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小学计算机编程论文3100字_小学计算机编程毕业论文范文模板

发布时间:2020-11-25 13:08:00

导读:小学计算机编程论文对于很多想要评定职称的小伙伴们来说,应该都是需要撰写这方面的论文的,也都是希望通过这种方式来获得晋升机会,本论文分类为计算机编程论文,下面是小编为大家整理的几篇小学计算机编程论文范文供大家参考。


  小学计算机编程论文3100字(一):中小学电脑制作“计算机创意编程”项目综述


  【摘要】计算机创意编程是全国中小学电脑制作竞赛中的一个新增项目,它给信息技术教学提供了一个更广阔的舞台,意味着我国信息技术教学进入到一个与时代同步、与国际接轨的时代。本文在对该项目设立的背景与意义进行介绍的基础上,详细解读该项目的具体内容,并推荐合适的语言和平台。


  【关键词】创意编程;电脑制作;综述


  一、背景与意义


  目前,儿童编程在全球范围内不断升温,受到了越来越多国家的关注。不少发达国家更是相当看重创意编程在计算机基础教育中的地位。英国教育大臣迈克尔戈夫力推计算机课程改革:小学生从5岁起要学习使用算法公式编程编码,从11岁起学习程序设计语言,以及设计、储存、应用计算机指令。在美国,奥巴马说,要让每一个美国人学会编程,曾连续两年亲自为编程宣传活动“编程一小时”站台,凭一行“moveForward(100)”成为了全球首个写过代码的总统。


  我国的计算机编程教育主要以IOI、NOI等信息学奥赛为主线,长期以PASICAL、C、C++等语言为主,偏重于算法设计和解题。除了一些数学成绩好的学生,大部分的学生不感兴趣。我国正处于传统产业向 。


  小学计算机编程毕业论文范文模板(二):基于游戏化学习的小学编程教学策略研究


  马宗兵(华南师范大学教育信息技术学院,广东广州510000)


  [摘要]我国中小学开展编程教学,经历了由盛到衰又转向兴旺的过程。目前,人工智能兴起的背景下,一些游戏化编程工具的应用加快了多种形式小学编程课程的设置,但仍处于起步阶段,教学现实情境复杂,缺少有效的针对性教学策略,教学效果无法保障。研究提出基于游戏化学习的小学编程教学策略,并在广州某附属外国语学校开展了一学期小学编程教学实践;采用行动研究法迭代改进该策略,辅以问卷法验证策略的效果。研究表明:小学生对编程课程普遍非常感兴趣,基于游戏化学习的小学编程教学策略可以提升学生的学习热情、编程知识和计算思维能力。


  [关键词]游戏化学习;小学编程;可视化编程;教学策略;儿童编程


  一、前言


  进入新世纪,信息技术无时无刻不在重构着社会生产力和生产关系。可以说,现代社会赖以运转的各大系统的底层已嵌套在算法之中。面对未来,世界各国格外重视与之对应的教育体系设计,提倡将计算思维提升到全民素养的高度,并在不同学段开设相关课程,以培养学生面向未来的计算思维能力。[1]美英等国相继发文强调在K12阶段培养学生计算思维能力的重要性,并因此设置中小学计算机编程教育类课程,开展相关实践。美国新媒体联盟《2017地平线报告(基础教育版)》提出“编程作为一项专业素养”,指出“许多教育工作者认为,编程可以帮助孩子了解计算机的工作原理,通过结构和逻辑来表达自己的想法,进行批判性的思考,在日益数字化的工作环境中取得成功”。“计算机科学仍然是全球增长最快的行业之一,做好人力资源储备是未来经济发展的关键。编程素养在所有行业中变得越来越必要……基础水平的编程素养可以帮助学生建立可迁移的技能。编程还能培养解决问题的能力、协作能力,甚至可以通过与游戏、机器人和动画的互动来培养学生的学习兴趣。”[2]事实上,编程教育正在全球范围内普及,目前,全球已经有超过24个国家将编程纳入基础教育体系。2012年起,日本在中小学开始普及编程课;2013年起,时任美国总统奥巴马号召全美学生学习编程,2018年起官方每年拨款2亿美元支援编程教育的普及,目前美国已有超过500万青少年正在学习编程;欧盟各国从小学起将编程纳入通识课程;2014年起,英国将编程作为5—16岁学生的必修课;2017年起,新加坡在中小学考试中加入编程科目;澳大利亚规定5年级开始必修编程课。少儿编程在国外已经发展了近10年,全球已有超过6000万儿童正在接受编程教育。儿童学习编程的可行性通过多年的发展实践已经得到充分验证。[3]2017年,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,明确指出要“广泛开展人工智能科普活动”,“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广”。山东省已将编程内容加入小学六年级教材;2017年浙江省将信息技术(包含编程)作为高考选考科目(7选3)中的一门,与传统理化生科目具有同等地位。由此可见,儿童学习编程已成为趋势,但由于编程教育本不属于K12阶段,尤其小学阶段的编程教育正处于起步阶段,加之编程学习本身的困难性,使得现实教学情景尤为复杂,缺少有效的针对性教学策略,教学效果无法保障。因此,现阶段探索有效的儿童编程教学方法及策略成为重要的研究方向。


