Introducing Computer Science to High School Students through Logic Programming
本文研究了高中生在计算机科学入门课程中如何在逻辑编程（LP）范式中进行计算。这个定性研究显示了新手学生如何在LP范式内操作，同时参与基础计算概念和技能：学生参与抽象，推理和创建代码中的想法表示的循环过程，同时也被告知（程序）要求和修订/调试过程。由于这些计算的概念和技能，也预计在传统的方法介绍K-12 CS课程，本文断言，LP是一个可行的范例选择高中新手。这篇论文是在逻辑程序设计理论与实践（TPLP）中考虑的。
2018-08-09 cs.CY
Inclusive education via empathy propagation in schools of students with special education needs
Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM)（墨西哥国立自治大学）；Centro Regional de Investigaciones Multidisciplinarias (CRIM)（多学科区域研究中心）；Facultad de Economia（经济学院）
本研究通过同理心传播模型探讨特殊教育需求学生在学校环境中的包容性现象，发现激励变化影响包容或分离模式的出现。
2025-11-20 cs.CY
A Management Approach of an E-Tutoring Program for High School Students
纳入电子辅导方案以支持中学生是一种国际做法，教育部的教育政策和技术潜力都加强了这一做法。相关项目的运营和管理是一个具有挑战性的过程，因为目标是有效地支持学生并改善他们的学习。在目前的工作中，电子辅导计划，从2012-2013学年运作的管理方法。该方法包括：a）介绍电子辅导方案的实施过程，b）监测其运作进展的信息系统，如学生的参与情况、参与时间、学习需求、与成绩的相关性，以及c）辅导员的培训程序。此外，正在出现的做法，提供了一个全面的监测框架，有利于适当运作和进一步发展，以及学生的参与越来越多。
2021-03-17 cs.CY
Rapid mental computation system as a tool for algorithmic thinking of elementary school students development
在本文中，我们描述了在基础教育中使用快速心算系统的可能性。该系统由许多容易记忆的操作组成，使人们能够非常快速地进行算术计算。这些运算实际上是简单的算法，可以发展或提高学生的算法思维。使用一个快速的心理计算系统可以形成基础的计算机科学在中学的研究。
2013-05-20 cs.CY
AI-Fuzzy Markup Language with Computational Intelligence for High-School Student Learning
计算智能是人工智能的一个重要分支，包括模糊逻辑、神经网络和演化计算。作为人工智能的核心技术，它在开发智能系统中发挥着至关重要的作用，例如游戏和游戏引擎，基于神经的系统，包括各种深度网络模型，基于进化的优化方法和先进的认知技术。2021年IEEE CIS高中生CI暑期学校于2021年8月10日至12日在台湾JanFuSun Resort Hotel举行，并于2021年8月10日至12日在Zoom上举行。暑期学校的主要内容是FL、NN和EC基础知识讲座以及AIoT（人工智能物联网）研讨会。特邀演讲者提供了九门课程，涵盖了CI现实世界的应用，FL的基础知识以及NN和EC的介绍等主题。2021年暑期学校得到了2021年IEEE CIS高中外展小组委员会的支持。我们也邀请了台湾、日本、印尼的中小学师生。他们参加了学校并参加了AIoT研讨会，获得了AIoT-FML学习工具的应用经验。根据简短的报告和参与的学生和教师的反馈，我们发现大多数参与者都很快理解了CI，FL，NN和EC的原理。此外，其中一位老师向组织者发表了以下评论：“这是一个伟大的活动，可以在年轻时向学生介绍计算智能，激励他们参与快速发展的领域，并促进参与未来的研究冒险。"
2021-11-07 cs.CY
The Impact of a STEM-based Entrepreneurship Program on the Entrepreneurial Intention of Secondary School Female Students
