面向中职信息技术师资培训的微信小程序课程开发与研究
这是一篇关于中职师资培训,微信小程序,培训模式,计算思维,课程开发的论文, 主要内容为中等职业教育是我国教育体系的重要组成部分,是推动产业升级和经济转型的重要基础。中职教育的发展离不开中职教师的培养,师资培训是提升中职教师综合能力和发展“双师型”教师的重要手段。近几年,移动互联网的快速发展使得互联网技术更新迭代迅速,微信小程序作为新兴信息技术逐渐成为移动互联网的主流,在社会信息技术技能型人才的需求方面也不断提升。新兴互联网技术在中等职业教育信息技术方向的师资培训中迫切需求,用什么样的培训模式能够高效的进行师资培训,以及如何建立合适的信息技术培训课程是非常具有研究价值的。本研究主要分为五个研究部分。第一部分为课程设计模式的研究,主要通过对国内外中职培训模式以及中职培训课程的现状、移动互联网发展现状进行研究概述;第二部分为信息技术课程开发的理论研究,主要包含计算思维理论、项目导向法以及信息技术核心素养理论研究;第三部分为信息技术课程培训的框架设计,结合第二部分的理论基础将微信小程序作为信息技术课程开发的案例进行课程项目的框架设计;第四部分为课程实施与评价,本文通过对课程设计的宏观架构的评价以及项目实施的具体评价,作为本研究面向信息技术课程开发的价值分析;第五部分为总结与展望,将本研究的主要创新性及未来展望进行总结。本研究构建了DIEE的信息技术类院校培训模式,在课程设计中将计算思维主导引入课程开发,通过计算思维结构模型绘制微信小程序课程开发的计算思维三棱结构;在课程实施中,运用面向核心素养的项目导向学习与中职师资培训相结合将核心素养融入中职师资培训课程建设;课程案例开发的技术层面,运用Python+sanic的web框架进行后台开发,MINA框架进行前端开发,实现可扩展的容纳更多信息技术知识点的微信小程序案例。最终结合微信小程序项目案例,面向中职师资培训的教师进行课程实施,并根据教师评估和专家评估对本研究课程予以综合评价,充分分析微信小程序课程实践和信息技术课程开发模式的可扩展性。
面向计算思维培养的初中编程课程游戏化教学研究
这是一篇关于计算思维,游戏化教学,初中生,编程教学,教学模式的论文, 主要内容为在这信息科技浪潮叠涌的当下,随着大数据、云计算到现在元宇宙技术的提出,新兴科技如雨后春笋般出现,在这个时代背景下,新兴技术人才需求已经被世界各国所重视,新兴技术所对应的基础编程技术已经成为各国对青少年儿童培养方案的必备课程,相应的计算思维能力也成为了当今青少年必备的素质素养之一。但在我国幅员辽阔的土地面积以及人口数量众多的背景下,教育资源的稀缺造成各地信息技术教育发展十分不平衡,并且存在着教学方式单一,难以因材施教,让学生对编程没有兴趣且产生畏难情绪等问题,学生的计算思维培养普遍没有受到重视。因此,本研究以计算思维培养为切入点,重点研究如何通过游戏化教学提升学生对编程教育的兴趣和主动性,进而达成培养学生计算思维能力的目标。本研究首先从研究背景、研究目的及研究意义三个方面进行剖析,并对计算思维、教育游戏、游戏化学习、游戏化教学等概念进行阐述。第二,通过查阅大量相关文献,以建构主义学习理论、任务驱动式理论、游戏化学习理论、多元智能理论、计算思维三维框架等为本研究的理论基础,梳理总结国内外的编程教育、游戏化学习、计算思维培养的研究现状,并总结目前编程教育中存在的不足,据此提出研究问题、制定研究内容。第三,借助计算思维三维框架以及游戏教学模式构建原则,从计算概念、计算实践、计算观念三个维度制定教学活动大纲和教学目标,构建面向计算思维培养的游戏化教学模式。