基于ARCS模型的结对编程活动设计与实践研究
这是一篇关于学习动机,ARCS模型,结对编程,活动设计,编程教育的论文, 主要内容为《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》强调培养的学生计算思维,编程教育是计算思维培养的主要形式。然而众多因素导致学生缺乏编程学习动机,这制约着学生信息技术知识、能力和素养的发展。激发和保持学生学习的学习动机对计算思维的培养至关重要,ARCS动机设计模型提出了注意、切身性、自信和满足感四方面的策略,有助于激发和维持学生的学习动机,结对编程则被证实为一种有效促进学生计算思维的教学方式。基于ARCS动机模型的指导,本研究融入结对编程,建构了基于ARCS模型的结对编程教学模式,并明确设计教学活动的四阶段,即:“定义”、“设计”、“开发”和“评估”。在该教学模式及教学活动设计阶段的指导下对高中信息技术课程中编程教学内容进行教学活动设计,并在上海某中学高一年级的两个班级中进行准实验研究。研究结果表明,基于ARCS模型的结对编程活动能够有效提升学生的切身性和满意感,能够提升学生的学习动机和学习效果。最后,本研究从定义、设计、开发和评估四方面为一线教师教学提供实施建议,教师可参考“基于ARCS模型的结对编程活动设计模式”进行教学活动的设计,从而在高中信息技术课堂中激发学生编程学习动机并提升学生的学习效果。
基于PBL的初中Python教学案例开发与应用研究
这是一篇关于编程教育,Python语言,项目式学习,计算思维的论文, 主要内容为人工智能时代的到来,世界各国开始争夺新一轮技术高地,并加大编程人才的培养力度;我国开始推动编程教育进入中小学,Python语言开始成为中小学编程教学的热点。然而,在目前的初中Python教学中,学生课堂参与度低,教师缺少以日常生活为主题,能够激发学生学习兴趣的Python教学案例资源;教师教学存在重基础知识的讲授,轻思维能力的培养的情况。基于项目的学习,对于激发学生学习兴趣和培养思维能力有其独特的优势。学生能够通过自主、合作探究解决与其真实生活息息相关的问题掌握所需要的知识与技能,并获得思维能力的发展。因此本研究采用项目式学习,在对初中Python教学课程层面和课堂教学层面各个要素分析的基础上,设计了基于PBL的初中Python教学模式。参照设计的教学模式,选取贴近学生生活的项目主题,开发了《身高预测》《校运会》《中考目标》《春游计划》四个教学案例,并将其应用到教学实践当中,检验其激发学生学习兴趣,培养学生计算思维的有效性。本论文主要共八章:第一章为绪论,主要内容包括:研究背景和问题、研究目的和意义、研究目标和内容、研究思路和方法。第二章为国内外研究现状,围绕初中编程教育、基于PBL的编程教学、Python教学案例开发等核心内容展开国内外文献研究述评。第三章为概念的界定与理论基础,界定了编程教育、Python语言、项目式学习、计算思维等核心概念,确定了建构主义学习理论、“做中学”教育理论等理论基础。第四章是初中Python教学系统的要素分析。研究对初中Python教学编程课程层面:教学目标、教学内容、教学环境、评价方式等要素,以及课堂教学层面:教师、学生、平台、资源、工具、数据等要素进行了分析,为后续模式设计和案例开发奠定了基础。第五章结合初中Python教学和项目式学的特点,提出了相关策略,设计了基于PBL的初中Python教学模式。第六章参照所设计教学模式,开发了基于PBL的Python教学案例。第七章采用行动研究的方式,将所开发的教学案例进行教学实践。在三轮行动研究中,改进和完善教学模式及教学案例。第八章对研究成果进行了总结,说明本研究的不足以及对未来的展望。经过教学实践检验发现,本研究所开发的教学案例能够有效激发学生学习兴趣,使他们掌握编程基础知识与技能的同时,获得计算思维的发展。研究成果能够为中学一线Python编程教师开展项目式学习提供参考,为初中Python编程教学提供教学案例资源。
基于PBL的初中Python教学案例开发与应用研究
这是一篇关于编程教育,Python语言,项目式学习,计算思维的论文, 主要内容为人工智能时代的到来,世界各国开始争夺新一轮技术高地,并加大编程人才的培养力度;我国开始推动编程教育进入中小学,Python语言开始成为中小学编程教学的热点。然而,在目前的初中Python教学中,学生课堂参与度低,教师缺少以日常生活为主题,能够激发学生学习兴趣的Python教学案例资源;教师教学存在重基础知识的讲授,轻思维能力的培养的情况。基于项目的学习,对于激发学生学习兴趣和培养思维能力有其独特的优势。学生能够通过自主、合作探究解决与其真实生活息息相关的问题掌握所需要的知识与技能,并获得思维能力的发展。因此本研究采用项目式学习,在对初中Python教学课程层面和课堂教学层面各个要素分析的基础上,设计了基于PBL的初中Python教学模式。