网络程序设计课程论文提纲

论文题目：主题式教学模式下高中生计算思维的培养研究 ——以西安高级中学为例

摘要：随着计算机技术的发展,人们思考与处理问题的方式也在发生变化,特别是当周以真（Jeannette M.Wing）教授在美国权威期刊《Communications of the ACM》杂志上为“计算思维”赋予定义之后,计算思维在国内外都引起了广泛关注。特别地,国内在《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中明确提出将计算思维作为信息技术学科的核心素养之一,然而在信息技术传统课堂教学中教师通常过于强调程序代码的编写,忽略了问题解决中蕴含的计算思维过程与方法的指导。主题式教学是一种建构主义教学模式,它强调情境的创建,有助于教师培养学习者的综合素质,为学习者在较为复杂的情境中培养计算思维并利用计算思维进行问题解决提供了有利条件。此外,随着教育信息化进程的不断推进,多种多样的在线教学工具受到师生的关注与欢迎,多媒体网络教学环境的构建也为实施主题式教学奠定了物质基础。本研究旨在以建构主义理论、多元智能理论等思想为指导,并在分析现有主题式教学模式、算法与程序设计相关知识教学过程的前提下,构建主题式教学模式,进而在高中信息技术学科选修1模块“算法与程序设计”进行教学设计与实践研究,为一线教师在信息技术课程中实施主题式教学培养学习者的计算思维提供参考与借鉴。从理论上来说,本研究丰富与发展了主题式教学在算法与程序设计课程中培养学习者计算思维的理论研究,并为多媒体网络环境下的主题式教学活动流程的设计提供了案例。就实践层面而言,本研究基于信息技术课程“算法与程序设计”模块,进行与主题相关的内容设计与学习者作品的展示,这可以为信息技术教师在多媒体网络环境下实施主题式教学并培养学习者的计算思维提供实践过程与方法的指导。论文的研究历程大概有五个阶段,包括文献研究、模式构建、教学实验、效果分析、总结与反思等。在文献研究阶段,笔者以文献分析法对国内外与主题式教学模式相关的文献资料进行内容分析,总结主题式教学模式在课程教学中实施的优势以及当前主题式教学在教学设计与实施中存在的问题与不足。结果发现,没有思维过程与方法的指导是制约主题式教学效果的重要因素之一。所以,在模式的构建阶段,笔者通过分析多媒体网络环境对主题式教学的支持,分析“算法与程序设计”模块的教学现状,分析现有主题式教学模式、国内外程序设计类课程教学的前提下,在建构主义理论、活动教学理论等思想的指导下,构建了主题式教学模式,并结合主题式教学的基本实施步骤进行主题式教学流程的设计。在教学实验阶段,以高中二年级学生为研究对象,针对信息技术学科选修模块——“算法与程序设计”的部分教学内容进行主题式教学设计,依托极域电子教室软件平台与QQ平台在西安高级中学开展实施。在成效分析阶段,笔者采取准实验研究方法,从计算概念、计算实践以及计算观念三个维度分析学习者的计算思维水平,同时验证主题式教学模式的有效性。在总结与反思阶段,笔者结合学生访谈内容与结果以及课堂观察结果总结影响主题式教学成效的因素,并据此提供相关策略。本研究对主题式教学培养学习者计算思维效果的分析,主要依托的工具包括科学的试题、学习者的编程作品以及计算观念调查问卷。最终得出的结论是:在计算概念方面,问卷、访谈以及作品评估结果表明,参与主题式教学的学习者在计算概念方面的表现明显优于接受传统教学的学习者,参与主题式教学的学习者在计算概念的理解上更为清晰;在计算实践方面,结果表明参与主题式教学的学习者的计算实践能力明显强于接受传统教学的学习者的计算实践能力;在计算观念方面,结果表明参与主题式教学的学习者在计算观念水平显著高于传统教学模式下的学习者。从计算思维的调查结果来看,学习者接受主题式教学的学习成效优于传统教学。

关键词：主题式教学模式;计算思维;算法与程序设计;高中生;

学科专业：教育技术学

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 国际信息技术领域对计算思维培养的呼吁

1.1.2 信息技术课程性质与课程目标要求

1.1.3 计算思维的培养对主题式教学模式的诉求

1.2 计算思维研究现状

1.2.1 国外关于计算思维的研究现状

1.2.2 国内关于计算思维的研究现状

1.3 主题式教学模式研究现状

1.3.1 国外关于主题式教学模式的研究现状

1.3.2 国内关于主题式教学模式的研究现状

1.4 研究目的和意义

1.4.1 研究目的

1.4.2 研究意义

1.5 研究内容和方法

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究方法

1.6 研究思路

第2章 核心概念界定及理论基础

2.1 核心概念界定

2.1.1 主题式教学的概念界定

2.1.2 计算思维的概念界定

2.2 相关理论基础

2.2.1 多元智能理论

2.2.2 建构主义学习理论

2.2.3 活动教学理论

第3章 主题式教学模式的构建

3.1 高中信息技术课程教学现状

3.2 主题式教学模式的优势

3.3 主题式教学模式的构建依据

3.3.1 现有的主题式教学模式的特征分析

3.3.2 算法与程序设计相关知识的教学过程分析

3.4 主题式教学模式的构建

3.4.1 准备阶段

3.4.2 实施阶段

3.4.3 总结阶段

第4章 培养学生计算思维的主题式教学设计

4.1 学习者分析

4.1.1 学习者认知特征分析

4.1.2 学习者的初始计算思维水平分析

4.1.3 学习者的态度分析

4.1.4 学习者的学习能力分析

4.1.5 影响学习者学习的学习习惯分析

4.2 学习内容分析

4.2.1 学习内容整体分析

4.2.2 主题内容的提取与组合

4.3 学习目标的设计

4.4 教学资源的设计与制作

4.5 教学环境的设计

4.6 教学策略的设计

4.6.1 协作学习策略

4.6.2 基于问题的学习策略

4.7 教学过程与活动的设计

4.8 教学评价的设计

第5章 主题式教学培养学生计算思维的实验实施与效果分析

5.1 研究设计

5.1.1 研究目标

5.1.2 实验对象

5.1.3 实验假设

5.1.4 实验内容

5.1.5 实验变量与无关变量的控制

5.1.6 实验准备

5.1.7 实验过程

5.2 研究结果与分析

5.2.1 学习者编程作品成绩的分析

5.2.2 学习者测试成绩的对比分析

5.2.3 学习者计算观念的对比分析

5.2.4 访谈结果分析

5.3 研究小结

第6章 研究总结与展望

6.1 研究结论

6.2 研究创新

6.3 研究不足与展望

6.3.1 研究不足

6.3.2 研究展望

参考文献

附录

致谢