本文關(guān)鍵詞：開源硬件pcDuino在初中創(chuàng)客教育中的應(yīng)用研究

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【摘要】：《國家中長期教育和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中明確指出：著力提高學(xué)生的學(xué)習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力,教育學(xué)生學(xué)會知識技能,學(xué)會動手動腦,學(xué)會生存生活,學(xué)會做人做事,促進學(xué)生主動適應(yīng)社會,開創(chuàng)美好未來。但是,如何切實促進學(xué)生的全方面發(fā)展,是一個值得探討的問題。近年來,創(chuàng)客運動在全球的廣泛興起,更多的實踐者試圖將創(chuàng)客運動與教育相結(jié)合�！皠�(chuàng)客教育”因其能有效地提高學(xué)生實踐、創(chuàng)新、合作等多方面的能力,促進學(xué)生地全面發(fā)展,使其已然成為未來教育的發(fā)展趨勢。針對初中學(xué)生而言,要開展科學(xué)層面、技術(shù)層面上的創(chuàng)客教育,采用以機器人為基礎(chǔ)的創(chuàng)客教育較為適宜。但將機器人應(yīng)用于初中創(chuàng)客教育中,投資高、難學(xué)、或?qū)嵺`性較差,而難以真正實施。為此,選用一種符合初中學(xué)生認知水平的機器人器材是開展創(chuàng)客教育的當務(wù)之急。針對上述問題,本文選用開源硬件pcDuino對初中生進行創(chuàng)客教育。與Arduino相對比,其既自身兼容性好,功能強大,編程形式多樣(既有圖形化的編程,又要類似于C語言的編程),既能夠讓中學(xué)生能快速掌握基礎(chǔ)知識并進行實踐創(chuàng)新,又能與LEGO、3D打印、PVC等多種創(chuàng)客工具相融合,同時投資較小,適合于相對經(jīng)濟較為落后的地區(qū)。本研究主要工作,一是在分析pcDuino應(yīng)用的可行性的基礎(chǔ)上,進行了面向初中生的課程設(shè)計;二是設(shè)計了一個典型課例進行教學(xué)驗證；三是通過多種形式進行教學(xué)效果分析；四是總結(jié)教學(xué)設(shè)計、教學(xué)活動開展中存在的問題,并提出改進意見；同時提出了應(yīng)用策略,以期促進開源硬件、創(chuàng)客教育在我國,尤其是西北地區(qū)的發(fā)展。全文共分6個部分進行論述：第一章,緒論。主要包括研究背景、研究目的、研究意義、研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、研究方法和論文的整體框架。第二章,核心概念界定及理論基礎(chǔ)。首先是界定研究涉及到的核心概念：創(chuàng)客、創(chuàng)客教育、開源硬件和開源硬件pcDuino。其次,介紹了與本研究相關(guān)的四個理論基礎(chǔ)：創(chuàng)新教育、情境學(xué)習、建造主義理論、項目學(xué)習法。第三章,開源硬件pcDuino在初中創(chuàng)客教育的應(yīng)用設(shè)計。首先是分析了pcDuino的應(yīng)用優(yōu)勢以及在初中創(chuàng)客教育中的可行性,然后筆者根據(jù)實驗學(xué)校的具體情況對前期準備、學(xué)習對象分析、實驗工具準備、學(xué)習項目確定、學(xué)習活動設(shè)計、項目評價設(shè)計六個方面進行了具體的應(yīng)用設(shè)計。第四章,開源硬件pcDuino在初中創(chuàng)客教育中應(yīng)用的案例分析。根據(jù)之前的分析,進行了教學(xué)設(shè)計并將實施了教學(xué)活動；通過作品展示分享、調(diào)查問卷、訪談的方式進行學(xué)習效果分析,了解學(xué)生的學(xué)習情況,從而探究開源硬件pcDuino是否適用于初中學(xué)生的創(chuàng)客教育,并探討學(xué)生對本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計及教學(xué)活動實施是否認可。第五章,開源硬件pcDuino在初中創(chuàng)客教育中的應(yīng)用總結(jié)。通過第四章的實踐以及對問卷、訪談的分析,發(fā)現(xiàn)本次教學(xué)活動開展中存在的問題：分組缺乏原則性；學(xué)習環(huán)境限制教學(xué)活動；教學(xué)設(shè)備影響教學(xué)效果；對此,筆者提出了幾點建議：進一步優(yōu)化課程設(shè)計；完善教學(xué)活動設(shè)計；改善學(xué)習環(huán)境。希望這幾條問題和建議可以為今后創(chuàng)客教育的開展有多幫助。第六章,不足與展望。這一章對研究結(jié)果進行了簡單的總結(jié),闡釋了辦研究的局限性以及存在的不足之處,最后并對以后開源硬件pcDuino的應(yīng)用和創(chuàng)客教育發(fā)展的前景進行了展望。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：G434

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本文編號：1212367