基于计算思维的Scratch编程数学课程的开发与实施研究

发布时间：2021-10-12 14:34

　　科技的发展改变了我们的生活和思维方式,理科、工科、医科、商科愈加依赖数学和计算机模拟。高精尖技术是一个国家核心竞争力的重要指标,它的成长离不开一个新兴理念——计算思维。小学生肩负着推动建设科技强国战略的重任,是实现科技梦的中坚力量,因此,小学的计算思维教育意义深远。计算思维虽源于计算机科学,但不拘泥于此,它与数学学科的碰撞体现了STEM教育的学科融合思想,揭示了其与数学思维的不同之处。具备计算思维的学生能够识别数据的规律,用模型或模拟等抽象形式表示问题,并借助计算机的计算性能将求解过程自动化。计算思维的隐形特征增加了培养的难度,充满童趣的Scratch摆脱了繁琐的语法,降低了门槛,去掉了旁枝末节,直指其实质。因此,本研究选用Scratch这一教学平台,设计基于计算思维的数学课程,旨在培养小学生的计算思维能力,并改善他们对数学的认知。本研究有两个主要问题:（1）经过Scratch编程数学课程的学习,21名四至六年级学生的计算思维能力是否有变化?（2）经过Scratch编程数学课程的学习,21名四至六年级学生对数学学习的认识是否有变化?为此,文章系统梳理了计算思维的定义和研究现状,界定了计... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究问题
    1.3 研究意义
        1.3.1 理论意义
        1.3.2 实践意义
第二章 文献综述
    2.1 计算思维
        2.1.1 计算思维概念
        2.1.2 计算思维核心要素
        2.1.3 计算思维教育研究现状
        2.1.4 计算思维评估工具
    2.2 计算思维与数学
    2.3 Scratch简介
    2.4 Scratch教学研究现状
    2.5 数学学习观
    2.6 课程理论依据
        2.6.1 建构主义学习理论
        2.6.2 杜威“从做中学”理论
第三章 研究设计
    3.1 研究对象
    3.2 研究方法
    3.3 研究工具
        3.3.1 学生情况调查问卷
        3.3.2 计算思维测试卷
        3.3.3 小学生数学学习观问卷
        3.3.4 访谈提纲
    3.4 数据分析
第四章 基于计算思维的Scratch编程数学课程教学设计
    4.1 课程设计依据
        4.1.1 教学模式——PBL
        4.1.2 教学方法——“5个E(5Es)”框架
        4.1.3 学情分析
    4.2 课程内容设计
        4.2.1 基础练习
        4.2.2 进阶提升
        4.2.3 拓展延伸
第五章 基于计算思维的Scratch编程数学课程教学实践
    5.1 课程实施概况
    5.2 教学设计与实践
        5.2.1 “聚会的地址”
        5.2.2 “博弈问题”
    5.3 计算思维教学评估
    5.4 数学学习观评估
第六章 研究结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 教学建议
    6.3 研究展望
参考文献
附录
    附录一 学生情况调查问卷
    附录二 计算思维前测卷
    附录三 计算思维后测卷
    附录四 小学生数学学习观问卷
    附录五 访谈提纲
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]K12阶段学生计算思维评价工具构建与应用[J]. 白雪梅,顾小清.  中国电化教育. 2019(10)
[2]从项目式学习与配对编程到跨学科综合设计——基于2006-2019年国际K-12计算思维研究的元分析[J]. 马志强,刘亚琴.  远程教育杂志. 2019(05)
[3]面向STEAM教育的小学Scratch创意编程教材设计研究[J]. 梁晓燕,李健欣,郭婷婷,梁可欣.  电脑知识与技术. 2019(04)
[4]基于计算思维的大学计算机基础课程教学改革探讨[J]. 李洋.  课程教育研究. 2018(51)
[5]大类招生人才培养与大学计算机基础教学改革新论[J]. 金莹,陶先平,张莉,张洁,陶烨,黄达明,潘亦,张萍.  工业和信息化教育. 2018(11)
[6]人工智能问题求解与计算思维教学初探——以南京航空航天大学为例[J]. 朱玉莲,刘佳,江爱华.  工业和信息化教育. 2018(09)
[7]计算思维培养进行时:在K-12阶段的实践方法与评价[J]. 郁晓华,肖敏,王美玲.  远程教育杂志. 2018(02)
[8]如何培养计算思维——基于2006-2016年研究文献及最新国际会议论文[J]. 陈鹏,黄荣怀,梁跃,张进宝.  现代远程教育研究. 2018(01)
[9]新技术驱动教学创新的趋势、挑战与策略——2017地平线报告（基础教育中文版）[J]. 白晓晶,张春华,季瑞芳,吴莎莎,李国云.  中国现代教育装备. 2017(18)
[10]计算机博弈教学中的计算思维能力培养[J]. 李淑琴,丁濛,孟坤.  计算机教育. 2017(05)

硕士论文
[1]基于游戏化教学的小学生计算思维能力培养研究[D]. 刘宣佐.沈阳师范大学 2019
[2]基于游戏化教学的计算思维培养研究[D]. 罗小青.上海师范大学 2018
[3]可视化思维工具促进高阶思维发展的实证研究[D]. 吴丹丹.湖南师范大学 2018
[4]基于教育游戏的Scratch课程教学设计与应用研究[D]. 刘晓锦.华中师范大学 2018
[5]基于计算思维的PBL教学模式在小学Scratch课程中的应用研究[D]. 刘佳伟.四川师范大学 2018
[6]基于PBL的计算思维培养研究[D]. 生诗蕊.渤海大学 2016
[7]基于Scratch的中学生信息素养培养研究[D]. 王庆.陕西师范大学 2015
[8]Scratch在初中信息技术课程教学中的应用研究[D]. 王宝亮.华中师范大学 2015
[9]基于设计型学习（DBL）的小学Scratch程序设计教学研究[D]. 范竹青.苏州大学 2015
[10]基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的实践与研究[D]. 葛明珠.陕西师范大学 2014



本文编号：3432767