课题申报书基于计算思维培养小学课辅活动中编程教育校本课程开发与实践研究Word文件下载.docx

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基于计算思维培养小学课辅活动中编程教育校本课程开发与实践研究

课题名称：

关键词：

计算思维课辅活动校本课程

申报级别：

全国教育信息技术研究课题

课题类别：

专项课题

学科分类：

信息技术

研究类型：

预期研究成果：

立项号：

课题设计论证

一、 

国内外研究现状述评

美国率先创建了scratchEd,并于2009年7月正式启动，scratchEd是一个scratch老师可以分享故事、交换资源、提问问题的在线社区。

该在线社区发布后，来自世界各地的7500多名教师加入该社区，分享成百上千的资源并成千上万的讨论话题。

此后，美国每年5月14日都开展ScratchDay活动，主要是针对K12阶段的学生。

美国一直关注关于Scratch学法及培养目标方面的研究，麻省理工学院Scratch开发团队负责人米切尔·

雷斯尼克教授的相关研究最具代表性。

他认为Scratch不仅是一个学习编程的软件，还是一个可以表达思维方式的平台。

米切尔·

雷斯尼克教授Scratch能培养学生信息交流能力、问题思考与解决能力、沟通能力和自我管理能力。

　　欧洲在2012年开始建立本土Scratch技术社区，并在西班牙巴塞罗那举行了Scratch欧洲年会，探讨怎样把编程爱好者对Scratch的兴趣和热情发展到课堂教学中。

在英国，多所大学开展基于Scratch的硬件研究，让学生参与产品研发，激发他们的创造力。

英国也创建了scratch的学习网站learnscratch。

　　在日本，公益组织“Scratch一日本”促进了Scratch网络教材的开发，该网络教材以动漫制作为主。

2013年9月，正式出版了针对中小学的Scratch教材，从最基本的操作开始讲授，并且提供程序设计与其他学科的整合案例，“创客”文化开始在日本兴起。

　　我国香港地区关于scratch的研究可追溯到2005年香港青年协会就联合MIT开展了LEAD创意工程计划。

该计划致力于为青少年推介优质的科技创作工具以开发创意思维、培养创造能力、促进素质教育，scratch作为创作工具之一，被学生学习。

台湾地区于2008年-2009年开始逐渐兴起scratch热潮。

2008年起台湾各学校开始通过正式与非正式的课程学习，使学生接触到scratch的各类编程活动与教学，各县市教学与网络中心开始陆续举办scratch教师研习工作坊与研讨会活动。

2009年起，各地开始举办scratch编程竞赛，2011年成立了S4A（scratchforarduino）教师社群，研究如何应用scratch连结外部传感器，包括Arduino、Scratchsensor、Board、LaunchPad、Kinect、以及LEGOWeDo等硬件。

此间也涌现出优秀的scratch实践教学先行者，如：

台湾台湾佛光大学资讯应用学习系许惠美老师等。

　　2011-2012年起，在国内大陆地区掀起一股scratch学习、研究的热潮。

河北大学刘芳在她的学位论文研究中指出，国内对Scratch的研究主要集中在以下几个方面:

一是将Scratch应用到小学信息技术教学中的研究，以教学设计和应用为主。

例如凌秋虹在《Scratch在小学课堂教学中的应用与实践》一文中，针对将Scratch项目引进课堂的实施背景，做法，评价及创新启示四个方面进行阐述，为Scratch课程的发展提供了成功范例。

二是探索Scratch对学生思维能力、创新能力等方面的影响；

毛澄洁在《在创作和快乐中提升学生的信息素养一Scratch教育实践综述》一文中，对Scratch有利于培养学生3个关键领域的9种类型的能力做了具体阐述。

三是将其他科目与Scratch进行整合，例如采用游戏化教学的方式，运用到数学或其他科目中。

孟娜在《基于Scratch的学科创新实践课程开发与实施研究》中以多元智能理论和创意计算理论为指导，以跨学科教学为主，以Scratch为教学工具，进行教学设计和教学实践活动。

