基于设计型学习的3D打印与小学数学融合研究

发布时间：2024-03-24 21:34

　　随着经济社会的发展和信息技术的进步,社会对创新人才的需求不断加大,而传统教育的知识传授模式已不能满足培养创新型人才的需求。为此,各地各校纷纷开展创客教育,建立创客空间。3D打印作为创客教育的一个重要存在形式,对培养学生的创新意识、创新思维和创新能力有着重要的作用,但其孤立存在的形式尚未与学科建立关联,其教学形式单一且教学内容也未与所学的知识建立联系。因此,本研究旨在通过设计型学习实现3D打印与小学数学融合,既能够培养学生对数学知识的运用与创新能力,又能打破3D打印孤立的形式,使其能够有效地与学科融合。在本研究中,将设计型学习作为3D打印与小学数学融合的指导思想,通过对设计型学习的两个经典模型(“逆向思维”学习过程模型和基于设计的科学探究循环模型)进行解读和分析,构建基于设计型学习的3D打印与小学数学融合教学过程框架。该教学过程框架对教师活动和学生活动进行了重新的解构,采用基于设计的研究方法,通过三轮迭代实验对框架进行修正和完善。本研究是以南京理工大学实验小学六年级某班的学生作为教学实验对象,选取苏教版小学数学的“图形与几何”部分作为3D打印和小学数学融合的教学内容,以几何体体积计算——...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概念界定
        1.1.1 设计型学习:以“设计”为核心的学习方式
        1.1.2 3D打印:培养学生知识应用能力
    1.2 选题理由
        1.2.1 传统教学知识传授模式缺乏对学生知识应用能力的培养
        1.2.2 3D打印孤立的形式未有效与学科融合
        1.2.3 设计型学习对3D打印与学科融合具有促进作用
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标:探究设计实现融合
        1.3.2 研究内容:构建融合式教学过程框架
    1.4 研究方法与思路
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 研究思路
第2章 相关研究综述
    2.1 3D打印与学科融合国外相关研究
    2.2 3D打印与学科融合国内相关研究
        2.2.1 3D打印与学科融合的教学模式研究
        2.2.2 3D打印与学科融合的教学实践探索
    2.3 设计型学习国外相关研究
        2.3.1 理论模型研究
        2.3.2 实践探索研究
    2.4 设计型学习国内相关研究
        2.4.1 国外设计型学习案例研究
        2.4.2 设计型学习内涵的研究
        2.4.3 设计型学习教学模式及实践研究
第3章 基于设计型学习的融合式教学过程框架构建
    3.1 理论基础:设计型学习
        3.1.1 “逆向思维”学习过程模型
        3.1.2 基于设计的科学探究循环模型
    3.2 融合式教学过程框架构建
第4章 3D打印与小学数学融合的教学实验
    4.1 教学实验前期准备
        4.1.1 实验研究对象分析
        4.1.2 3D打印软件选择
        4.1.3 3D打印与小学数学融合的教学内容选择
        4.1.4 三轮迭代实验设计
    4.2 第一轮实验: 几何体的体积计算——笔筒的设计与制作
        4.2.1 教学设计实施
        4.2.2 教学效果分析
        4.2.3 框架修正策略
    4.3 第二轮实验: 三视图的观察与绘制——制作简易拼接小动物
        4.3.1 教学设计实施
        4.3.2 教学效果分析
        4.3.3 框架修正策略
    4.4 第三轮实验: 数学问题解决——制作多肉小花盆
        4.4.1 教学设计实施
        4.4.2 教学效果分析
        4.4.3 框架修正策略
    4.5 基于设计型学习的3D打印与小学数学融合教学过程框架确立
第5章 总结与展望
    5.1 研究结论
    5.2 研究反思
    5.3 研究展望
附录
    附录A: 学习过程记录表1
    附录B: 学习过程记录表2
    附录C: 学习过程记录表3
    附录D: 学生访谈提纲
    附录E: 第一轮教学效果分析及作品展示
    附录F: 第二轮教学效果分析及作品展示
    附录G: 第三轮教学效果分析及作品展示
参考文献
致谢



本文编号：3938046