尽管在过去的二十年里，专门的努力和研究，创业领域仍然是有限的，很少有证据为基础的知识的影响，创业计划的学生在大学预科水平的学习创业意图。此外，性别平等仍然是创业部门的一个问题，特别是在以科学、技术、工程和数学为重点的创业中。在此背景下，本研究旨在探讨为期一天的以女性为中心的STEM为基础的创业计划（为简洁起见，我们称之为OzGirls创业计划）对中学女生创业意向的影响。这项研究收集了193名参加OzGirls创业方案的14-16岁女中学生完成的两项调查的数据。该计划鼓励女孩开发和实施创造性的计算解决方案，以解决社会相关问题，其中物联网（IoT）组件使用micro：bit设备。研究结果表明，在年轻女学生创业态度的发展的一个关键因素是与软技能的发展，特别是在创造性思维，冒险，解决问题和领导力的发展领域。有意义的人际关系的重要性，包括积极的榜样作用和同行相互学习，也是培养创业意向的重要因素。考虑到这些因素，我们的研究结果强调，OzGirlsEntrepreneurship计划大大增加了中学女生的创业意向。此外，本研究提供了可操作的影响和建议，以制定和提供创业教育计划，为中学水平的学生。
2021-01-17 cs.CY
An Investigation Into Secondary School Students' Debugging Behaviour in Python
University of Cambridge（剑桥大学）
研究通过课堂观察分析初中生在Python编程中的调试行为，发现学生普遍存在无效调试策略，如频繁修改错误、反复运行程序等，提出需系统教学和环境优化以提升调试能力。
2026-09-23 cs.CY
The impact of small changes in thoroughfare connectivity on the potential for student walking
学生积极通勤上学是学生成绩和学生健康的重要组成部分，但这种形式的体育活动在美国已显着下降。据报道，学校和学生宿舍之间的距离通常是学生步行的障碍，因此，增加住宅区和学校之间和内部的街道和小径连接可以促进学生步行。本研究的目的是评估在学校步行区内增加通道连接对学生步行的潜在好处。这项研究进行了一项成本效益分析，在美国的学校系统，为6万名学生提供服务的小学和中学周围增加通道连接。好处，其中包括增加时间的身体活动，从学生步行和潜在的成本节省学校系统，如果他们有更少的学生巴士上学，比较新的连接的财务成本。先进的网络优化技术应用于几个郊区和农村学校从一个代表性的学校系统，以找到最佳的新的通道连接，最大限度地提高学生步行到学校，并尽量减少新的通道的长度。从这个案例研究的结果表明，短和便宜的新的通道可以增加学生活跃的通勤者的潜在数量，并为这些潜在的学生步行者提供了显着增加的身体活动。这项工作可以促进学生步行和学生健康在学校周围的住宅规划决策的整合。
2020-07-22 cs.CY physics.soc-ph
Through Global Monitoring to School of the Future: Smartphone as a Laboratory in Pocket of Each Student
提出了将用作个人环境传感器和健康指标的智能手机合并到可扩展网络中以通过互联网云进行数据汇集和处理的想法。访问每个智能手机都有的传感器将提供适当的软件。全球一级的这种监测将揭示电磁辐射、环境污染和天气因素对人类健康的影响。学生参与这些测量增加了他们的教育和社会活动。
2014-12-26 cs.CY
Using Design Sketch to Teach Bubble Sort in High School
Bubble Sort很简单。这对高中生来说有点困难。本文提出了一种教学方法：使用Design Sketch可视化冒泡排序的概念，并评估这种方法如何帮助学生理解冒泡排序的伪代码。本研究以武陵高级中学250名学生为研究对象，进行了实验研究。实验结果的统计分析表明，对于抽象程度较高的概念，如迭代次数，Design Sketch有显著的帮助。然而，对于比较、交换和迭代等低抽象概念来说，情况并非如此。
2009-12-20 cs.CY
Fostering Student Engagement in a Mobile Formative Assessment System for High-School Economics
在移动学习环境中，学生可以通过移动设备学习，而不受时间和空间的限制。因此，至关重要的是要开发工具，以帮助学生在这种环境中学习和评估他们的知识。本文提出了一种形成性自我评估的工具/应用程序。该工具支持根据用户定义的标准选择问题，这些标准涉及（1）难度级别;（2）相关概念;以及（3）考生的目的。所介绍的工具的主要目的是更好地支持参与者的学习目标，并增加他们在学习过程中的参与。本研究的重点是评估工具使用测验在微观经济学，以实现其在这一特定领域的潜力。教师和学生都参与了实验。实验结果表明，该工具是可用的，它激励学生，提高他们的理解
2021-06-21 cs.CY
