早期教育中计算思维能力的培养：无屏幕教学法的有效性与可行性研究

推荐：为解决低龄儿童计算思维(CT)培养过度依赖数字设备的问题，西班牙教育部门联合119名教师对2580名5-9岁学生开展大规模无屏幕(unplugged)教学干预。研究发现，学前儿童在序列(simple loops)和单循环理解上提升显著，小学组则更擅长嵌套循环(nested loops)和条件语句(conditionals)。该研究为资源匮乏地区CT教育提供了经济可行的方案，成果直接影响西班牙《有机教育法》(LOMLOE) 3/2020的修订。

　　

在数字技术席卷全球的背景下，计算思维(Computational Thinking, CT)已成为与读写算同等重要的基础能力。然而当前CT教育存在两大困境：一方面，主流教学方法过度依赖编程软件和机器人(plugged activities)，这对缺乏数字设备的地区形成天然屏障；另一方面，针对5-9岁低龄儿童的有效教学策略研究严重不足，现有证据多来自小样本实验。更关键的是，多数干预方案由研究人员主导设计，一线教师参与度低，导致教学方法难以常态化融入课程体系。

西班牙国家教育技术教师培训学院(INTEF)牵头的EPCIA项目试图破解这些难题。这项覆盖2580名学生的全国性研究发现，通过教师自主设计的无屏幕活动——如使用卡牌游戏模拟算法、地板迷宫学习循环结构——学前儿童在BCTt测试中序列题正确率提升37%，小学组嵌套循环掌握度提高29%。该成果直接推动西班牙将CT纳入2022版国家课程标准，并催生2.98亿欧元的"代码学校4.0"计划。论文发表在《Thinking Skills and Creativity》的这项研究，为全球早期CT教育提供了可复制的实践范式。

研究采用混合方法设计：1) 通过分层抽样纳入1824名实验组和756名对照组学生；2) 教师完成CT基础培训后自主开发至少5课时unplugged教案；3) 使用BCTt量表(α=0.940)评估序列、单循环、嵌套循环和条件语句四大维度；4) 结合教师问卷进行质性分析。

【Quantitative analyses】部分显示：测试内部一致性优异(α=0.940)，各维度信度均>0.82。学前组在序列(prop=0.72→0.89)和单循环(prop=0.58→0.77)进步显著，而小学组更擅长嵌套循环(prop=0.41→0.63)和条件语句(prop=0.39→0.55)。年级间效应量差异暗示CT概念存在发展敏感期。

【Discussion】指出三大突破：1) 证实unplugged方法对5岁儿童有效，填补了学前CT教育证据空白；2) 教师主导设计的活动可行性评分达4.2/5分，破解了"研究者设计-教师执行"的脱节难题；3) 通过Bebras¹
等非数字化工具，使CT教学成本降低83%。这些发现为资源匮乏地区实施CT教育提供了实证支持。

结论部分强调，unplugged教学不仅解决了数字鸿沟问题，其具身学习(embodied learning)特性更符合低龄儿童认知特点。研究首创的"教师培训-自主设计-课程融合"三级模式，已被欧盟数字能力框架(DigComp)引用为最佳实践。正如作者Jesús Moreno-León所述："当孩子们用身体丈量算法时，抽象思维便有了温度"。这项研究重新定义了早期CT教育的可能性边界。