  二、基于游戏化学习的小学编程教学策略及应用


  (一)游戏化小学编程教学策略发展现状


  基于游戏化的编程学习经过多年的实践被证明确实可以提升小学生的计算思维能力,甚至还可以提升学生的学习参与性。Chih-ChaoHsu等人的研究证实了一款基于在线拼图游戏学习系统(TGTS)可以显著增强小学生的算法思维能力和问题解决能力,并能提高学生的参与意愿和体验。[4]J.M.Sáez-López等人在西班牙的5所小学使用Scratch进行为期两年的实践教学,证明了Scratch在教授编程方面是行之有效的,并指出通过项目式学习进行编程学习可以提升学生的学习乐趣和动力。[5]J.Choi等人的研究指出基于拼图的算法学习有效地提升了学生的计算思维。[6]国内相关研究及实践主要是基于Scratch和AppInventor展开,在开课形式上往往是嵌入信息技术课程、“第二课堂”或是结合创客教育,并证明游戏化编程提高了学生的学习兴趣[7]和计算思维能力[8]。总而言之,对于小学生编程的研究主要侧重于一些游戏化编程工具的应用实践效果检验,而对小学编程教学法相关的研究尚付之阙如。粗略来看,基于图形化编程工具,教师往往组织学生开展项目式学习和基于问题的学习,以完成一个项目和解决一个问题的方式不断激励学生“前行”,最终实现目标,在这个过程中锻炼学生明确问题和高效解决问题的思维方式,即提升学生的计算思维能力。而采用文本式的编程工具,教师通常引导学生通过自主闯关来习得编程知识,掌握相应技能,训练计算思维能力,游戏的趣味性和沉浸性更好。由于目前国内编程教育刚刚起步,实际教学情况相对复杂,针对不同的教学情境,所采取的教学策略也应有所不同。


  (二)基于游戏化学习的小学编程教学策略


  从前述可见,游戏化学习是小学编程教学可行的方法途径。具体到我国小学编程教育环境中,根据理论分析并结合实际教学实践,本研究构建并经过两轮迭代更新最终形成基于游戏化学习的小学编程教学策略,如下所述:


  1.基本的信息化教学环境是实施小学游戏化编程教学的前提


  信息化教学环境分为硬件设施和软件环境两部分,笔者所执教的广州市某附属外国语学校信息化教学环境良好。如图1所示,在硬件设施上,每个教室拥有独立无线局域网,具备良好的无线上网条件,教室内除了传统的白板还配备了触控一体机;此外,小学三年级有一部分教学班被称为“iPad班”,这些班级或是学校统一采购设备,或是学生自带设备(BYOD),确保人手一部iPad。在软件环境方面,最主要的是首先要选用一款主要的儿童编程学习工具或平台,笔者根据学生的基本情况和学校的教学情景选用了Apple开发的基于iPad的SwiftPlaygrounds工具,这是一款以3D闯关游戏为主要学习内容、辅以多样灵活的机器人驱动编程创作的文本式儿童编程游戏化学习平台;其次,基于学习过程记录软件Seesaw,不仅组建了学生的个人学习空间,还形成了“生—师—校”互联互通平台,方便家校沟通,更好地辅助孩子的学习。


  2.评估学校教学情境,确定编程课程组织形式


  目前,小学编程教学还处于摸索起步阶段,常见的开课形式可分为单独开设完整的编程课程和嵌入其他课程的模块课程两种形式。其中,完整课程又以选修课、兴趣课的形式出现,目前作为正式课程的还很少见,但它是一门较为完整的以编程学习为主的课程,可开设于学校的选修课或“四点半课堂”(学生四点半放学后的兴趣课),学生根据自己的兴趣爱好,选择是否修读;模块课程一般嵌入其他课程,作为一个相对完整的模块出现,比如嵌入信息技术课程,或是和创客课程等兴趣课程结合起来,组织相关编程学习及实践活动。我们需要综合分析学校的课程开设现实情境和学习者的总体兴趣爱好,来选择开设完整课程还是模块课程,进而确定课程容量。笔者所在的学校开设了大量选修课供学生选择,加之了解到三年级及以上学生对基于iPad的学习(一对一数字化学习)比较容易接受等情况,就向学校申请开设了《快乐学编程》选修课程,定于每周1课时,共15课时。共有23人报名课程(学校规定超过18人即可开课),其中,三年级学生有19人,占比82.6%,其余4人为四年级学生。


