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
PyBryt: auto-assessment and auto-grading for computational thinking
我们不断与计算机系统互动，以实现目标，并在我们的个人和职业生活中执行任务。因此，编程这种系统的能力是每个人都需要的技能。因此，计算思维技能对每个人来说都是必不可少的，这就给教育系统带来了挑战，要求大规模教授这些技能，并允许学生练习这些技能。为了应对这一挑战，我们提出了一种新的方法来提供形成性反馈给学生的编程作业。我们的方法使用动态评估跟踪学生的代码生成的中间结果，并将它们与教师提供的参考实现进行比较。我们已经实现了这种方法作为一个Python库，并展示了它的使用，给学生的工作，同时允许教师挑战他们的学生的计算思维技能的相关反馈。
2021-12-03 cs.CY cs.HC
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
Measuring Computational Thinking Self-Efficacy (CT-SEI): Instrument development and preliminary evaluation
Utrecht University（乌得勒支大学）
研究旨在开发测量高等教育学生计算思维自我效能感的工具，通过创建候选项目、专家评估、收集学生数据进行主成分分析和验证性因素分析，最终形成可用于评估干预效果及促进CT技能发展的工具。
2026-07-21 cs.CY
Expanding the Scope of Computational Thinking in Artificial Intelligence for K-12 Education
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Looking Glass Ventures
本文探讨了在K-12教育中如何扩展计算思维以涵盖人工智能和机器学习技术，并结合过去十年的教学经验解决相关问题。
2026-02-18 cs.CY cs.HC
Introducing Computational Thinking in Calculus for Engineering
本文面向工程教育，提出通过微积分课程引入计算思维这一跨课程能力，并给出具体实施项目以支持问题表述与解决能力培养。
2025-01-20 cs.CY
Programming Skills are Not Enough: a Greedy Strategy to Attract More Girls to Study Computer Science
针对ICT领域女性不足且早期干预见效过慢的问题，本文提出由Sapienza大学协调、面向高中女生的贪心式启蒙策略，并给出理论方法与项目示例。
2024-09-11 cs.CY
Building a Bridge between the Two Schools: Realizing a Practical Path to Include Literacy-based Skills within the STEM Curricula
TU Berlin（柏林工业大学）；University of Siegen（锡根大学）；Tallinn University of Technology（塔林理工大学）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）；Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；AGH University of Kraków（克拉科夫AGH科技大学）
本文提出一种将技术与艺术技能结合的教学方法，旨在提升STEM课程中的学生综合能力与参与度。
2026-01-24 cs.CY eess.SP
The Influence and Relationship between Computational Thinking, Learning Motivation, Attitude, and Achievement of Code.org in K-12 Programming Education
本研究探讨了Code.org积木编程对小学生计算思维、动机、态度及学业表现的影响，发现这些因素显著提升且高度正相关，强调了其相互依赖性对编程成功的重要作用。
2024-12-05 cs.CY cs.HC
Enhancing Cybersecurity Skills by Creating Serious Games
敏捷思维是网络安全专家的基本技能，使他们能够了解网络攻击并建立有效的防御。虽然这项技能通常通过夺旗游戏和动手活动来练习，但我们用一个关键的创新来补充这些方法：本科生通过在网络范围内创建教育游戏来学习网络攻击和防御的方法。在本文中，我们提出了两门课程的设计，教学和评估技术，以及我们在过去三个学期的观察。学生们报告说，他们有一个独特的机会来深入了解这个话题，并练习他们的软技能，因为他们在教师开放日活动中展示了他们的结果。他们的同龄人，谁发挥了创造的游戏，评价游戏的质量和教育价值压倒性地积极。此外，开放日提高了我们教师对网络安全和该领域研究与开发的认识。我们相信，分享我们的教学经验将是宝贵的教师计划引入网络安全和对手的思维主动学习。
2018-04-03 cs.CY
