基于計算思維的Scratch編程數(shù)學課程的開發(fā)與實施研究
發(fā)布時間:2021-10-12 14:34
科技的發(fā)展改變了我們的生活和思維方式,理科、工科、醫(yī)科、商科愈加依賴數(shù)學和計算機模擬。高精尖技術是一個國家核心競爭力的重要指標,它的成長離不開一個新興理念——計算思維。小學生肩負著推動建設科技強國戰(zhàn)略的重任,是實現(xiàn)科技夢的中堅力量,因此,小學的計算思維教育意義深遠。計算思維雖源于計算機科學,但不拘泥于此,它與數(shù)學學科的碰撞體現(xiàn)了STEM教育的學科融合思想,揭示了其與數(shù)學思維的不同之處。具備計算思維的學生能夠識別數(shù)據(jù)的規(guī)律,用模型或模擬等抽象形式表示問題,并借助計算機的計算性能將求解過程自動化。計算思維的隱形特征增加了培養(yǎng)的難度,充滿童趣的Scratch擺脫了繁瑣的語法,降低了門檻,去掉了旁枝末節(jié),直指其實質(zhì)。因此,本研究選用Scratch這一教學平臺,設計基于計算思維的數(shù)學課程,旨在培養(yǎng)小學生的計算思維能力,并改善他們對數(shù)學的認知。本研究有兩個主要問題:(1)經(jīng)過Scratch編程數(shù)學課程的學習,21名四至六年級學生的計算思維能力是否有變化?(2)經(jīng)過Scratch編程數(shù)學課程的學習,21名四至六年級學生對數(shù)學學習的認識是否有變化?為此,文章系統(tǒng)梳理了計算思維的定義和研究現(xiàn)狀,界定了計...
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究問題
1.3 研究意義
1.3.1 理論意義
1.3.2 實踐意義
第二章 文獻綜述
2.1 計算思維
2.1.1 計算思維概念
2.1.2 計算思維核心要素
2.1.3 計算思維教育研究現(xiàn)狀
2.1.4 計算思維評估工具
2.2 計算思維與數(shù)學
2.3 Scratch簡介
2.4 Scratch教學研究現(xiàn)狀
2.5 數(shù)學學習觀
2.6 課程理論依據(jù)
2.6.1 建構主義學習理論
2.6.2 杜威“從做中學”理論
第三章 研究設計
3.1 研究對象
3.2 研究方法
3.3 研究工具
3.3.1 學生情況調(diào)查問卷
3.3.2 計算思維測試卷
3.3.3 小學生數(shù)學學習觀問卷
3.3.4 訪談提綱
3.4 數(shù)據(jù)分析
第四章 基于計算思維的Scratch編程數(shù)學課程教學設計
4.1 課程設計依據(jù)
4.1.1 教學模式——PBL
4.1.2 教學方法——“5個E(5Es)”框架
4.1.3 學情分析
4.2 課程內(nèi)容設計
4.2.1 基礎練習
4.2.2 進階提升
4.2.3 拓展延伸
第五章 基于計算思維的Scratch編程數(shù)學課程教學實踐
5.1 課程實施概況
5.2 教學設計與實踐
5.2.1 “聚會的地址”
5.2.2 “博弈問題”
5.3 計算思維教學評估
5.4 數(shù)學學習觀評估
第六章 研究結論與展望
6.1 研究結論
6.2 教學建議
6.3 研究展望
參考文獻
附錄
附錄一 學生情況調(diào)查問卷
附錄二 計算思維前測卷
附錄三 計算思維后測卷
附錄四 小學生數(shù)學學習觀問卷
附錄五 訪談提綱
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]K12階段學生計算思維評價工具構建與應用[J]. 白雪梅,顧小清. 中國電化教育. 2019(10)
[2]從項目式學習與配對編程到跨學科綜合設計——基于2006-2019年國際K-12計算思維研究的元分析[J]. 馬志強,劉亞琴. 遠程教育雜志. 2019(05)
