小学生机器人教学中计算思维培养的实践研究
发布时间：2022-10-20 13:57
随着信息技术在生活中的影响越来越大,中小学对学生信息技术能力的培养已经从关注技能本身逐渐转变到关注技能背后隐藏的思维能力。因此,计算思维的培养受到了中小学信息技术教学的关注。研究发现,虽然中小学计算思维的培养在目前较受关注,但还未形成较为统一的培养方案。机器人教学作为小学信息技术教学内容之一,在近几年得到了迅猛发展,新的教学理念也悄然升起,人们开始思考如何在机器人课程中培养学生的思维能力。本文在分析了现有的关于计算思维研究的基础之上,构建了小学生机器人教学中计算思维的培养模型,并应用到教学实践中,完成了在小学生机器人课程中培养学生计算思维的教学实践。本研究由以下四个部分组成:1、第一部分是论文的第一、二章。主要阐述了课题的研究背景,并通过文献综述方式总结了计算思维的国内外研究现状和计算思维培养现状,进而明确了研究的意义、目的、内容和方法。总结了计算思维相关概念和特征,明确了计算思维是问题解决过程这一观点,分析了小学生机器人教学中培养计算思维的可行性,阐述了建构主义学习理论和合作学习理论对本研究的启示。2、第二部分是论文的第三、四章,是论文研究的主体部分。在此部分,主要完成了小学生计算思...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及问题提出
1.1.1 研究背景
1.1.2 问题提出
1.2 计算思维国内外研究现状
1.2.1 计算思维国外研究现状
1.2.2 计算思维国内研究现状
1.3 国内计算思维培养研究现状
1.4 研究目标和意义
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究意义
1.5 研究内容与方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
2 研究基础
2.1 计算思维的概念与特征
2.1.1 计算思维的概念
2.1.2 计算思维的特征
2.2 小学生机器人教学现状
2.3 小学生机器人教学中培养计算思维的意义与可行性
2.3.1 小学生机器人教学中培养计算思维的意义
2.3.2 小学生机器人教学中培养计算思维的可行性
2.4 理论基础
2.4.1 建构主义学习理论
2.4.2 合作学习理论
3 小学生计算思维能力要素与机器人教学
3.1 小学生计算思维能力要素分析
3.1.1 计算思维能力要素
3.1.2 小学生思维发展过程
3.1.3 小学生计算思维能力要素
3.2 小学生计算思维的培养目标
3.3 机器人教学内容选择分析
3.4 机器人教学与计算思维培养的关联性
4 小学生机器人教学中计算思维培养的模型构建
4.1 模型构建过程
4.1.1 项目式教学介绍
4.1.2 基于项目式教学的机器人课程
4.1.3 面向计算思维培养的项目式教学
4.2 小学生机器人教学中计算思维培养的模型构建
4.2.1 培养小学生抽象能力
4.2.2 培养小学生问题分解能力
4.2.3 培养小学生算法思想
4.2.4 培养小学生调试能力
4.2.5 培养小学生迁移能力
5 小学生机器人教学中计算思维培养教学实践
5.1 实验对象
5.2 教学内容安排
5.3 行动研究方案
5.4 第一阶段教学实践
5.4.1 计划——初步应用小学生机器人教学中计算思维的培养模型
5.4.2 实施——结合具体教学内容实践培养模型
5.4.3 观察——观察在教学过程中学生的各种行为
5.4.4 反思——反思教学过程中出现的问题及其原因和对策
5.5 第二阶段教学实践
5.5.1 计划——优化小学生机器人教学中计算思维的培养模型
5.5.2 实施——结合具体教学内容实践改进后的培养模型
5.5.3 观察——和第一轮行动研究比较教学过程中学生的各种行为
5.5.4 反思——反思教学过程中出现的问题及其原因和对策
5.5.5 学生互评与教师评价分析
5.6 第三阶段教学实践
5.6.1 计划——确定小学生机器人教学中计算思维的培养模型
5.6.2 实施——结合具体教学内容实践定型后的培养模型
5.6.3 观察——观察该培养模型的学习效果
5.6.4 反思——反思计算思维的培养效果
5.6.5 学生互评与教师评价分析
6 小学生机器人教学中计算思维培养的效果分析
6.1 计算思维评价
6.2 问卷设计
6.2.1 前测问卷设计
6.2.2 后测问卷设计
6.3 信度与效度检验
6.3.1 信度
6.3.2 效度
6.4 教学实践效果分析
6.4.1 教学实践前期分析
6.4.2 教学实践后期分析