Use of computer by secondary school students
本文报告了在中学进行的一项调查的结果。调查确定了学生接触和使用计算机的类型。结果发现，学生有显着的访问计算机，但他们不熟练的计算机使用的许多功能。计算机被用于一系列活动，有些是教育性的，有些是一些学生的娱乐性的。在计算机使用方面没有发现性别差异。这项研究强调了学生使用计算机技术的变化情况。
2014-06-24 cs.CY
Pedagogical Agents for Fostering Question-Asking Skills in Children
提问是建构学术知识的重要工具，也是好奇心自我强化的驱动力。然而，研究发现，课堂上提问并不常见，孩子们的问题往往是肤浅的，缺乏深层的推理。在这项工作中，我们开发了一种教学代理，鼓励孩子们提出发散性思维的问题，这是一种与好奇心相关的更复杂的问题形式。我们对95名五年级学生进行了一项研究，他们与一个鼓励收敛思维或发散思维问题的代理人进行了互动。结果表明，这两种干预措施增加了发散思维问题的数量和流畅的提问，而他们并没有显着改变儿童的好奇心的看法，尽管他们的高内在动机分数。此外，儿童的好奇心特质有一个中介作用下的发散思维代理人的提问，这表明提问干预措施必须个性化的基础上，他们的好奇心倾向于每个学生。
2020-04-07 cs.CY cs.HC
Global Overview of Computational Thinking and Digital Tools for Teaching
UNICAMP（坎皮纳斯州立大学）
本文综述各国学校课程中计算思维的整合情况，分类评估数字工具的教育应用、能力培养效果与实施挑战，并提出未来研究方向。
2025-10-19 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
An Experience of Introducing Primary School Children to Programming using Ozobots (Practical Report)
数学思维是计算思维的核心概念，通常通过计算机编程来教授。最近的一个趋势是在小学阶段很早就引入基本的编程概念。然而，在这个级别的编程教学中存在一些挑战：学校和教师通常既没有适当的装备也没有适当的培训，从最初的“不插电”活动到在计算机上创建程序的最佳方式仍然是一个公开辩论的问题。在本文中，我们描述了我们的经验，一个小型的INTERREG项目，旨在支持当地小学介绍儿童使用Ozobot机器人编程的概念。这些机器人有两个明显的优势：第一，它们可以用计算机编程，也可以不用计算机编程，从而帮助从不插电编程过渡到用计算机编程。其次，它们体积小，易于运输，即使与平板电脑一起使用也是如此。虽然我们在推广活动中了解到，使用Ozobots并非没有挑战，但我们的总体经验是积极的，希望能够支持其他人在小学首次接触编程。
2021-08-16 cs.CY cs.SE
The CTSkills App -- Measuring Problem Decomposition Skills of Students in Computational Thinking
本文开发了 CTSkills 网络评估工具，通过 75 名 4-9 年级学生的数据测量问题分解技能，强调其在 K-12 计算机科学教育中的关键作用。
2024-11-22 cs.CY cs.ET cs.HC
Assessing Changes in Thinking about Troubleshooting in Physical Computing: A Clinical Interview Protocol with Failure Artifacts Scenarios
本文开发并试点“故障工件场景”临床访谈协议，通过物理计算单元前后的访谈分析18名学生数据，捕捉其故障排除思维变化，为评估学生相关能力发展提供新工具。
2024-12-04 cs.CY
Analyzing-Evaluating-Creating: Assessing Computational Thinking and Problem Solving in Visual Programming Domains
本研究提出ACE测试，基于布鲁姆分类学高级认知层次，通过7x3多项选择题评估K-8学生可视化编程中的计算思维与问题解决能力，并经371名学生验证其信效度，且与Code.org表现正相关。
2024-03-18 cs.CY
Toward LLM-Supported Automated Assessment of Critical Thinking Subskills
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Adelaide University（阿德莱德大学）；Brighter Research（Brighter研究公司）；Educational Testing Service (ETS)（教育考试服务中心（ETS））
本文探讨了利用大型语言模型评估批判性思维子技能的可行性，通过实验发现微调Llama 3.1 8B在评估具有高度可分离熟练度层级的子技能时表现最佳。
2026-02-18 cs.CL cs.CY cs.LG
Stimulating Higher Order Thinking in Mechatronics by Comparing PID and Fuzzy Control
通过比较PID与模糊控制，提升机械电子学课程中学生高阶思维能力。
