基于計(jì)算思維的Scratch編程數(shù)學(xué)課程的開發(fā)與實(shí)施研究
發(fā)布時(shí)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(xué)和計(jì)算機(jī)模擬。高精尖技術(shù)是一個(gè)國家核心競爭力的重要指標(biāo),它的成長離不開一個(gè)新興理念——計(jì)算思維。小學(xué)生肩負(fù)著推動(dòng)建設(shè)科技強(qiáng)國戰(zhàn)略的重任,是實(shí)現(xiàn)科技?jí)舻闹袌?jiān)力量,因此,小學(xué)的計(jì)算思維教育意義深遠(yuǎn)。計(jì)算思維雖源于計(jì)算機(jī)科學(xué),但不拘泥于此,它與數(shù)學(xué)學(xué)科的碰撞體現(xiàn)了STEM教育的學(xué)科融合思想,揭示了其與數(shù)學(xué)思維的不同之處。具備計(jì)算思維的學(xué)生能夠識(shí)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(jì)算機(jī)的計(jì)算性能將求解過程自動(dòng)化。計(jì)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(shí)質(zhì)。因此,本研究選用Scratch這一教學(xué)平臺(tái),設(shè)計(jì)基于計(jì)算思維的數(shù)學(xué)課程,旨在培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維能力,并改善他們對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)知。本研究有兩個(gè)主要問題:(1)經(jīng)過Scratch編程數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí),21名四至六年級(jí)學(xué)生的計(jì)算思維能力是否有變化?(2)經(jīng)過Scratch編程數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí),21名四至六年級(jí)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)是否有變化?為此,文章系統(tǒng)梳理了計(jì)算思維的定義和研究現(xiàn)狀,界定了計(jì)...
【文章來源】:華東師范大學(xué)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(xué)位級(jí)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(shí)踐意義
第二章 文獻(xiàn)綜述
2.1 計(jì)算思維
2.1.1 計(jì)算思維概念
2.1.2 計(jì)算思維核心要素
2.1.3 計(jì)算思維教育研究現(xiàn)狀
2.1.4 計(jì)算思維評(píng)估工具
2.2 計(jì)算思維與數(shù)學(xué)
2.3 Scratch簡介
2.4 Scratch教學(xué)研究現(xiàn)狀
2.5 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀
2.6 課程理論依據(jù)
2.6.1 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
2.6.2 杜威“從做中學(xué)”理論
第三章 研究設(shè)計(jì)
3.1 研究對(duì)象
3.2 研究方法
3.3 研究工具
3.3.1 學(xué)生情況調(diào)查問卷
3.3.2 計(jì)算思維測(cè)試卷
3.3.3 小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀問卷
3.3.4 訪談提綱
3.4 數(shù)據(jù)分析
第四章 基于計(jì)算思維的Scratch編程數(shù)學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)
4.1 課程設(shè)計(jì)依據(jù)
4.1.1 教學(xué)模式——PBL
4.1.2 教學(xué)方法——“5個(gè)E(5Es)”框架
4.1.3 學(xué)情分析
4.2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)
4.2.1 基礎(chǔ)練習(xí)
4.2.2 進(jìn)階提升
4.2.3 拓展延伸
第五章 基于計(jì)算思維的Scratch編程數(shù)學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐
5.1 課程實(shí)施概況
5.2 教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐
5.2.1 “聚會(huì)的地址”
5.2.2 “博弈問題”
5.3 計(jì)算思維教學(xué)評(píng)估
5.4 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀評(píng)估
第六章 研究結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 教學(xué)建議
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄一 學(xué)生情況調(diào)查問卷
附錄二 計(jì)算思維前測(cè)卷
附錄三 計(jì)算思維后測(cè)卷
附錄四 小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀問卷
附錄五 訪談提綱
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]K12階段學(xué)生計(jì)算思維評(píng)價(jià)工具構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 白雪梅,顧小清. 中國電化教育. 2019(10)
