面向小学生计算思维能力培养的App Inventor课程设计与开发研究

发布时间：2020-08-08 19:23

【摘要】：随着计算机科学的广泛普及,计算思维日益受到计算机科学界和教育界的广泛重视。计算思维成为培养新型人才的必备能力,计算思维与理论思维、实验思维并称为三大科学思维。卡内基-梅隆大学周以真教授提出计算思维就像阅读、写作和算术(3R)是人所必须的基本技能,能够自觉地应用于日常的学习、研究与将来的工作中。目前国内外对于计算思维的研究仅仅局限于理论研究,对于实践研究较少,多数是针对于高校学生计算机基础课程而言的。就目前已有的课程体系而言,缺乏面向小学生计算思维能力培养的完整、系统的课程体系。本研究以计算思维的核心要素为主,借助于App Inventor应用程序开发平台作为计算思维培养载体,开发了一套面向小学生的App Inventor计算思维培养课程体系,解决目前面向小学阶段学生培养计算思维的课程体系的缺失,在国内外已经掀起了将计算思维融入中小学教育教学改革的浪潮之时,为国内小学计算思维能力培养提供系统且行之有效的方法,提升对计算思维能力的整体认识。本研究通过文献分析,梳理了国内外关于计算思维的权威定义,整理和总结了计算思维的核心要素,分析了目前小学课程标准对计算思维的引入,论证课程的可行性。同时,以计算思维能力作为教学目标,结合App Inventor的知识体系形成了对小学生计算思维能力培养的内容框架和知识体系,设计了一套面向小学生的App Inventor计算思维培养课程。以锦州市少儿图书馆为场所开展了App Inventor公益讲堂进行课程实验研究,进行了为期20课时的授课,并且采用本研究设计的计算思维培养策略和活动模型。通过计算思维问卷测试调查、访谈以及课堂观察,实验表明:本研究所设计的课程系统能够有效促进小学生计算思维能力的发展。将App Inventor课程纳入到小学课程教学中,作为计算思维能力培养的载体,丰富了小学生计算思维培养形式,不断鼓励学生利用计算思维去思考问题、解决问题。本研究验证:学生对App Inventor编程的兴趣程度很高,并且在App Inventor课程中感受到了较大的成就感。本实验研究能在一定程度上为其他App Inventor课程的实践者提供借鉴,更为重要的是,笔者希望通过本研究,能引起国内教育界和学术界对App Inventor课程设计与教学的关注和重视,促进App Inventor在国内的推广和发展,以促进学生程序设计能力和创造能力的提升。
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：G623.58
【图文】：

并讨论了在高校计算机教育中加强计算思维的研究和教014 年，教育部高教司与微软、谷歌公司成立校企合作项目，致力思维为导向的大学计算机课程改革。016 年，《普通高中信息技术课程标准<征求意见稿>》颁布，将计算信息技术学科核心素养的四个核心要素组成之一。内对计算思维教育的研究主要集中于对计算思维的定义的探讨，近快速增长的趋势，笔者以计算思维关键词在 CNKI 期刊数据库进行00 年开始到 2017 年 4 月共计文献 2007 篇。笔者通过 Citespace 软件对进行共词分析，得出如图 2-1 所示。国内对于计算思维教育的研究有教学改革、大学计算机基础、程序设计、非计算机专业等高校教学

图 2-2：App Inventor 2 广州服务器界面Google 公司希望通过 App Inventor 培养学生的计算思维、鼓励创新和动践，于 2014 年 6 月开展第一届 App Inventor 应用开发全国中学生挑战14 年竞赛共计收到 140 多所学校的中学生提交的 450 多份参赛作品。2第二届竞赛，来自全国 280 多所学校的中学生提交了超过 1000 份参赛作]2016 年第三届竞赛，来自全国 300 多所学校的中学生提交超过 2000 份参赛。Google 每年都会在国内多个地区举办中小学教师培训，激发和培养中小

图 2-3：App Inventor 分布地区（三）课程设计与开发的相关研究课程是指学校学生所应学习的学科总和及其进程与安排。赵为华、乌美娜等人将课程开发理解为对教育或教学的一系列程序、程式、计划以及规划的设计、实施和评价的过程。[33]张晓英、杨开城等人从教育技术学视角提出课程开发理论，它的内容包括理念（教育观、课程观、学习观等）、方法技术（具体的课程开发技术，如需求分析技术、设计技术和评价技术）和技术组织（灵活、合理的技术过程步骤，如课程开发模式）三部分，其中方法技术是课程开发理论的核心内容[34]。汤慧t 从教育技术学视角探索基于知识建模的课程开发技术，依据知识之间的内在联系建立知识网络图，设计知识组件并组装成课程，整个课程开发过程中各个环节的数据清晰可见，环环相扣，打破了学科界限，是一种由有数据依赖的、开发过程和结果都可见的开发方式。[35]本研究遵循杜威课程即活动的课程涵义：以活动为取向的课程，注意课程与

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本文编号：2786007