基于开源硬件的小学创客教学模式的构建与应用研究

发布时间：2021-07-14 06:30

　　在创新型人才培养的背景下,新兴技术随着时代的发展不断涌现,比如数字技术、开源硬件创新平台、快速成型技术……这些使创客教育进行得如火如荼。与传统教育比较,创客教育的理念更具独特性,强调的是学习者能力的发展,重视的是实践、创新等思想。创客教育成为了新一轮教育改革的突破口,是创新教育的实践场,新技术在教育领域中应用越来越普及,其中开源硬件的发展被称为撬动创客教育实践的杠杆,是实践者手上最重要的工具。这些新技术的应用不应只偏技术轻理论,应多探究教学过程,研究和构建新型的教学模式,以跟进时代所需的教学质量。开源硬件的崛起丰富了创新人才的培养,为更好的开展开源硬件的创客教学,应努力探索这方面的教学模式去践行创新之路,对理论研究和教学实践都具有积极的意义。本课题将基于开源硬件设计创客教学模式,旨在培养学习者在学习的过程中,提升学习者分析、解决问题的能力,激发他们的创新思维,培养协作、沟通和实践能力。本研究综合运用了文献研究法、调查研究法以及行动研究等方法。首先,查阅国内外相关文献厘清创客、创客教育、开源硬件的概念、内涵、特征以及研究现状。进一步分析梳理开源硬件的历史和发展,尤其是在教育领域中的应用优... 

【文章来源】：四川师范大学四川省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及问题提出
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 问题提出
    1.2 研究目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究
        1.3.2 国内研究
    1.4 研究内容及方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
    1.5 论文框架
2 研究基础
    2.1 创客教育
        2.1.1 创客教育
        2.1.2 创客教育的特征
    2.2 开源硬件
        2.2.1 开源硬件
        2.2.2 开源硬件常见类型及其在创客教育的应用
        2.2.3 开源硬件对创客实践的影响
    2.3 本章小结
3 基于开源硬件的小学创客教学模式构建
    3.1 开源硬件在小学创客教育中的应用优势
        3.1.1 培养和提升学生的综合能力
        3.1.2 可扩展性好且有丰富的交互元件
        3.1.3 编程平台实现了可视化并简单易学
        3.1.4 可参考的网络学习资源丰富
        3.1.5 助于创造新颖的教学载体且更具时代性及实用性
    3.2 基于开源硬件的小学创客教学模式的内涵与构建方式
        3.2.1 教学模式
        3.2.2 基于开源硬件的小学创客教学模式的内涵
        3.2.3 基于开源硬件的小学创客教学模式的构建方式
    3.3 基于开源硬件的小学创客教学模式构成要素
        3.3.1 理论依据
        3.3.2 教学目标
        3.3.3 教学过程
        3.3.4 教学评价
        3.3.5 实践条件
    3.4 基于开源硬件的小学创客教学的模式构建
        3.4.1 构建原则
        3.4.2 构建依据
        3.4.3 基于开源硬件的小学创客教学模式图
        3.4.4 应用策略与适用范围
    3.5 本章小结
4 基于开源硬件的小学创客教学模式实践与效果分析
    4.1 教学模式实践流程及应用描述
    4.2 实践前期准备
        4.2.1 实践对象与前期准备
        4.2.2 实践环境
        4.2.3 实践安排
        4.2.4 实践工具
    4.3 第一轮行动研究
        4.3.1 目标
        4.3.2 教学案例—《防盗报警器》
        4.3.3 实践效果分析
        4.3.4 反思与调整
    4.4 第二轮行动研究
        4.4.1 目标
        4.4.2 教学案例—《避障小车》
        4.4.3 实践效果分析
    4.5 实践结果与讨论
        4.5.1 学习者5C能力分析
        4.5.2 实践效果总体分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究不足与展望
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
附录5
附录6
附录7
附录8
致谢
在校期间科研成果及奖励


【参考文献】：
期刊论文
[1]高中新课标“开源硬件项目设计”模块:中国开源硬件的梦与路[J]. 谢作如,吴俊杰.  中国信息技术教育. 2018(20)
[2]让micro:bit和音乐互动起来[J]. 谢作如,张敬云.  中国信息技术教育. 2018(Z3)
[3]基于Arduino开源硬件设计的创客教育教学实践——以制作温湿度计为例[J]. 刘建.  中小学电教. 2018(Z2)
[4]基于创客教育理念的智慧学习环境的研究[J]. 张天荣,张晓曼,赵巍,卢尚林.  信息与电脑(理论版). 2018(08)
[5]义务教育阶段图形模块化程序设计教学探究——以Micro:bit开发板应用为例[J]. 黄耀忠,林幸强.  教育信息技术. 2017(11)
[6]2017地平线报告:新技术驱动教学创新的趋势、挑战与策略[J].   人民教育. 2017(21)
[7]基于快乐教育的小学生自主习惯养成策略探究[J]. 张忠萍,阎红,饶芳.  中国教育学刊. 2017(10)
[8]创客教育装备现状调研及发展趋势研究[J]. 刘名卓,童琳,王永玲.  电化教育研究. 2017(09)
[9]实践层面的创客教育探索[J]. 于方军,孙丽君.  中国信息技术教育. 2017(Z3)
[10]创客教育理念下的折纸课程开发与实践[J]. 傅骞,刘鹏飞.  开放学习研究. 2017(03)

硕士论文
[1]基于Arduino平台的小学创客课程设计研究[D]. 王和和.鲁东大学 2018
[2]开源硬件师资培训的行动研究[D]. 薛金.上海师范大学 2018
[3]“互联网+教育”背景下智慧课堂教学模式设计与应用研究[D]. 陈婷.江苏师范大学 2017
[4]基于网易云课堂的SPOC翻转教学模式设计研究[D]. 牛淑丽.河北师范大学 2017
[5]STEM教学模式的设计与实践研究[D]. 蔡海云.华东师范大学 2017
[6]开源硬件pcDuino在初中创客教育中的应用研究[D]. 罗琳.陕西师范大学 2016
[7]基于Scratch的中小学创新教育平台设计与研究[D]. 高凤.陕西师范大学 2016



本文编号：3283613