6.5 学生访谈
7 研究总结与展望
7.1 研究总结
7.2 研究不足
7.3 研究展望
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
附录5
附录6
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于项目的学习（PBL）模式研究[J]. 刘景福,钟志贤. 外国教育研究. 2002(11)
[2]基于计算思维的探究教学模式研究[J]. 牟琴,谭良. 中国远程教育. 2010(11)
[3]基于计算思维的网络自主学习模式的研究[J]. 牟琴,谭良,吴长城. 电化教育研究. 2011(05)
[4]计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养——《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J]. 何钦铭,陆汉权,冯博琴. 中国大学教学. 2010(09)
[5]计算思维与大学计算机基础教育[J]. 陈国良,董荣胜. 中国大学教学. 2011(01)
[6]宽度与深度教学相结合——计算思维教学方法浅谈[J]. 战德臣,聂兰顺,徐晓飞. 工业和信息化教育. 2013(06)
[7]面向计算社会的计算素质培养:计算思维与计算文化[J]. 王飞跃. 工业和信息化教育. 2013(06)
[8]计算思维对中小学信息技术课程的影响初探[J]. 王荣良. 中国教育技术装备. 2012(27)
[9]第九届“全国高等学校计算机教育改革与发展高峰论坛（2013）”2013年8月5-7日在湖北宜昌召开[J]. 计算机教育. 2013(20)
[10]“阶梯式”引导的计算思维自主养成模式[J]. 鲍宇,孟凡荣,张艳群. 电化教育研究. 2015(06)
博士论文
[1]计算思维主导的高中信息技术教材结构设计研究[D]. 于颖.东北师范大学 2017
硕士论文
[1]基于游戏化教学的计算思维培养研究[D]. 罗小青.上海师范大学 2018
[2]App Inventor2在中学生计算思维培养中的应用研究[D]. 刘焱青.湖南师范大学 2016
[3]基于PBL的计算思维培养研究[D]. 生诗蕊.渤海大学 2016
[4]基于计算思维的高中VB教学模式研究[D]. 胡君祎.南京师范大学 2015
[5]基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的实践与研究[D]. 葛明珠.陕西师范大学 2014
[6]运用Scratch软件培养中学生计算思维的研究[D]. 赵兰兰.上海师范大学 2013
[7]基于计算思维的计算机基础课程教学与学习的模式研究与实践[D]. 牟琴.四川师范大学 2012
本文编号：3694651
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及问题提出
1.1.1 研究背景
1.1.2 问题提出
1.2 计算思维国内外研究现状
1.2.1 计算思维国外研究现状
1.2.2 计算思维国内研究现状
1.3 国内计算思维培养研究现状
1.4 研究目标和意义
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究意义
1.5 研究内容与方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
2 研究基础
2.1 计算思维的概念与特征
2.1.1 计算思维的概念
2.1.2 计算思维的特征
2.2 小学生机器人教学现状
2.3 小学生机器人教学中培养计算思维的意义与可行性
2.3.1 小学生机器人教学中培养计算思维的意义
2.3.2 小学生机器人教学中培养计算思维的可行性
2.4 理论基础
2.4.1 建构主义学习理论
2.4.2 合作学习理论
3 小学生计算思维能力要素与机器人教学
3.1 小学生计算思维能力要素分析
3.1.1 计算思维能力要素
3.1.2 小学生思维发展过程
3.1.3 小学生计算思维能力要素
3.2 小学生计算思维的培养目标
3.3 机器人教学内容选择分析
3.4 机器人教学与计算思维培养的关联性
4 小学生机器人教学中计算思维培养的模型构建
4.1 模型构建过程
4.1.1 项目式教学介绍
4.1.2 基于项目式教学的机器人课程
4.1.3 面向计算思维培养的项目式教学
4.2 小学生机器人教学中计算思维培养的模型构建
4.2.1 培养小学生抽象能力
