在教育創(chuàng)新與人工智能融合的新時期,我國進入“教育信息化2.0”時代,促進教育的創(chuàng)新發(fā)展成為教育信息化2.0新時代的現(xiàn)實需求。加強教育機器人、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)的研究,是推動教育的變革與創(chuàng)新的重要途徑,因此,在國際背景下我國機器人教育競爭力亟待提升。機器人教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展呼喚教育教學(xué)理念的更新,作為以真實情境為基礎(chǔ)的跨學(xué)科整合性教學(xué)理念,STEM理念聚焦于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的整合。將STEM理念融入機器人教學(xué)中,為學(xué)生提供了更多跨學(xué)科學(xué)習(xí)及實踐的機會,也為傳統(tǒng)機器人教學(xué)的變革與轉(zhuǎn)向提供了新的契機。當(dāng)前,我國機器人教學(xué)的研究尚處于初步探索階段,有關(guān)機器人教學(xué)的概念解讀較多,STEM理念下機器人項目教學(xué)的相關(guān)研究較少。據(jù)此,本研究基于STEM理念,以機器人項目教學(xué)為抓手,開展STEM理念下機器人項目教學(xué)的設(shè)計與實踐研究,具有一定的理論意義與現(xiàn)實價值。本研究采用文獻研究法、調(diào)查研究法、設(shè)計研究法、行動研究法等研究方法,開展STEM理念下機器人教學(xué)項目的設(shè)計與實踐研究。首先,通過文獻研究法梳理機器人教學(xué)和STEM教育等相關(guān)研究成果,分析機器人教學(xué)、STEM理念以及機器人項目教學(xué)的內(nèi)涵以... 