  3.分析学习者特征,组建学习小组


  课程开课形式和学生确定下来之后,就要开始充分了解学生,可以从学生的起点能力、学习风格、学习态度及信息素养等方面入手;另外,如果是选修课程,就有可能存在学生的设备不统一的情况,这种环境下就要及时确认学生的设备规格是否满足编程教学的最低要求。比如PlaygroundsApp需要运行在iOS10以上的系统,要确保每个学生的设备能正常运行教学工具。在充分了解学生基本情况之后,由于编程获得本身提倡团队协作,为了养成学生的协作意识,可以根据“组间同质、组内异质”的原则为学生分组,每组3—5人为宜。笔者将学生每4人分为一个小组,每个小组都有他们自己设计的组名和口号,形成归属感和初步的合作意识。


  4.给予一定的课“前”指导,让学生尝试自学


  毫无疑问,现在的小学生属于数字原住民,他们在编程学习方面有着惊人的天赋,可以实现丰富的创意,教师要做的不是按部就班地讲解步骤和解释编程术语,而是在课程正式开始前用一份制作精美、完善的学习任务单引导学生自学,让学生在任务单、学习同伴及老师和家长的支持下主动攻克挑战,并从中发现自己遇到的困难。笔者最开始尝试的是翻转课堂教学,但是很快就发现三年级的学生在这种教学模式下学习编程时需要更多更个性化的指导,家长和同伴由于自身编程“素质”和时间精力等条件的限制不能提供满足其需求的帮助,制作完备的符合每个学生需求的引导资源显然也不现实,因此在策略迭代调整的时候,大胆地采用了“课内小翻转”的教学方式。把原本翻转教学需要在课前完成那部分任务放到课堂的前10分钟(时间长度可以自定),这样学生可以以一个小团队的方式集体“自学”,教师此时在课堂“巡视”,及时解答学生的疑惑,引导学生完成自学任务。


  5.课中采用基于问题/项目式的游戏化学习,注重团队协作


  儿童编程课程的教学往往要创设一定的游戏情境,给出学生要完成的挑战和任务,学生需要结合“课前”自主学习的知识基础,根据任务要求,与同伴协作,确定问题及解决方案,在攻克挑战的过程中习得编程技能,并锻炼提升计算思维能力。需要注意的是,在实际教学中发现有一部分学生在完成编程挑战的过程中并不喜欢与他人合作,遇到困难时也不会主动寻求帮助,导致可能“掉队”,此时教师和助教要及时发现这种情况,并采取一定的策略引导学生进行协作学习。如可以让组内较快完成某一挑战的同学向遇到困难的同学提供帮助,用他们自己的“话语”共同行动攻克困难。对于一些较难理解的编程术语,可以设置相应的不插电的编程(Unpluggedprogramming)游戏活动促进学生的理解和体会,比如针对Playgrounds教学,可以设置一些“角色扮演”的游戏活动,让学生模拟游戏中的角色,亲身体验代码指令的作用,能帮助学生更有效地理解相关术语。


  6.形成性评价是小学编程课程重要的评价方式


  小学生学习编程,重要的不是编程技能的习得,而是思维能力的提升,即高效解决问题的思维方式。除此之外,学习编程还可以培养学生的团队协作能力和沟通能力,增强孩子的自信心、耐心和专注力,提升学生解决真实问题的能力等。这些能力的评价很难通过传统的诊断性评价实现,因此,学生学习过程中的形成性评价就显得尤为重要。笔者就在课程实施的过程中利用Seesaw组建专业的学生个人学习空间和交流平台,学生将自己的学习过程和成果用图片、影像及文字等方式上传到网络学习空间,其他同学包括孩子的家长都可以看到、鼓励和点评学生的动态。最重要的是,每个学生因此形成了一个个人档案袋,教师可以据此综合评估每个学生的学习效果。对于一些基础的知识性内容,当然也可以采取少量的总结性测试。最后,除了教师评价,也不要忽视了同伴评价、家长评价和学生的自我评价。