Teaching Electronics and Programming in Norwegian Schools Using the air:bit Sensor Kit
我们描述的经验教训，使用空气：位项目介绍了150多名学生在挪威高中计算机编程，工程和环境科学。在air：bit项目中，学生们构建并编码了一个便携式空气质量传感器套件，并使用他们的air：bit收集数据，以调查当地环境中的空气质量模式。当项目结束时，学生们已经用他们的air：bit工具包收集了超过40万个测量数据，并且可以描述当地的空气质量模式。学生参与项目的所有部分，从焊接组件和编程传感器，到分析空气质量测量。我们在项目结束后进行了调查，并描述了我们从项目中吸取的经验教训。结果表明，该项目成功地教会了学生计算机编程，电子和科学方法的基本概念。此外，所有参与的教师均表示他们的学生表现出良好的学习成果。
2019-01-16 cs.CY
From School AI Readiness to Student AI Literacy: A National Multilevel Mediation Analysis of Institutional Capacity and Teacher Capability
School of Education, Tsinghua University（清华大学教育研究院）；Faculty of Information Technology, Monash University（蒙纳士大学信息技术学院）；School of Public Health and Preventive Medicine, Monash University（蒙纳士大学公共卫生与预防医学院）；Yunnan Chinese Language and Culture College, Yunnan Normal University（云南师范大学云南语言文化学院）
本文通过多层级中介分析，探讨学校人工智能准备度如何通过教师能力影响学生人工智能素养，揭示机构能力与教师能力的中介作用。
2026-03-20 cs.CY
Distance Learning in Primary School During the COVID 19 Pandemic: Results of the "SMART KIDS" Experiment
本文分析了在小学引入利用电子教育资源（EER）和教师虚拟教室的远程学习形式（DLF）的效果。该实验是在2019冠状病毒病大流行导致的长期隔离期间，在“聪明孩子”全乌克兰项目的框架内进行的。教育过程既同步又不同步。本论文利用EER对小学生远程学习的组织模式进行了实证研究，并概述了其三个主要组成部分：学习的组织、在线课堂（学生讲解新材料或练习技能）和监控学生独立完成任务的质量。实验结果证明，为教师和学生提供计算机设备、互联网接入、数字化教学资源和评价资源是实施DLF的必要条件。已经确定，远程学习中的EER可以定期使用-在每堂课上和定期使用-解释新材料或训练技能，学生完成任务的质量可以在教师的虚拟办公室中监测，并形成学生发展的个人轨迹。教师们指出了实施DLF的以下主要问题：互联网中断，向学生和一些教师提供新的计算机设备方面的问题;在向教育过程中的所有参与者提供EER方面缺乏国家援助;由于父母在线工作，在完全隔离的情况下，学生使用计算机的机会有限。尽管存在上述问题，但教师对大流行期间小学生使用EER进行远程学习的质量给予了积极和高度的评价。
2022-04-07 cs.CY
A Theoretical Approach to initiate Mobile Assisted Language Learning among school leavers and University Students of Sri Lanka
移动设备已被证明是移动语言学习领域的一个适当工具，它将学习的视野扩展到课堂之外。移动设备和先进技术的力量为学习者提供了获取教育资源和材料的便利。这项研究是一项正在进行的研究的一部分，重点是提高中学毕业生和本科生的英语语言。本文的目的是提出一项研究的结果，以确定移动学习的前景之间的目标研究社区，谁是斯里兰卡的离校生和本科生。本研究将采用以设计为基础的研究方法论，并以活动理论为框架，分析移动学习在目标社区中的应用情况，并找出其前景。
2016-06-04 cs.CY
Introduction to Computational Thinking: a new high school curriculum using CodeWorld
