基于计算思维培养的中小学开源硬件课程开发探究

发布时间：2020-12-07 04:38

　　文章通过梳理相关文献分析了计算思维教育的研究现状;以开源硬件为视角,对比三种常用的开源硬件,从教学方式、开源硬件的自身功能探讨了开源硬件对计算思维能力培养的重要性;阐述开源硬件、课程和计算思维的关系,明确开发开源硬件课程可以更好地促进学生计算思维能力的培养;以开源硬件Micro:bit为例,从课程目标设定、课程内容设计方面进行了课程设置,提出课程实施的教学策略和多元化的评价方式;探究和开发以开源硬件为内容的课程,为推进计算思维能力的培养提供新的切入点。 

【文章来源】：中国教育信息化. 2020年18期 第75-79页

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

Micro:bit线上编程界面

教师首先提出一个生活中的实际问题，然后引导学生对问题进行分析，明确需要解决的问题要点，这是抽象的过程；设计系统解决方案包含表达问题中的要素关系和建立解决问题的有效流程，两个方面分别对应了计算思维培养路径中的形式表达与构造；利用开源硬件实现解决方案就是按照构造好的操作流程实现预设问题的自动化解决。开源硬件教学模式与计算思维关系如图3所示。生活中很多物品的功能都可以利用开源硬件来实现，如遥控器、LED广告牌、音乐播放器等等。通过开源硬件培养学生的计算思维能力，开展基于问题的学习方式，在学习上更加有利于学生进行抽象，避免了天马行空的想象。同时，嵌有微处理器的开源硬件就如一台迷你计算机，具备计算机的完整系统，同时还为学生提供二次创作的空间，教师带领学生利用开源硬件设计生活物品，使学生参与到作品创作中的需求、设计、开发和运行全过程。在这个动态的问题解决过程中理解计算机科学，逐步实现计算思维能力的培养。

计算思维教育研究目前在中小学教育阶段呈现出多样化的趋势。笔者采用文献分析法，以中小学、计算思维、课程为主题，在中国知网数据库中进行文献检索（数据截止到2020年3月），并以摘要和关键词为依据进行了二次筛选，共选择40篇文章。对这些文章内容进行归类后发现，现有的中小学计算思维教育课程可分为两类，如图1所示。(1）通过其他学科课程进行计算思维培养


本文编号：2902639