根据该模式共设计四个课时的编程教学活动,并通过设计与实施面向计算思维培养的游戏化教学活动,于广州市D学校进行了为期一个月的实施,参与实验的学生共有六十二名。第四,根据活动实施情况,运用计算思维测量量表,从学生计算思维前后水平变化和学生访谈对本次编程教学活动进行活动评价。研究结果表明,游戏化学习与编程教育的结合可以提升学生的编程学习兴趣与计算思维水平。最后,在本次活动设计实施的基础上进行活动总结,从教学活动、游戏化学习、教师作用、计算思维的培养四个方面提出反思,为日后的编程教育提出改进意见,也为其他编程教育工作者提供借鉴意义,从而促进游戏在教育上的应用,推动编程教育的发展。
面向计算思维发展的游戏创作学习活动设计与应用研究——以小学编程教学为例
这是一篇关于计算思维,游戏创作,学习活动,中小学编程教育的论文, 主要内容为数字时代,以计算思维为目标导向的中小学编程教育已成为各国培育创新型科技人才、提升国际竞争力的关键举措。近年来,我国中小学编程教育研究与实践已取得一定成绩,但还存在活动内容枯燥、活动主体错位、活动流程僵化等教学问题,制约着学生计算思维的发展。为解决这些问题,一种以游戏创作为核心任务的学习活动开始应用于中小学编程课堂中,成为发展学生计算思维的新探索。通过对“基于游戏创作的编程学习”相关研究的比较分析,发现国内学界对该研究主题有所关注,但研究数量相对较少且研究方法稍显单一,导致缺乏可供一线教学者参考的游戏创作学习活动设计模型和案例。如何在编程教学中有效设计游戏创作学习活动、促进学生计算思维发展,仍是关键性研究问题。在此背景下,本研究致力于将基于游戏创作的学习理念和方法融入到中小学编程教育教学中,设计面向计算思维发展的游戏创作学习活动。围绕此目的,本研究首先辨析计算思维、基于游戏创作的学习、学习活动等核心概念,综述计算思维教学与基于游戏创作的学习两方面相关研究,梳理总结以学习活动为中心的教学设计理论、沉浸理论和支架式教学理论,形成研究学理基础。其次,基于学理基础提出游戏创作学习活动的设计原则和设计流程,构建面向计算思维发展的游戏创作学习活动模型,并着重介绍模型中“体验分析、结对改编、创意设计、开发迭代、内外评测”五项子活动设计与实施要点。研究成果旨在从“流程”与“内容”两个层面,为面向计算思维发展的游戏创作学习活动设计提供过程与方法指导。最后,基于小学高年级编程课堂实际教学情境,应用本研究提出的设计流程和活动模型,开发8课时的游戏创作学习活动案例。为了检验所设计开发的面向计算思维发展的游戏创作学习活动的可行性与有效性,本研究在S市某小学开展教学实践与对照实验。实验组参与本研究设计的游戏创作学习活动,对照组参与讲练式编程教学活动。在完成包含前测、教学实验、后测的实验流程后,比较分析两组学生的学习结果以探究游戏创作学习活动的实施效果。实验数据分析结果表明,本研究所设计的面向计算思维发展的游戏创作学习活动是可行有效的,具体表现在以下几个方面:1)游戏创作学习活动有效促进了学生计算思维的发展。实验组学生的计算思维整体发展水平显著高于对照组。具体到各个维度,游戏创作学习活动对学生合作技能、算法思维和批判性思维三个维度的发展有显著促进作用,但对发展学生创造力和问题解决能力的促进作用有限。2)不同性别的学生均能通过游戏创作学习活动发展计算思维,且无显著差异。3)游戏创作学习活动有效促进了学生编程能力的提升。两组学生初始编程能力水平相近,但完成教学实验后,实验组学生对编程知识与技能有更深刻的理解与较熟练的应用。4)学生对游戏创作学习活动的满意度较高。作为一种建构主义学习活动,本研究所设计的游戏创作学习活动在资源支持、支架搭建、问题提出、成果展示、协作探究方面满足了学生学习需求。但评价反思方面的设计存在明显不足,游戏创作学习活动仍需修改完善。