2026-01-10 cs.CY
The Hands-Up Problem and How to Deal With It: Secondary School Teachers' Experiences of Debugging in the Classroom
University of Cambridge（剑桥大学）；Raspberry Pi Computing Education Research Centre（树莓派计算教育中心）
研究探讨中学教师在教学中调试技能的挑战，发现教师依赖学生举手寻求帮助的现象，提出需加强调试教学法和教师培训以改善教学效果。
2026-02-18 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 First Implementation of a Design Thinking Workshop During a Mobile App Development Project Course
由于他们的特点，千禧一代更喜欢边做边学和社会学习，例如基于项目的学习。然而，软件开发项目不仅需要技术技能，还需要创造力;设计思维可以达到这样的目的。我们按照d.school的设计思维方法举办了一个研讨会，帮助学生为移动应用程序开发项目课程产生想法。在实施研讨会的细节之上，我们报告了我们的观察结果，吸取的经验教训，并为进一步实施提供了建议。
2018-03-28 cs.CY cs.SE
Computational Skills by Stealth in Secondary School Data Science
Trent University（特伦特大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Ontario Tech University（安大略理工大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of Auckland（奥克兰大学）
所有类型和质量的数据的可用性以及数据科学领域的出现的前所未有的增长，为最终实现Nolan和Temple Lang提出的将计算概念整合到各级统计课程和新数据科学计划和课程的全面实施提供了动力。此外，精心实施的数据科学为那些与数学和计算机科学都没有天然联系、传统上被排除在外的学生打开了通往STEM的途径。我们讨论了一个建议，通过仔细的，脚手架式的接触计算和它的力量，在学生第一次接触数据科学时，隐形地发展计算技能。这种方法的目的是支持学生，无论对编码的兴趣和自我效能如何，都成为数据驱动的学习者，他们能够提出关于周围世界的复杂问题，然后通过使用数据驱动的调查来回答这些问题。这一讨论是在国际学校数据科学项目的背景下提出的，该项目最近发布了为期两年的中学数据科学课程的计算机科学和统计共识课程框架，旨在使所有人都能接触到数据科学。
2020-10-08 cs.CL cs.CY stat.OT
Computational Thinking Development in AI Agent Creation_A Mixed-Methods Study
CocoRobo LTD（CocoRobo有限公司）；The Education University of Hong Kong（香港教育大学）；The University of Hong Kong（香港大学）
研究通过混合方法探讨93名初中生在AI代理创建工作坊中计算思维的发展，发现中等初始水平学生在抽象和算法思维上有显著提升，揭示了最优发展区效应。
2026-05-14 cs.CY
Exploring ChatGPT's Capabilities, Stability, Potential and Risks in Conducting Psychological Counseling through Simulations in School Counseling
本研究评估ChatGPT在模拟学校咨询中的应用，探讨其作为培训工具的潜力及伦理风险，提出使用指南。
2025-12-05 cs.CY cs.HC
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
Apprentissage de la pensée informatique : de la formation des enseignant$\cdot$e$\cdot$s à la formation de tou$\cdot$te$\cdot$s les citoyen$\cdot$ne$\cdot$s
近年来，在法国，计算机学习（在代码术语下）已进入中小学课程。这种学习还旨在发展计算机思维，使男女学生能够开始掌握数字世界的各个方面（科学、技术、工业、文化）。然而，无论是教师还是家长都没有接受过关于这些主题的教学或教育培训。此外，如果教育系统逐步朝着这些目标发展，在日常生活和专业背景下，也需要终身培训计算机思维。关于编码启动的大规模项目现在在支持培训这些主题的教育专业人员方面相当成功。然而，它们需要人员和重要资源的基础设施来维持其效率水平。为了进一步发展目标ofhelping人们去神秘化IT思维，我们的目标是在这里的问题，它是可能的方式来构思一个具体的和可操作的倡议，解决这个问题。一个巨大的挑战：让我们在这里分享一个建议并讨论它。
2019-06-03 cs.CY
Inequalities in Computational Thinking Among Incoming Students in an STEM Chilean University
