面向计算思维的小学高年级数学教学活动设计研究
随着社会信息化的不断发展，社会对人才的要求也不断提高。如何培养高质量的创新型人才成为广大教育工作者日益关注的话题。计算思维（ComputationalThinking，简称CT）是一种普适的、独特的、应用计算机领域核心概念解决问题的思维方式。它的产生与发展紧密跟随着时代的步伐，并获得了愈发广泛的关注。任何一项思维技能的培养都具有较长的周期性，应该渗透于学习生涯的始终。当前，我国教育工作者对计算思维的研究也由理论层面向实践层面不断发展，其研究层次也由高等教育阶段向基础教育阶段不断延伸，甚至是学前教育阶段。在国内基础教育阶段，计算思维的培养途径以编程教学为主，融合载体以信息技术课程为主，鲜有研究聚焦于如何以不插电（Unplugged）的方式开展计算思维跨学科教学。反观国外K-12教育阶段，有关计算思维的教育教学研究已经广泛涉猎各学科领域，不再局限于计算机科学这一单一学科。鉴于此，本研究的核心问题是如何以不插电的方式将计算思维引入到小学高年级常规数学课堂教学中。 本文主要采用了文献研究法、访谈法、案例分析法。首先通过查阅并整理相关文献，详细阐述了计算思维及其构成要素的概念、思想起源、研究现状等,旨在帮助教育工作者正确把握计算思维的相关内容，为后期面向计算思维的小学高年级数学教学活动设计做准备。其次通过访谈调查，了解当前一线小学数学教师对计算思维的认识，探究计算思维与现有课堂教学之间的联系，挖掘计算思维与《义务教育数学课程标准（2011年版）》（以下简称《课程标准》）内容的内在一致性，以及教师对于将计算思维引入数学教学的态度，为后续论述将计算思维融合于小学数学教学的可行性提供依据。接着基于GoogleECT课程设计案例的分析，构建出面向计算思维的小学高年级数学教学活动框架，并结合前期文献阅读积累，提炼出面向计算思维的小学高年级数学教学活动设计原则与策略。最后以人教版六下课程内容《圆柱的体积》为例，运用构建出来的框架、原则与策略设计出完整的教学活动案例。 本文结合常规小学数学课堂教学这一研究背景，从计算思维核心概念中选取抽象、分解、模式识别、数据实践、算法思维、概括这六项技能要素作为研究对象。经研究，本文构建出面向计算思维的小学高年级数学教学活动框架，将教学活动按照实施阶段分为热身活动阶段、模式识别阶段、方案构思阶段、算法设计阶段和活动总结阶段。在教学设计原则方面，教学目标设计应注重应用性，以培养学生运用计算思维解决问题的能力为导向；教学过程设计应具有选择性，充分挖掘计算思维与教学内容之间的关联点；教学设计成果应体现完整性，避免因计算思维构成要素的嵌入而割裂了原有教学内容的逻辑连贯性。教学设计策略主要包括教学目标制定策略、教学方法选择策略、教学过程实施策略、学习评价设计策略。最后，本文应用上述活动框架、设计原则和策略，以人教版六下《圆柱的体积》为例，从教学目标制定、教学过程设计和学习评价设计三方面呈现如何将计算思维引入到数学课堂教学中。
小学数学;计算思维;教学设计;课程标准
上海师范大学
硕士
课程与教学论
刘家春;丁念金
2021
中文
G623.5
2021-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）