前言
在人工智能时代，培养学生“计算思维”已成为教育热点。但当我们将计算思维（CT）融入传统的科学探究（SI）课堂时，它究竟能带来什么？仅仅是让学生学会编程吗？
一篇发表于期刊 《International Journal of Science Education》 的论文，通过一场在九年级化学课堂中进行的严谨实验，给出了令人深思的答案。这项由中国研究团队完成的研究，对比了三种不同的教学策略，试图揭示“计算思维+科学探究”这一组合对学生知识、思维、态度乃至合作行为产生的真实影响。
研究设计与核心发现
研究团队在一所中学的9年级化学课上，以“酸碱度”相关主题为内容，设计了三种教学方式，并比较了它们的效果：
①CT-SI组（实验组1）：学生不仅进行科学探究，还需利用模块化编程（如Mind+）和传感器，自己动手搭建一个可编程的pH计来完成实验。在这里，编程和自动化是探究的工具。
②SI组（实验组2）：学生进行传统的科学探究，使用常规的手持pH计进行实验。
③讲授组（对照组）：学生主要通过观看教师演示实验来学习。
核心发现是：计算思维+科学探究”的组合拳，带来了1+1>2的效果。
知识掌握： 两种探究式学习都显著提升了学生的科学知识，但CT-SI组在实践性知识上的优势更为突出——学生通过编程和数据分析，更深刻地理解了知识如何应用于真实问题。
高阶思维： 两种探究式学习都显著提升了学生的高阶思维，但CT-SI组在合作能力的提升上显著优于其他两组。更复杂的任务让学生有了更多集体决策和分工协作的机会。
STEM态度： 这是CT-SI最亮眼的效果。只有CT-SI组的学生对STEM的整体态度显著提升，尤其是在对数学、工程、技术和STEM职业的兴趣方面。
合作行为： 高阶思维倾向高的组在合作中更频繁地进行 “探索与理解”和“计划” ，行为链条清晰；而低倾向组花更多时间闲聊，行为重复且缺乏计划。
启示与实践意义
①技术是思维的“脚手架”：核心不是教编程，而是让学生用编程作为思维语言，更深入地理解科学探究的本质。
②复杂任务培养合作能力：有挑战性的项目天然要求学生深度合作，这比单纯分组讨论更有效。
③关注“看不见”的过程：对缺乏计划的小组，需用结构化工作纸或引导性问题搭建思维脚手架。
当学生在编程与实验的交织中主动探索、协作调试时，他们不仅在理解科学知识，更在经历知识的创造过程。这种“像科学家一样思考”的体验，或许正是科学教育最宝贵的价值所在。