[2]從項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與配對(duì)編程到跨學(xué)科綜合設(shè)計(jì)——基于2006-2019年國際K-12計(jì)算思維研究的元分析[J]. 馬志強(qiáng),劉亞琴. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2019(05)
[3]面向STEAM教育的小學(xué)Scratch創(chuàng)意編程教材設(shè)計(jì)研究[J]. 梁曉燕,李健欣,郭婷婷,梁可欣. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(04)
[4]基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)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(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革新論[J]. 金瑩,陶先平,張莉,張潔,陶燁,黃達(dá)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(jì)算思維教學(xué)初探——以南京航空航天大學(xué)為例[J]. 朱玉蓮,劉佳,江愛華. 工業(yè)和信息化教育. 2018(09)
[7]計(jì)算思維培養(yǎng)進(jìn)行時(shí):在K-12階段的實(shí)踐方法與評(píng)價(jià)[J]. 郁曉華,肖敏,王美玲. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2018(02)
[8]如何培養(yǎng)計(jì)算思維——基于2006-2016年研究文獻(xiàn)及最新國際會(huì)議論文[J]. 陳鵬,黃榮懷,梁躍,張進(jìn)寶. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2018(01)
[9]新技術(shù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新的趨勢(shì)、挑戰(zhàn)與策略——2017地平線報(bào)告(基礎(chǔ)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(jì)算機(jī)博弈教學(xué)中的計(jì)算思維能力培養(yǎng)[J]. 李淑琴,丁濛,孟坤. 計(jì)算機(jī)教育. 2017(05)
碩士論文
[1]基于游戲化教學(xué)的小學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)研究[D]. 劉宣佐.沈陽師范大學(xué) 2019
[2]基于游戲化教學(xué)的計(jì)算思維培養(yǎng)研究[D]. 羅小青.上海師范大學(xué) 2018
[3]可視化思維工具促進(jìn)高階思維發(fā)展的實(shí)證研究[D]. 吳丹丹.湖南師范大學(xué) 2018
[4]基于教育游戲的Scratch課程教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 劉曉錦.華中師范大學(xué) 2018
[5]基于計(jì)算思維的PBL教學(xué)模式在小學(xué)Scratch課程中的應(yīng)用研究[D]. 劉佳偉.四川師范大學(xué) 2018
[6]基于PBL的計(jì)算思維培養(yǎng)研究[D]. 生詩蕊.渤海大學(xué) 2016
[7]基于Scratch的中學(xué)生信息素養(yǎng)培養(yǎng)研究[D]. 王慶.陜西師范大學(xué) 2015
[8]Scratch在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 王寶亮.華中師范大學(xué) 2015
[9]基于設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)(DBL)的小學(xué)Scratch程序設(shè)計(jì)教學(xué)研究[D]. 范竹青.蘇州大學(xué) 2015
[10]基于計(jì)算思維的協(xié)作學(xué)習(xí)模式在中學(xué)信息技術(shù)課程中的實(shí)踐與研究[D]. 葛明珠.陜西師范大學(xué) 2014
本文編號(hào):3432767
【文章來源】:華東師范大學(xué)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(xué)位級(jí)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(shí)踐意義
第二章 文獻(xiàn)綜述
2.1 計(jì)算思維
2.1.1 計(jì)算思維概念
2.1.2 計(jì)算思維核心要素
2.1.3 計(jì)算思維教育研究現(xiàn)狀
2.1.4 計(jì)算思維評(píng)估工具
2.2 計(jì)算思維與數(shù)學(xué)
2.3 Scratch簡介
2.4 Scratch教學(xué)研究現(xiàn)狀
2.5 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀
2.6 課程理論依據(jù)
2.6.1 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
2.6.2 杜威“從做中學(xué)”理論
第三章 研究設(shè)計(jì)
3.1 研究對(duì)象
3.2 研究方法
3.3 研究工具
3.3.1 學(xué)生情況調(diào)查問卷
3.3.2 計(jì)算思維測(cè)試卷
3.3.3 小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀問卷
3.3.4 訪談提綱
3.4 數(shù)據(jù)分析
第四章 基于計(jì)算思維的Scratch編程數(shù)學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)
4.1 課程設(shè)計(jì)依據(jù)
4.1.1 教學(xué)模式——PBL
4.1.2 教學(xué)方法——“5個(gè)E(5Es)”框架
4.1.3 學(xué)情分析
