抽象思维的基石：基于积木编程的青少年现实问题解决能力探究

这篇研究通过Scratch积木编程平台，探索了初中生在解决现实问题时展现的计算思维(CT)和抽象能力。研究发现真实场景问题能有效激发学生"剔除冗余模块"、"寻找简洁方案"等抽象行为，为编程教育提供了"问题导向学习"(PBL)的新证据，对K-12阶段的计算机科学教育具有重要启示。

　　

亮点

本研究揭示了Scratch积木编程平台如何通过现实问题情境激活青少年的抽象思维。研究采用探索性案例分析法，定量数据追踪抽象技能发展轨迹，定性数据深度解码学生的认知行为模式。

方法

采用混合研究方法，通过屏幕录像捕捉6年级学生在Scratch中解决现实问题时的编程行为，结合访谈揭示其抽象思维过程。

结果

数据显示，学生在处理现实问题时主要表现出三类抽象行为：

1. 1.

   剔除冗余模块（Eliminating unnecessary blocks）

2. 2.

   构建简明方案（Finding clear and practical solutions）

3. 3.

   迁移既有方案（Applying previous solutions）

   其中前两类行为出现频率显著高于第三类。

讨论

Scratch平台特有的模块化设计天然支持抽象思维发展：

• •

  智能模块推荐系统促进必要元件识别

• •

  可视化反馈机制辅助解决方案复杂度评估

• •

  预制功能块库提供高效替代方案选择

• •

  结构化脚本区提升方案可解释性

结论

研究表明，基于现实场景的积木编程任务能多维度激活抽象思维，特别是通过"避免冗长代码"、"善用基础循环结构"等子指标。这种"情境化计算思维"培养模式为编程教育提供了新范式。