[3]面向STEAM教育的小學Scratch創(chuàng)意編程教材設計研究[J]. 梁曉燕,李健欣,郭婷婷,梁可欣. 電腦知識與技術. 2019(04)
[4]基于計算思維的大學計算機基礎課程教學改革探討[J]. 李洋. 課程教育研究. 2018(51)
[5]大類招生人才培養(yǎng)與大學計算機基礎教學改革新論[J]. 金瑩,陶先平,張莉,張潔,陶燁,黃達明,潘亦,張萍. 工業(yè)和信息化教育. 2018(11)
[6]人工智能問題求解與計算思維教學初探——以南京航空航天大學為例[J]. 朱玉蓮,劉佳,江愛華. 工業(yè)和信息化教育. 2018(09)
[7]計算思維培養(yǎng)進行時:在K-12階段的實踐方法與評價[J]. 郁曉華,肖敏,王美玲. 遠程教育雜志. 2018(02)
[8]如何培養(yǎng)計算思維——基于2006-2016年研究文獻及最新國際會議論文[J]. 陳鵬,黃榮懷,梁躍,張進寶. 現(xiàn)代遠程教育研究. 2018(01)
[9]新技術驅(qū)動教學創(chuàng)新的趨勢、挑戰(zhàn)與策略——2017地平線報告(基礎教育中文版)[J]. 白曉晶,張春華,季瑞芳,吳莎莎,李國云. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2017(18)
[10]計算機博弈教學中的計算思維能力培養(yǎng)[J]. 李淑琴,丁濛,孟坤. 計算機教育. 2017(05)
碩士論文
[1]基于游戲化教學的小學生計算思維能力培養(yǎng)研究[D]. 劉宣佐.沈陽師范大學 2019
[2]基于游戲化教學的計算思維培養(yǎng)研究[D]. 羅小青.上海師范大學 2018
[3]可視化思維工具促進高階思維發(fā)展的實證研究[D]. 吳丹丹.湖南師范大學 2018
[4]基于教育游戲的Scratch課程教學設計與應用研究[D]. 劉曉錦.華中師范大學 2018
[5]基于計算思維的PBL教學模式在小學Scratch課程中的應用研究[D]. 劉佳偉.四川師范大學 2018
[6]基于PBL的計算思維培養(yǎng)研究[D]. 生詩蕊.渤海大學 2016
[7]基于Scratch的中學生信息素養(yǎng)培養(yǎng)研究[D]. 王慶.陜西師范大學 2015
[8]Scratch在初中信息技術課程教學中的應用研究[D]. 王寶亮.華中師范大學 2015
[9]基于設計型學習(DBL)的小學Scratch程序設計教學研究[D]. 范竹青.蘇州大學 2015
[10]基于計算思維的協(xié)作學習模式在中學信息技術課程中的實踐與研究[D]. 葛明珠.陜西師范大學 2014
本文編號:3432767
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究問題
1.3 研究意義
1.3.1 理論意義
1.3.2 實踐意義
第二章 文獻綜述
2.1 計算思維
2.1.1 計算思維概念
2.1.2 計算思維核心要素
2.1.3 計算思維教育研究現(xiàn)狀
2.1.4 計算思維評估工具
2.2 計算思維與數(shù)學
2.3 Scratch簡介
2.4 Scratch教學研究現(xiàn)狀
2.5 數(shù)學學習觀
2.6 課程理論依據(jù)
2.6.1 建構主義學習理論
2.6.2 杜威“從做中學”理論
第三章 研究設計
3.1 研究對象
3.2 研究方法
3.3 研究工具
3.3.1 學生情況調(diào)查問卷
3.3.2 計算思維測試卷
3.3.3 小學生數(shù)學學習觀問卷
3.3.4 訪談提綱
3.4 數(shù)據(jù)分析
第四章 基于計算思維的Scratch編程數(shù)學課程教學設計
4.1 課程設計依據(jù)
4.1.1 教學模式——PBL
4.1.2 教學方法——“5個E(5Es)”框架
4.1.3 學情分析
4.2 課程內(nèi)容設計
