基于计算思维的PBL教学模式在小学Scratch课程中的应用研究

发布时间：2020-08-08 18:53

【摘要】：计算思维不仅是计算机和教育领域中非常热门的研究课题,也是世界三大科学思维的一部分,因此我们每个人都需要掌握这一基本技能。随着信息技术的发展,如何提高计算思维能力,培养具有高信息素养的创新人才就显得尤为重要。目前,国内外教学专家主要将计算思维教学应用在大学计算机基础课程中,而对于如何在小学信息技术课程中培养学生的计算思维的教学仍然处于探索阶段,除此之外采用何种计算思维培养模式又没有具体的信息技术课程作为依据。本文在基于项目的学习与计算思维的相关理论基础之上,首先把计算思维的理念与基于项目的学习教学模式相结合,构建一种全新的教学与学习模式——基于计算思维的PBL教学模式(Project-Based Learning Teaching Model based on Computational Thinking,简称PBLTMCT模型);其次将该模型应用到小学Scratch课程中,进行具体的教学实践;最后分析其教学实践效果,验证基于计算思维的PBL教学模式的有效性与可行性。本文从以下四个方面来反映基于计算思维的PBL教学模式的构建:一、简要阐述基于项目的学习和计算思维的定义与国内外发展现状,通过分析基于项目的学习与其他教学模式培养计算思维的优缺点,提出在小学信息技术课堂采用基于项目的学习计算思维培养模式。二、在理论基础指导之下把计算思维融入到基于项目的学习中,将理论与实践相结合,构建基于计算思维的PBL教学模型(PBLTMCT模型)。三、将构建的PBLTMCT模型形式化,运用数学公式来表达计算思维能力培养效果。依据计算思维抽象和自动化的本质,把形式化过程抽象为增量化的等式。四、将PBLTMCT模型应用到小学Scratch课程中,观察其是否对培养学生计算思维能力有促进作用,由此来验证模型的实用性和有效性。计算思维能力作为基于计算思维的PBL教学模式培养的核心目标,把计算思维方法与小学信息技术课程教学相融合,探索如何培养学生计算思维能力的方法和途径,加深学习者和相关工作者对计算思维的认识。
【学位授予单位】：四川师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：G623.58
【图文】：

教育技术学专业,信息科技,分类目录,知网

图 1.1 文献统计从图1.1可以看出，基于项目的学习文献在2008年到2017年受到国内学者的关注与重视，说明广大学者对这种教学模式还是比较认可的。早期研究主要是对国外对于基于项目的学习的研究，近些年来随着研究领域的加深，把基于项目的学习应用到具体学科的研究逐渐增多，但仍需加大研究深度，完善各方面研究。笔者以“基于项目的学习”为题名，社会科学Ⅱ辑和信息科技为分类目录，在知网中检索硕士论文一共有61篇，教育技术学专业论文有43篇，可见基于项目

硕士论文,研究领域

域的比例统计。图 1.2 硕士论文研究领域分析由图1.2可知，基于项目的学习在基础教育领域研究应用比较多，这也积极的响应国家基础教育新课改的要求，而在中小学方面这种影响更甚，这就要求我们把培养信息素养与信息技术课程改革紧密联系起来。虽然我国基于项目的学习研究起步较晚，但在应用研究方面也获得一些成就，其中有两个案例有一定的影响力，第一个是上海东方小学创建的“我爱我家”学习项目，它用多学科的项目单元内容的形式组成的课程计划取代了传统教学模式[7]。第二个面向香港小学进行专题学习的知识社区软件[8]。1.4.2 计算思维研究现状1.国外研究现状美国卡内基梅隆大学的周以真教授2006年在美国计算机协会（ACM）会刊上首次提出了计算思维这一概念，得到了众多国家学者广泛的关注。在2007年，周以真教授在微软公司的支持下建立“微软-卡内基梅隆计算思维中心”

制定计划,教师,课程教材,项目确定

基于项目的学习强调以学生为主体，强调小组协作，更加要求学生在现实生活中的真实情境问题中去进行探究。其基本流程主要分为以下六个步骤：选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价，如图2.1所示：图 2.1 基于项目的学习流程图1.选定项目在PBL中，项目的选择需要教师根据学习者兴趣相关以及课程教材来确定，但是必须考虑以下问题：提供能创设良好学习情境的项目给学生选择。教师提供几个项目任务构想，与学生们相互讨论，最终确定项目。在基于项目的学习中，教师要充分考虑学生的现有知识技能水平是否满足能够达成相应的学习目标，解决项目实践中的问题。2.制定计划项目确定之后，就需要有一个详细的活动计划，计划通常包括对学习时间的详细安排以及活动设计，时间安排对完成学习所用时间进行安排，活动设计是指对基于项目的学习中的活动进行具体设计。3.活动探究

【参考文献】