路易斯安那州教育部与戈登A。路易斯安那州立大学的凯恩中心将试点一个计算高中毕业途径。该途径的第一门课程，计算思维介绍（ICT），旨在教授编程和加强九年级学生的数学实践技能，重点是促进高阶思维。在2017-18年度，约有200名学生和5名教师参与了试点，在2018-2019年度，参与人数增加到400名学生，在目前的2019-2020年度，11所学校约有800名学生参与。专业发展始于为期五周的密集暑期学院，并在学年期间辅以后续周六课程和教练支持。在描述了课程内容和简要的教师培训后，我们讨论了我们在过去两年中收集的数据。学生对这门课程的总体接受程度是积极的，但大多数学生认为这门课程很难。然而，计算态度调查分析表明，课程的难度并没有降低学生的积极性。前后测试内容评估表明，学生不仅学习了语言，还学习了编程，逻辑和建模的一般原则，以及变量，表达式和函数的使用。在试点阶段吸取的经验教训激发了变革，例如在PD期间强调需要向学生提供及时的反馈，为项目提供详细的标题，并重新组织课程以增加材料的初始参与。经过两年的试点运行，该课程正在成为以学生为中心，其中大部分的代码和图像样本中提供的教训是基于以前的学生创建的代码。
2019-11-30 cs.CY
Skills in computational thinking of engineering students of the first school year
本研究使用先前验证的工具，评估巴斯克大学一年级工程新生在批判性思维、算法思维、问题解决、合作性和创造力方面的计算思维技能掌握情况。
2024-02-06 cs.CY
The use of cloud technologies when studying geography by higher school students
这篇文章致力于云技术在教育过程中的实施，特别是在学习地理时的热门问题。作者提供了一个选择的在线服务，可以有助于在高等学校的地理知识的有效获取。该出版物介绍了Gapminder、DESA、Datawrapper.de、Time.Graphics、HP Reveal、MOZAIK education、Settera Online、Click-that-hood、Canva、Paint Instant等云技术。并对它们在经济、技术、工艺、教学等方面的优势和劣势进行了理论概括。文章中提供了可视化的应用实例。作者注意到，从长远来看，正在研究的技术应该成为一个有价值的教育工具，创造虚拟信息和教育环境，连接到共同的国家，然后全球，教育空间。
2019-09-10 cs.CY
Data Science as a Route to AI for Middle- and High-School Students
Bootstrap项目的数据科学课程已经培训了大约100名教师，他们正在全国各地使用它。它是专门设计来帮助通过在广泛的机构。它强调有价值的课程目标，利用教育文献和其他计算推广项目的经验。它包含了面向数据的思维的“三个P”：承诺、陷阱和危险。本文简要介绍了课程的设计，内容和成果，并解释了其在人工智能课程的道路上的价值。
2020-04-30 cs.CY
Effects of Home Resources and School Environment on Eighth-Grade Mathematics Achievement in Taiwan
在过去的几十年里，研究者们对家庭资源、学校环境与学生数学成绩之间的关系进行了大量的研究。他们中的许多人认为，丰富的家庭学习资源与较高的平均学业成绩有关。亦有意见认为家庭背景与学习环境息息相关，因而影响学生的成绩。因此，本研究假设，拥有更多家庭资源的学生将比拥有较少资源的学生表现得更好，并且拥有更多社会经济背景的学生，位于高收入社区，拥有更多教学资源的学校将有更好的数学表现。本研究以台湾地区八年级学生为研究对象，探讨学生数学成就的差异性，并探讨学生与学校层级差异对数学成就的影响。
2017-12-31 cs.CY physics.ed-ph
School Virus Infection Simulator for Customizing School Schedules During COVID-19
在2019冠状病毒（COVID-19）大流行期间，学校不断努力为学生提供一致的教育。教师和教育政策制定者正在寻找重新开放学校的方法，因为这对社区和经济发展是必要的。然而，鉴于大流行，学校需要定制的时间表，考虑到教室大小、空调设备、教室系统，例如，独立的或分隔的。为了解决这个问题，我们开发了学校病毒预防模拟器（SVIS）的教师和教育决策者。SVIS模拟了学校的感染传播，考虑了学生的课程安排、教室容积、教室空气流通率和学生的传染性。因此，教师和教育决策者可以模拟他们的学校时间表如何影响当前的健康问题。然后，我们展示了几个学校的时间表在独立和部门化的教室的影响，并评估他们同时感染的学生的最大数量和面对面的经验教训的百分比。结果表明，增加教室通风率是有效的，但是，与定制学校时间表相比，这种影响并不稳定，此外，学校时间表可以不同地影响最大感染学生人数，这取决于教室是独立的还是分隔的。结果发现，与面对面课程比例较高的课程相比，其中一个学校的课程表有更高的最大感染学生人数。SVIS和模拟结果可以帮助教师和教育政策制定者适当地规划学校时间表，以减少感染的学生人数，同时保持一定比例的面对面课程。
