IntegratingComputationalThinkingwithK-12SubjectsAnInvestigationofPerceptionsandCompetenciesofPre-serviceTeachersinSingapore

《Integrating Computational Thinking with K-12 Subjects: An Investigation of Perceptions and Competencies of Pre-service Teachers in Singapore》是一篇探讨计算思维在新加坡基础教育阶段整合情况的研究论文。该研究聚焦于未来教师对计算思维的理解及其在K-12学科中的应用能力，旨在评估当前师范生对计算思维的认知水平以及他们在教学实践中将其融入各学科的可能性。

计算思维（Computational Thinking, CT）是一种解决问题的方法，它包括分解问题、模式识别、抽象化和算法设计等核心概念。近年来，随着信息技术的快速发展，计算思维被越来越多地视为一种关键技能，不仅适用于计算机科学领域，也广泛应用于其他学科。因此，将计算思维融入K-12教育成为全球教育改革的重要议题之一。

本文的研究背景是新加坡政府推动教育创新，特别是在STEM（科学、技术、工程和数学）教育中强调计算思维的重要性。新加坡教育部（MOE）鼓励教师在各个学科中引入计算思维，以培养学生的逻辑思维能力和创新能力。然而，如何有效实施这一目标，尤其是在教师培训方面，仍存在诸多挑战。

该研究采用混合方法，结合定量和定性分析，调查了新加坡多所大学的师范生对计算思维的理解和应用能力。研究对象为即将进入教育行业的预服务教师，他们来自不同的学科背景，如数学、科学、英语和艺术等。通过问卷调查、访谈和课堂观察等方式，研究人员收集了大量数据，以评估这些未来教师对计算思维的认知水平以及他们在实际教学中可能面临的障碍。

研究结果显示，大多数预服务教师对计算思维的基本概念有一定的了解，但在具体应用方面表现出较大的差异。部分教师能够将计算思维与自己的学科内容相结合，例如在数学中使用算法思维解决复杂问题，或在科学课程中利用数据分析工具进行实验设计。然而，也有不少教师表示缺乏相关的教学资源和培训，导致他们在实际教学中难以有效整合计算思维。

此外，研究还发现，不同学科背景的教师在计算思维的理解和应用上存在显著差异。例如，理科背景的教师更倾向于将计算思维与问题解决过程联系起来，而文科背景的教师则更关注其在信息处理和批判性思维方面的应用。这种差异反映了教师专业背景对其认知方式的影响。

研究还指出，尽管新加坡的教育体系在推动计算思维教育方面取得了一定进展，但仍然面临一些挑战。例如，教师培训课程中计算思维的内容不够系统，缺乏统一的教学标准和评估机制。同时，学校管理层的支持程度也影响了教师在课堂中实施计算思维的积极性。

基于研究结果，作者提出了多项建议，以帮助提升预服务教师的计算思维能力。首先，应加强教师培训项目中计算思维相关内容的比重，确保未来的教师具备足够的理论知识和实践技能。其次，需要开发适合不同学科的计算思维教学资源，以便教师能够在日常教学中灵活运用。此外，建立教师之间的合作平台，促进经验分享和教学反思，也是提高计算思维整合效果的重要途径。

总体而言，《Integrating Computational Thinking with K-12 Subjects: An Investigation of Perceptions and Competencies of Pre-service Teachers in Singapore》为理解计算思维在基础教育中的发展提供了有价值的见解。它不仅揭示了新加坡预服务教师在计算思维方面的现状，也为其他国家和地区在推进计算思维教育方面提供了参考。随着教育技术的不断进步，计算思维将在未来教育中发挥更加重要的作用，而教师的专业发展将是实现这一目标的关键。