本文通过横断面研究揭示了智利一所STEM大学新生在计算思维上因性别、学校类型和编程基础存在的显著不平等，为制定促进教育公平的策略提供了依据。
2024-07-22 cs.CY cs.HC
First Steps towards K-12 Computer Science Education in Portugal -- Experience Report
本文报告了 ENSICO 协会在葡萄牙推进 K-12 计算机科学教育的经验，提出以数学建模和函数式编程为核心的结构化框架，旨在将计算思维融入基础教育体系。
2024-11-15 cs.CY
Distinguishing Fact from Fiction: Student Traits, Attitudes, and AI Hallucination Detection in Business School Assessment
本研究探讨学术技能、认知特质和AI怀疑态度如何影响学生在高风险评估中检测AI幻觉的能力，发现仅20%学生成功识别，并提倡AI整合评估框架以提升批判性推理。
2025-05-28 cs.CY
Towards an intelligent assessment system for evaluating the development of algorithmic thinking skills: An exploratory study in Swiss compulsory schools
Università della Svizzera Italiana（瑞士意大利语区大学）；Faculty of Informatics（信息学院）
本研究开发了一个基于贝叶斯网络的智能评估系统，用于大规模评估瑞士义务教育学生的算法思维技能，实验表明该系统适用于不同年龄和情境，且算法思维呈渐进发展。
2025-03-27 cs.AI cs.CY cs.HC
How Beaufort, Neumann and Gates met? Subject integration with spreadsheeting
本文提出基于 Beaufort 风级量表、借助电子表格将传统纸质问题转化为数字任务的方法，通过八年级行动研究证明其能同时提升学生的学科知识与数字技能，并可推广至其他适合数字化求解的纸质问题。
2023-08-31 cs.CY
How Computers Work: Computational Thinking for Everyone
如果你只有一门课程来帮助学生掌握计算的本质，也许还能激励他们中的一些人把计算作为进一步学习的科目，你会教什么？假设他们有标准的大学预科背景。这将包括基础代数，但不一定是更高级的数学。他们会写一些学期论文，但不会写计算机程序。他们可以上网冲浪，也可以发推特，但不能排他或者说是排他。计算机会让他们感兴趣，或者帮助他们把他们的经验放在上下文中吗？本文通过讨论一个已经完成第二次迭代的课程，为这个问题提供了一个可能的答案。基于经典逻辑，在数字电路和计算机软件中阐明，它扩展到CPU组件和大型数据库等领域。课程成功地吸引了兴趣广泛的学生的热情关注，锻炼了他们解决问题的能力，并向他们介绍了计算思维。
2013-01-22 cs.CY
Entendendo o Pensamento Computacional
本文的目的是阐明计算思维的含义。我们区分逻辑推理和计算推理，并讨论了计算思维在解决问题中的重要性。计算思维的三大支柱-抽象，自动化和分析-概述，突出每个人在发展解决问题的过程中所需的技能的作用。- O objetivo deste artigo é esclarecer o significado de Pensamento Computacional. Diferencia-se o raciocínio lógico do Computacional e discute-se a importância do Pensamento Computacional na resolução de problemas。Os três pilares do Pensamento Computacional - Abstração，Automação e Análise - são delineados，destacando-se o papel de cada um deles no desenvolvimento das habilidades necessárias para o processo de solutionção de problemas.
2017-07-02 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
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
Interactive environments for training children's curiosity through the practice of metacognitive skills: a pilot study
本研究提出一个8次研讨会，通过训练元认知技能提升儿童好奇心，初步实验表明对元认知效率和提问行为有积极影响。
2024-03-13 cs.CY
Teachers' perspective on fostering computational thinking through educational robotics
