STEM教育理念下的机器人教学模式构建与应用研究
发布时间：2022-02-22 05:02
在当代基础教育领域,机器人教学越来越受到广大学者的关注。机器人教学具有学科交叉融合性和实际操作性强的特点,更注重对学生创造力、动手能力和思维创新能力的培养,这与近年来兴起的STEM教育理念相吻合。尽管中小学教师对STEM教育理念与机器人教学的融合持积极态度,并且表现出强烈的兴趣和愿望,但由于对STEM教育的认识停留在初步阶段,如何将二者结合起来进行教学亟待解决。本文在已有的研究基础上,尝试将STEM教育与机器人教学融合,构建STEM教育理念下的机器人教学模式,从而解决当前中小学机器人教学中缺乏科学指导的问题,同时为STEM教育在中小学的开展提供有力支持。本研究在相关文献分析的基础上,对国内外机器人教育现状、国内外STEM教育研究现状进行梳理和总结,从培养学生STEM素养出发构建STEM教育理念下的机器人教学模式。通过文献分析和调查问卷,分析当前机器人教学中存在的主要问题有:教学目标不明确;机器人教学缺乏科学规划;教学过程中对学生自主创造力、动手实践能力、小组合作能力等的培养不足及教学评价不够全面。本论文的主要研究包括两部分:（1）对STEM教育与机器人教学进行整合,借鉴经典的教学模式构...
【文章来源】：华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 国内外机器人教育研究现状
1.2.2 国内外STEM教育研究现状
1.3 研究内容
1.4 研究思路及方法
2 相关概念
2.1 STEM教育的基本简介
2.1.1 STEM教育内涵
2.1.2 STEM教育的特点
2.1.3 STEM素养
2.2 机器人教育内涵
3 STEM教育理念下的机器人教学模式构建
3.1 构建方式
3.2 苏州市机器人教学现状调查
3.3 已有的典型教学模式的分析
3.3.1 跨学科知识整合--5E教学模式
3.3.2 工程设计的教学模式
3.4 STEM教育理念下机器人教学模式的构建
3.4.1 STEM教育理念下的机器人教学模式五要素
3.4.1.1 理论基础
3.4.1.2 教学目标
3.4.1.3 教学程序
3.4.1.4 辅助条件
3.4.1.5 教学评价
3.4.2 STEM教育理念下的机器人教学模式
3.4.3 STEM教育理念下的机器人教学模式的应用策略与适用范围
4 STEM教育理念下的机器人教学之行动研究
4.1 行动研究
4.2 第一轮行动研究
4.2.1 教学计划
4.2.2 教学行动过程
4.2.3 观察分析
4.2.4 课后反思与设计调整
4.3 第二轮教学行动
4.3.1 教学计划
4.3.2 教学行动过程
4.3.3 观察分析
4.3.4 课后反思与总结
5 STEM教育理念下的机器人教学模式应用效果分析
5.1 数据分析
5.1.1 对学科知识的学习态度变化
5.1.2 创造力倾向差异分析
5.1.3 与学生其他学科的关系
5.2 访谈内容分析
5.2.1 学生访谈内容分析
5.2.2 教师访谈内容分析
6 总结与展望
6.1 研究总结与讨论
6.2 研究的不足及展望
参考文献
附录1: 机器人教学现状调查表
附录2: 项目评价表
附录3: 机器人项目表
附录4: 课堂观察表
附录5: 学科态度问卷调查表
附录6: 威廉斯创造力倾向问卷调查表
附录7: 访谈提纲
附录8: 机器人学科知识测试
攻读学位期间参与项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析STEM教育理念下小学科学教学方法的创新[J]. 李慧敏. 读与写(教育教学刊). 2019(01)
[2]STEM教育促进山区校创新发展的实践探索[J]. 于晓雅. 中小学数字化教学. 2018(09)
[3]“做中学”教学理念在高中教学的应用[J]. 李晶颖. 中华少年. 2018(24)
[4]聚焦核心素养 注重探究实践——《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》解读[J]. 吴旭日. 福建基础教育研究. 2018(07)
[5]STEM课程设计策略研究[J]. 王云楼,张一春. 中小学电教. 2017(Z2)
[6]日本机器人教育的发展现状和趋势[J]. 王凯,孙帙,西森年寿,李哲. 现代教育技术. 2017(04)
[7]STEM教育的五大争议及回应[J]. 赵兴龙,许林. 中国电化教育. 2016(10)
[8]面向创客教育的中小学机器人教学研究[J]. 王小根,张爽. 现代教育技术. 2016(08)
[9]STEM教育创新的实践探索[J]. 朱凯,陈咏梅,李锐,常树岩. 中国教育网络. 2016(08)
[10]STEM视角下的美国科学课程教材分析——以FOSSK-5年级科学教材为例[J]. 周鹏琴,徐唱,张韵,李芒. 中国电化教育. 2016(05)
博士论文
[1]整合性STEM教育理念下工程类高职数学教学模式的建构[D]. 杨亚平.华东师范大学 2016
[2]教学资源及其优化问题研究[D]. 杨晓奇.南京师范大学 2014
硕士论文
[1]基于STEM教育理念的高中生物学教学设计与实践研究[D]. 蒋学琴.闽南师范大学 2018
[2]美国K-12创客教育研究[D]. 陈珊.喀什大学 2018
[3]基于乐高4C教学法的高中Arduino机器人教学设计与实践研究[D]. 张晓.东北师范大学 2018
[4]基于STEM的机器人教学模式设计与应用研究[D]. 薄丽娜.重庆师范大学 2018
[5]创客教育视域下中小学机器人教学活动设计研究[D]. 张爽.江南大学 2017