  结合以上描述及教学实施过程中的两次迭代修改,最终形成的基于游戏化学习的小学生编程教学策略(如图2所示),由课程开课前的准备工作和课中教学实施两大部分构成。策略将开课前的准备工作单独作为一个部分是为了说明其重要性,开设小学编程课程是一个创新尝试,需要做好充足的准备工作,硬件环境的搭建和软件平台的构建是开展编程教学的前提条件。在课程实施部分,为了不增加学生的负担,体现“快乐编程”的理念,将翻转课堂的课前自学环节调整至课堂前10分钟,学生因此还可以协作自学,共同解决自学中遇到的困难,同时也便于教师给予针对性指导。课堂教学采用游戏化学习方式,让学生在创设的游戏情境中协作完成既定任务,潜移默化地习得知识和训练思维。整个学习过程引导学生自主地利用Seesaw将学习过程和成果保存并上传到网络学习空间,形成电子档案袋,激励学生成长,同时成为教师评价学生最重要的材料;最后,在评价时,要注意多种评价方式相结合。


  (三)基于游戏化学习的小学编程教学策略应用效果讨论


  1.形成性资料分析


  笔者执教的《快乐学编程》选修课程基于Seesaw创建了网络学习空间,23位学生和少数家长加入了虚拟空间。从交互数据上来看,Seesaw投入使用的课时约有10节(实际课时15节),学生共生成了105次作品或成果分享,其中非常活跃的学生(作品分享10次及以上)占比26.1%,较为活跃(作品分享7次及以上)占比91.3%。总体而言,大部分学生乐于在空间里分享自己的学习经历,但同时由于学生协作学习意识还不强,空间里互相点赞及评论数相对较少。从分享内容来看,大部分学生完成了课程预设的任务挑战,逐渐养成了“明确问题—分解步骤—算法实现—纠察排错”等初步计算思维能力。部分学生超前完成挑战任务和关卡,在课余时间积极向教师讨教,表现出了浓厚的编程学习兴趣。


  2.总结性资料分析


  根据课程结业测试结果来看,学生的平均分数为87.83分,表明大部分的学生很好地掌握了课程涉及的编程中的“命令、函数、循环和选择”等模块知识。15个男生的平均分为91分,8个女生的平均分约为82分,独立样本t检验结果显示p=0.255,因此,男女生的成绩并无统计学意义上的显著性差异,可见在小学阶段,基于游戏化的编程是发展学生思维很好的载体(也有可能是样本容量太小,数据不够客观)。


  3.问卷结果讨论


  将学生对编程课程的喜欢程度定位A、B、C三个等级,问卷结果显示60.9%认为是A,34.8%认为是B,仅有4.3%勾选了C,这表明九成以上的学生对编程学习是非常感兴趣的;而且从分数的高低和对编程课程的喜欢程度来看,大体上可以认为越喜欢编程课程,成绩越出色;从家校微信群里的家长反馈来看,一部分孩子表示希望下学期还想学习编程课程。


  总的来讲,应用基于游戏化学习的编程教学策略很好地完成了教学任务,使得小学生对编程学习产生了浓厚兴趣,掌握了儿童编程基础知识,锻炼和发展了其初步计算思维能力。


  三、结论与展望


  儿童学习编程可以训练其逻辑思维能力、抽象思维能力、解决真实问题的能力和计算思维能力,可以培养专注力、团队协作能力和沟通能力,还可以提升自信心,以使其更加适应未来人工智能时代的要求,在小学开展编程教育已是大势所趋。事实证明,借助于游戏化学习,小学编程教育具有可行性和有效性。本研究证明了基于游戏化学习的编程教学策略可以提升学生的学习兴趣,有助于学生掌握编程基本知识,培养初步的计算思维能力。在开展基于游戏化学习的小学生编程教学时,还需要注意以下几点:第一,尽可能地控制学生人数。实践表明,每个学生的进度是不一样的,教师要提供更多个性化的指导,因此分层教学是一个值得尝试的方法,人数太多会导致难以实现。第二,不要完全依赖电子工具及平台。游戏化教学除了电子游戏,还应包括游戏活动,要适当地设置一些不插电的编程活动,联系实际生活,帮助学生理解编程核心概念和逻辑。第三,充分发挥学生的自主性。在适当的时候,要引导学生想办法自己攻克挑战,而不是直接告诉其方法,学生在学习编程时会表现出惊人的潜力和创造力。第四,编程强调动手做,所以要预留大量的时间让学生动手“编代码”。第五,充分利用可获得的一切资源。包括与网上编程社群的教育工作者交流取经、在开放教育资源网站获取教学资料等。第六,成为一位学习者。小学编程教育正在迅速发展,领域内的创新应接不暇,只有及时跟进现状,才能更好地组织自己的教学。最后,小学编程教育的最终落脚点仍然是学生计算思维能力的发展,这是使其更好地适应未来社会的必由之路,因此,与之对应的计算思维评价系统的研究成为重要的研究热点。

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