让计算思维为智能时代的教育赋能——ISTE《计算思维能力标准（教育者）》解读及启示
发布时间：2021-09-29 21:44
国际教育技术学会（ISTE）于2018年发布了《计算思维能力标准（教育者）》,这是国际范围内首个以计算思维命名的标准文本,对指引智能时代的计算思维教学具有里程碑意义。《计算思维能力标准（教育者）》旨在为智能时代的教学变革提供路线图,分别从智能时代计算思维教育者的五种身份——计算思维学习者、教育公平的领导者、围绕计算的协作者、创新者与设计者、计算思维与课堂教学融合的促进者入手,围绕计算思维、公平的领导者、围绕计算的协作、创新与设计及融合计算思维,界定了教育者应具备的计算思维能力。该《标准》的启示在于:就教师专业发展而言,要明确计算思维教育者的多重身份,履行相应职能;构建教育者计算思维能力发展框架——CTPACK,在学科教学中有效落实计算思维;以计算思维为牵引,带动数据素养与人工智能素养的共同提升。就学科建设而言,在信息技术学科中有效落实计算思维,促进计算思维与学科教学的深度融合,加深跨学科活动设计,从而推进学科间的协同发展。
【文章来源】：远程教育杂志. 2020,38(03)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
计算思维能力标准（教育者）内容框架
第一，教师是学习者。教师担负着将计算思维深度融入学科教学、培养未来社会建设者的重任。为此，教师要通过理论学习、前沿追踪、专题研讨与实践探索等多种途径开展学习，了解智能时代技术的最新进展，并将其融入学科教学中。例如，使用智能测评工具实时跟踪学生的发展状况，基于测评结果及时优化教学，指导学生使用智能机器人解决现实生活中遇到的问题，等。在此过程中，教师自身的计算思维知识得以不断建构，计算思维与学科教学融合能力进一步提升。第二，教师是领导者。教师的计算思维教学领导力，除了体现在基本的专业知识、专业能力、专业态度、专业理想、人格魅力、人际关系与个性品质等方面外，还体现在善于创设公平而包容的计算文化，帮助全体学生（无论性别与出身）确立自己在智能时代的计算身份，适应并融入智能社会：包括深度参与计算活动，运用计算思维解决真实问题，体会并理解计算对人类生活的重要影响。
在智能时代，技术为教育赋能已经达成共识。正是考虑到技术对教育的影响，TPACK框架被提出。它描述了教师要将信息技术融合进课程所需要的知识[10]，成为教师专业化发展的重要组成部分。但是，TPACK并非是一成不变的“僵化的纲领”，结合学科特征与技术发展，TPACK已生成了诸多变式。典型如，Tsai、Chai和Ertmer认为，物理/技术与文化/制度、人际交往、设计能力是教师开展TPACK行动所面临的三道屏障，并基于此提出了TPACK行动框架（TPACK-in-Action Framework)[11-12]；也有学者结合科学学科与本学科特征，提出了融合技术教学法的科学知识框架（The Framework of Technological Pedagogical Science Knowledge,TPASK)[13]。智能时代是一个以数据与计算为基础的时代，计算思维因其涵盖问题求解、系统设计以及人类行为理解等一系列思维活动，成为智能时代一种必备的基础性技能[14]。因此，对于融合计算思维的学科教学而言，仅仅掌握技术性知识是远远不够的，还必须对以技术为基础的计算思维知识有充分的认知。为此，我们可参照科学学科TPASK框架的做法，将计算思维知识融入TPACK框架中，形成整合计算思维的学科教学知识框架———CTPACK（见图3)相应的，CTPACK框架包含学科内容知识（CK）、教学法知识（PK）和计算思维知识（CTK）三个核心要素，以及学科教学知识（PCK）、整合计算思维的学科内容知识（CTCK）、整合计算思维的教学法知识（CTPK）和整合计算思维的学科教学知识（CTPACK）四个复合要素。相对于TPACK，计算思维教学尚处于起步阶段，其实践相对较少，七个要素作用尚不明确，可参照TPACK的实践方式展开：（1）实施方式一，参照Guerrero提出的四个领域实现路径。Guerrero通过TPACK实践指出，数学教师的TPACK可以通过技术概念和使用、基于技术的数学教学、基于技术的课堂管理以及内容的深度和广度这四个领域的学习来实现[15]。参照该结论，可重点强化计算思维的概念与使用（CTK）、基于计算思维的学科教学（CTCK）、基于计算思维的课堂管理（CTPK）及学科内容的深度与广度四个领域（CK）的学习；（2）实施方式二，参照Koh的五个因素实现路径。Koh采用因子分析法对1185名新加坡职前教师进行了大规模调查，揭示了影响TPACK的最重要的五个因素分别是：技术知识、内容知识、教学知识、技术教学知识和批判性反思的知识[16]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]教育研究的去芜存菁之路:从多模态叙事到证据公平——美国AERA 2019年会述评[J]. 吴忭,彭晓玲,胡艺龄. 远程教育杂志. 2019(04)
