数学的論理と計算思考の能力における創造的プロジェクト制作の評価

科学分野:

• 教育
• コンピュータ科学
• 認知心理学

背景:

• 才能のある生徒は 論理的に推論する能力が 高いことが多いのです
• コンピューター思考能力 (CTS) はSTEM分野において極めて重要です.
• 論理教育とプロジェクトベースの学習を統合することで 革新が促進できます

研究 の 目的:

• 才能のある高校生が 数学的な論理知識を 創造的なプロジェクトに 変換する方法を調査する
• 学生の計算思考能力に対する論理ベースのプログラムの影響を評価する.
• 論理ベースのプロジェクト制作とCTSの開発の関係を探求する.

主な方法:

• 153人の才能ある若者を対象に 連続的な探査混合手法による研究設計
• 質的段階:25セッションの論理ベースのプロジェクト制作および管理プログラム (PPMP) のケーススタディ.
• 定量的な段階:問題解決,創造的思考,アルゴリズム思考,協同学習,批判的思考を測定するための計算思考スキルのスケール (CTSS).

主要な成果:

• 才能ある生徒は 論理システムを創造的なプロジェクトのための オリジナルアルゴリズムに 変えることに成功しました
• 論理に基づいたPPMPは,論理的概念,学際的なつながり,実用的な応用,意味づくりの4つの主要な分野におけるプロジェクト開発に積極的な影響を与えた.
• プロジェクトの提案,アルゴリズムの設計,およびコラボレーションにおける学生のパフォーマンスは,CTSの様々なコンポーネントにおける多様な強みと相関しています.

結論:

• 数学的論理の知識は,有能な学生の計算思考能力と創造的なプロジェクトの生産性を開発するための貴重な基盤です.
• ロジックベースのプロジェクト制作プログラムは,論理的推論と計算思考の両方を効果的に強化することができます.
• 研究結果は,STEMの成功に不可欠なイノベーションと問題解決のスキルの培養のために,論理とプロジェクトベースの学習の統合を支持しています.