提高。计算思维，作为一种重要的技能，被广泛认为不仅程序员需要掌握，而是人们普遍应具备的能力。本研究针对中等职业学校学生，通过实验研究法探讨了使用Python编程语言培养其计算思维能力的方法和效果。本研究对计算思维的概念和内涵进行了探讨，明确其在当下教育中的重要性。接着，考虑到Python编程语言在职业教育中的应用，本研究设计了一套教学策略，依据西蒙·派珀特的编程教育理念和梅耶的知识目标分类法，将教学内容分为三大类：“低门槛”、“高顶棚”和“宽领域”，同时设计了DADEP支架，这是一种专为中职生计算思维能力培养的Python学习任务支架。研究过程中，依据计算思维能力培养的阶段性，制定了基础、进阶和高阶三个阶段的教学计划，并针对34名学生进行了教学实验。通过教学实验，对学生进行了全面的计算思维量表和能力测验，以及对Python编程作品的得分进行分析，评估教学策略的有效性。研究发现，学生在算法思维、合作能力、批判性思维和问题解决能力方面有显著提升，但在创造力提升方面效果不明显。同时，学生在计算思维的认知和态度、分析和应用能力上也有显著进步，且Python编程作品得分与计算思维能力之间存在正相关性。从访谈结果看，DADEP支架能有效帮助学生，并且提出教学策略对中职生计算思维能力培养有积极作用。尽管研究取得了一定成果，但由于计算思维能力的培养需要长期的过程和检验，因此研究结论存在局限性和适用范围。未来的研究可以通过增加样本量和延长实验周期来进一步改进。关键词：计算思维，Python，中职生