[2]北极星计划:以STEM教育为核心的全球创新人才培养——《制定成功路线:美国STEM教育战略》（2019-2023）解析[J]. 陈鹏,田阳,刘文龙. 远程教育杂志. 2019(02)
[3]智慧学习环境下学校、家庭、场馆协同教育联动机制研究[J]. 徐晶晶,黄荣怀,杨澜,高步云,白文倩. 电化教育研究. 2018(08)
本文编号：3414530
【文章来源】：远程教育杂志. 2020,38(03)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
计算思维能力标准（教育者）内容框架
第一，教师是学习者。教师担负着将计算思维深度融入学科教学、培养未来社会建设者的重任。为此，教师要通过理论学习、前沿追踪、专题研讨与实践探索等多种途径开展学习，了解智能时代技术的最新进展，并将其融入学科教学中。例如，使用智能测评工具实时跟踪学生的发展状况，基于测评结果及时优化教学，指导学生使用智能机器人解决现实生活中遇到的问题，等。在此过程中，教师自身的计算思维知识得以不断建构，计算思维与学科教学融合能力进一步提升。第二，教师是领导者。教师的计算思维教学领导力，除了体现在基本的专业知识、专业能力、专业态度、专业理想、人格魅力、人际关系与个性品质等方面外，还体现在善于创设公平而包容的计算文化，帮助全体学生（无论性别与出身）确立自己在智能时代的计算身份，适应并融入智能社会：包括深度参与计算活动，运用计算思维解决真实问题，体会并理解计算对人类生活的重要影响。
在智能时代，技术为教育赋能已经达成共识。正是考虑到技术对教育的影响，TPACK框架被提出。它描述了教师要将信息技术融合进课程所需要的知识[10]，成为教师专业化发展的重要组成部分。但是，TPACK并非是一成不变的“僵化的纲领”，结合学科特征与技术发展，TPACK已生成了诸多变式。典型如，Tsai、Chai和Ertmer认为，物理/技术与文化/制度、人际交往、设计能力是教师开展TPACK行动所面临的三道屏障，并基于此提出了TPACK行动框架（TPACK-in-Action Framework)[11-12]；也有学者结合科学学科与本学科特征，提出了融合技术教学法的科学知识框架（The Framework of Technological Pedagogical Science Knowledge,TPASK)[13]。智能时代是一个以数据与计算为基础的时代，计算思维因其涵盖问题求解、系统设计以及人类行为理解等一系列思维活动，成为智能时代一种必备的基础性技能[14]。因此，对于融合计算思维的学科教学而言，仅仅掌握技术性知识是远远不够的，还必须对以技术为基础的计算思维知识有充分的认知。为此，我们可参照科学学科TPASK框架的做法，将计算思维知识融入TPACK框架中，形成整合计算思维的学科教学知识框架———CTPACK（见图3)相应的，CTPACK框架包含学科内容知识（CK）、教学法知识（PK）和计算思维知识（CTK）三个核心要素，以及学科教学知识（PCK）、整合计算思维的学科内容知识（CTCK）、整合计算思维的教学法知识（CTPK）和整合计算思维的学科教学知识（CTPACK）四个复合要素。相对于TPACK，计算思维教学尚处于起步阶段，其实践相对较少，七个要素作用尚不明确，可参照TPACK的实践方式展开：（1）实施方式一，参照Guerrero提出的四个领域实现路径。Guerrero通过TPACK实践指出，数学教师的TPACK可以通过技术概念和使用、基于技术的数学教学、基于技术的课堂管理以及内容的深度和广度这四个领域的学习来实现[15]。参照该结论，可重点强化计算思维的概念与使用（CTK）、基于计算思维的学科教学（CTCK）、基于计算思维的课堂管理（CTPK）及学科内容的深度与广度四个领域（CK）的学习；（2）实施方式二，参照Koh的五个因素实现路径。Koh采用因子分析法对1185名新加坡职前教师进行了大规模调查，揭示了影响TPACK的最重要的五个因素分别是：技术知识、内容知识、教学知识、技术教学知识和批判性反思的知识[16]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]教育研究的去芜存菁之路:从多模态叙事到证据公平——美国AERA 2019年会述评[J]. 吴忭,彭晓玲,胡艺龄. 远程教育杂志. 2019(04)
[2]北极星计划:以STEM教育为核心的全球创新人才培养——《制定成功路线:美国STEM教育战略》（2019-2023）解析[J]. 陈鹏,田阳,刘文龙. 远程教育杂志. 2019(02)
[3]智慧学习环境下学校、家庭、场馆协同教育联动机制研究[J]. 徐晶晶,黄荣怀,杨澜,高步云,白文倩. 电化教育研究. 2018(08)
本文编号：3414530
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