[6]STEM教学模式的设计与实践研究[D]. 蔡海云.华东师范大学 2017
[7]小学STEM课程中工程思维培养的教学设计研究[D]. 王奇伟.上海师范大学 2016
[8]小学机器人教学的表现性评价研究与实践[D]. 魏倩倩.西华师范大学 2016
[9]基于STEM的Arduino机器人教学项目设计研究[D]. 张丽芳.南京师范大学 2015
[10]小学机器人教学微课的设计与制作研究[D]. 付丽霞.西华师范大学 2015
本文编号：3638748
【文章来源】：华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 国内外机器人教育研究现状
1.2.2 国内外STEM教育研究现状
1.3 研究内容
1.4 研究思路及方法
2 相关概念
2.1 STEM教育的基本简介
2.1.1 STEM教育内涵
2.1.2 STEM教育的特点
2.1.3 STEM素养
2.2 机器人教育内涵
3 STEM教育理念下的机器人教学模式构建
3.1 构建方式
3.2 苏州市机器人教学现状调查
3.3 已有的典型教学模式的分析
3.3.1 跨学科知识整合--5E教学模式
3.3.2 工程设计的教学模式
3.4 STEM教育理念下机器人教学模式的构建
3.4.1 STEM教育理念下的机器人教学模式五要素
3.4.1.1 理论基础
3.4.1.2 教学目标
3.4.1.3 教学程序
3.4.1.4 辅助条件
3.4.1.5 教学评价
3.4.2 STEM教育理念下的机器人教学模式
3.4.3 STEM教育理念下的机器人教学模式的应用策略与适用范围
4 STEM教育理念下的机器人教学之行动研究
4.1 行动研究
4.2 第一轮行动研究
4.2.1 教学计划
4.2.2 教学行动过程
4.2.3 观察分析
4.2.4 课后反思与设计调整
4.3 第二轮教学行动
4.3.1 教学计划
4.3.2 教学行动过程
4.3.3 观察分析
4.3.4 课后反思与总结
5 STEM教育理念下的机器人教学模式应用效果分析
5.1 数据分析
5.1.1 对学科知识的学习态度变化
5.1.2 创造力倾向差异分析
5.1.3 与学生其他学科的关系
5.2 访谈内容分析
5.2.1 学生访谈内容分析
5.2.2 教师访谈内容分析
6 总结与展望
6.1 研究总结与讨论
6.2 研究的不足及展望
参考文献
附录1: 机器人教学现状调查表
附录2: 项目评价表
附录3: 机器人项目表
附录4: 课堂观察表
附录5: 学科态度问卷调查表
附录6: 威廉斯创造力倾向问卷调查表
附录7: 访谈提纲
附录8: 机器人学科知识测试
攻读学位期间参与项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析STEM教育理念下小学科学教学方法的创新[J]. 李慧敏. 读与写(教育教学刊). 2019(01)
[2]STEM教育促进山区校创新发展的实践探索[J]. 于晓雅. 中小学数字化教学. 2018(09)
[3]“做中学”教学理念在高中教学的应用[J]. 李晶颖. 中华少年. 2018(24)
[4]聚焦核心素养 注重探究实践——《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》解读[J]. 吴旭日. 福建基础教育研究. 2018(07)
[5]STEM课程设计策略研究[J]. 王云楼,张一春. 中小学电教. 2017(Z2)
[6]日本机器人教育的发展现状和趋势[J]. 王凯,孙帙,西森年寿,李哲. 现代教育技术. 2017(04)
[7]STEM教育的五大争议及回应[J]. 赵兴龙,许林. 中国电化教育. 2016(10)
[8]面向创客教育的中小学机器人教学研究[J]. 王小根,张爽. 现代教育技术. 2016(08)
[9]STEM教育创新的实践探索[J]. 朱凯,陈咏梅,李锐,常树岩. 中国教育网络. 2016(08)
[10]STEM视角下的美国科学课程教材分析——以FOSSK-5年级科学教材为例[J]. 周鹏琴,徐唱,张韵,李芒. 中国电化教育. 2016(05)
博士论文
[1]整合性STEM教育理念下工程类高职数学教学模式的建构[D]. 杨亚平.华东师范大学 2016
[2]教学资源及其优化问题研究[D]. 杨晓奇.南京师范大学 2014
硕士论文
[1]基于STEM教育理念的高中生物学教学设计与实践研究[D]. 蒋学琴.闽南师范大学 2018
[2]美国K-12创客教育研究[D]. 陈珊.喀什大学 2018
[3]基于乐高4C教学法的高中Arduino机器人教学设计与实践研究[D]. 张晓.东北师范大学 2018
[4]基于STEM的机器人教学模式设计与应用研究[D]. 薄丽娜.重庆师范大学 2018
[5]创客教育视域下中小学机器人教学活动设计研究[D]. 张爽.江南大学 2017
[6]STEM教学模式的设计与实践研究[D]. 蔡海云.华东师范大学 2017
[7]小学STEM课程中工程思维培养的教学设计研究[D]. 王奇伟.上海师范大学 2016
[8]小学机器人教学的表现性评价研究与实践[D]. 魏倩倩.西华师范大学 2016
[9]基于STEM的Arduino机器人教学项目设计研究[D]. 张丽芳.南京师范大学 2015
[10]小学机器人教学微课的设计与制作研究[D]. 付丽霞.西华师范大学 2015
本文编号：3638748
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