2022-01-06 cs.CY cs.MA
Logic Programming for an Introductory Computer Science Course for High School Students
The University of Texas at San Antonio（德克萨斯大学圣安东尼奥分校）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）
本文探讨了如何高中学生的方法计算通过介绍计算机科学课程位于逻辑编程（LP）范式。这项研究表明，新手学生如何在LP范式内操作，同时从事基础计算的概念和技能，并提出了一个案例LP作为一个可行的范例选择介绍CS课程。
2017-06-20 cs.AI cs.CY
Accessible Adventures: Teaching Accessibility to High School Students Through Games
本文通过同理心驱动的游戏向93名高中生教授无障碍知识，并基于教师访谈揭示高中无障碍教育不足的挑战，验证了游戏教学能提升学生的无障碍意识与同理心。
2024-06-07 cs.CY cs.HC
Patterns in Illinois Educational School Data
我们检查伊利诺伊州的教育数据，从标准化考试和分析影响公立学校学生成绩的主要因素。我们专注于最简单的模型：通过可视化和单变量回归来表示数据。考试成绩取决于学校类型、地点和贫困集中程度。对于伊利诺斯州的大多数学校来说，学生的考试成绩随着贫困程度的增加而线性下降。但是，芝加哥必须单独对待。芝加哥的选择性学校，以及一些传统和特许学校，偏离了这种基于贫困的模式。对于任何贫困水平，芝加哥学校的表现都比伊利诺伊州其他地区的学校好。与伊利诺伊州其他学校类型相比，天才学生的选择性课程在每个年级都表现出色，最明显的是在高中阶段。芝加哥特许学校的情况更为复杂。在过去的六年里，他们的学生的成绩超过了传统的芝加哥高中的学生。
2015-01-29 cs.CY physics.ed-ph physics.soc-ph
Elementary School Students' and Teachers' Perceptions Towards Creative Mathematical Writing with Generative AI
University of Florida（佛罗里达大学）；Old Dominion University（老道明大学）；The University of Utah（犹他大学）
本研究针对小学生数学创造性写作的困难，开发GenAI支持技术，通过访谈、调查和课堂观察探究师生认知，为GenAI学习技术与教学设计提供参考。
2024-08-26 cs.AI cs.CY
How Motivation Relates to Generative AI Use: A Large-Scale Survey of Mexican High School Students
Harvard University（哈佛大学）；Oranim College of Education（奥拉尼姆教育学院）
研究通过分析6793名墨西哥高中生的调查数据，发现不同动机profile的学生在数学和写作领域使用生成式AI工具存在差异，挑战了一刀切的AI整合方法，倡导基于动机的教育干预。
2026-04-01 cs.AI cs.CY cs.HC
A Cognitive Agent Computing-Based Model For The Primary School Student Migration Problem Using A Descriptive Agent-Based Approach
针对公立学校学生流失问题，提出认知Agent计算模型，采用描述性Agent建模方法揭示迁移因果关系，并评估框架形式化程度。
2023-10-10 cs.CE cs.CY cs.MA
School of the future: smartphones as a laboratory in pocket of each student
提出了将学生智能手机连接到可扩展网络中，并使用该网络收集个人环境传感器和健康指标数据的想法。访问传感器，这是在每一个智能手机提供将提供适当的软件。在全球一级进行这种监测将揭示电磁辐射、环境污染和天气因素对人类健康的影响。参与这些测量增加了学生的教育和社会活动。[in乌克兰语]
2014-12-07 cs.CY cs.NI
Failure Artifact Scenarios to Understand High School Students' Growth in Troubleshooting Physical Computing Projects