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Haute École Pédagogique du canton de Vaud (HEP-VD)（沃州高等教育学院）；SUPSI-DFA（瑞士南部应用科学与艺术大学-师范系）
随着教育机器人（ER）和计算思维（CT）在课堂上的引入，对有助于确保CT技能得到充分发展的操作模型的需求日益增加。一个这样的模型是创造性计算问题解决模型（CCPS），它可以用来改善ER学习活动的设计。在与学生的第一次验证，本研究的目的是验证模型与教师，特别是考虑他们如何可以在自己的实践中使用的模型。通过对334名教师的调查分析，利用效用、可用性和可接受性框架进行评估。教师发现CCPS模式有助于培养横向技能，但无法识别特定干预方法对CT相关认知过程的影响。同样，教师认为该模型可用于活动设计和干预，但不确定如何使用它来评估学生的学习和相应地调整他们的教学。最后，教师接受了模型，因为他们打算在课堂上复制活动，但不太愿意修改它或创建自己的活动，这表明他们需要时间来适应模型和基本原则。
2021-07-03 cs.CY cs.RO
Enhancing Soft Skills in Network Management Education: A Study on the Impact of GenAI-based Virtual Assistants
本研究探讨了在大学网络管理课程中引入基于GenAI的虚拟助手，以提升学生批判性思维和解决问题等软技能的实证有效性。
2025-01-28 cs.CY cs.ET
The Pedagogy of AI Mistakes: Fostering Higher-Order Thinking
Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文探讨如何利用AI错误促进高阶思维，通过数据库设计课程中的AI整合教学，结合混合方法研究，分析结构化互动如何提升学生的元认知能力和学科素养。
2026-05-06 cs.AI cs.CY
Are Computer Science and Engineering Graduates Ready for the Software Industry? Experiences from an Industrial Student Training Program
自1968年在北约会议上创造软件工程一词以来，已经有50年了。到目前为止，该领域应该相对成熟，大多数知名大学在其计算机科学课程中涵盖核心软件工程主题，其他大学提供专业学位。然而，仍然有许多从业者抱怨新的软件工程员工缺乏技能。随着行业对软件工程师需求的不断增长，这种明显的差距变得越来越明显。解决这一差距的一个企业战略是，该行业在招聘过程之前制定补充培训计划，这也可以帮助他们筛选可行的候选人。在本文中，我们报告了我们的经验和教训，在进行暑期学校计划，旨在筛选新毕业生，向他们介绍与组织和行业相关的核心技能，并评估他们对掌握这些技能的态度招聘过程开始之前。我们的经验表明，这些举措对新员工和公司都是互利的。我们支持这一见解与前和后训练数据收集的参与者在第一版这样的暑期学校和后续调查问卷进行了一年后的毕业生，其中50%的人被公司雇用后不久，暑期学校。
2018-05-22 cs.CY cs.SE
Computational Thinking in Education: Where does it Fit? A systematic literary review
计算思维（CT）被描述为每个人都应该学习的基本技能，因此可以包括在他们的技能集中。Seymour Papert在1980年被认为是计算思维的具体化，但自从Wing在2006年普及这个术语并引起国际社会的关注以来，越来越多的研究已经在教育中进行了CT。这个系统的文献综述的目的是给教育工作者和教育研究人员的概述，在该领域已经进行了什么样的工作，以及潜在的差距和机会仍然存在。总的来说，在这次审查中发现，虽然有很多工作目前正在世界各地的许多不同的教育背景下，有关CT的工作仍处于起步阶段。除了需要对有文化的课程制定一个商定的定义外，许多国家仍在或尚未开始将有文化的课程纳入各级教育的课程。调查还发现，计算机科学/计算可能是最明显的CT教学领域，但在一些国家尚未成为主流学科，尽管这一情况正在改善。鼓励教育工作者的是正在开发的丰富的工具和资源，以帮助教CT以及越来越多的工作有关的课程开发。对于那些希望将CT纳入他们的学校或班级的教师，那么有丰富的选择，包括编程，动手练习等等。然而，需要更详细的课程计划和课程结构，这可能对教师有益。
2017-03-27 cs.CY physics.ed-ph
Beyond Detection: Designing AI-Resilient Assessments with Automated Feedback Tool to Foster Critical Thinking
University of Sydney（悉尼大学）
本研究针对生成式AI对批判性思维和学术诚信的威胁，提出一种基于评估设计而非检测的主动解决方案，开发了一个结合Bloom分类法与GPT-3.5 Turbo、BERT和TF-IDF的Python工具，帮助教育工作者评估任务的AI可解性，从而设计能促进原创性和批判性思维的评估。
2025-03-30 cs.AI cs.CY