二、 

选题意义和研究价值

1．改变传统的课辅活动的教学模式；

改变课辅活动中教师教学方法单一、教学效率低下的课堂教学现状；

改变传统的信息技术课堂教学中学生学习枯燥乏味、学习方法单一的现状，激发学生的学习动机，进一步提高学生的学习效率。

2．减少课程目标与课程载体内容和教学操作之间的落差，实现学科课程提出的育人目标和价值所在。

3．弥补信息技术课程目标较多停留在软件操作层面，落实培养学生利用信息技术解决问题的意识和能力的目标。

4．形成基于计算思维培养小学课辅活动中编程教育校本课程应用的教学模式，促进课辅活动与编程教育的整合，发挥校本课程的教育价值。

三、 

研究目标和内容

（一）研究目标

1．建立计算思维在小学课辅活动中编程教育校本课程开发的实践性理论。

2．以Scratch为例，研究利用创作类软件培养计算思维的教学策略，提高教师教育教学和开发研究能力。

3．以Scratch为例，形成能够反映计算思维培养的教材编写结构、体例，并开发形成教材。

4．用微课辅助学生对校本教材内容进行自主学习，培养学生的自主探究能力。

（二）研究内容

1．研究计算思维在小学信息技术校本课程的实践性特征，建立其实践性理论表述。

2．研究Scratch软件及编程积木块功能的知识体系，梳理成若干核心模块，分析其操作与创作之间的计算思维特征，提出形成思维品质的教学策略。

3．研究编制基于计算思维培养的项目案例，包括基于Scratch软件的创意编程，以及涉及传播器连接的软硬结合的项目编程，确定体例，编写为学生学习教材。

4．研究基于编制的项目案例开展的课程实施，包括教学计划、课时编排、教与学的模式。

5．研究基于Scratch项目教学的课程评价方式。

最终目标是形成在一套具有普适性的、基于计算思维培养的小学信息技术Scratch课程，成为支撑计算思维培养的具体操作材料。

四、研究方法和技术路线

1.本研究拟采用文献研究法和内容分析法，对目前关于Scratch的、关于计算思维的文献进行分析研究，对已出版的Scratch教材的编辑编排与以往教材进行对比研究，寻找相关研究者已有观点和发现；

采用行动研究法与测验法，对学生学习兴趣、学习方法、学习能力、学习成果进行研判、分析，得出结论。

2．本研究在梳理Scratch功能模块和程序编制主要方向的基础上，结合计算思维的理论，采用基于设计的研究，开发项目型案例，并通过行动研究的教学实验，不断优化，形成进阶型的项目案例，最后形成为课程，包括教材文本、教学计划安排、教学法及课程评价。

3．实验学校为课题组成员所在学校，分别是区县城区小学一所、城乡结合部村小一所，结合学校课程安排实际，选取四年级、五年级学生作为实验班开展教学实验，在四年级、五年级小学信息技术课辅活动课程中增加Scratch模块内容。

4．课程研发出来后，计划在2019年拟通过永川区教委技术装备中心与我区3所城区小学和2所城乡结合部小学进行学术联结，进一步优化、论证课程的普适性。

五、创新与应用价值

现有信息技术的课程体系不能完全适应学生创造性思维的发展需求，无法将学生创意转化为现实的意识和能力。

本研究以西南师范大学出版社出版小学信息技术教材为基础，结合原有知识体系，变革知识和方法在教材中呈现的方式，促进学生认知和问题解决能力提升的目的，同时，提升学生计算思维和编程能力。

因此，在小学课辅活动中开发基于计算思维培养的编程教育的校本课程，是对现有课程实施体系进行有效的完善和补充，在激发学生学习兴趣、发展学生个性特长、开发学生多元智能、培养学生创新精神等方面极具应用价值。

如果能够在课辅活动中进行有效实施，并达到预定目标，我们将把研究成果与学科教学活动对接，将对小学课程改革具有变革性意义。

当前国内计算思维研究还处于初级阶段,应用研究层次主要集中在高等教育阶段。

Scratch是一个被美国、台湾、香港等地广为欢迎的儿童编程软件，但国内官方尚未有组织地推广Scratch的应用，虽然广州、常州等城市已经将其纳入到教材内容体系中去，但教材仍然沿袭了软件教学思维习惯，案例设置较为零散，教材体例呈现方式未能体现培养计算思维的目标，趣味性、思维性不强。

因此，在小学课辅活动中基于计算思维培养的编程教育的校本课程的研发，形成校本教材、课程计划、教学方法和评价体系，弥补当前国内开发培养小学计算思维课程中的不足。

例如凌秋虹在《Scratch在小学课堂教学中的应用与实践》一文中，针对将Scratch项目引