4.2.2 培养小学生问题分解能力
4.2.3 培养小学生算法思想
4.2.4 培养小学生调试能力
4.2.5 培养小学生迁移能力
5 小学生机器人教学中计算思维培养教学实践
5.1 实验对象
5.2 教学内容安排
5.3 行动研究方案
5.4 第一阶段教学实践
5.4.1 计划——初步应用小学生机器人教学中计算思维的培养模型
5.4.2 实施——结合具体教学内容实践培养模型
5.4.3 观察——观察在教学过程中学生的各种行为
5.4.4 反思——反思教学过程中出现的问题及其原因和对策
5.5 第二阶段教学实践
5.5.1 计划——优化小学生机器人教学中计算思维的培养模型
5.5.2 实施——结合具体教学内容实践改进后的培养模型
5.5.3 观察——和第一轮行动研究比较教学过程中学生的各种行为
5.5.4 反思——反思教学过程中出现的问题及其原因和对策
5.5.5 学生互评与教师评价分析
5.6 第三阶段教学实践
5.6.1 计划——确定小学生机器人教学中计算思维的培养模型
5.6.2 实施——结合具体教学内容实践定型后的培养模型
5.6.3 观察——观察该培养模型的学习效果
5.6.4 反思——反思计算思维的培养效果
5.6.5 学生互评与教师评价分析
6 小学生机器人教学中计算思维培养的效果分析
6.1 计算思维评价
6.2 问卷设计
6.2.1 前测问卷设计
6.2.2 后测问卷设计
6.3 信度与效度检验
6.3.1 信度
6.3.2 效度
6.4 教学实践效果分析
6.4.1 教学实践前期分析
6.4.2 教学实践后期分析
6.5 学生访谈
7 研究总结与展望
7.1 研究总结
7.2 研究不足
7.3 研究展望
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
附录5
附录6
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于项目的学习（PBL）模式研究[J]. 刘景福,钟志贤. 外国教育研究. 2002(11)
[2]基于计算思维的探究教学模式研究[J]. 牟琴,谭良. 中国远程教育. 2010(11)
[3]基于计算思维的网络自主学习模式的研究[J]. 牟琴,谭良,吴长城. 电化教育研究. 2011(05)
[4]计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养——《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J]. 何钦铭,陆汉权,冯博琴. 中国大学教学. 2010(09)
[5]计算思维与大学计算机基础教育[J]. 陈国良,董荣胜. 中国大学教学. 2011(01)
[6]宽度与深度教学相结合——计算思维教学方法浅谈[J]. 战德臣,聂兰顺,徐晓飞. 工业和信息化教育. 2013(06)
[7]面向计算社会的计算素质培养:计算思维与计算文化[J]. 王飞跃. 工业和信息化教育. 2013(06)
[8]计算思维对中小学信息技术课程的影响初探[J]. 王荣良. 中国教育技术装备. 2012(27)
[9]第九届“全国高等学校计算机教育改革与发展高峰论坛（2013）”2013年8月5-7日在湖北宜昌召开[J]. 计算机教育. 2013(20)
[10]“阶梯式”引导的计算思维自主养成模式[J]. 鲍宇,孟凡荣,张艳群. 电化教育研究. 2015(06)
博士论文
[1]计算思维主导的高中信息技术教材结构设计研究[D]. 于颖.东北师范大学 2017
硕士论文
[1]基于游戏化教学的计算思维培养研究[D]. 罗小青.上海师范大学 2018
[2]App Inventor2在中学生计算思维培养中的应用研究[D]. 刘焱青.湖南师范大学 2016
[3]基于PBL的计算思维培养研究[D]. 生诗蕊.渤海大学 2016
[4]基于计算思维的高中VB教学模式研究[D]. 胡君祎.南京师范大学 2015
[5]基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的实践与研究[D]. 葛明珠.陕西师范大学 2014
[6]运用Scratch软件培养中学生计算思维的研究[D]. 赵兰兰.上海师范大学 2013
[7]基于计算思维的计算机基础课程教学与学习的模式研究与实践[D]. 牟琴.四川师范大学 2012
本文编号：3694651
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