本研究开发并试点“故障制品场景”临床访谈方案，针对18名高中生开展八周电子纺织物单元教学前后的访谈分析，发现学生调试能力多维度提升，并探讨了相关评估工具开发的启示。
2023-12-15 cs.CY cs.HC
Students' Perceived Roles, Opportunities, and Challenges of a Generative AI-powered Teachable Agent: A Case of Middle School Math Class
University of Florida（佛罗里达大学）；Old Dominion University（老道明大学）；The University of Utah（犹他大学）
本研究针对108名六年级学生，通过课堂观察、访谈与调查，探究了中学生对生成式AI驱动的可教智能体在数学课堂中的角色、益处与挑战的感知，为教育AI设计提供参考。
2024-08-26 cs.AI cs.CY
Rural School Bus Routing and Scheduling
Thayer School of Engineering at Dartmouth College（达特茅斯学院泰勒工程学院）
本文针对农村校车行程过长、利用率低及学校周边拥堵等问题，构建路线调度模型，提出道路网络感知的聚类后路径启发式算法，可减少学生通勤时间、提升校车利用率并降低拥堵，适用性广泛。
2026-08-12 cs.CY math.OC
Investigating Writing Style Development in High School
University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文首次对丹麦高中生的写作风格发展进行了大规模的分析。超过10K的学生超过100K的文章进行了分析。写作风格本身经常在自然语言处理社区中进行研究，但通常的目标是验证作者身份，评估质量或流行程度，或其他类型的预测。在这项工作中，我们分析了写作风格随时间的变化，以检测学生的全球发展趋势，并确定风险学生的目标。我们训练一个连体神经网络来计算两个文本之间的相似度。使用这种相似性的措施，一个学生的新的论文进行比较，他们的第一篇论文，并为学生的写作风格的发展概况。我们聚类这些学生的个人资料，并分析所产生的集群，以检测一般的发展模式。我们评估集群方面的写作风格质量指标，并确定最佳集群，表现出显着改善写作风格，同时也观察次优集群，表现出有限的发展，甚至挫折的时期。此外，我们确定了高中生之间的一般发展趋势，表明随着学生在高中的进步，他们的写作风格偏离，让学生不太相似，当他们完成高中，比当他们开始。
2019-06-04 cs.CL cs.CY cs.LG
Redrawing attendance boundaries to promote racial and ethnic diversity in elementary schools
Northeastern University（东北大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
大多数美国学区都划定了“出勤界限”，以界定将学生分配到离家近的学校的集水区，这通常会重演学校中的邻里人口隔离。聚焦于小学，我们问：通过重新划分出勤界限，我们可以在多大程度上减少学校隔离？结合家长偏好数据和组合优化方法，我们模拟了美国98个学区的替代边界，为300多万小学年龄段的学生提供服务，最大限度地减少了白人/非白人隔离，同时减轻了出行时间和学校规模的变化。在各个地区，我们观察到隔离的中位数相对减少了14%，我们估计这将需要大约20%的学生转学，令人惊讶的是，交通时间略有减少。我们发布了一个描述这些替代边界的公共仪表板（https：//www.schooldiversity.org/），并邀请学校董事会及其选民评估其可行性。我们的研究结果表明，在不对家庭造成重大破坏的情况下，有可能实现更大的融合。
2023-03-14 cs.AI cs.CY
Democratizing Signal Processing and Machine Learning: Math Learning Equity for Elementary and Middle School Students
Iowa State University（爱荷华州立大学）；Purdue University（普渡大学）
本文探讨了信号处理与机器学习领域人员如何通过参与大学等校外数学支持项目，帮助中小学生弥补算术基础差距，促进数学学习公平，并提供了公立学校的零成本改进建议。
2025-03-06 cs.CY cs.LG math.HO