参照设计的教学模式,选取贴近学生生活的项目主题,开发了《身高预测》《校运会》《中考目标》《春游计划》四个教学案例,并将其应用到教学实践当中,检验其激发学生学习兴趣,培养学生计算思维的有效性。本论文主要共八章:第一章为绪论,主要内容包括:研究背景和问题、研究目的和意义、研究目标和内容、研究思路和方法。第二章为国内外研究现状,围绕初中编程教育、基于PBL的编程教学、Python教学案例开发等核心内容展开国内外文献研究述评。第三章为概念的界定与理论基础,界定了编程教育、Python语言、项目式学习、计算思维等核心概念,确定了建构主义学习理论、“做中学”教育理论等理论基础。第四章是初中Python教学系统的要素分析。研究对初中Python教学编程课程层面:教学目标、教学内容、教学环境、评价方式等要素,以及课堂教学层面:教师、学生、平台、资源、工具、数据等要素进行了分析,为后续模式设计和案例开发奠定了基础。第五章结合初中Python教学和项目式学的特点,提出了相关策略,设计了基于PBL的初中Python教学模式。第六章参照所设计教学模式,开发了基于PBL的Python教学案例。第七章采用行动研究的方式,将所开发的教学案例进行教学实践。在三轮行动研究中,改进和完善教学模式及教学案例。第八章对研究成果进行了总结,说明本研究的不足以及对未来的展望。经过教学实践检验发现,本研究所开发的教学案例能够有效激发学生学习兴趣,使他们掌握编程基础知识与技能的同时,获得计算思维的发展。研究成果能够为中学一线Python编程教师开展项目式学习提供参考,为初中Python编程教学提供教学案例资源。
翻转课堂模式下中小学生编程教育平台的设计与实现
这是一篇关于教育信息化,翻转课堂,在线课程,编程教育的论文, 主要内容为近年来,翻转课堂在国内外中小学教育中被广泛应用,且随着互联网的迅猛发展及“互联网+”概念的大力推广,在线教育也越来越受人们的青睐。翻转课堂的开创使得人们对教育模式的概念有了颠覆性的改变,打破了过去一成不变的“课上教,课下练”的教学模式,为个性化学习带来了更多的发展空间。如今,随着移动互联技术的迅猛发展,优质的学习资源越来越公开化。学生能够通过互联网获取高质量的学习资源,使其在课程知识的获取上不再高度依赖传统的线下授课阶段。同时,教师能够通过互联网的使用,作为指导者随时帮助学生解答学习上的疑惑,使得教师职能的发挥不再高度偏向传统的线下授课阶段。翻转课堂教学模式能够极大地丰富“教”与“学”的过程,是高度符合信息化时代教育行业发展趋势的教学模式。基于翻转课堂的教学模式,本文设计了一个针对中小学生编程教育的在线学习平台,用于提高翻转课堂模式下中小学生学习编程课程的学习效率和学习质量。在界面设计和操作体验上,该平台界面简洁、操作逻辑简单,适合中小学生学习群体使用。在功能设计方面,该平台提供了课后测试功能,课程学习结束后学生可以在平台进行课后测试。该平台能够在测试结果页面向学生展示课程的知识脉络;能够为学生展示课程中各章节的核心知识点及其核心程度;能够根据学生课后测试的作答情况为学生进行课程推荐。该平台还针对学生的线上学习环境进行了相应的优化,能够对传统线下课堂的学习环境进行模拟,将传统课堂中的部分优势融入到翻转课堂当中。该平台提供了代码的云端测试功能,让用户无需配置编程环境,可直接在平台上进行代码的测试。为提升用户的使用体验,平台为用户设计了留言板和资讯页面,用户能够在留言板页面与其他学员进行交流,能够在资讯页面查看新闻资讯。在设计思路上,平台基于SPOC理念进行设计,对线下课堂学习环境进行了模拟。平台将线上课堂设定为小规模、限制性课堂,与中小学传统线下课堂的课堂规模及课堂属性一致,有利于教师对学生进行管理和约束的同时,学生也更容易进行适应。平台在课后测试环节对知识图谱的应用,能够帮助学生加深对课程的理解,提高学习效率和学习质量。由于该平台主要用于中小学生编程课程的学习,且编程课程的学习对实战的依赖程度较高,为此该平台提供了代码的云端测试功能,为学生免除配置编程环境相关工作的同时,还对学生的代码测试环境进行了统一。本文在该平台的实现上以PHP语言为主;后台数据库选择MySQL数据库;使用ThinkPHP作为功能实现框架;使用Docker容器引擎用于实现用户的测试代码在云端的运行;引入Python脚本帮助知识图谱的应用功能的实现。
基于PBL的初中Python教学案例开发与应用研究
