从键盘到聊天机器人：基于大语言模型的 AI 驱动集成平台以教授幼儿计算思维

在近期“计算机科学面向所有人”的运动中，通过在幼儿期（4-9岁）教授编程以提升计算思维已变得日益普及。然而，当前的做法忽略了由幼儿发育准备度引起的一些基本问题，例如持续使用键盘的能力、将复杂任务分解为小任务、从抽象编程到具象结果的直观映射需求，以及有限的屏幕暴露时间。为了解决这些问题，本文提出了一种基于 AI 驱动集成平台的新方法，以有效地教授幼儿计算思维。该系统采用混合教学法，支持自顶向下和自底向上的计算思维教学方法。幼儿可以用自然语言描述他们期望的任务，而系统可以响应一个易于理解的程序，其中包含适当级别的已分解子任务。具象机器人可以立即执行分解后的程序，并向幼儿展示程序的结果。该系统配备了一个智能聊天机器人，可以通过自然语言与幼儿交互，幼儿可以通过与聊天机器人对话来完成所有所需的编程任务，同时聊天机器人将程序编排并执行到机器人上。这将完全消除幼儿编程对键盘的需求。通过开发这样一个系统，我们旨在使计算思维的概念更易于幼儿接触，培养他们对编程概念的自然理解，而无需具备显式的编程技能。通过机器人代理提供的交互体验，我们的系统寻求以有效的方式吸引儿童，为幼儿计算机科学教育的教育技术领域做出贡献。