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新闻稿

这就是学生如何在社会研究中学习解决问题的技能

女人在计算机
来源:J.凯利·布里托,Unsplash, https://unsplash.com/photos/PeUJyoylfe4

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梅根·Manfra
Laura Oleniacz,北卡罗来纳州新闻服务

一个新的研究由北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的一名研究人员领导的课程介绍了社会研究教师如何利用计算思维和基于计算机的资源来分析原始数据,如经济信息、地图或历史文献。研究结果表明,这些方法不仅提高了计算思维,而且还提高了学生对社会研究概念的理解。

在《社会教育理论与研究“,在美国,研究人员报告了一项对一所私立学校开设的名为“衡量过去”的高中社会研究课程的案例研究的结果。在以项目为中心的课堂上,学生们使用统计软件分析历史和经济数据,并确定趋势。研究人员发现,学生能够通过一系列结构化的计算机分析项目学习解决问题的技能。

“社会研究的目的是提高学生参与民主社会的能力,”他说梅根·Manfra他是北卡罗来纳州立大学教育学副教授。“我们的研究表明,计算思维是一种富有成效的方式,可以让学生参与跨学科研究,并培养他们成功所需的技能和习惯。”

曼弗拉说,在K-12教育中,越来越多的人将计算思维融入科目中,以帮助学生为一个技术驱动的世界做好准备。计算机使历史学家和社会科学家分析和解释数字数据、地图和图像的新技术成为可能。教师们面临着他们可以带入课堂的原始数据的潜在“火龙”,比如国家档案馆收集的历史信件、演讲和地图对美国历史很重要

曼弗拉说:“在跨年级水平和学科领域整合计算机科学方面有更多的努力。”“我们认为‘计算思维’的定义不太像计算机科学,更多的是一种思维习惯。我们将其视为一种结构化的解决问题的方法。”

在正在研究的高中课堂上,研究人员提供了一个短语,用于指导学生如何思考和构建课堂项目:分析数据,寻找模式,然后根据他们的分析开发规则或模型,以解决问题。他们将这个短语缩短为“数据模式-规则”。项目也被设计成一个系列,每个学生在每个项目中获得更多的独立性。

曼弗拉说:“老师在开发课程方面有很大的自主权,项目也很独特。”“这个结构的另一个重要方面是,学生们进行了三轮数据分析,展示他们的发现,并基于他们的发现开发了一个模型。每一次,老师给学生们讲的东西都越来越笼统,所以他们必须更多地发挥自己的思维。”

在第一个项目中,学生分析美元的街GapMinder的一个网站拥有世界各地家庭物品的照片数据库。学生们提出并回答了他们自己关于数据的问题。例如,一个小组分析了一个家庭的书籍数量是否与一个家庭的收入有关。

在第二个项目中,学生们跟踪了劳动力或羊毛、谷物和牲畜等产品的价格,以了解中世纪黑死病对经济的影响。

在过去的项目中,学生发现自己的数据来比较两个美国战争期间社会或经济趋势,如第一次世界大战1812年战争,例如,一组学生比较多的选秀和志愿者在两个相关的冲突和战争的结果。

从学生的工作中,研究人员发现,学生们能够学习解决问题和应用数据分析技能,同时观察跨文化差异、历史事件的经济影响,以及政治趋势如何有助于形成冲突。

曼弗拉说:“根据我们的发现,这种方法不仅增强了学生在STEM领域的计算思维,而且还提高了他们对社会研究的理解和知识。”“这是一种卓有成效的教与学方法。”

从学生关于计算思维的论文中,研究人员发现,许多学生在毕业后对这个概念有了更强的理解。一些学生将其定义为“基于计算机生成的统计数据”的思考,而另一些学生则将其定义为分析数据,以便计算机能够显示它,还有一些学生则表示,它意味着以一种“类似计算机”的逻辑方式分析信息。此外,他们还发现,学生们学习到了在错误信息时代非常重要的技能——他们能够深入思考数据的潜在局限性和来源。

“我们发现学生们正在发展数据素养,”Manfra说,“他们将数据库理解为一种结构,旨在讲述一个故事。我们认为这是非常复杂的,这种想法出现是因为他们通过这个项目所经历的。”

-oleniacz -

编辑报告:摘要如下。

“评估社会研究中的计算思维”

作者:梅根·麦格林·曼弗拉,托马斯·c·哈蒙德和罗伯特·m·考文。

发表在网上社会教育理论与研究“,2021年12月14日。

DOI10.1080 / 00933104.2021.2003276

摘要:虽然计算思维通常与科学、技术、工程和数学教育领域有关,但我们的研究迈出了第一步,记录学生在社会研究中整合和评估计算思维的成果。在本研究中,我们追求一个嵌入式的研究设计,将教师行动研究与定性案例研究相结合,融入合作探究。通过对基于课堂的数据的分析,包括学生作业的样本,我们能够理解学生在课堂上理解计算思维的方式。研究结果表明,通过整合精心设计的以学习者为中心的任务,学生开始将计算思维视为计算机中介的数据分析或分析数据和解决问题的一种方法。教学设计的迭代性质——围绕相同的数据模式(规则)启发式构建三个连续单元——以及给学生的各种以学习为中心的任务,这似乎使教师和学生拥有了一套解决问题的共同程序,以及一种共同的语言来阐明数据分析和解释的目标和结果。我们的研究表明,通过计算思维的镜头来构建一节课,为教师提供了策略,让学生以一种结构化的、但真实的方法来解决与主题相关的复杂问题。

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