3月22日下午，浙江大学外国语学院科技伦理系列讲座第4期在东6-118室如期举行。本次讲座聚焦“教育学与脑科学交叉视角下探究计算思维的认知本质及其教育启示”。浙江大学教育学院课程与学习科学系百人计划研究员耿凤基老师担任主讲嘉宾，外国语学院杨静教授主持本次讲座活动。
耿老师首先从当今智能时代大国对科技创新人才的竞争需求和国家政策导向说明了计算思维的重要性。她指出计算思维作为一种核心的高阶思维能力，对理解世界和解决问题至关重要，已经成为21世纪科技创新人才的必要素养。而现有研究对其认知本质理解不足，对计算思维的定义和认知要素存在分歧，针对现有研究的局限性，耿老师提出了计算思维层级加工的理论假设，该理论融合了计算思维层级加工的认知本质、层级加工的相关认知理论、算法与问题解决的层级理论和计算思维领域的研究共识，强调了计算思维认知本质在于对不同抽象层级信息的认知加工能力，涉及到认知控制的前瞻性和反应性模式，及对工作记忆的调控，为深入研究计算思维的本质与评估提供了扎实可靠的理论基础。
在详细介绍计算思维的概念和理论后，耿老师分享了基于该理论指导下的一系列实证研究，深入探究计算思维的认知神经机制和学习经验的影响。研究发现个体在处理具有更大层级复杂性的嵌套结构时，展现出更高的认知负荷，而编程学习经验能够影响这一过程，减少认知负荷，提高信息处理效率。研究结果揭示了计算思维层级加工调用了个体的认知控制系统，并随着层级复杂性的增加，个体需要更多的前瞻性和反应性控制。同时，学习经验通过增强认知控制和减少认知负荷，优化了层级信息的处理。这一发现为基于编程活动培养计算思维的教学实践提供了理论依据，并为计算思维教学与评估中的难题提供了新的解决方案。
该系列研究将理论构建与实证研究相结合，采用了跨学科的研究范式和方法，研究问题层层递进，并在不同的实验情境下印证研究结果，为计算思维的认知、教学与测评提供参考。最后耿老师指出，计算思维的层级加工和语言的层级加工有共通之处，计算思维的层级加工理论也为跨学科研究提供了坚实可靠的理论平台。
耿老师的讲座内容丰富，深入浅出，激发了在场师生的讨论热情，在答疑和讨论环节，与会老师和同学纷纷提出问题，对层级复杂性的界定、学习者个体差异和认知偏好的影响、视觉复杂性和编程复杂性的剥离、数学和编程等符号系统的层级加工相似性、计算思维对学习成绩的预测和多语学习经验与计算思维的共通等话题进行了激烈讨论。与会的老师和同学们在亲切的互动交流中碰撞出了思想的火花，表示受益匪浅。整场讲座在热烈的交流和提问中圆满落幕。
图/文： 李称鑫
主办单位：科技伦理委员会
2024/3/24
