有效失败在初中机器人教学中的应用研究

发布时间：2022-07-19 17:23

　　随着基础教育新课程改革的不断深入,我国中小学机器人教育有了较快的发展,其教育价值已初步获得社会认可。但教学实施过程也存在一些普遍性问题,如课程标准和教材不统一、教学形式以竞赛为主、教学内容单一、评价方式单一、忽视学生综合能力的培养等问题。教学过程中学生“重模仿、轻创新”的现象尤为突出,学生创造力的培养有所欠缺,“有效失败”教学设计模式为机器人教学活动设计和实施提供了新视角,本研究将“有效失败”应用于初中机器人教学中,探索其教学效果。首先,本研究通过文献研究法分析国内外机器人教育、有效失败理论的研究现状;通过调查研究分析当前初中机器人教学现状。其次,进行“有效失败”理论在初中机器人教学中应用的可行性分析,结合初中机器人教学现状和“有效失败”教学设计模式,初步构建基于“有效失败”的机器人教学流程图。教学分为两个阶段,第一阶段是“探索-生成”阶段,减少教师对知识的灌输,而是为学生提供学习支架和生成多种解决方案的机会;第二阶段是“整合-巩固”阶段,为学生提供解释关键特征的机会,使学生重组目标概念。最后,通过行动研究,在三轮教学实践中不断解决存在的问题,结合教学实践细化教师和学生活动,修正完善教... 

【文章页数】：122 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 机器人教育发展需求
        1.1.2 机器人教育得到认可和重视
        1.1.3 机器人教育发展现状
    1.2 问题提出
    1.3 研究目的及意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 研究内容与方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
    1.5 研究思路
2 相关理论及文献综述
    2.1 相关概念界定
        2.1.1 有效失败
        2.1.2 机器人教育
    2.2 理论基础
        2.2.1 建造主义理论
        2.2.2 体验式学习理论
        2.2.3 活动理论
    2.3 文献综述
        2.3.1 国内外“有效失败”理论研究现状
        2.3.2 国内外机器人教育研究现状
3 “有效失败”理论对机器人教学活动设计的启示
    3.1 “有效失败”理论应用于初中机器人教学活动设计的可行性分析
    3.2 有效失败理论对机器人教学活动设计的启示
        3.2.1 教学目标:有效学习的发生
        3.2.2 教学活动的设计关键:脚手架设计
        3.2.3 教学评价:注重过程性评价
4 基于有效失败理论的初中机器人教学活动的一般流程
    4.1 教学现状与成因分析
    4.2 Manu Kapur的“有效失败”教学设计模式
    4.3 良构问题与劣构问题的确定
    4.4 初中机器人教学活动设计原则
    4.5 初中机器人教学活动设计要素分析
    4.6 基于“有效失败”理论的初中机器人教学流程设计与分析
5 基于有效失败理论的初中机器人教学活动设计与实践
    5.1 研究设计
        5.1.1 研究对象
        5.1.2 实践环境
        5.1.3 研究安排
        5.1.4 研究工具与数据收集
    5.2 第一轮行动研究
        5.2.1 制定计划
        5.2.2 行动实施
        5.2.3 观察分析
        5.2.4 问题反思
    5.3 第二轮行动研究
        5.3.1 制定计划
        5.3.2 行动实施
        5.3.3 观察分析
        5.3.4 问题反思
    5.4 第三轮行动研究
        5.4.1 制定计划
        5.4.2 行动实施
        5.4.3 观察分析
        5.4.4 问题反思
    5.5 基于“有效失败”理论的教学流程图的演变
6 基于有效失败的初中机器人教学活动实践效果分析
    6.1 培养目标达成情况分析
        6.1.1 创造力倾向变化分析
        6.1.2 问题解决能力分析
    6.2 学生表现分析
        6.2.1 RSM多样性分析
        6.2.2 学生作品分析
    6.3 教学满意度分析
7 研究总结与反思
    7.1 研究总结
    7.2 研究不足
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
附录
    附录一 问题解决能力调查问卷
    附录二 学生满意度调查问卷
    附录三 威廉斯创造力倾向测量表
    附录四 课堂观察量表
    附录五 《机器人作品评价量表》
    附录六 教师访谈提纲
    附录七 学生访谈提纲
    附录八 学习单的动态调整
    附录九 部分课堂照片和学生作品
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]富有成效失败的协作编程策略在Arduino课程应用效果的实证研究[J]. 郑兰琴,黄星星.  电化教育研究. 2019(12)
[2]机器人教育中的逆向工程教学模式构建[J]. 康斯雅,钟柏昌.  现代远程教育研究. 2019(04)
[3]基于科学素养的机器人教育与人才培养——访清华大学人工智能研究院院长张钹院士[J]. 王学男,林众,朱慧.  中国电化教育. 2019(06)
[4]中小学教师机器人教育接受度影响因素研究[J]. 王钰彪,万昆,任友群.  电化教育研究. 2019(06)
[5]机器人教育校本课程开发探究[J]. 蒙庆华,蓝日海,戴海清.  教学与管理. 2019(15)
[6]佩珀特建造主义探究——通过建造理解一切[J]. 王旭卿.  现代教育技术. 2019(01)
[7]配对学习模式在机器人教育中的有效性[J]. 钟柏昌,王艳霞.  现代远程教育研究. 2018(03)
[8]中小学机器人教育的核心理论研究——论发明创造型教学模式[J]. 闫妮,钟柏昌.  电化教育研究. 2018(04)
[9]困境与破局:我国机器人教育的研究与发展[J]. 徐多,胡卫星,赵苗苗.  现代教育技术. 2017(10)
[10]美国机器人发展新举措[J]. 陈骞.  上海信息化. 2017(03)

硕士论文
[1]创客教育中利用有效失败促进学习的研究[D]. 郭婧远.华东师范大学 2016



本文编号：3663829