创造性问题解决教学对中学生创造性问题解决能力的培养研究 ——以人工智能课程《智慧校园》为例

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创造性问题解决能力作为学生高阶思维能力的核心内容,已经成为当今时代学生的必备技能。基础教育阶段是培养学生创造性问题解决能力的关键时期,因此,在基础教育阶段开展创造性问题解决能力的培养研究具有重要意义。创造性问题解决(Creative Problem Solving,简称CPS)模型被证明是一种培养学生创造性问题解决能力的有效教学模式,概念图也已被证明是提升学生创造力和问题解决能力的有效教学工具,此外,人工智能教育在基础教育阶段愈发重视,且人工智能课程强调学生跨学科创造力和问题解决能力的培养。在基础教育阶段人工智能课程中,如何将CPS模型与概念图相结合去进一步提升中学生的创造性问题解决能力是本研究拟解决的关键问题。本研究采用文献分析法对创造性问题解决和概念图的研究现状进行梳理,以概念图教学原则和CPS模型为理论依据,设计基于概念图的创造性问题解决教学策略(简称基于概念图的CPS教学)。采用准实验研究方法,以人工智能课程“智慧校园”为例开展实证研究,实践对象为初一年级两个班,实验组采用基于概念图的CPS教学策略,对照组采用没有概念图支持的CPS教学策略(简称传统CPS教学)。通过对问卷、测试题、任务单以及访谈数据,进行定性和定量的数据分析,评估基于概念图的CPS教学策略的课堂教学效果,重点探讨基于概念图的CPS教学对学生创造性问题解决能力上的影响以及对不同认知风格学生创造性问题解决影响的差异性。本研究通过对问卷、任务单等数据进行分析,得出结论如下:(1)相比传统CPS教学,基于概念图的CPS教学可以进一步提升学生创造性问题解决能力,尤其可显著提升学生的想法生成能力;(2)分析型学生的创造性问题解决能力优于直觉型学生,基于概念图的CPS教学策略可缩小直觉型分析型学生在创造性问题解决能力上的差距。相比与直觉型学生,基于概念图的CPS教学对分析型学生创造性问题解决能力提升更有帮助;(3)相比传统CPS教学,基于概念图的CPS教学可进一步提升学生创造力、学习动机和学习成绩;综合研究结论和研究中存在的不足,本研究提出以下展望:(1)扩大研究范围和时长,完善基于概念图的CPS教学策略;(2)建立多维度的创造性问题解决能力测评方案,收集更多的质性数据。
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