The Impact of School and Family Networks on COVID-19 Infections Among Dutch Students: A Study Using Population-Level Registry Data
本研究利用荷兰人群级登记数据匹配学生对，比较家庭、学校及地理邻近接触，发现家庭传播风险远高于学校，且风险差异主要来自未观测的个体与学校因素。
2024-11-26 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
GenAIT: Development and Validation of an Objective Generative AI Literacy Test for High School Students
Institute of Computer Science, University of Tartu（塔尔图大学计算机科学研究所）
本研究开发并验证了面向高中生的GenAIT测试，其18道题覆盖GenAI多领域知识，经大样本验证适用于群体研究，且发现AI使用频率与概念理解负相关。
2026-10-26 cs.CY q-bio.NC
Introducing Variational Autoencoders to High School Students
University of Toronto（多伦多大学）；MIT Media Lab（麻省理工学院媒体实验室）
生成式人工智能（AI）模型是一种使用艺术媒介向K-12学生介绍AI教育的引人注目的方式，因此引起了K-12 AI教育工作者的关注。以前的创意人工智能课程主要关注生成对抗网络（GANs），而较少关注自回归模型，变分自编码器（VAE）或其他生成模型，这些模型在生成式人工智能领域已经很常见。VAE的潜在空间结构和插值能力可以有效地为人工智能，创意艺术和哲学的跨学科学习奠定基础。因此，我们设计了一节课来教高中生关于VAE。我们开发了一个基于网络的游戏，并使用柏拉图的洞穴，一个哲学隐喻，介绍VAE如何工作。我们使用Google Colab笔记本，让学生用手写数字重新训练VAE，以巩固他们的理解。最后，我们指导了对SketchRNN和MusicVAE等创造性VAE工具的探索，以将他们所学到的知识与现实世界的应用程序联系起来。本文介绍了课程设计，并与22名学生分享了试点研究的见解。我们发现，我们的方法在教授学生一个新的人工智能概念方面是有效的。
2022-01-06 cs.AI cs.CY
Learning to Program Alongside AI: Critical Thinking, AI Ethics, and Gendered Patterns of German Secondary School Students
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
研究探讨德国中学学生在使用生成式AI工具编程时的批判性思维、伦理观念及性别差异，发现学生虽具伦理意识，但对AI生成代码理解不足，且性别影响其使用模式。
2026-03-27 cs.CY cs.SE
Merging public elementary schools to reduce racial/ethnic segregation
Northeastern University（东北大学）
本研究提出小学合并算法并在200个大学区模拟，发现配对或三校合并可显著降低种族/族裔隔离，且通勤代价较小，并以公共仪表盘支持政策制定。
2025-02-14 cs.AI cs.CY
Reducing the Filtering Effect in Public School Admissions: A Bias-aware Analysis for Targeted Interventions
Columbia University（哥伦比亚大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究采用运筹学方法，通过分析纽约市教育部数据，将弱势学生分数分布偏移建模为偏差，并证明针对中等成绩弱势学生的集中干预（如奖学金或培训）可显著降低偏差影响。
2026-06-02 cs.CY cs.LG
Quantifying Susceptibility to Spear Phishing in a High School Environment Using Signal Detection Theory
鱼叉式网络钓鱼是一种欺骗性攻击，它使用社会工程学通过有针对性的受害来获取机密信息。它的特点是利用社会线索和个性化信息来针对特定的受害者。以前关于鱼叉式网络钓鱼弹性的工作主要集中在便利样本上，对学生的关注不成比例。相反，在这里，我们报告一个高中社区的评估。我们聘请了57名高中学生和教职员工（12名高中学生，45名工作人员）作为利用信号检测理论（SDT）研究的参与者。通过基于网络的分析，参与者的任务是区分网络钓鱼电子邮件和真实电子邮件。结果显示，无论参与者的技术背景如何，他们在自我检测方面都存在过度自信的偏见。这些发现对于评估代表性不足的人群的决策以及通过检查人类易感性来保护人们免受潜在的鱼叉式网络钓鱼攻击至关重要。
