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面向小学生计算思维能力培养的App Inventor课程设计与开发研究

李南南  
【摘要】:随着计算机科学的广泛普及,计算思维日益受到计算机科学界和教育界的广泛重视。计算思维成为培养新型人才的必备能力,计算思维与理论思维、实验思维并称为三大科学思维。卡内基-梅隆大学周以真教授提出计算思维就像阅读、写作和算术(3R)是人所必须的基本技能,能够自觉地应用于日常的学习、研究与将来的工作中。目前国内外对于计算思维的研究仅仅局限于理论研究,对于实践研究较少,多数是针对于高校学生计算机基础课程而言的。就目前已有的课程体系而言,缺乏面向小学生计算思维能力培养的完整、系统的课程体系。本研究以计算思维的核心要素为主,借助于App Inventor应用程序开发平台作为计算思维培养载体,开发了一套面向小学生的App Inventor计算思维培养课程体系,解决目前面向小学阶段学生培养计算思维的课程体系的缺失,在国内外已经掀起了将计算思维融入中小学教育教学改革的浪潮之时,为国内小学计算思维能力培养提供系统且行之有效的方法,提升对计算思维能力的整体认识。本研究通过文献分析,梳理了国内外关于计算思维的权威定义,整理和总结了计算思维的核心要素,分析了目前小学课程标准对计算思维的引入,论证课程的可行性。同时,以计算思维能力作为教学目标,结合App Inventor的知识体系形成了对小学生计算思维能力培养的内容框架和知识体系,设计了一套面向小学生的App Inventor计算思维培养课程。以锦州市少儿图书馆为场所开展了App Inventor公益讲堂进行课程实验研究,进行了为期20课时的授课,并且采用本研究设计的计算思维培养策略和活动模型。通过计算思维问卷测试调查、访谈以及课堂观察,实验表明:本研究所设计的课程系统能够有效促进小学生计算思维能力的发展。将App Inventor课程纳入到小学课程教学中,作为计算思维能力培养的载体,丰富了小学生计算思维培养形式,不断鼓励学生利用计算思维去思考问题、解决问题。本研究验证:学生对App Inventor编程的兴趣程度很高,并且在App Inventor课程中感受到了较大的成就感。本实验研究能在一定程度上为其他App Inventor课程的实践者提供借鉴,更为重要的是,笔者希望通过本研究,能引起国内教育界和学术界对App Inventor课程设计与教学的关注和重视,促进App Inventor在国内的推广和发展,以促进学生程序设计能力和创造能力的提升。


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