【文章來源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 研究背景
        一、智能時代對教育創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)實需求
        二、國際背景下我國機器人教育競爭力亟待提升
        三、國家對基礎(chǔ)教育創(chuàng)新人才的密切關(guān)注
        四、機器人教學(xué)的創(chuàng)新呼喚STEM理念
    第二節(jié) 問題提出
    第三節(jié) 研究意義
        一、理論意義
        二、實踐意義
    第四節(jié) 概念界定
        一、機器人教學(xué)
        二、STEM理念
        三、機器人項目教學(xué)
    第五節(jié) 理論基礎(chǔ)
        一、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
        二、杜威“從做中學(xué)”理論
    第六節(jié) 研究內(nèi)容與研究方法
        一、研究內(nèi)容
        二、研究方法
        三、研究流程
第二章 文獻綜述
    第一節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        一、國內(nèi)外機器人教學(xué)研究現(xiàn)狀
        二、國內(nèi)外STEM教育研究現(xiàn)狀
        三、國內(nèi)外STEM理念下機器人項目教學(xué)研究現(xiàn)狀
    第二節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的啟示
第三章 STEM理念下機器人項目教學(xué)設(shè)計
    第一節(jié) STEM理念下機器人項目教學(xué)設(shè)計的現(xiàn)實需求
        一、需求調(diào)查設(shè)計
        二、基于訪談?wù){(diào)查的需求分析
        三、基于問卷調(diào)查的需求分析
    第二節(jié) STEM理念下機器人項目教學(xué)的整體規(guī)劃
        一、教學(xué)框架的設(shè)計
        二、教學(xué)目標(biāo)的分析
        三、教學(xué)原則的確立
        四、教學(xué)方法的確立
        五、教學(xué)工具的選擇
    第三節(jié) STEM理念下機器人項目教學(xué)實施方案
        一、機器人項目教學(xué)實施計劃安排
        二、機器人項目學(xué)習(xí)流程
    第四節(jié) STEM理念下機器人項目教學(xué)模式
        一、四元素教學(xué)模式(4C/ID)
        二、設(shè)計STEM理念下機器人項目教學(xué)模式
    第五節(jié) STEM理念下機器人項目教學(xué)評價設(shè)計
        一、課堂觀察評價
        二、機器人項目作品評價
第四章 STEM理念下機器人項目教學(xué)實踐
    第一節(jié) 初階教學(xué)階段:《投石器》項目
        一、教學(xué)分析階段
        二、教學(xué)設(shè)計階段
        三、教學(xué)實施階段
        四、教學(xué)評價階段
        五、教學(xué)優(yōu)化階段
    第二節(jié) 高階教學(xué)階段:《懸崖勒馬》項目
        一、教學(xué)分析階段
        二、教學(xué)設(shè)計階段
        三、教學(xué)實施階段
        四、教學(xué)評價階段
        五、教學(xué)優(yōu)化階段
第五章 STEM理念下機器人教學(xué)的實踐成效
    第一節(jié) 問卷及訪談?wù){(diào)查設(shè)計
        一、調(diào)查問卷設(shè)計
        二、問卷信效度檢驗
        三、訪談?wù){(diào)查的設(shè)計
    第二節(jié) 基于問卷調(diào)查的教學(xué)實踐成效分析
        一、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度分析
        二、學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析
        三、學(xué)生學(xué)習(xí)成效分析
        四、學(xué)生的學(xué)生態(tài)度、學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)成效間關(guān)系分析
    第三節(jié) 基于訪談?wù){(diào)查的教學(xué)實踐成效分析
        一、授課方式方面
        二、教材方面
        三、項目作品方面
        四、課堂氛圍方面
第六章 研究結(jié)論與建議
    第一節(jié) 研究結(jié)論
        一、學(xué)習(xí)態(tài)度:認(rèn)知與行為改善明顯,情感與興趣提升效果一般
        二、學(xué)習(xí)能力:學(xué)生的創(chuàng)新思維提升效果較為明顯
        三、學(xué)習(xí)成效:課堂參與積極性提高,學(xué)習(xí)投入改善效果一般
        四、學(xué)習(xí)成效關(guān)鍵影響因素:實現(xiàn)從學(xué)習(xí)態(tài)度到學(xué)習(xí)能力的轉(zhuǎn)變
    第二節(jié) 研究建議
        一、加強資源建設(shè),創(chuàng)設(shè)利于學(xué)生興趣激發(fā)的機器人教學(xué)情境
        二、豐實教學(xué)內(nèi)容,建立助力學(xué)生能力發(fā)展的機器人課程結(jié)構(gòu)
        三、提升教師素養(yǎng),助力STEM理念與機器人項目教學(xué)的融合
        四、加強產(chǎn)教融合及科教融合,構(gòu)建機器人教學(xué)創(chuàng)新共同體
        五、明確機器人教學(xué)的應(yīng)用方向,樹立跨學(xué)科人才培育觀
第七章 總結(jié)與展望
    第一節(jié) 研究總結(jié)
    第二節(jié) 研究展望
        一、研究不足
        二、研究展望
參考文獻
致謝
附錄一
附錄二
附錄三
附錄四
附錄五
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]機器人教育視域下中學(xué)生STEM素養(yǎng)構(gòu)建策略研究[J]. 孫青鋒,崔世鋼,張元,楊浩.  現(xiàn)代中小學(xué)教育. 2019(11)
[2]國外教育人工智能研究主題及趨勢分析——基于Web of Science文獻關(guān)鍵詞的可視化分析[J]. 張蓉菲,趙磊磊,李玥泓,趙可云.  現(xiàn)代教育技術(shù). 2019(12)
[3]機器人教育中的逆向工程教學(xué)模式構(gòu)建[J]. 康斯雅,鐘柏昌.  現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2019(04)
[4]基于MOOC的混合式教學(xué)設(shè)計與實踐——以“基礎(chǔ)英語聽說”課程為例[J]. 張歡瑞,楊芳,張文霞.  現(xiàn)代教育技術(shù). 2018(12)
[5]基于STEM教育理念的機器人教學(xué)實踐探究[J]. 王學(xué)禮.  教育科學(xué)論壇. 2018(32)
[6]一種整合創(chuàng)客和STEM的教學(xué)模型建構(gòu)研究[J]. 趙呈領(lǐng),申靜潔,蔣志輝.  電化教育研究. 2018(09)
[7]配對學(xué)習(xí)模式在機器人教育中的有效性[J]. 鐘柏昌,王艷霞.  現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2018(03)
[8]中小學(xué)機器人教育的核心理論研究——論發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)模式[J]. 閆妮,鐘柏昌.  電化教育研究. 2018(04)
[9]人工智能教育應(yīng)用的現(xiàn)狀分析、典型特征與發(fā)展趨勢[J]. 梁迎麗,劉陳.  中國電化教育. 2018(03)
[10]STEM教育的國策分析與實踐模式[J]. 祝智庭,雷云鶴.  電化教育研究. 2018(01)

碩士論文
[1]初中機器人教育教學(xué)資源的設(shè)計與應(yīng)用研究[D]. 修玉蕾.山東師范大學(xué) 2019
[2]初中機器人教學(xué)模式的構(gòu)建與實證研究[D]. 葉曉霞.西北師范大學(xué) 2018
[3]基于機器人的整合性課程對高中生STEM態(tài)度的影響研究[D]. 把玉琴.陜西師范大學(xué) 2018
[4]融合STEM的機器人創(chuàng)客教育項目設(shè)計與開發(fā)研究[D]. 邱金.溫州大學(xué) 2018
[5]基于Arduino平臺的機器人課程項目開發(fā)設(shè)計研究[D]. 趙麗.中央民族大學(xué) 2017
[6]基于STEM的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計研究[D]. 肖小藝.廣西師范大學(xué) 2017
[7]基于STEM的Arduino機器人教學(xué)項目設(shè)計研究[D]. 張麗芳.南京師范大學(xué) 2015
[8]STEM整合視野下的機器人教學(xué)活動設(shè)計[D]. 王娟.溫州大學(xué) 2014
[9]項目教學(xué)法應(yīng)用于基于機器人的通用技術(shù)教學(xué)的研究[D]. 邱雅番.福建師范大學(xué) 2012
[10]STS教育視野下的機器人教育問題研究[D]. 王益.浙江師范大學(xué) 2007



本文編號：3203924