2020-07-08 cs.CR cs.CY
Learning and evaluation without access to schools during COVID-19
导师网络钻孔系统是为学习而设计的，因此通常对提高性能的尝试次数没有限制。该系统在冰岛和肯尼亚的多所学校和大学使用，主要用于数学和统计。学生在学习期间赚取加密货币SmileyCoin。在冰岛，该系统通常被学生使用，他们在学期中使用自己的设备来解决家庭作业，访问基于互联网的辅导网站http://tutor-web.net。这些学生通常在学期末参加期末考试。在肯尼亚，该系统是利用教育技术加强数学教育计划的一部分，该计划由Smiley Charity与非洲数学倡议组织。这是通过向学校捐赠运行辅导网站的服务器和向学生捐赠平板电脑来实现的。通常这些学校没有互联网接入，因此无法使用加密货币。在2020年春季的COVID-19期间，由于冰岛的大学无法举办内部决赛，肯尼亚的学校关闭，因此平板电脑无法直接捐赠给学生，因此需要进行创新的重新设计。远程决赛在冰岛举行，但实施工作主要掌握在教员手中。在肯尼亚，社区图书馆仍然开放，成为学生学习的场所。创新包括使用辅导网站作为远程演练系统，代替大型本科统计课程的期末考试，以及向肯尼亚图书馆捐赠平板电脑。这些图书馆都可以访问互联网，因此学生可以选择使用他们的SmileyCoin购买平板电脑。本文介绍了这些实现，以及如何这个意想不到的实验可能会影响未来的发展和使用的辅导网站在这两个国家。
2021-08-19 cs.CY stat.AP
Educational Robotics in Online Distance Learning: An Experience from Primary School
University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland (SUPSI)（瑞士南部应用科学与艺术大学）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
2019冠状病毒病疫情导致学校暂时关闭，为全球许多教师和学生带来了新的挑战。特别是突然转向在线远程学习提出了许多障碍要克服，它特别复杂的教育机器人活动的实施。这些活动通常包括各种不同的学习物品，在学校关闭期间，许多学生无法获得这些物品。此外，在线远程学习大大限制了学生与同龄人和教师互动的可能性。在试图解决这些问题，这项工作提出了一个教育机器人活动的发展，特别是设想在小学在线远程学习。所设计的活动以笔和纸的方式为基础，并辅之以常用的社交媒体，以促进沟通和协作。他们提出了13名学生，作为一种方式，继续ER活动在网上远程学习超过四周的时间。
2021-05-20 cs.CY cs.RO
AgentPeerTalk: Empowering Students through Agentic-AI-Driven Discernment of Bullying and Joking in Peer Interactions in Schools
Sydney Grammar School（悉尼文法学校）；Telopea Park School（特洛皮公园学校）；Haileybury Rendall School（黑利伯里伦德尔学校）；Anglican Church Grammar School（圣公会教会文法学校）
本研究评估三款LLM辨别校园欺凌与玩笑的能力，发现采用智能体方法后ChatGPT-4的情境准确性最佳，可为学生提供实时支持。
2024-07-27 cs.AI cs.CL cs.CY
Democratizing Foundations of Problem-Solving with AI: A Breadth-First Search Curriculum for Middle School Students
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；The Citadel – The Military College of South Carolina（美国南卡罗来纳州军事学院）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文设计了一种将AI学习目标融入科学课堂的课程，通过BFS教学提升学生对AI问题解决的理解，并在科学教学中有效促进学习。
2026-04-15 cs.CY cs.ET cs.HC
