本文關(guān)鍵詞：計算思維主導(dǎo)的高中信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)設(shè)計研究　出處：《東北師范大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：計算思維是21世紀(jì)學(xué)習(xí)者的必備能力。高中生作為典型的“數(shù)字原住民”,需要擁有計算思維,才能應(yīng)對未來社會技術(shù)快速變革帶來的各種挑戰(zhàn)。當(dāng)前,各發(fā)達(dá)國家相繼把計算思維納入國家課程標(biāo)準(zhǔn),我國也將計算思維寫進國家課程標(biāo)準(zhǔn),并將其列為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。隨著課程改革的全面推進,現(xiàn)行教材已與新課程理念不相適應(yīng)了,根源問題主要有二,一是以工具或經(jīng)驗為取向,對學(xué)科思維認(rèn)識不清晰,二是對信息技術(shù)學(xué)科思維主導(dǎo)的教材設(shè)計方法不明了。而計算思維是具有學(xué)科最本質(zhì)屬性、最能體現(xiàn)學(xué)科思維的核心素養(yǎng),以計算思維為主導(dǎo)設(shè)計高中信息技術(shù)教材,可有效解決上述問題。為此,研究主要采用了基于設(shè)計的研究范式,并結(jié)合準(zhǔn)實驗、問卷調(diào)查、訪談等方法,開展了以下三個方面研究工作。第一,回答“信息技術(shù)課程中的計算思維是什么”的問題。盡管學(xué)界關(guān)于計算思維的討論眾多,但目前尚未形成公認(rèn)的概念界說。在信息技術(shù)課程領(lǐng)域,新修訂的課程標(biāo)準(zhǔn)雖然給出了明確的概念界定,但相對概括,在實施層面需要將其結(jié)構(gòu)化。為此,研究基于新課標(biāo),在思維三棱錐結(jié)構(gòu)和六組計算思維分類觀基礎(chǔ)上,建構(gòu)了信息技術(shù)課程的計算思維結(jié)構(gòu),并結(jié)合示例,探討了計算思維結(jié)構(gòu)具體化于課程模塊的一般方法。第二,回答“計算思維主導(dǎo)的信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)如何設(shè)計”的問題。研究建構(gòu)了計算思維主導(dǎo)的信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本框架——CTACK,并基于CTACK設(shè)計了教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)、程序結(jié)構(gòu)和形式結(jié)構(gòu)。具體又可分解為以下四個方面:1.建構(gòu)了計算思維主導(dǎo)的教材結(jié)構(gòu)設(shè)計基本框架——CTACK通過對課程標(biāo)準(zhǔn)及計算思維發(fā)展載體與路徑的分析,適當(dāng)吸收已有研究成果,得出計算思維與學(xué)科知識及活動間的相互依存與共生關(guān)系,建構(gòu)了該關(guān)系框架。在此基礎(chǔ)上,給出了基于CTACK的教材結(jié)構(gòu)設(shè)計總體思路。2.基于CTACK的教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)初步設(shè)計采用學(xué)科知識取向與社會經(jīng)驗取向融合的思路設(shè)計內(nèi)容結(jié)構(gòu)。兩種取向的融合,規(guī)避了單純以知識或經(jīng)驗取向設(shè)計教材內(nèi)容的局限性,將計算思維、活動與學(xué)科知識有機融合。3.基于CTACK的教材程序結(jié)構(gòu)初步設(shè)計以CTACK為統(tǒng)攝,在宏觀的模塊層面,設(shè)計了序列化結(jié)構(gòu)和層級結(jié)構(gòu),在中觀的單元層面,設(shè)計了項目化結(jié)構(gòu)和學(xué)科生活主題系列結(jié)構(gòu),在微觀的學(xué)法層面,設(shè)計了有意義接受式結(jié)構(gòu)、探究式結(jié)構(gòu)、體驗式結(jié)構(gòu)和協(xié)作式結(jié)構(gòu)。盡管較之傳統(tǒng)程序結(jié)構(gòu),各個子結(jié)構(gòu)的名稱并未發(fā)生較大改變,但其內(nèi)涵和組織形式發(fā)生了變化,超越了單純對知識內(nèi)容的組織,走向了對知識、活動與思維的聯(lián)結(jié)組織,凸顯了教材基于學(xué)生主體發(fā)展的功能定位。4.基于CTACK的教材形式結(jié)構(gòu)設(shè)計在形式結(jié)構(gòu)方面,主要探討了活動、知識和計算思維在教材中的圖文表征,特別是,關(guān)注活動、知識與計算思維的存在方式,以及與存在方式相對應(yīng)的過程性與結(jié)果性表征,以科學(xué)、準(zhǔn)確地表征CTACK框架中各要素與要素間的關(guān)系,使計算思維主導(dǎo)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)與程序結(jié)構(gòu)得以形式化再現(xiàn)。第三,回答了“如何檢驗并改進計算思維主導(dǎo)的教材結(jié)構(gòu)”的問題。研究通過教材編寫實踐和課堂教學(xué)應(yīng)用實踐,檢驗并改進了初步設(shè)計的教材結(jié)構(gòu)。經(jīng)實踐檢驗發(fā)現(xiàn),計算思維主導(dǎo)的教材結(jié)構(gòu)能有效促進學(xué)生計算思維的發(fā)展。具體表現(xiàn)在:專家組對基于該結(jié)構(gòu)的教材編寫進展總體上持肯定態(tài)度,師生對基于該結(jié)構(gòu)編寫的教材基本滿意;在使用教材前后,學(xué)生的計算思維發(fā)展水平呈正態(tài)分布。在共計四大輪八小輪的實踐過程中,研究發(fā)現(xiàn)了教材結(jié)構(gòu)存在的若干問題,并進行了修正。例如,“項目—問題—任務(wù)—活動”結(jié)構(gòu)不宜繼續(xù)作為程序結(jié)構(gòu),不宜用“環(huán)節(jié)”概念表達(dá)活動過程,增加對任務(wù)和活動的區(qū)分度和關(guān)系說明,加強思維支架設(shè)置的指向性、思維動詞表達(dá)的準(zhǔn)確性,調(diào)整CTACK三要素在活動中呈現(xiàn)的先后次序,增強三者的內(nèi)聚力,等。本研究的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在以下兩個方面:1.在研究視角方面,充分體現(xiàn)新課標(biāo)的“學(xué)科育人”理念,擯棄了以往以工具取向或經(jīng)驗取向設(shè)計教材的思路,以計算思維為主導(dǎo)去設(shè)計教材結(jié)構(gòu)。2.在理論研究方面,一是建構(gòu)了信息技術(shù)課程計算思維結(jié)構(gòu),二是探討了計算思維主導(dǎo)的高中信息技術(shù)教材結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,包括,建構(gòu)了教材結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論框架——CTACK,基于CTACK設(shè)計了教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)、程序結(jié)構(gòu)與形式結(jié)構(gòu),并基于該結(jié)構(gòu)形成了高中“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊新教材。研究凸顯了信息技術(shù)學(xué)科思維,使得信息技術(shù)教材理論研究更具學(xué)科特色,為基于新課標(biāo)的信息技術(shù)教材設(shè)計與應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：G633.67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1433130