4.2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)
4.2.1 基礎(chǔ)練習(xí)
4.2.2 進(jìn)階提升
4.2.3 拓展延伸
第五章 基于計(jì)算思維的Scratch編程數(shù)學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐
5.1 課程實(shí)施概況
5.2 教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐
5.2.1 “聚會(huì)的地址”
5.2.2 “博弈問題”
5.3 計(jì)算思維教學(xué)評(píng)估
5.4 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀評(píng)估
第六章 研究結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 教學(xué)建議
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄一 學(xué)生情況調(diào)查問卷
附錄二 計(jì)算思維前測(cè)卷
附錄三 計(jì)算思維后測(cè)卷
附錄四 小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀問卷
附錄五 訪談提綱
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]K12階段學(xué)生計(jì)算思維評(píng)價(jià)工具構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 白雪梅,顧小清. 中國電化教育. 2019(10)
[2]從項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與配對(duì)編程到跨學(xué)科綜合設(shè)計(jì)——基于2006-2019年國際K-12計(jì)算思維研究的元分析[J]. 馬志強(qiáng),劉亞琴. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2019(05)
[3]面向STEAM教育的小學(xué)Scratch創(chuàng)意編程教材設(shè)計(jì)研究[J]. 梁曉燕,李健欣,郭婷婷,梁可欣. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(04)
[4]基于計(jì)算思維的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)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(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革新論[J]. 金瑩,陶先平,張莉,張潔,陶燁,黃達(dá)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(jì)算思維教學(xué)初探——以南京航空航天大學(xué)為例[J]. 朱玉蓮,劉佳,江愛華. 工業(yè)和信息化教育. 2018(09)
[7]計(jì)算思維培養(yǎng)進(jìn)行時(shí):在K-12階段的實(shí)踐方法與評(píng)價(jià)[J]. 郁曉華,肖敏,王美玲. 遠(yuǎn)程教育雜志. 2018(02)
[8]如何培養(yǎng)計(jì)算思維——基于2006-2016年研究文獻(xiàn)及最新國際會(huì)議論文[J]. 陳鵬,黃榮懷,梁躍,張進(jìn)寶. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2018(01)
[9]新技術(shù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新的趨勢(shì)、挑戰(zhàn)與策略——2017地平線報(bào)告(基礎(chǔ)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(jì)算機(jī)博弈教學(xué)中的計(jì)算思維能力培養(yǎng)[J]. 李淑琴,丁濛,孟坤. 計(jì)算機(jī)教育. 2017(05)
碩士論文
[1]基于游戲化教學(xué)的小學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)研究[D]. 劉宣佐.沈陽師范大學(xué) 2019
[2]基于游戲化教學(xué)的計(jì)算思維培養(yǎng)研究[D]. 羅小青.上海師范大學(xué) 2018
[3]可視化思維工具促進(jìn)高階思維發(fā)展的實(shí)證研究[D]. 吳丹丹.湖南師范大學(xué) 2018
[4]基于教育游戲的Scratch課程教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 劉曉錦.華中師范大學(xué) 2018
[5]基于計(jì)算思維的PBL教學(xué)模式在小學(xué)Scratch課程中的應(yīng)用研究[D]. 劉佳偉.四川師范大學(xué) 2018
[6]基于PBL的計(jì)算思維培養(yǎng)研究[D]. 生詩蕊.渤海大學(xué) 2016
[7]基于Scratch的中學(xué)生信息素養(yǎng)培養(yǎng)研究[D]. 王慶.陜西師范大學(xué) 2015
[8]Scratch在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 王寶亮.華中師范大學(xué) 2015
[9]基于設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)(DBL)的小學(xué)Scratch程序設(shè)計(jì)教學(xué)研究[D]. 范竹青.蘇州大學(xué) 2015
[10]基于計(jì)算思維的協(xié)作學(xué)習(xí)模式在中學(xué)信息技術(shù)課程中的實(shí)踐與研究[D]. 葛明珠.陜西師范大學(xué) 2014
本文編號(hào):3432767
本文鏈接:http://sikaile.net/jiaoyulunwen/ktjx/3432767.html
最近更新
教材專著