中小学信息技术课程中计算思维研究现状分析

中小学信息技术课程中计算思维研究现状分析

作者：张加莎刘菁

来源：《中国信息技术教育》2017年第12期

摘要：本文采用内容分析法，从理论、实践两个方面对信息技术课程中计算思维的研究现状进行分析，利用关键词分析法对信息技术课程中有关计算思维的高频关键词进行统计。分析发现，计算思维理论研究占多数，而实践研究较欠缺，且计算思维的培养大多集中在初高中，对小学生的计算思维能力培养关注较少。期望研究结果能够为研究者及一线教师提供借鉴。

关键词：信息技术；计算思维；研究现状

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2017）12-0043-04

● 引言

计算思维是目前国际计算机教育界广为关注的话题之一，自从周以真教授于2006年重新提出并对其进行定义以来，国际上便掀起了一股培养计算思维的热潮。根据周以真教授的定义，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一切思维[1]，具有概念化，不是程序化；根本的，不是刻板的技能；是人的，不是计算机的思维方式；是数学和工程思维的互补与融合；是思想，不是人造物；面向所有的人、所有的地方等特征。[2]

目前，我国基础教育和高等教育正在积极探寻学生计算思维培养的问题。基础教育信息技术课程是培养中小学生计算思维能力的主要阵地，为了探寻中小学信息技术课程中计算思维的培养现状，笔者利用国内最大的资源共享平台——中国知网作为信息来源，从理论研究和实践研究两方面对信息技术课程中计算思维培养现状进行了详细分析，发现理论研究占多数，而实践研究较欠缺，并利用关键词分析法对信息技术课程中有关计算思维的高频关键词进行统计，发现计算思维的培养大多集中在初高中，对小学生的计算思维能力培养关注较少，而且Scratch软件是培养计算思维时使用较多的工具，计算思维的出现推动了信息技术课程的教学改革。

● 研究过程

1.研究目的

计算思维是当前国际上重点研究的对象，本研究的目的是通过文献分析探寻我国当前中小学信息技术课程中计算思维的研究现状，以期对计算思维研究者和中小学一线教师提供借鉴。

2.样本来源及研究对象

本研究以CNKI为样本来源，以专业检索的方式“SU=信息技术 &SU=计算思维”进行检索，总共检索到从2007年到2016年共308篇文献，经过分析，发现2007年到2010年的文章无效，所以笔者以2011年到2016年的301篇文献为研究对象进行研究。具体统计如上页表1所示。

3.类目设计

由于计算思维对于中小学信息技术课程来说是一个比较新的概念，所以本研究主要从计算思维的理论研究、实践研究两方面对文章进行统计分析（如上页表2）。

● 研究结果与具体详情

1.文章研究发展分析

根据上页表1中文章的统计结果，笔者得出了如下图所示的计算思维文章研究发展趋势图。

从下图中可以看出，自2011年以来，信息技术课程中计算思维的研究发展呈上升的趋势。计算思维最先是由Seymour Papert提出的，但在当时并未引起大家的注意。自从2006年，周以真教授重新提出并对其重新定义后，计算思维才受到国内外相关学者的广泛关注，从下图中也可以看出，我国教育界尤其是信息技术教育领域对其的关注和研究热度一直持续上升。根据周以真教授的观点，可以了解到，计算思维是当今社会每个人都必须掌握的一项基本素质和能力，就如同读写、算术能力一样。同时，信息技术课程是中小学生计算思维能力培养的主要阵地，所以，我国信息技术课程中计算思维培养的相关研究发展一直呈上升的趋势。

笔者采用内容分析的方法，对301篇文章进行了详细分析，最后统计出150篇与本文主题相符的文章（如表3）。

2.信息技术课程中计算思维理论研究

据统计，我国中小学信息技术课程中，计算思维的理论研究所占的比例（65%）远远高于实践研究所占比例（35%），这说明研究者和教师们将过多的目光投放在计算思维的理论研究方面。同时，研究者大多赞同周以真教授的观点，几乎很少有对计算思维的概念、内涵、特征进行再次探讨的。但是很多教师或研究者都只是在理论层面上探讨如何在信息技术课程中培养

学生的计算思维能力，在计算思维能力培养的教学方法、模式和策略等方面给出自己的建议，如王庆军认为高中信息技术课程中计算思维的培养要选择科学的教学方式，开展个性化考核，教学要尽量贴近生活[3]，姚海认为计算思维的培养首先要提高思想认识，突出信息技术课程的作用，要创新教学方式方法，要密切关注教学内容与学生的联系等[4]；另外，大部分研究者探讨了计算思维的引入对中小学信息技术课程带来的价值和影响，王荣良认为计算思维是信息技术课程的一种新的学科思维方式[5]，李锋认为计算思维是信息技术课程的一种内在价值[6]，孟令标认为计算思维是中小学信息技术课程的发展机遇等[7]；部分研究者分析了信息技术课程在计算思维的影响下的发展趋势，当然还有研究者在研究国外计算思维发展的基础上对我国信息技术课程中计算思维的发展提出建议。总之，研究者们从各个方面探讨了信息技术课程中计算思维的培养发展，这对我国中小学信息技术课程起着积极的促进作用。

3.信息技术课程中计算思维实践研究

大家对理论进行了大量的探索，但对信息技术课程中计算思维培养的实践研究仅占比35%。在实践方面，研究者们大多数关注在研究计算思维内容的基础上，在自己的实践教学中探索学生计算思维能力的培养，如方国盟在教学实践中利用思维导图促进小学生计算思维的培养[8]，郭守超等人提出了基于App Inventor的学习模型并结合实践证明该模型可以有效培养学生的计算思维能力等[9]；部分研究者以参与者的身份研究教学实践中学生计算思维的培养，如赵兰兰研究了运用Scratch软件培养中学生计算思维的能力[10]，葛明珠探索了协作学习模式中学生计算思维的培养[11]；等等。总体来看，实践研究的范围较窄，且比例较小，这应引起大家的重视，因为我们只有将理论研究与实践研究相结合，将研究成果付诸实践进行验证，才能真正地在信息技术教学实践中培养中小学生的计算思维能力。

4.关键词分析

关键词可以反映某个领域的研究热点和发展趋势。笔者使用书目共现分析系统

BICOMB2.0对2011到2016年检索到的所有文章进行了关键词词频统计分析，共统计到883条关键字。笔者根据高频词选择一般为截取的高频词累计频次达总频次的40%左右的标准[12]，进行高频词分析。经过统计，笔者选取了出现频次大于5的关键词共30条，其累计频次百分比达36.05%，具体统计数据如表4所示。