面向计算思维培养的初中编程课程游戏化教学研究
这是一篇关于计算思维,游戏化教学,初中生,编程教学,教学模式的论文, 主要内容为在这信息科技浪潮叠涌的当下,随着大数据、云计算到现在元宇宙技术的提出,新兴科技如雨后春笋般出现,在这个时代背景下,新兴技术人才需求已经被世界各国所重视,新兴技术所对应的基础编程技术已经成为各国对青少年儿童培养方案的必备课程,相应的计算思维能力也成为了当今青少年必备的素质素养之一。但在我国幅员辽阔的土地面积以及人口数量众多的背景下,教育资源的稀缺造成各地信息技术教育发展十分不平衡,并且存在着教学方式单一,难以因材施教,让学生对编程没有兴趣且产生畏难情绪等问题,学生的计算思维培养普遍没有受到重视。因此,本研究以计算思维培养为切入点,重点研究如何通过游戏化教学提升学生对编程教育的兴趣和主动性,进而达成培养学生计算思维能力的目标。本研究首先从研究背景、研究目的及研究意义三个方面进行剖析,并对计算思维、教育游戏、游戏化学习、游戏化教学等概念进行阐述。第二,通过查阅大量相关文献,以建构主义学习理论、任务驱动式理论、游戏化学习理论、多元智能理论、计算思维三维框架等为本研究的理论基础,梳理总结国内外的编程教育、游戏化学习、计算思维培养的研究现状,并总结目前编程教育中存在的不足,据此提出研究问题、制定研究内容。第三,借助计算思维三维框架以及游戏教学模式构建原则,从计算概念、计算实践、计算观念三个维度制定教学活动大纲和教学目标,构建面向计算思维培养的游戏化教学模式。根据该模式共设计四个课时的编程教学活动,并通过设计与实施面向计算思维培养的游戏化教学活动,于广州市D学校进行了为期一个月的实施,参与实验的学生共有六十二名。第四,根据活动实施情况,运用计算思维测量量表,从学生计算思维前后水平变化和学生访谈对本次编程教学活动进行活动评价。研究结果表明,游戏化学习与编程教育的结合可以提升学生的编程学习兴趣与计算思维水平。最后,在本次活动设计实施的基础上进行活动总结,从教学活动、游戏化学习、教师作用、计算思维的培养四个方面提出反思,为日后的编程教育提出改进意见,也为其他编程教育工作者提供借鉴意义,从而促进游戏在教育上的应用,推动编程教育的发展。
基于计算思维的小学实体编程课程设计与开发研究——以Matatalab玛塔实体编程机器人为例
这是一篇关于计算思维,实体编程,课程设计与开发的论文, 主要内容为随着智能教育时代的到来,以发展学生计算思维为导向的编程教育受到前所未有的重视。计算思维也逐渐被确立为继阅读、写作和算术等能力之后的第四种能力,是所有人都可以学习并掌握的一种认识世界、解决问题的思维方式。世界各国也纷纷制定了儿童编程教育相关的政策与措施。然而,虽然有一系列的编程教育相关文件政策,我国编程教育却仍处于起步发展阶段,相关的课程标准制定、课程建设、教材研发等都还存在资源的短缺,特别是针对实体编程开展的相关课程研究更是少之又少。因此,以计算思维培养为目标,设计开发小学生实体编程课程并进行实践应用具有一定理论意义和实践价值。编程教育作为培养学生计算思维的载体,其课程开发的重要性不言而喻。在此背景下,本文围绕三个主要的研究问题展开:一是“计算思维”的教学形式、教学模式、评估方式有哪些?二是对于适合小学生学习且面向计算思维发展的实体编程课程,应该如何设计与开发?三是所开发的课程应用在课堂教学中将会产生怎样的效果,是否能够促进学习者计算思维的发展?