这是一篇关于编程教育,Python语言,项目式学习,计算思维的论文, 主要内容为人工智能时代的到来,世界各国开始争夺新一轮技术高地,并加大编程人才的培养力度;我国开始推动编程教育进入中小学,Python语言开始成为中小学编程教学的热点。然而,在目前的初中Python教学中,学生课堂参与度低,教师缺少以日常生活为主题,能够激发学生学习兴趣的Python教学案例资源;教师教学存在重基础知识的讲授,轻思维能力的培养的情况。基于项目的学习,对于激发学生学习兴趣和培养思维能力有其独特的优势。学生能够通过自主、合作探究解决与其真实生活息息相关的问题掌握所需要的知识与技能,并获得思维能力的发展。因此本研究采用项目式学习,在对初中Python教学课程层面和课堂教学层面各个要素分析的基础上,设计了基于PBL的初中Python教学模式。参照设计的教学模式,选取贴近学生生活的项目主题,开发了《身高预测》《校运会》《中考目标》《春游计划》四个教学案例,并将其应用到教学实践当中,检验其激发学生学习兴趣,培养学生计算思维的有效性。本论文主要共八章:第一章为绪论,主要内容包括:研究背景和问题、研究目的和意义、研究目标和内容、研究思路和方法。第二章为国内外研究现状,围绕初中编程教育、基于PBL的编程教学、Python教学案例开发等核心内容展开国内外文献研究述评。第三章为概念的界定与理论基础,界定了编程教育、Python语言、项目式学习、计算思维等核心概念,确定了建构主义学习理论、“做中学”教育理论等理论基础。第四章是初中Python教学系统的要素分析。研究对初中Python教学编程课程层面:教学目标、教学内容、教学环境、评价方式等要素,以及课堂教学层面:教师、学生、平台、资源、工具、数据等要素进行了分析,为后续模式设计和案例开发奠定了基础。第五章结合初中Python教学和项目式学的特点,提出了相关策略,设计了基于PBL的初中Python教学模式。第六章参照所设计教学模式,开发了基于PBL的Python教学案例。第七章采用行动研究的方式,将所开发的教学案例进行教学实践。在三轮行动研究中,改进和完善教学模式及教学案例。第八章对研究成果进行了总结,说明本研究的不足以及对未来的展望。经过教学实践检验发现,本研究所开发的教学案例能够有效激发学生学习兴趣,使他们掌握编程基础知识与技能的同时,获得计算思维的发展。研究成果能够为中学一线Python编程教师开展项目式学习提供参考,为初中Python编程教学提供教学案例资源。
基于应用场景的初中Python项目式学习课例开发与应用研究
这是一篇关于编程教育,初中Python课程,应用场景,项目式学习的论文, 主要内容为人工智能的发展,使得Python编程语言在近年来逐渐走进了中小学信息技术课堂教学中。但中学编程教育尚存在一些突出问题,例如教师在开展初中Python编程教学的过程中,偏重对算法设计和操作能力的培养,与真实应用场景相脱离,学生分析问题、解决问题的能力以及思维训练缺乏有效路径。因此,本研究基于应用场景,将项目式学习与初中Python编程进行结合,开展基于应用场景的初中Python项目式教学设计研究,开发系列课程案例,并进行应用实践。本研究通过文献研究法、调查法、基于设计的研究法、行动研究法,系统梳理了国内外关于编程教育、项目式学习、情境教学的相关文献资料,借鉴项目式学习的实施流程,针对初中Python编程教学的特点、现实问题与实际需求,构建基于应用场景的初中Python项目式教学设计流程。依托“智慧校园”主题下的智能校门、智慧餐厅、智慧课室场景,开发6个课例,并在实习学校开展行动研究,综合应用问卷调查、课堂观察等方法,收集应用数据,根据实施中出现的问题和应用效果,对课程案例进行优化迭代。本研究为初中信息技术教师开展编程教学提供教学设计参考、优质的课程资源支持,为学生思维的培养以及兴趣的激发提供参考路径。研究结果表明,相比于传统的教学模式,基于应用场景的初中Python项目式学习能够调动学生的积极性,将编程与学生日常生活中真实的应用场景相结合,用程序去解决生活中的问题,让学生进行系统化的思考,促进学生分析问题、解决问题能力的提升以及思维发展。本论文的主要研究框架,包含以下几部分:第一部分为绪论,从研究背景出发,对研究目标、内容、意义、思路与方法以及特点与创新方面进行阐述。第二部分为研究综述,主要对国内研究现状进行系统梳理,明确本研究的研究方向。第三部分为核心概念与理论基础,主要对研究中所涉及的核心概念和理论基础进行界定和阐述,为后续教学设计提供理论基础。第四部分为课例教学设计前期调研分析,通过调查来明确初中Python编程的现状和需求,为课例教学设计和开发提供依据。第五部分为基于应用场景的初中Python项目式课例教学设计,对项目式学习与初中Python编程教学的契合性进行分析,借鉴项目式学习的实施流程,构建基于应用场景的初中Python项目式教学设计流程,阐述各环节具体内容。第六部分为以“智慧校园”为主题的初中Python项目式课例开发与实施,在实习学校开展三轮行动研究,根据实施中出现的问题,对课例设计、应用模式进行优化迭代。第七部分为课例应用效果分析,主要从课例评价和实施效果两个角度开展。第八部分为总结与展望,对本研究的成果进行总结,进而提出不足与展望。
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