4.2.1 基礎練習
4.2.2 進階提升
4.2.3 拓展延伸
第五章 基于計算思維的Scratch編程數(shù)學課程教學實踐
5.1 課程實施概況
5.2 教學設計與實踐
5.2.1 “聚會的地址”
5.2.2 “博弈問題”
5.3 計算思維教學評估
5.4 數(shù)學學習觀評估
第六章 研究結論與展望
6.1 研究結論
6.2 教學建議
6.3 研究展望
參考文獻
附錄
附錄一 學生情況調(diào)查問卷
附錄二 計算思維前測卷
附錄三 計算思維后測卷
附錄四 小學生數(shù)學學習觀問卷
附錄五 訪談提綱
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]K12階段學生計算思維評價工具構建與應用[J]. 白雪梅,顧小清. 中國電化教育. 2019(10)
[2]從項目式學習與配對編程到跨學科綜合設計——基于2006-2019年國際K-12計算思維研究的元分析[J]. 馬志強,劉亞琴. 遠程教育雜志. 2019(05)
[3]面向STEAM教育的小學Scratch創(chuàng)意編程教材設計研究[J]. 梁曉燕,李健欣,郭婷婷,梁可欣. 電腦知識與技術. 2019(04)
[4]基于計算思維的大學計算機基礎課程教學改革探討[J]. 李洋. 課程教育研究. 2018(51)
[5]大類招生人才培養(yǎng)與大學計算機基礎教學改革新論[J]. 金瑩,陶先平,張莉,張潔,陶燁,黃達明,潘亦,張萍. 工業(yè)和信息化教育. 2018(11)
[6]人工智能問題求解與計算思維教學初探——以南京航空航天大學為例[J]. 朱玉蓮,劉佳,江愛華. 工業(yè)和信息化教育. 2018(09)
[7]計算思維培養(yǎng)進行時:在K-12階段的實踐方法與評價[J]. 郁曉華,肖敏,王美玲. 遠程教育雜志. 2018(02)
[8]如何培養(yǎng)計算思維——基于2006-2016年研究文獻及最新國際會議論文[J]. 陳鵬,黃榮懷,梁躍,張進寶. 現(xiàn)代遠程教育研究. 2018(01)
[9]新技術驅(qū)動教學創(chuàng)新的趨勢、挑戰(zhàn)與策略——2017地平線報告(基礎教育中文版)[J]. 白曉晶,張春華,季瑞芳,吳莎莎,李國云. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2017(18)
[10]計算機博弈教學中的計算思維能力培養(yǎng)[J]. 李淑琴,丁濛,孟坤. 計算機教育. 2017(05)
碩士論文
[1]基于游戲化教學的小學生計算思維能力培養(yǎng)研究[D]. 劉宣佐.沈陽師范大學 2019
[2]基于游戲化教學的計算思維培養(yǎng)研究[D]. 羅小青.上海師范大學 2018
[3]可視化思維工具促進高階思維發(fā)展的實證研究[D]. 吳丹丹.湖南師范大學 2018
[4]基于教育游戲的Scratch課程教學設計與應用研究[D]. 劉曉錦.華中師范大學 2018
[5]基于計算思維的PBL教學模式在小學Scratch課程中的應用研究[D]. 劉佳偉.四川師范大學 2018
[6]基于PBL的計算思維培養(yǎng)研究[D]. 生詩蕊.渤海大學 2016
[7]基于Scratch的中學生信息素養(yǎng)培養(yǎng)研究[D]. 王慶.陜西師范大學 2015
[8]Scratch在初中信息技術課程教學中的應用研究[D]. 王寶亮.華中師范大學 2015
[9]基于設計型學習(DBL)的小學Scratch程序設計教學研究[D]. 范竹青.蘇州大學 2015
[10]基于計算思維的協(xié)作學習模式在中學信息技術課程中的實踐與研究[D]. 葛明珠.陜西師范大學 2014
本文編號:3432767
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