本研究采用了文献研究法、实验研究法、问卷调查法、访谈法对面向计算思维发展的小学实体编程课程设计与开发进行研究。通过文献分析法,对计算思维及编程教育的研究现状进行梳理,明确计算思维的教学形式及教学策略、计算思维的评估方法以及小学阶段的计算思维特点、小学阶段的编程教育课程的特点,作为课程开发的理论依据。针对目前实体编程的课程及实证研究匮乏的问题,本研究基于计算思维的五要素——算法思维、分解、抽象、概括、评估,对小学实体编程课程教学目标、内容、策略、资源及评价等方面进行设计,构建了基于计算思维的小学实体编程课程培养框架,并设计开发了小学Matatalab玛塔实体编程机器人初阶课程。最后通过实验研究法将所设计开发的课程运用于实践教学中,验证课程的可行性及有效性。通过问卷调查法和访谈法等方式对课程进行评估,获取教师及学生的反馈意见,根据评估反馈完善课程设计方案及对课程开发与授课过程进行总结反思,为学校及研究人员提供实体编程教育课程开发的思路及指导策略。
《趣学创客魔方机器人》校本课程开发与应用实践
这是一篇关于创客魔方机器人,校本课程开发,计算思维,数字化学习与创新的论文, 主要内容为教育现代化背景下,国家越来越重视创新型人才培养,大力发展人工智能教育。机器人教育作为实现人工智能教育的一种新的教学形式,能够有效培养学生的创新精神和实践能力。目前,众多学校致力于培养适应时代发展的人才,纷纷加入自主开发机器人课程队伍。结合学校特色和学生需求开发机器人校本课程,能够秉承素质教育理念,更好地满足学生个性发展。创客魔方机器人以技术门槛低、成本费用少、兼容性强、开放度高等特点,近年来逐渐被各学校应用于教学实践中。创客魔方机器人项目还处在起步阶段,与之相匹配的课程资源较少,课程内容需要进一步完善。因此,本研究针对学校需求和师生特点设计、开发创客魔方机器人校本课程。以真实情境出发设计教学内容,开发适合于学生的、与教学所匹配的创客魔方机器人相关的课程资源,在实践中培养学生的计算思维和数字化学习与创新能力。本研究以泰勒课程开发理论、教学系统设计理论为理论基础,根据学校、学生和教师对创客魔方机器人课程的需求,设计、开发创客魔方机器人校本课程,确定创客魔方机器人校本课程开发流程。从教育政策要求、学校教育理念、教师和学生对课程的需求等方面进行分析,结合核心素养进行课程目标设计,确定《趣学创客魔方机器人》校本课程目标。结合需求分析、课程目标和创客魔方机器人的知识点,进行课程组织并确定校本课程的课程内容,设计开发《趣学创客魔方机器人》校本课程配套教学资源,具体包括课程讲义、项目指导书、学习任务单和多媒体课件。制定校本课程实施方案,总结出一套提升计算思维和数字化学习与创新素养的《趣学创客魔方机器人》校本课程实施环节,并根据课程具体实践方案进行课程教学实践。从学生学习效果和课程本身两个维度对课程进行评价,以此验证课程开发的有效性。根据教师和学生对课程本身的评价改进课程开发存在的问题和不足,完善校本课程。本研究以佛山市T中学初二年级报名参加课程的学生作为研究对象,应用本研究开发的课程资源开展单组前后测实验。利用计算思维量表、数字化学习与创新素养量表、作品评价表、课程满意度问卷和师生访谈验证课程开发的有效性以及课程对学生的计算思维和数字化学习与创新素养的培养效果。实践表明,本研究开发的《趣学创客魔方机器人》校本课程有利于培养学生的计算思维和数字化学习与创新素养水平,为学生初步认识和体验机器人提供良好的学习平台。
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