Designing the virtual CAT: A digital tool for algorithmic thinking assessment in compulsory education
Università della Svizzera italiana (USI), Dalle Molle Institute for Artificial Intelligence (IDSIA)（瑞士联邦理工学院（USI）、Dalle Molle人工智能研究所（IDSIA））；University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland (SUPSI), Department of Education and Learning (DFA)（瑞士南部应用科学与艺术大学（SUPSI）、教育与学习系）
本文设计并开发虚拟 Cross Array Task（CAT）数字评估工具，通过迭代与参与式设计验证其可用于瑞士义务教育中 4 至 12 岁学生的算法思维评估。
2024-11-26 cs.AI cs.CY cs.HC
Socratic Mind: Impact of a Novel GenAI-Powered Assessment Tool on Student Learning and Higher-Order Thinking
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University of California, San Diego（加利福尼亚大学圣迭戈分校）
本研究评估了生成式AI评估工具苏格拉底心智在在线计算机课程中的效果，发现其能提升学生参与度、测验成绩及高阶思维技能，尤其惠及低成就学生。
2025-10-16 cs.AI cs.CY
Mapping computational thinking mindsets between educational levels with cognitive network science
计算思维是一种根据数据对世界进行推理的方式。这种思维方式将数字运算引向通过逻辑、模型和模拟发现知识的雄心。在这里，我们展示了如何计算认知科学可以用来重建和分析计算思维的心态（拉丁文的形式）通过复杂的网络结构。作为一个案例研究，我们调查的认知网络与计算思维的关键概念提供：（一）159名高中学生参加了科学课程和（二）59名研究人员在复杂系统和模拟。研究人员重建的形式强调了科学建模的积极心态，语义框架数据和模拟作为发现自然的方式。学生们正确地识别了逻辑推理的不同方面，但将“计算”视为一项令人痛苦、引发焦虑的任务，用数学术语框定，缺乏与现实世界发现的联系。学生们围绕“数据”、“模型”和“模拟”的思维方式批判性地揭示了他们没有意识到数值建模是理解世界的一种方式。我们的研究结果提供了学生计算思维思维缺陷的证据，他们获得的数学技能不是通过编码来发现现实世界的。这种没有联系的知识最终被认为是令人痛苦的数字处理专业知识，没有相关的结果。这里报告的研究人员的良性心态表明，可以通过专门培训学生在发现自然的编码，建模和模拟方面恢复计算思维。我们的方法为量化计算思维和通过思维重建促进其发展开辟了创新途径。
2020-07-18 cs.CY cs.SI physics.ed-ph
APGKT: Exploiting Associative Path on Skills Graph for Knowledge Tracing
Hefei University of Technology（合肥工业大学）；Jianzai Tech（见载科技）
知识追踪（KT）是教育数据采掘中的一项基本任务，主要关注学生技能的动态认知状态。学生回答问题的过程可以看作是思考以下两个问题的思维过程。一个问题是回答问题需要哪些技能，另一个问题是如何按顺序使用这些技能。学生要想正确回答问题，不仅要掌握问题所涉及的一组技能，而且要思考并获得技能图上的关联路径。关联路径中的节点指的是所需的技能，路径显示了使用它们的顺序。关联路径称为技能模式。因此，掌握答题的技能模式是成功答题的关键。然而，大多数现有的KT模型只关注一组技能，而没有考虑技能模式。我们提出了一个KT模型，称为APGKT，利用技能模式。具体来说，我们提取问题所涉及的技能的子图拓扑结构，并结合技能的难度水平，通过编码获得技能模式;然后，通过多层递归神经网络，我们得到一个学生的技能的高阶认知状态，这是用来预测学生未来的回答表现。在五个基准数据集上的实验验证了该模型的有效性。
2022-10-05 cs.CY cs.LG
A Data Science Course for Undergraduates: Thinking with Data
数据科学是一个新兴的跨学科领域，它结合了数学，统计学，计算机科学和特定应用领域的知识，目的是从许多环境中日益复杂的数据中提取有意义的信息。这些数据往往是非传统的，从某种意义上说，它们通常是实时的，大型的，复杂的和/或混乱的。本科阶段的统计学第一门课程通常向学生介绍各种技术来分析小，整洁和干净的数据集。然而，无论他们是否接受更正规的统计学培训，这些学生中的许多人最终都会处理相当复杂的数据，并且需要统计计算技术。更重要的是，这些学生需要一个框架来结构化地思考数据。我们描述了一个文科环境中的本科课程，为学生提供应用数据科学所需的工具。该课程强调现代，实用和有用的技能，涵盖整个数据分析范围，从提出有趣的问题到获取，管理，操作，处理，查询，分析和可视化数据，以及以书面，图形和口头形式传达结果。
2015-03-18 cs.CY stat.CO stat.OT
